PL144346B1 - Method of obtaining /s/-alpha-ethyl-2-keto-1-pyrolidinacetamide - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowego zwiazku, /S/-ol -etylo-2-keto- -1-pirolidynoacetamldu, o dzialaniu terapeutycznym.W brytyjskim opisie patentowym nr 1 309 692, opisano ^ -etylo-2-keto-1-pirolidyno- acetamid /o temperaturze topnienia 122°C/ i zaznaczono, ze substancje tego typu nadaja sie do stosowania w lecznictwie, zwlaszcza w leczeniu zaburzen ruchu, hiperkinezy, nadcisnienia i epilepsji. Stwierdzono tam równi ez,v ze omawiane zwiazki moga znalezc zastosowanie w lecze¬ niu zaburzen pamieci w warunkach normalnych lub patologicznych.Wiadomo ponadto, ze °t -etylo-2-keto-1-plrolidynoacetamld posiada dzialanie ochronne przy zaburzeniach centralnego ukladu nerwowego, wywolanych niedotlenieniem, niedokrwieniem mózgowym, itp. /Pharmazie, 37/11, 753-765 /1982/.Kontynuujac prace badawcze w tym zakresie, otrzymano i wydzielono enancjomer lewo- skretny ^ -etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamidu oraz stwierdzono, ze zwiazek ten rózni sie w sposób zupelnie nieoczekiwany od znanej formy racemicznej okolo dziesieciokrotnie wyzsza aktywnoscia ochronna w odniesieniu do' niedotlenienia /anty-niedotlenienie/ oraz okolo czterokrotnie wyzsza aktywnoscia ochronna w odniesieniu do niedokrwienia mózgowego /anty- niedokrwienie/.Dzieki tym nieoczekiwanym wlasnosciom enancjomer lewoskretny °£-etylo-2-keto-1-pi- rolidynoacetamidu nadaje sie lepiej do leczenia i ochrony przed zaburzeniami typu nie¬ dotlenienia 1 niedokrwienia centralnego ukladu nerwowego. Powazny wklad zjawiska niedotle¬ nienia w niektórych patologiach centralnego ukladu nerwowego pozwala przewidziec dzialanie lecznicze tego produktu w odniesieniu do skutków urazów naczyn mózgowych i urazów czaszki, nastepstw procesu starzenia lub niewydolnosci krazeniowej centralnego ukladu nerwowego be-2 144 346 dacej wynikiem niedokrwienia mózgu lub niedotlenienia zdarzajacego sie na przyklad podczas rodzenia. W szerszym znaczeniu, zastosowanie zwiazku otrzymanego sposobem wedlug wynalazku mozna odniesc takze do leczenia chorób typu niedotlenienia innych organów lub tkanek, a mianowicie serca i nerek.Z tego wzgledu wynalazek dotyczy enancjomeru lewoskretnego °^ -etylo-2-keto-1-piro- lidynoacetamidu posiadajacego konfiguracje absolutna S, calkowicie wolnego od enancjomeru prawoskretnego majacego konfiguracje absolutna R./S/-o£ -etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamid nie moze byc otrzymany bezposrednio z for¬ my racemicznej przez rozdzielenie dwóch enancjomerów.Sposobem wedlug wynalazku /S/-U, -etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamid wytwarza sie przez reakcje kwasu /S/- *& -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego z /1/ chlorowcorarówczanem alkilu o wzorze HalCOOZ, w którym Hal oznacza atom chlorowca, a Z rodnik alkilowy o 1-4 atomach wegla, oraz /2/ z amoniakiem.Jako chlorowcomrówczan alkilu stosuje sie korzystnie chloromrówczan etylu. Reakcje prowadzi sie zazwyczaj w dichlorometanie, w temperaturze -10 : -60°C.Stosowany w tej reakcji kwas /S/- JL -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowy moze byc otrzymany z kwasu /+/- -^ -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego racemicznego, przez rozdziele¬ nie chemiczne znanymi metodami, na przyklad przez utworzenie soli tego kwasu z zasada optycznie czynna i przez oddzielenie utworzonej soli kwasu /S/-* nooctowego droga kolejnych