NO320522B1 - (S)-enantiomer-beriket fipronilpreparat og anvendelse derav - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et nytt preparat omfattende pesticide forbindelser med et chiralt senter, hvis chirale senter samvirker med en nærliggende aminogruppe.

Oppfinnelsen vedrører også anvendelse derav.

Skjønt chiralitet vanligvis oppstår fra tilstedeværelsen av et karbonatom hvortil fire forskjellige atomer eller grupper er bundet kan andre atomer, inkluderende svovel, også forår-sake chirale sentere.

Det er blant annet fra Europeisk Patentsøknad EP-A-0 2 95 117 kjent at hvis N-fenylpyrazolforbindelser er anvendbare for å kontrollere artropod-, plantenematod-, helmint- og protozo-skadedyr. Disse forbindelser inkluderer N-fenylpyrazoler med en eventuelt substituert aminogruppe bundet i 5-stillingen. Slike substituerte aminogrupper inkluderer amino substituert med en eller to grupper valgt fra alkyl og alkanoyl. Forbindelser av interesse inkluderer dem med en cyanogruppe bundet til 3-stillingen og en gruppe R-S(0)n bundet til 4-stillingen, idet R er valgt fra alkyl og haloalkyl. Når gruppen RS(0)n representerer et sulfoksyd, RS(0), er de. resulterende forbindelser generelt chirale forbindelser som eksisterer som en blandinger av to enantiomerer (også kjent som enantiomere isomerer).

Blant forbindelsene i publikasjonen er det angitt 5-amino-3-cyano-i-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol som er angitt som formel (A).

Denne forbindelse anvendes for tiden kommersielt for å kontrollere skadedyr innen for eksempel jordbruk, offentlig helse og dyrehelse.

Forbindelsen med formel (A), skjønt den ikke inneholder noen chirale karbonatomer, er en blanding av enantiomerer på grunn av -S(0)CF3 gruppen. Eksistensen av enantiomerene er ikke tidligere omtalt. Forbindelsen bevirker emese i dyr hvortil den administreres oralt.

I forbindelse med kontroll av artropodskadedyr hos dyr er det ønskelig at forbindelser administreres oralt. Undersøkelse av gruppen av N-fenylpyrazoler med en eventuelt substituerte aminogrupper bundet til 5-stillingen av pyrazolringen har nå vist at. nivået av en emetisk effekt av slik oral administrering påvirkes ved en kombinasjon av parametre: tilstedevær-else eller fravær av substitusjon på 5-stillingen, naturen til substitusjonen og chiraliteten for sulfoksydgruppen på 4-stillingen.

Anbringelse av en acetylgruppe på 5-aminogruppen i formel (A) fører til en dramatisk økning i toksisitet og emese. Ved en dose på 10mg/kg i hunder bevirker begge enantiomerer emese i omtrent to tredjedeler av dyrene. (S) enantiomeren bevirket imidlertid 100% mortalitet mens (R) enantiomeren bevirket 33% mortalitet. Skjønt monosubstituering med acetyl fører til en økning i emetisk aktivitet og mortalitet, har man funnet at

tilsetning av en metylsubstituent på aminogruppen og erstat-ning av acetyl med etoksyacetyl eller tetrahydrofur-2-oyl kan reduserer både emetisk aktivitet og- mortalitet.

En slik kjemisk modifikasjon av 5-aminogruppen kan imidlertid unngås ved separasjon av forbindelse A til dens komponent (R) og (S) enantiomerer. I motsetning til 5-acetylaminoenantio-merene (hvor (S) enantiomeren .bevirket 100% mortalitet) er det (S) enantiomeren av 5-aminoforbindelsen som er den bedre av de to enantiomerer med lavere emetisk aktivitet. (S) enantiomeren av 5-aminoforbindelsen har også en andre fordel-aktig egenskap. Forbedret langtidskontroll av flått/midd kan oppnås ved anvendelse derav. I en dose på 10mg/kg som administrert oralt til hunder, gav for eksempel (S) enantiomeren 85% sammenlignet med kun 71% ved (R) enantiomeren (dette svarer til at kun 15% flått/midd var tilbake isteden for 29%) .

