PL142022B1 - Method of obtaining novel derivatives of methylenediphosphonic acid - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pochodnych kwasu metylenodifosfonowego o ogólnym wzorze 1, w ktprya: R. oznacza atom wodoru lub nizsze grupe alkilowe proste lub roz¬ galezione o 1-4 atomach wegla; R2 oznacza atom wodoru; grupe alkilowe ewentualnie podstawione grupe hydroksylowe, grupe tiolowe, jednym lub kilkoma atomami chlorowca, grupe alkoksykarbo- nylowe lub grupe -NZ.Zp, w której Z. 1 Z2, jednakowe lub rózne, oznaczaje atom wodoru lub nizsze grup^ alkilowe; grupe fenylowe ewentualnie podstawione raz lub kilka razy atomem chlo¬ rowca, grupe nitrowe, nizsze grupe^alkilowe, nizsze grupe alkoksylowe lub grupe trójfluorome- tylowe, grupe NH2, grupe COOH lub grupe COOalkilowe; grupe o wzorze -C/»X/-NZ1Z2, w którym X oznacza atom tlenu siarki a Z. i Z. maje znaczenie podane wyzej; pierscien heterocykliczny o 5 lub 6 czlonach zawierajecy 1 lub 2 heteroatomy takie jak azot lub siarka; pierscien hete¬ rocykliczny o 5 czlonach skondensowany z pierscieniem benzenowym i odpowiadajecy wzorowi 2, w którym X oznacza atom tlenu lub siarki lub grupe NH a R, oznacza atom wodoru lub chlorowca, korzystnie atom chloru; R, oznacza grupe hydroksylowe; n oznacza liczbe calkowite 1-10 z tym, ze R2 nie oznacza grupy metylowej gdy n»l. Gdy R, oznacza atom wodoru, kwasy o wzorze 1 moge tworzyc sole z zasadami mineralnymi lub organicznymi. Sole te wchodze w zakres wynalazku.Niektóre zwiezki odpowiadajece wzorowi 1 byly juz opisane, jednakze w zadnym przypadku nie wskazano na ich wlasnosci lecznicze. I tak, opis patentowy Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 4 071 584 wymienia zwiezki o wzorze 1, w których R. oznacza grupe CH_ lub CpH_, R_ oznacza H a R2 oznacza grupe o wzorze 3, w którym P oznacza grupe CH_ a Q oznacza 3r lub N0_ bedz P oznacza H a Q oznacza Br, N02, Cl i n*0. Opisano tam równiez kwas o wzorze 1, w którym R1 oznacza H, P oznacza H, Q oznacza Cl. Wymienione zwiezki se produktami przeksztalcenia pochod¬ nych fosforowych stosowanymi jako inhibitory korozji, dodatki do olejów lub opózniacze zaplonu* W czasopismie Synthesis z lutego 1980 r., str. 127-129, opisano m.in. zwiezek o wzorze 1, w którym R, oznacza grupe C2H5* R3 oznacza H» R2 oznacza grupe cgH5» n*0, bez wskazania jakich¬ kolwiek wlasciwosci leczniczych.2 142 022 Zgloszenie patentowe japonskie nr 8 098 193 ^"Chem. Abstr. 93, 23648z /1930/.7 wymienia zwiezek o wzorze 1, w którym R* oznacza H, R oznacza pirydyl, R- oznacza H i n=0, jako herbicyd, Journal Fur Praktische Chemie, 1970/3/, 475-482 opisuje zwiezek o wzorze 1, w którym R. oznacza H, R2 oznacza CH , R, oznacza H, n»0. Praca ma charakter czysto chemiczny.Pozostale zwiezki o wzorze 1 sa nowe.Sposobem wedlug wynalazku zwiezki o wzorze ogólnym 1, zdefiniowanym powyzej, wytwarza si poddajec reakcji chlorek kwasowy o wzorze R2S-/CH / -C0C1, w którym R ma znaczenie podane powyzej, lub o wzorze Hal-/CH2/ -C0C1 z trialkilofosforynem, w temperaturze 20-50°C i zadaje