krystalizacji z odpowiedniego rozpuszczalnika, na przyklad benzenu.Jako przyklady zasad optycznie czynnych stosowanych do tego celu mozna przytoczyc alkaloidy takie jak brucyne, chinine, strychnine, chinidyne, cynchonidyne oraz aminy takie jakcf -metylo-benzyloamine i dehydroabietyloamine /patrz S.H. Wilen i in,. Tetrahedron, 33, 2725-2736 /1977//. Szczególnie korzystne rezultaty uzyskuje sie przy stosowaniu^ -metylo- benzyloaminy i dehydroabietyloaminy.Stosowany jako surowiec kwas /±/- -^ -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowy raceraiczny moze byc otrzymany przez zmydlenie odpowiednich estrów alkilowych, których synteze opi¬ sano w brytyjskim opisie patentowym nr 1 309 692.Badania farmakologiczne. oi -Etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamid racemiczny /produkt A/ oraz /S/--^ -etylo- -2-keto-1-pirolidynoacetamid otrzymany sposobem wedlug wynalazku /produkt B/ poddano bada¬ niom farmakologicznym.I. Ochrona przed niedotlenieniem /myszy/ a. Zasada testu /C. Giurgea, P. Kouravieff-Lesuisse, Proc. Ith Intern. Congr. od the Coli. Intern. Neuro-psych.-Pergaroon Press, Oxford and New York, 1978, str. 1623-1631/.Zasada testu polega na pomiarze mozliwosci przezycia organizmu poddanego atmosfe¬ rze stopniowo zubozanej w tlen. Ze wzgledu na szczególna wrazliwosc ukladu nerwowego na ten - rodzaj dzialania, rezultaty uzyskane w omawianym tescie moga byc interpretowane jako miara odpornosci ukladu nerwowego. Produkty podwyzszajace odpornosc zwierzat nadaja sie w zwiazku z tym do leczenia i zabezpieczania przed zaburzeniami typu niedotlenienia centralnego ukladu nerwowego • b. Metoda. Aparat skladal sie ze szczelnej i przezroczystej komory o wysokosci 37 cmt glebokosci 39 cm i szerokosci 97 cm. Komora miala pojemnosc 140 1 i saopatrzona byla w 60 przezroczystych przegród o wymiarach 6 x 10 x 10 cm, pozwalajacych na umieszczenie oddziel¬ nie 60 myszy. Wentylator zapewnial mieszanie atmosfery cyrkulujacej pomiedzy przegrodami poprzez kratowane dno. Komora wyposazona byla w urzadzenie do doprowadzania azotu o stalym natezeniu przeplywu oraz w otwór laczacy ja z powietrzem otoczenia. Badaniom poddano samce myszy /szczep NMRI/ o wadze 20-22 g. Kyszy te utrzymywano na czczo w przeddzien testu.Doswiadczenie prowadzono nastepnego dnia, równoczesnie na trzech grupach po 20 myszy. Grupa kontrolna otrzymywala wode /25 ml/kg/ droga doustna, zas pozostale grupy otrzymywaly równiez droga doustna badany produkt. Po 25 minutach po podaniu zwierzeta rozprowadzono na chybil144346 3 trafil do przegród, w taki sposób^by zadna z trzech grup zwierzat nie byla umieszczona w preferencyjnej czesci komory. Po 30 minutach po podaniu komore zamknieto i dopuszczano do niej azot o stalym natezeniu przeplywu /7,750 1 azotu technicznego na minute/, w ciagu 37 minut; atmosfera zawierala wówczas 3,7$ tlenu, Komora pozostala zamknieta do momentu krytycznego, gdy zaobserwowano nie wiecej niz 3 zywe myszy wsród 20 zwierzat kontrolnych.W tym momencie klatke otwarto i doprowadzono powietrze otoczenia. W kilka chwil pózniej liczono zywe zwierzeta w kazdej grupie.Dla kazdej dawki badanego produktu doswiadczenia powtarzano raz lub dwa razy, a re¬ zultaty sumowano dla uzyskania minimum 40 /lub 60/ zwierzat traktowanych na jedna dawke 1 40 /lub 60/ odpowiednich zwierzat kontrolnych. Dla kazdej dawki badanego produktu po¬ równywano liczbe zywych zwierzat wsród potraktowanych produktem z liczba zywych zwierzat wsród zwierzat