Den foreliggende oppfinnelse vedrører preparater, isolerte forbindelser samt deres anvendelser slik de er definert med de i kravene anførte trekk.

Et formål for den foreliggende oppfinnelse er såldes å tilveiebringe et preparat som omfatter 5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-triflourmetylfenyl)-4-triflourmetylsulfinylpyrazol som er vesentlig beriket med hensyn på en enantiomer.

Et annet formål med deri foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et preparat som generelt er sikrere å anvende innen veterinærmedisin eller innen jordbruk eller folkehelse.

Når et preparat ifølge oppfinnelsen administreres oralt til dyr, er det i alt vesentlig ikke-emetisk, og mest foretrukket er omtrent 70% av dyrene eller flere som behandles dermed fri for emese.

Ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes et preparat omfattende (S)-5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluor-ntetylfenyl) -4-trifluormetylsulfinylpyrazol og (R)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetyl-sulf inylpyrazol hvor preparatet er beriket med (S) enantiomeren. Med betegnelsen "beriket" menes at S/R vekt:vekt forholdet er minst omtrent 1,05 eller høyere.

Et preparat ifølge oppfinnelsen er foretrukket i alt vesentlig beriket med S enantiomeren. Ved betegnelsen i alt vesentlig beriket menes at S/R vekt:vekt forholdet er minst omtrent 1,5 eller høyere.

I et ytterligere aspekt av oppfinnelsen er S/R vekt:vekt forholdet minst omtrent 2 eller større, foretrukket minst omtrent 5 eller større, og mest foretrukket minst omtrent 10 eller større.

For større klarhet, er strukturene av (S)-5-amino-3-cyano-l-(2 , 6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol og (R)-5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluormetyl-fenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol angitt som henholdsvis formler (B) og (C). De optiske konfigurasjoner for formler (B) og (C) er anført ved anvendelse av Cahn-Ingold-Prelog-systemet som generelt beskrevet i Advanced Organic Chemistry, J. March, tredje utgave, side 96-97, Wiley Interscience, NY, 1985. Slik fremstillinger er generelt forstått av fagkyndige på området.

Et preparat ifølge oppfinnelsen kan videre omfatte en bærer for anvendelse innen veterinærmedisin, dyrehelse, jordbruk eller offentlig helse. Slike preparater er generelt beskrevet i EP-A-0 295 117.

Et preparat ifølge oppfinneelsen kan tilføres i en pestici-disk effektiv mengde til et locus for å kontrollere skadedyr i locuset.

Forbindelsen A kan fremstilles i henhold til metodene beskrevet i EP-A-0 295 117.

Et preparat ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved å separere enantiomerene helt eller delvis ved for eksempel anvendelse av kolonnekromatografi eller revers-fase kolonnekromatografi ved anvendelse av en ialt vesentlig optisk aktiv (eller "chiral") stasjonær fase som kjent for fagkyndige på området.

Enantiomerene kan separeres ved en prosess som omfatter:

(a) å reagere forbindelse (A) med en forbindelse (EG) hvor: E er et organisk radikal som er enantiomerisk anriket, for eksempel ialt vesentlig enantomerisk rent, og G er en gruppe som er reaktiv med amino, for eksempel en karboksylsyre, karboksylsyreanhydrid, karboksylsyrehalogenid eller et karboksylsyrederivat som er egnet for anvendelse i reaksjonen som kjent av den fagkyndige, for å tilveiebringe forbindelsene med formel (III-A) og formel (III-B) (som er nye og som derfor utgjør et trekk ved oppfinnelsen), (b) å separere forbindelsene med formel (III-A) og (III-B), og (c) å fjerne gruppene EC(O) i forbindelsene med formel (III-A) og/eller (III-B) for separat å tilveiebringe henholdsvis (S)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetyl-fenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol og/eller (R)-5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetyl-sulf inylpyrazol .

Produktene fra trinn (a), som er forbindelsene med formel (III-A) og (III-B), er to diastereomerer som kan separeres ved anvendelse av for eksempel kolonnekromatografi eller revers-fase-kolonnekromatografi som kjent for fagkyndige på området.