otrzymany produkt dialkilofosforynem w obecnosci drugorzedowej aminy, w temperaturze 0-20°C, ewentualnie otrzymany produkt traktuje sie tiolem o wzorze R?3H w rozpuszczalniku takim jak acetonitryl w obecnosci diaza-l,5bicyklo/5,4,0/ undecenu-5 w niskiej temperaturze i ewentual¬ nie zmydla sie tak otrzymany produkt o wzorze 1.Reakcja przebiega tak, jak przedstawiono na schemacie.Na trialkilofosforyn dziala sie chlorkiem kwasowym o wzorze 4 w temperaturze 20-50°C.Otrzymuje sie zwiezek o wzorze 5, na który bez wyodrebniania dziala sie dialkilofosforynem w obecnosci aminy.drugorzedowej, takiej Jak dibutyloamina, w temperaturze 0-20°C.Wariant tego sposobu polega na zastapieniu zwiazku o wzorze 4 chlorkiem chlorowcokwasu Hal/CH2/ -C0C1, który w dwóch etapach prowadzi take sarne droga rlo zwiezku o wzorze 6. Ten ostatni poddaje sie reakcji z tiolem R2SH w rozpuszczalniku takim jak acetonitryl i w obec¬ nosci l,5-dlaza-bicyklo/5,4,0/-undecenu-5, w niskiej temperaturze. Otrzymuje sie zwiezki o wzorze 1, w których R_ oznacza grupe hydroksylowe a Rl grupe alkilowe.Ze zwiezków o wzorze 1, w których R. oznacza grupe alkilowe otrzymuje 9ie przez zmydlanie zwiezku o wzorze 1, w których R, oznacza atom wodoru. Reakcje prowadzi sie przez ogrzewanie estru w rozcienczonym kwasie solnym, w temperaturze wrzenia pod chlodnice zwrotne, w ciegu kilku do 24 godzin. Po wydzieleniu przez odparowanie, tak otrzymany kwas moze byc przeksztal¬ cony znanym sposobem w jedne z jego soli. Reakcje prowadzi sie w gorecyn rozpuszczalniku, tak, aby sól krystalizowala przy ochlodzeniu* Zmydlanie estrów mozna równiez prowadzic dzialaniem bromku trimetylosililu w rozpuszczal¬ niku takim jak czterochlorek wegla, w niezbyt wysokiej temperaturze, najczesciej w tempera¬ turze pokojowej.Zwiezki otrzymane sposobem wedlug wynalazku stosuje sie korzystnie Jako leki przeciwza¬ palne 1 przeciwreumatyczne. Wlasciwosci farmakologiczne tych zwiezków zostaly wykazane w sposób nastepujecy: Badanie in vitro. Badanie in vitro opiera sie na fakcie, ze komórki chrzastki /chondro¬ cyty/ w hodowli po stymulacji czynnikiem syntetyzowanym przez makrofagi otrzewnowe i przez komórki raonocytowe krwi wydzielaje obojetne proteinazy. Wyjasnienie stymulacji tego typu w chorobach reumatycznych bylo jasno wykazane w licznych publikacjach. Zasada testu polega na badaniu wydzielania obojetnych proteinaz przez stymulowane chondrocyty potraktowane produk¬ tami otrzymanymi sposobem wedlug wynalazku, w porównaniu z wydzielaniem stymulowanych chon- drocytów niczym nie traktowanych.Postepowano w sposób nastepujecy. Wytwarzanie chondrocytów: Chondrocyty wyizolowano z chrzestki przegrody nosa cielecia lub z chrzestki stawowej królika przez ekstrakcje enzyma¬ tyczne i poddano hodowli w srodowisku OMEM o stezeniu 10% surowicy cielecej , o gestosci 5x10 komórek na szalke Petriego o srednicy 10 cm. Srodowisko hodowlane odnawiano co 48 godzin.Po tygodniu hodowli komórki podhodowano dzialaniem trypsyny EDTA. Komórki wstawiono do hodowli w srodowisku OMEM o stezeniu 