kontrolnych. Róznica pomiedzy tymi liczbami wyrazala aktywnosc ochronna produktu przed niedotlenieniem wywolanym pozbawieniem tlenu. Znaczenie statystyczne /P/ tej róznicy oceniano testem Fischer-Yates%a. c. Rezultaty. W tablicy 1 przedstawiono rezultaty uzyskane dla rosnacych dawek produktów A i B.Tablica 1 Produkt badany i A ! i B Dawka per os w mmol/kg 0,032 0,1 0,16 0,32 0,016 0,032 0,1 0,16 0,32 Liczba zwierzat które przezyly kontrolne 12/60 8/60 12/60 10/60 5/40 8/40 6/40 6/40 5/40 traktowane 16/60 8/60 12/60 30/60 11/40 17/40 19/40 19/40 17/40 p I [ NS 1 NS NS * <0f0Cl NS <0f6 <0,005 <0,005 <0,01 NS - róznica nieznaczaca d. Wnioski. W tescie tym enancjomer lewoskretny otrzymany sposobem wedlug wynalazku /produkt B/ zwieksza przezycie zwierzat pozbawionych tlenu poczawszy od dawki 0,032 mmola/kg.Racemat /produkt A/ wywiera podobne dzialanie dopiero od dawki 0,32 mmola/kg /pierwsza dawka skuteczna/, jest wiec okolo dziesieciokrotnie mniej aktywny niz enancjomer lewoskretny.II. Ochrona przed niedokrwieniem mózgowym /szczury/. a. Zasada testu /C. Giurgea. P. Kouravieff-Lesuisse, loc. cit. pod la/.Kontrole elektroencefalograficzne wykazaly, ze podwiazanie dwóch szyjnych wspólnych tetnic u szczura powoduje prawdziwe niedokrwienie mózgowe: krzywa elektroencefalogramu splaszcza sie, a nawet staje sie izoelektryczna /cisza elektryczna/. b. Metoda. Szczury rasy Wistar, samce o wadze 250-350 g uspiono pentabarbi talem podanym droga dootrzewnowa w dawce 50 mg/kg /0,5 ml/100 g/. Natychmiast po uspieniu pod¬ dano zwierzetom, droga dootrzewnowa, w dawce 0,5 ml/100 g badany produkt rozpuszczony w Izotonicznym roztworze chlorku sodu /zwierzeta traktowane/ lub wylacznie izotoniczny roz¬ twór chlorku sodu lub placebo /zwierzeta kontrolne/. Po okolo 20 minutach obnazano dwie wspólne tetnice szyjne 1 po dalszych 10 minutach podwiazano je równoczesnie. Zabieg ten pro¬ wadzono równoczesnie na zwierzetach kontrolnych i traktowanych. Po godzinie od podania badanego produktu lub placebo podano ponownie droga dootrzewnowa, w tej samej dawce, badz badany produkt /zwierzetom traktowanym/ lub placebo /zwierzetom kontrolnym/. Po 5 godzinach4 144 346 od pierwszego podania wstrzyknieto po raz trzeci dawke badanego produktu /zwierzetom trakto¬ wanym zywym/ badz placebo /zwierzetom kontrolnym zywym/. Po 24 godzinach od pierwszego po¬ dania sprawdzano, u wszystkich zwierzat uspionych pentobarbitalem, skutecznosc podwiazania przez odciecie tetnic szyjnych ponizej podwiazania. Notowano liczbe zywych zwierzat zarówno wsród traktowanych jak i kontrolnych. Dla kazdej dawki badanego produktu porównywano liczbe zywych zwierzat wsród traktowanych produktem, z liczba zywych zwierzat wsród kontroli.Róznica wyrazala aktywnosc ochronna produktu w stosunku do smiertelnosci wywolanej jednoczes¬ nym podwiazaniem dwóch tetnic szyjnych. Znaczenie statystyczne /P/ tej róznicy oceniano testem Brandta-Snedecora. c. Rezultaty, W tablicy 2 ponizej zamieszczono rezultaty uzyskane dla rosnacych dawek produktów A i B.Tablica 2 Produkt badany A B Dawka ip w mmol/kg 0,32 0,64 0,1 0,16 0,32 Liczba zwierzat, kontrolne 6/29 11/30 9/29 6/29 8/30 które przezyly traktowane 8/29 21/30 14/29 H/30 19/29 P NS 0,01 NS 0,05 0,01 d. Wnioski. Jak wynika z tablicy 2, racemat /produkt A/ wykazywal aktywnosc, dopiero od dawki 0,64 mmola/kg. Natomiast enancjomer lewoskretny otrzymany sposobem wedlug wynalazku /produkt B/ chronil zwierzeta przed smiertelnoscia wywolana równoczesnym