Når radikalet E omfatter et primært amin, sekundært amin eller tertiært amin, er produktene fra trinn (a), det vil si forbindelsene med formel (III-A) og (III-B), to diastereomerer som kan omdannes til de tilsvarende syreaddisjonsalter og deretter separeres ved for eksempel anvendelse av fraksjonen krystallisering som kjent for fagkyndige på området.

Når radikalet E omfatter en karboksylsyre, sulfonsyre eller annen slik sur enhet, er produktene fra trinn (a), som er forbindelsene med formel (III-A) og (III-B), to diastereomerer som kan omdannes til de tilsvarende salter som kan separeres ved anvendelse av for eksempel fraksjonen krystallisering som kjent for fagkyndige på området.

I trinn (c) omfatter fjerning av amidet generelt en kjemisk hydrolyse som kjent av de fagkyndige på området.

I et annet aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebragt den isolerte forbindelse (S)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol.

Et preparat ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved en selek-tiv oksydasjon av 5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluor-metylf enyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol for foretrukket å tilveiebringe (S) enantiomeren. Slike oksydasjonsmetoder er kjent for fagkyndige på området innen organisk syntese. Det er også mulig å benytte slike seperasjonsmetoder som for eksempel beskrevet i det foregående for å utvinne R-enantiomeren av fipronil og omdanne denne ved hjelp av et reduk-sjons /oksydas jonssk jerna for å danne S-enantiomeren.

Man har uventet funnet at (S)-5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol tilveiebringer en vesentlig fordel ved kontrollen av visse artropoder i et animalsk locus. En annen uventet vesentlig fordel er at (S) enantiomeren tilveiebringer en vesentlig reduksjon i emese når administrert til et dyr ved oral til-førsel. Med betegnelsen emese menes brekning. Generelt ut-løser en emetisk substans den nevnte emese i løpet av mindre enn 24 timer etter administrering, foretrukket mindre enn 8 timer, mere foretrukket mindre enn 2 timer.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører også anvendelse av et preparat som definert i det foregående for fremstilling av et veterinærpreparat for kontroll av artropodparasitter i eller på et dyr.

Et preparat som definert i det foregående kan påføres dyret for å rengjøre dyr med god helsetilstand.

Metoden for å rengjøre et dyr er ikke en metode for behandling av dyrets kropp per se ved terapi, fordi

(a) dyret har en god helsetilstand og krever ingen vesentlig behandling for å korrigere en helsesvikt, (b) rengjøringen av dyret skal ikke gjennomføres av veteri-nærpersonale, men av personer som er interessert i å rengjøre dyret, og (c) formålet ved slik rengjøring er å unngå uønskede forhold for mennesker og for miljøet hvor mennesker bor for ikke å infisere menneskene med artropoder som bæres av dyret.

Et preparat ifølge oppfinnelsen som beskrevet over kan også anvendes som en aktiv veterinærsubstans.

Preparatene som kan anvendes ifølge oppfinnelsen omfatter

generelt fra omtrent 0,001 til 99% aktiv bestanddel. Resten av preparatene opp til 100% omfatter en bærer så vel som forskjellige vanlige tilsetningstoffer. I denne beskrivelse og i kravene, er prosentandeler uttrykt i vekt.

De fortynnede flytende formuleringer omfatter generelt fra omtrent 0,001 til omtrent 20% aktiv bestanddel, foretrukket fra omtrent 0,1 til omtrent 3%. Faste formuleringer omfatter generelt fra omtrent 10% til 99% aktiv bestanddel foretrukket fra omtrent 40% til 70%.

Preparater for oral administrering omfatter den aktiv bestanddel sammen med farmasøytiske aksepterbare bærere eller belegg og inkluderer for eksempel tabletter, piller, kapsler, geler, sprøyter, medisinert får, medisinert drikkevann, medisinert forsupplement, boluser med sakte frigivelse eller andre anordninger med sakte frigivelse som skal bibeholdes i gastrointestinalkanalen. Hvilken som helst av disse kan inn-lemme de aktive bestanddeler inneholdt i mikrokapsler eller belagt med syrelabil eller alkalilabil eller andre farmasøy-tisk aksepterbare enteriske belegg. F6r-forblandinger eller konsentrater som inneholder forbindelser ifølge oppfinnelsen for anvendelse i fremstillingen av medisinerte dietter, drikkevann eller andre materialer som skal fortæres av dyr, kan også anvendes.