10% surowicy cielecej plodowej, o gestosci 2x10 komórek na zaglebienie 16 mm. Zlanie przeprowadzono po 3 dniach hodowli.142 022 3 Wytwarzanie kondycJonowanego srodowiska makrofagów otrzewnowych: Makrofagi otrzewnowe kró¬ lika otrzymano metode opisane przez Oesmukh-Phadke i wspólprac, Biochemical Biophyslcal Re¬ search Communicetion, 85, 490-6 /1978/.Komórki monocytowe krwi ludzkiej sporzadzono i hodowano sposobem wedlug Dayer'a 1 wspólprac, /"The Journal of Immunology. 124, 1712-1720 /1980/ /.Po hodowli, srodowisko zawierajece chondrocytowy czynnik stymulujacy odzyskano* przeseczono Millipore 0,22 ja i zamrozono do temperatury -20°C.Stymulowanie chondrocytów: Przy zlewaniu, srodowisko hodowlane chondrocytów zastepicno srodowiskiem DMEM o stezeniu 1% 3urowicy cielecej plodowej zawierajecym 20% srodowiska z czyn¬ nikiem aktywujecym chondrocyty.Badane produkty wprowadzono do srodowiska hodowli równoczesnie ze srodowiskiem aktywacji, w stezeniu nie powodujacym cytotoksycznosci produktu lub jego nierozpuszczalnosci. Po trzech dniach hodowli srodowisko odzyskano w celu oznaczenia w nim zawartosci obojetnych proteinaz.Oznaczenie obojetnych proteinaz: Zastosowano metode Vaes%a i wspólprac, Biochemical Journal, 172, 261 /1978/ % inhibitowania wydzielania obojetnych proteinaz przez stymulowane chondrocyty potraktowane produktem SR 42099 w stosunku do wydzielania stymulowanych chondro¬ cytów nie traktowanych produktami wynosi 50 ± 5;s.Badanie in vivo: zapalenie stawów pod wplywem srodka pomocniczego: Wstrzykniecie Mycobac- terium szczurowi powoduje zapalenie wielostawowe przypominajece, pod pewnymi wzgledami, gos¬ ciec przewlekly u czlowieka.Postepowanie. Zawiesine Mycobacterium tuberculosis /0,4 mg w 0,05 ml oleju parafinowego/ wstrzyknieto droge sródskórne w ogon samców szczurów Sprague-Dawley o srednim ciezarze 150 g.Po 15 dniach wybrano zwierzeta wykazujece najsilniejsze objawy zapalenia stawów. Szczury te podzielono na grupy po 5 zwierzet, po czym kazde grupe potraktowano badanym produktem w daw¬ ce 10 mg/kg dziennie, w ciegu 6 dni na tydzien, droge skórne. Jedna z grup otrzymala tylko rozpuszczalnik i sluzyla jako grupa kontrolna. Po 3 tygodniach zabiegów zwierzeta usmiercono i odcieto tylne prawe lape na poziomie stawu skokowo-goleniowego, po czym zwazono je. Ola kazdej grupy oznaczono srednie oraz bled standardowy dla otrzymanych ciezarów.Aktywnosc kazdego zwiezku wyrazono zmiane, w % sredniego ciezaru lap szczurów z zapaleniem stawów potraktowanych w stosunku do ciezaru takich lap u szczurów kontrolnych, Rezultaty otrzymane dla róznych produktów otrzymanych sposobem wedlug wynalazku zestawiono w tablicy 1.Tablica 1 1 Nr kodowy produktu SR 41961 SR 41903 SR 41909 SR 42015 SR 42017 SR 41903 SR 42016 SR 42099 SR 42097 Zapalenie lapy pod wplywem srodka pomocniczego, ciezar lapy, % inhibitowania 53 55 53 47 49 55 48 44 50 1 Z drugiej strony, produkty otrzymane sposobem wedlug wynalazku se malo toksyczne.Moge one byc stosowane w terapeutyce ludzkiej do leczenia chorób wywolanych