podwiazaniem dwóch tetnic szyjnych poczawszy od dawki 0,16 mmola/kg, jest wiec okolo czterokrotnie aktywniejszy niz racemat.III. Toksycznosc. W tablicy 3 ponizej podano dla produktów A i BwartosciID5Q droga dozylna w mg/kg, oznaczone dla samców myszy i szczurów.Tablica 3 Produkt badany I A B LD50 w mg/kg I mysz 1790 1081 i szczur 1500 1 1038 Okazalo sie, ze enancjomer lewoskretny otrzymany sposobem wedlug wynalazku /produkt B/ jest - podobnie jak racemat /produkt A/ - bardzo slabo toksyczny i ze dawka toksyczna jest znacznie wyzsza od dawki skutecznej.Zwiazek ten moze byc podawany droga doustna w postaci kompozycji stalych lub cieklych, na przyklad tabletek, kapsulek, drazetek, kapsulek zelatynowych, roztworów lub syropów lub droga pozajelitowa w postaci roztworów lub zawiesin do iniekcji.Formy farmaceutyczne takie jak roztwory lub tabletki sporzadza sie znanymi metodami stosowanymi w farmacji. Zwiazek otrzymany sposobem wedlug wynalazku miesza sie ze stalym lub cieklym nosnikiem, nietoksycznym i farmaceutycznie dopuszczalnym, ewentualnie ze srodkiem dyspergujacym, srodkiem zwilzajacym oraz - w razie potrzeby - z barwnikiem, srodkami dosladzajacymi, itp.Jako stale wypelniacze farmaceutyczne do wytwarzania tabletek lub kapsulek mozna stosowac na przyklad skrobie, talk, weglan wapnia, laktoze, cukroze, stearynian magnezu itp.144 346 5 Zawartosc produktu aktywnego w kompozycjach farmaceutycznych noze wahac sie w bardzo szerokich granicach, w zaleznosci od sposobu podawania i stanu pacjenta. Dzienna dawka substancji aktywnej dla ludzi moze wynosic 250 mg - 3 g.Ponizszy przyklad ilustruje sposób wedlug wynalazku. W przykladzie tym czystosc optyczna produktu sprawdzano przez okreslenie kalorymetryczne entalpii rózniczkowych /C. Fouauey, J. Jacaues, Tetrahedron, 23, 4009-19 /1967//.Przyklad, a/ Wytwarzanie soli /R/-oC -metylo-benzyloaminowej kwasu /S/-^ -ety- lo-2-keto-1-pirolidynooctowego.W reaktorze o pojemnosci 50 1 sporzadzono zawiesine 3,7 kg /50,8 moli/ kwasu /^-n! etylo-2-keto-1-pirolidynooctcwego racemicznego w 21,5 ml bezwodnego benzenu. Do zawiesiny tej dodano stopniowo roztwór zawierajacy 3,08 kg /25,45 moli/ /R/-/+/- ot -metylobenzylo- aminyi 2,575 kg /25,49 moli/ trietyloaminy w 2,4 1 bezwodnego benzenu. Mieszanine reakcyjna ogrzewano nastepnie w temperaturze wrzenia pod chlodnica zwrotna do calkowitego rozpusz¬ czenia, po czym oziebiono i pozostawiono do krystalizacji na kilka godzin. Otrzymano 5,73 kg soli /R/-^ -metylobenzyloaminowej kwasu /S/- oL -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego.Temperatura topnienia 148-151°C. Wydajnosc 77,1$.Sól te oczyszczano przez ogrzewanie z 48,3 1 benzenu w temperaturze wrzenia pod chlodnica zwrotna w ciagu 4 godzin. Otrzymano 5,040 kg produktu. Temperatura topnienia 152- 153,5°C Wydajnosc 67,85#. b/ Wytwarzanie kwasu /S/-°6 -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego. W 9 1 wody roz¬ puszczono 5,04 kg soli otrzymanej w a/. Do roztworu dodano powoli 710 g 30£ roztworu wodo* rotlenku sodu, w temperaturze ponizej 25°C, do uzyskania pH 12,6. Roztwór mieszano Jeszcze w ciagu 20 minut, po czym uwolniona °L -metylobenzyloamine ekstrahowano wielokrotnie lacznie 18 1 benzenu. Warstwe wodna zakwaszono 3,2 1 6 n roztworu kwasu solnego, do pH 1,1..Wytra¬ cony osad odsaczono, przemyto woda i wysuszono.Przesacz ekstrahowano wielokrotnie lacznie 50 1 dichlorometanu. Warstwe organleina osuszono nad siarczanem sodu, przesaczono i odparowano do sucha