Den aktive bestanddel (ai) administreres oralt til dyret i en dose som strekker seg fra 0,1 til 500 mg/kg ai pr. kg av dyrets kroppsvekt (mg/kg), mere foretrukket fra 1 til 10 0 mg/kg, enda mere foretrukket fra 1 til 50 mg/kg og mest foretrukket fra 1 til 2 0 mg/kg.

Eksempler på skadedyrene som kan kontrolleres ved hjelp av den aktive bestanddel er generelt beskrevet i Europeisk

Patentsøknad EP-A-0 295 117. En illustrasjon av spesifikke parasitter i forskjellige vertsdyr som kan kontrolleres ved et preparat ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer artropoder som midd (for eksempel mesostigmatider, skabb ("mange, itch"), scabies, jordmidd), flått (for eksempel med myk og hard kropp), lus (for eksempel sugende, bitende), lopper (for eksempel hundeloppe, katteloppe, orientalsk pest-loppe, menneskeloppe), utøy (for eksempel vegglus, Triatomid-insekter), blodsugende fullt utviklede fluer (for eksempel liten stikkflue, klegg, stikkeflue, knott, hjorteflue, luse-flue, tsetse flue, moskitoer), og parasittiske flyvelarver (for eksempel brems, spyflue, skrueorm("screwworm"), kveg-larve, ullorm("fleeceworm")),helminter som nematoder (for eksempel trådorm, lungeorm, hakeorm, piskeorm, knuteorm, maveorm, rundorm, barneorm, hjerteorm), cestoder (for eksempel bendelormer) og trematoder (for eksempel leverikte, blodikte), protozoer som coccidia, trypanosomer, trikomonas, amøber og plasmodier, acanthocephala som ormer med festeklør forrest (for eksempel lingulatulida), og pentastomider som tungeormer. Artropodskadedyr som særlig kontrolleres godt ved hjelp av preparatene ifølge oppfinnelsen er lopper og flått/midd.

Med betegnelsen dyr skal det forstås pattedyr, foretrukket husdyr, for eksempel kjæledyr, eller kommersielle dyr for fremstilling av et kommersielt produkt som lær eller ull, for eksempel kyr og hester, og pattedyr i fangenskap som zebraer, løver eller bjørner. Det vil forstås at med betegnelsen kjæledyr menes for eksempel hunder eller katter.

Et annet aspekt av den foreliggende oppfinnelse er anvendel-sen av forbindelsen R-Fipronil som en emetisk substans innen området av skadedyrkontroll hvor emetisk effekt er ønskelig, for eksempel for å virke som et beskyttelsesmiddel for å øke sikkerheten av bruken. Generelt benyttes R-Fipronil ved de samme rater som dem indikert over for S-Fipronil og preparatene inneholdende dette R-Fipronil har de samme former, mengdeforhold og komponenter som dem beskrevet over for S-Fipronil, og det er også mulig å regulere anvendelsesrater og former for å maksimere den emetiske effekt.

EKSEMPEL 1

Omtrent 120 mg av en 1:1 blanding, uttrykt i vekt, av S-5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluor-metylsulf inylpyrazol og R-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol separeres ved HPLC (høytrykksvæskekromatografi) ved anvendelse av en stasjonær fase som var en Chiralcel OD 21 mm x 250 mm kolonne, partikkelstørrelse omtrent 2 0 fim og en mobil fase av iso-oktan:isopropanol 96:6 volum/volum forhold for å tilveiebringe 60 mg av hver enantiomer. Elueringshastigheten var omtrent 6 ml pr. minutt. Forbindelse C kom ut av kolonne etter omtrent 2 0 minutter og forbindelse B kom ut av kolonnen etter omtrent 4 0 minutter.

Løsningsmiddel fjernes fra begge prøver og hvite pulvere oppnås .

Smeltepunktet for forbindelse B var omtrent 2 04 °C og smeltepunktet for forbindelse C var omtrent 2 01 °C.

De absolutte konfigurasjoner for enantiomerene som vist i formler B og C ble bestemt ved rekrystalliseringer av begge substanser fra isopropanol og med påfølgende analyser ved enkeltkrystall-røntgendiffraksjon.