zjawiskami zapalnymi a zwlaszcza do leczenia stanów zapalnych stawów. Zwiezki te moge byc stosowane zwlaszcza do leczenia goscca przewleklego.4 142 022 Ze zwiazków otrzymanych sposobem wedlug wynalazku mozna sporzadzac kompozycje nadajace sie do podawania droge doustne, doodbytnicze i pozajelitowa. Zwlaszcza moge one miec postac kapsulek zelatynowych lub tabletek zawierajecych skladnik aktywny w ilosci 10-500 mg/jed¬ nostke.Dzienna dawka tych produktów dla doroslego moze wynosic od 100 mg do 5 g, i byc podzie¬ lona na kilka dawek pojedynczych.Ponizsze przyklady ilustruje sposób wedlug wynalazku nie ograniczajac jego zakresu.Przyklad I. 5-/4-Fluoro-fenylotio/-l-hydroksy-l,1-pentylidenodifosfonian tetra- etylu /nr kodowy SR 41906/.Do 12,1 g chlorku 5-/4-fluoro-fenylotio/walerylu umieszczonego w atmosferze azotu dodano w temperaturze 30°C, mieszajec, 8,8 g trietylofosforynu. Mieszano w ciegu 3 godzin w tempe¬ raturze 35°C, po czym oziebiono do temperatury 0°C i wprowadzono w ciagu 10 minut mieszanine 0,45 ml dibutyloaminy i 6#5 dietylofosforynu. Mieszajec utrzymywano w temperaturze 5°Z w cia.ru 1 godziny, po czym dodano 20 ml In roztworu kwasu solnego i 100 ml eteru etylowego* Po wy¬ mieszaniu oddzielono warstwe eterowe a warstwe wodne ekstrahowano 100 ml chlorku metylenu.Poleczono ekstrakty organiczne, wysuszono nad siarczanem sodu i odparowano rozpuszczalniki pod zmniejszonym cisnieniem. Pozostalosc chromatografowano na kolumnie z krzemionke, eluujec 4 mieszanina chlorek metylenu - etanol 95-5 obj./obj. Otrzymano 8,7 g oczekiwanego produktu w postaci bezbarwnego oleju* Chromatografia cienkowarstwowa na krzemionce: R,«0,40 / octan etylu - etanol 95-5 obj./obj./.Postepujac podobnie, lecz zmienlajec stosowany chlorek kwasowy i/lub fosforyn, sporzedzono produkty o wzorze 1, zestawione w tablicy 2 ponizej.Tablica 2 wzór 1 /R. w kazdym przypadku oznacza grupe OH/ [Nr kodowy SR 41962 SR 41963 SR 42292 SR 41940 1 SR 41876 SR 42295 SR 42014 1 SR 42089 |«1 "CH3 "C2H5 "C2H5 -C2H5 -C2H5 "C2H5 -C2H5 1 -C2H5 2 -/CH2/4-CH3 C6H5" -C/CH3/3 p-CH3C6H4- p-Cl C6H4- I wzór 7 -/CH2/2-CH3 CH3 n 3 2 1 4 3 4 5 10 1 Charakterystyka cienkowarstwowa na krzemionce bezbarwny olej R*» 0,40 /octan etylu- -etanol, 80-20,obj./ obj./ | bezbarwny olej R.=0,3 /octan etylu - etanol, 95-5. obl./obl./ bezbarwny olej R*»0,3 /octan etylu - etanol, 95-5. obl./obl./ bezbarwny olej Rf»0,5 /octan etylu - etanol,! 90-10. obi./obi./. olej Rf»0,34 /octan I etylu - etanol, 95-5, 1 obi./obi./ bezbarwny olej Rr-0,25J /octan etylu - etanol,! 95-5. ob1./ob1./ bezbarwmy olej Rr»0,30J /octan etylu - etanol,! 