pod zmniejszonym cisnieniem.Pozostalosc otrzymana po odparowaniu i osad wydzielony poprzednio rozpuszczono razem na goraco w 11 1 dichlorometanu. Dichlorometan oddestylowano i zastepowano w miare ubywania toluenem, z którego produkt krystalizowal. Roztwór oziebiono do temperatury pokojowej i odsaczono krysztaly. Otrzymano 2,780 kg kwasu /S/- *c -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego# Temperatura topnienia 125,9°C. /* /|° -26,4° /c=1, aceton/. Wydajnosc 94,53*. c/ Wytwarzanie /S/- ^ -etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamidu. Sporzadzono zawiesine 34,2 g /0,2 mola/ kwasu /S/- °^ -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego w 225 ml dichlorometanu oziebionego do temperatury -30°C. Wkroplono do niej w ciagu 15 minut 24,3 g /0,24 mola/ trietyloaminy. Mieszanine reakcyjna oziebiono nastepnie do temperatury -40°C i dodano w ciagu 12 minut 24,3 g /0,224 mola/ chloromrówczanu etylu. Nastepnie przepuszczano amoniak w ciagu 4,5 godzin. Pozostawiono do osiagniecia temperatury pokojowej. Utworzone sole amonowe odsaczono 1 przemyto dichlorometanem. Rozpuszczalnik oddestylowano pod zmniejszonym cisnieniem. Otrzymana stala pozostalosc zawieszono w 55 ml toluenu i mieszano w ciagu 30 minut, po czym przesaczono i przekrystalizowano w 280 ml octanu etylu w obecnosci 9 g sita molekularnego 0,4 nm w proszku. Otrzymano 24,6 g /S/- ¦£ -etylo-2-keto-1-pirolidyno- acetaraidu. Temperatura topnienia 115-118°C. /-C /^ -89,7° /c«1, aceton/. Wydajnosc 72,3^.Analiza dla wzoru CgEj-N^O-: obliczono$ C 56,45 H 8,29 N 16,46 znaleziono$ 56,71 8,22 16,48 Stosowany do tej syntezy kwas /+/- ^ -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowy racemiczny otrzymano w sposób nastepujacy: Do kolby o pojemnosci 20 1, zawierajacej 3,65 kg /18,34 moli/ l±f-*^ -etylo-2-keto* -1-pirolidynooctanu etylu, dodano w ciagu 2 godzin, w temperaturze ponizej 60°C, roztwór zawierajacy 788 g /19,7 moli/ wodorotlenku sodu w 4,35 1 wody. Po zakonczeniu wkraplania6 144 346 mieszanine ogrzano do temperatury 80°C i oddestylowano utworzony alkohol, do osiagniecia w kolbie temperatury 100°C. Mieszanine reakcyjna oziebiono do temperatury 0°C i dodano w ciagu 2,5 godzin 1,66 1 /19,80 moli/ 12 n roztworu kwasu solnego. Odsaczono osad, prze¬ myto go 2 1 toluenu i przekrystalizowano z alkoholu izopropylowego* Otrzymano 2,447 kg kwasu /+/- °^ -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowego racemicznego, o temperaturze topnienia 155-156°C. Wydajnosc 78#.Analiza dla wzoru CgH^NO-^: obliczonofo ' C 56,12 H 7,65 N 8,18 znaleziono # 55,82 8,10 7,97 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania /S/-U -etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamidu, znami enny tym, ze kwas /S/-oL -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowy poddaje sie reakcji kolejno z chlorowcomrdwczanem alkilu o wzorze HalCOOZ, w którym Hal oznacza atom chlorowca,a Z oznacza rodnik alkilowy o 1-4 atomach wegla, a nastepnie amoniakiem.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 eg Cena 400 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania /S/-U -etylo-2-keto-1-pirolidynoacetamidu, znami enny tym, ze kwas /S/-oL -etylo-2-keto-1-pirolidynooctowy poddaje sie reakcji kolejno z chlorowcomrdwczanem alkilu o wzorze HalCOOZ, w którym Hal oznacza atom chlorowca,a Z oznacza rodnik alkilowy o

1-4 atomach wegla, a nastepnie amoniakiem. Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 eg Cena 400 zl