EKSEMPEL 2

Forbindelsene B og C i eksempel l ble utformet som en kapsel i gelatin og administrert oralt til 10 hunder av blandings-rase i en mengde av 2 0 mg av forbindelsen pr. kg kroppsvekt til det behandlede dyr.

Alle dyrene ble infisert med kattelopper (Ctenocephalides felis) og brune hundemidd (Rhipicephalus sanguineus) 1 dag før administrering av forbindelsene. Artropoder ble telt 1 dag etter behandling (DAT). Umiddelbart etter bestemmelse av effektivitet ble alle artropoder fjernet fra hundene. Dyrene ble reinfisert med artropoder 8, 15, 22 og 3 0 dager etter behandling og effektivitetsbestemmelser ble gjennomført 9, 16, 2 3 og 31 dager etter behandling.

De etterfølgende effektivitetsresultater ble oppnådd i pro-sent (%) dødelighet av de testede artropoder.

Innen 5 timer etter administrering av forbindelsene, viste 50% av hundene behandlet med S-enantiomeren emese mens 90% av hundene behandlet med R-enantiomeren viste emese.

EKSEMPEL 3

Forsøket i eksempel 2 ble gjentatt ved de nivåer som er indikert og de etterfølgende resultater ble oppnådd.

Ved et behandlingsnivå på 1 mg/kg viste ingen av forbindelsene emese i dyrene.

Ved et behandlingsnivå på 3 mg/kg viste 20 % av dyrene behandlet med forbindelse C emesesymptomer etter 2 timer.

Ved et behandlingsnivå på 10 mg/kg viste 40 % av dyrene behandlet med forbindelse C emesesymptomer etter 1 time. Etter 3 timer viste 20% av de behandlede dyr emesesymptomer.

Der var i alt vesentlig ingen symptomer på emese i dyr behandlet med forbindelse B uansett mengdeandel.

Claims (1)

1. Preparat, karakterisert ved at det omfatter (S)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol og (R)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol hvor preparatet er beriket med (S) enantiomeren.

2. Preparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at preparatet er vesentlig beriket med (S) enantiomeren.

3. Preparat som angitt i krav l eller 2, karakterisert ved at S/R vekt- vekt forholdet er minst omtrent 2 eller større, foretrukket minst omtrent 5 eller større, mest foretrukket minst omtrent 10 eller større.

4. Preparat som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter en pesticid aksepterbar bærer.

5. Preparat som angitt i ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det er anvendbart for anvendelse innen veterinærmedisin.

6. Preparat som angitt i ett eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det er aksepterbart for anvendelse innen jordbruk.

7. Preparat som angitt i ett eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det kan anvendes innen folkehelsen.

8. Anvendelse av preparatet som angitt i ett eller flere av de foregående krav for fremtilling av et pesticid preparat for å kontrollere skadedyr i et locus.

9. Anvendelse som angitt i krav 8, hvori locuset er et dyr.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, hvori preparatet administreres oralt til dyret.

11. Isolert forbindelse, karakterisert ved at den er (S)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol.

12 . Anvendelse av forbindelsen som angitt i krav 11 for fremstilling av et pesticid preparat for å kontrollere skadedyr i et locus.

13 . Anvendelse som angitt i krav 12, hvori locuset er et dyr. 14Anvendelse som angitt i krav 13, hvori forbindelsen administreres oralt til dyret.

15. Forbindelse, karakterisert ved at den har formelen: hvor E er et organisk radikal som er enantiomerisk beriket.

16. Preparat, karakterisert ved at det omfatter (S)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol og (R)-5-amino-3-cyano-l-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol hvor preparatet er beriket med (R) enantiomeren.

17. Isolert forbindelse, karakterisert ved at den er (R)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol.

18. Preparat, karakterisert ved at det omfatter (S)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol og (R)-5-amino-3-cyano-1-(2,6-diklor-4-trifluormetylfenyl)-4-trifluormetylsulfinylpyrazol hvor preparatet er ialt vesentlig beriket med (R) enantiomeren til å ha et R/S vekt-vekt forhold på minst omtrent 2 eller større, foretrukket minst omtrent 5 eller større og mest foretrukket minst omtrent 10 eller større.