95,5. obl./obl./ bezbarwny olej Rx»0,25J /octan etylu - etanol, 95-5. obl./obl./ |142 022 5 Przyklad II. 5-/2-pirydylotio/-l-hydroksy-l,1-pentylidenodifosfonian tetraetylu /nr kodowy Si* 42090/ a/ Postepujec jak w przykladzie I i stosujac jako chlorek kwasowy chlorek 5-chlorowale- rylu sporzedzono 5-bromo-l-hydroksy-pentylidenodifosfonian tetraetylu* Produkt ten wyodreb¬ niono w postaci oleju. Chromatografia cienkowarstwowa na krzemionce: Rr»0,4 /octan etylu- etanol, 80-20, obj./obj./. b/ Do roztworu 4,4 g produktu otrzymanego powyzej w 5 ml acetonitrylu oziebionego do temperatury 0 C dodano w ci^gu 15 minut mieszanine 2,2 g 2-merkaptopirydyny i 2 g 1,5-diaza- bicyklo /5,4-0/ undecenu-5 w 6 ml acetonitrylu. Mieszano w ciegu 1 godziny w temperaturze 0°C i chromatografowano na kolumnie z krzemionka /150 g/. Po przemyciu chlorkiem metylenu eluowano mieszanine chlorek metylenu - etanol, 95-5, obj./obj ./Otrzymano oczekiwany produkt w postaci oleju barwy zóltawej. Chromatografia cienkowarstwowa na krzemionce: *r»0,15 /octan etylu - etanol, 95-5, obj./obj./.Postepujec w sposób analogiczny, lecz zastepujec w a/ chlorek 5-bromowalerylu chlorkiem 6-bromoheksanoilu, otrzymano 6-bromo-l-hydroksy-l,1-heksylidenodifosfonian dietylu. Dzialanie 5-chloro-2-merkaptobenzotiazolu na otrzymany zwiezek, zgodnie ze sposobem opisanym w b/, doprowadzilo do 6-^" /5-chloro-2-benzotiazolilo/tio ^-l-hydroksy-l,l-heksylidenodifosfonianu tetraetylu /nr kodowy SR 42294/ w postaci bezbarwnego ciala stalego o temperaturze topnienia 72°C /z eteru izopropylowego/.Przyklad III. Podwójna sól t-butyloaminowa kwasu 4-/4-chloro-fenylotio/-l-hydroksy- 1,1-butylidenodifosfonowego /nr kodowy SR 41903/.Mieszanine 5 g 4-/4-chloro-fenylotio/-l-hydroksy-l,l-butylidenodifosfonianu tetraetylu i 50 ml 12N kwasu solnego ogrzewano w temperaturze wrzenia pod chlodnice zwrotne w atmosferze azotu w ciegu 12 godzin. Odparowano do sucha pod zmniejszonym cisnieniem, pozostalosc roz¬ puszczono w 100 ml wody destylowanej 1 przemyto 2x100 ml eteru* Faze wodne odparowano do sucha. Pozostalo bezbarwne cialo stale, które rozpuszczono w 30 ml izopropanolu 1 potrakto¬ wano 3,6 ml t-butyloaminy. Odcisnieto osad i przemyto go kolejno izopropanolem, acetonem 1 eterem. Po wysuszeniu pod zmniejszonym cisnieniem otrzymano 4 g bezbarwnego ciala stalego o temperaturze topnienia 202-205°C /z rozkladem/.Postepujec analogicznie, z eetru SR 42090 /przyklad 11/ otrzymano kwas 5-/2-pirydylotio/ -1,1-pentylidenodifosfonowy, wyodrebniony w postaci wolnego kwasu /SR 42099/ o temperaturze topnienia 194-197°C /z izopropanolu/.Przyklad IV. Podwójna sól t-butyloaminowa kwasu 5-/4-fluoro-fenylotio/-l-hydrokay- 1,1-pentylidenodifosfonowego /nr kodowy SR 41909/.Do mieszanego i oziebionego do temperatury 10°C roztworu eetru SR 41906 /przyklad 1/ w 15 ml czterochlorku wegla dodano 5 ml trimetylobromoeilanu i utrzymywano w ciagu ^0 godzin w temperaturze 25°C. Dodano 40 ml wody i mieszano w ciegu 1 godziny. Zdekantowano faze wodne i przemyto je 2 x 30 ml chlorku metylenu. Faze wodne odparowano do sucha pod zmniejszonym cisnieniem. Pozostalosc rozpuszczono w 30 ml wody i ponownie odparowano do sucha pod zmniej¬ szonym cisnieniem. Pozostalosc, o konsystencji syropu, przeksztalcono w sól dibutyloaainowe postepujec jak w przykladzie III* Otrzymano bezbarwne cialo stale o temperaturze topnienia 211-215°C.Postepujec w sposób analogiczny, stosujec rózne estry otrzymane poprzednio, sporzedzono kwasy zeetawlone w tablicy 3 ponizej.142 022 Tablica 3 Wzór 8 Nr kodowy SR 42142 SR 42097 SR 42304 SR 42015 SR 42296 SR 42016 SR 42293 SR 41961 SR 42017 n 10 10 5 5 4 4 1 3 2 R2 1 P-CH3C 6H4 "CH3 wzór 7 -CH2CH2CH3 wzór 7 ' P"CH3C 6H4 -C/CH3/3 -/CH2/4-CH3 C6H5 Forma wyodrebniona 1 Charakterystyka 1 podwójna sól t-butyl- 1 aminowa j t.t, : 242-246°C podwójna sól t-butyl- aminowa t.t.: 195-200°C /rozkl./ wolny kwas krystalizuje z 1 czesteczka wody t.t. : 205-208°C sól z 2,5 czesteczkami t-butylaminy t.t. :202-205°C /rozkl./ wolny kwaa t.t.: 165-168°C podwójna sól sodowa t. t. 300°C ' sól t-butylaminowa /l,75 mola/ t.t.: 220-225°C /rozkl./ sól z t-butylamine /l,5 mola/ t.t. : 175-178°C wolny kwas t.t. : 145-148°C Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania pochodnych kwasu metylenodifosfonowego o ogólnym wzorze 1, w którym R oznacza atom wodoru lub nizsze grupe alkilowe proste lub rozgalezione o 1-4 atomach wegla; R2 oznacza atom wodoru; grupe alkilowe- ewentualnie podstawione grupe hydroksylowe, tlolowe.Jednym lub kilkoma atomami chlorowca, grupe alkoksykarbonylowe lub grupe -NZ1Z2# w której Z. i Z2, jednakowe lub rózne, oznaczaje atom wodoru lub nizsze grupe alkilowe; grupe feny- lowe ewentualnie podstawione jeden lub kilka razy atomem chlorowca, grupe nitrowe, nizsze grupa alkilowa, nizsza grupa alkoksylowa, grupa trójfluorometyIowa, grupa NH^, grupa COOH lub grupa COOalkil; grupe -C/=X/-NZ.Z2, w której X oznacza atom tlenu lub siarki a Z1i Z2 maje znaczenie podane powyzej ; pierscien heterocykliczny o 5 lub 6 czlonach zawierajecy 1 lub 2 heteroatomy takie Jak atom azotu lub siarki; pierscien hetero¬ cykliczny o 5 czlonach skondensowany z pierscieniem benzenowym 1 odpowiadajecy wzorowi 2, w którym X oznacza atom tlenu lub siarki lub grupe NH a R4 oznacza atom wodoru lub chlorów-142 022 7 ca, korzystnie chloru; R, oznacza grupe hydroksylowe; n oznacza liczbe calkowite zawarte pomiedzy 1 i 10 pod warunkiem, ze R2 nie oznacza grupy metylowej, gdy n-l# Jak równiez 9oli pochodnych, w których R, oznacza atom wodoru z zasadami organicznymi i nieorganicznymi znamienny tym, ze chlorek kwasowy o wzorze R2S-/CH2/n""C0C1# w którym R_ ma znacze¬ nie podane powyzej lub o wzorze Hal-/CH2/n-COCl poddaje sie reakcji z trialkilofosforynem w temperaturze 20-50°C i zadaje otrzymany produkt dialkilofosforynem w obecnosci drugorze- dowej aminy, w temperaturze 0-20°C, ewentualnie otrzymany produkt traktuje sie tiolem o wzo¬ rze R^SH w rozpuszczalniku takim jak acetonitryl w obecnosci diaza-l,5bicyklo/5,4,0/unde- cenu-5, w niskiej temperaturze i ewentualnie zmydla si? tak otrzymany produkt o wzorze 1.R,0- R,0 0 R30 nR S I Rz Wzór! Wior2 Wz0r3 0 OR' R§- (CH2)p COClffik R^CH^i C-F^ ' 0 ORi Wzór 4 Rjo 0 0H0 nDl HOPORDz °c<°r: ' R<° (CH2)n 0R{ s R2 Wzór la Schemat Wzór 5142 022 RiO- O OHO li l u ^ :p-c-p- (CH2)n Hal Wzór e or; ORi Wzór 7 HO HO O OHO II . T li :P-C-PC (CH2)n S R2 Wzór 8 -OH OH Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 220 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.