DE1695390C3

DE1695390C3 - 8-Azaspiro [4,5 ] decan-7,9-dionderivate

Info

Publication number: DE1695390C3
Application number: DE19671695390
Authority: DE
Inventors: Yao Hua Evansville Ind. Wu (V.St.A.)
Original assignee: Mead Johnson & Co., Evansville, Ind. (V.St.A.)
Priority date: 1966-02-01
Filing date: 1967-01-31
Publication date: 1977-07-07

Description

(D

in der R ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine Methyl- oder Methoxygruppe und A eine gcradkeltige Alkylengruppe mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Gruppe der Formel

— CH₂ CFI₂ O CH₂ CH₂ oder eine Gruppe der Formel

-CH₂-CsC-CH₂-

bedeutet, sowie deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze.

2. Pharmazeutische Zusammensetzung bestehend aus einem Träger und einer Verbindung nach Anspruch 1 als Wirkstoff.

3. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise entweder ein Amin der allgemeinen Formel II

in der R ein Wasserstoff- oder Chloratom, eine Methyl- oder Methoxygruppe und A eine geradkettige Alkylengruppe mit 3 bis 4 Kohlenstoffatomen, eine Gruppe der Formel

-CH₂-CH₂O-CH₂-CH₂-
oder eine Gruppe der Formel

-CH,

Ce=C-CH₂-

(Π)

35 bedeutet, sowie deren pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze, eine pharmazeutische Zusammensetzung, bestehend aus einem Träger und einer Verbindung der allgemeinen Formel I und ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen.

In der GB-PS 9 29 739 sind bereits 8-Azaspiro[4,5]-decan-7,9-dionderivate mit Antihistaminwirksamkeit und Wirkungen auf das Zentralnervensystem beschrieben. Diese Verbindungen weisen keinen 4-Phenylpiperazinoalkylsubstituenten am Stickstoffatom in 8-Stellung auf. Keine dieser Verbindungen hat sich bisher als therapeutisch brauchbar erwiesen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel I können dadurch hergestellt werden, daß man in an sich bekannter Weise entweder ein Amin der allgemeinen Formel II

in der Y die Gruppe H₂N—A— bedeutet und R und A die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einem spirosubstituierten GIutarsäureanhydrid der Formel III

Y-N

in der Y die Gruppe H₂N—A— bedeutet und R und A die in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen haben, mit einem spirosubstituierten Glutarsäure-

Min 45 anhydrid der Formel III

oder eine Verbindung der allgemeinen Formel II, in der Y ein Wasserstoffatom bedeutet, mit einem spirosubstituierten, N-substituierten Glutarsäureimid der allgemeinen Formel IV

(III)

r
If

Ν—Α—Χ

(IV)

55

60 oder eine Verbindung der allgemeinen Formel II, in der Y ein Wasserstoffatom bedeutet, mit einem spirosubstituierten, N-substituierten Glutarsäureimid der allgemeinen Formel IV

in der A die oben angegebene Bedeutung hat und X eine reaktive Estergruppe bedeutet, in Gegenwart eines für die Reaktion inerten Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur umsetzt.

N-A-X

(IV)

Die Verbindungen der Formel I sind psychotiope vlittel, Analgetica, zentralwirk*.nde Muskelrelaxanien, kapillarenschutzmittel, Antiallergica, entzündungshemmende und -verhindernde Mittel und Ariti- »metica. Sie können oral, parenteral oder reklal in Dosen von etwa 0,1 bis 40 mg/kg Körpergewicht verabreicht werden. Für diesen Zweck kann man sie in die Form von Tabletten oder Kapseln, die etwa 2,5 bis 200 mg der Verbindung enthalten, von injizierbaren Flüssigkeiten in Ampullen, die 1,0 bis 100 mg/ml der Verbindung in Lösung oder Suspension enthalten, oder von Suppositorien, die 2,5 bis 500 mg einer der Verbindungen enthalten, überführen.

Für pharmazeutische Zwecke können die erfindungsgernäßen Verbindungen direkt als freie Basen oder als pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze verwendet werden. Geeignete Säureadditiohssalze sind die Chloride, Bromide, Jodide, Phosphate, Sulfate, Nitrate, Citrate, Succinate, Acetate, Propionate, But yrate, Tosylate, Mesylate, Laurylsulfate, Tannate oder Pamoate.

Die Alisgangsprodukte der Formeln II, III und IV sind bekannt oder in an sich bekannter Weise herstellbar. Die Synthese von Piperazinen der Formel II, worin Y die Gruppe H_?N— A— bedeutet, aus solchen der Formel II, worin Y ein Wasserstoffatom ist, ist beispielsweise in J. Org. Chem. 26, 3415 (1061) beschrieben. Die Herstellung der Verbindungen der Formel IV erfolgt beispielsweise durch Umsetzung des Glutarsäureanhydrids der Formel III mit einem Alkanolamin der Formel H₂N-A-OH unter Bedingungen, die den beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren angewandten vergleichbar sind. Hierbei erhält man zunächst einen Alkoholvorläufer, bei dem der Substituent X aus Formel IV Hydroxy bedeutet. Dieses Produkt wird dann in herkömmlicher Weise unter Bildung einer Verbindung der Formel IV verestert. Beispielsweise wird bei der Umsetzung von Thionylchlorid mit einem Alkoholvonäufer der Verbindung IV (X=OH) eine Verbindung gebildet, für die X Chlor bedeutet. In entsprechender Weise lassen sich die Bromide, Jodide, Phosphate, Sulfate, Tosylale und Mesylate der Formel IV herstellen.

Die erstgenannte, erfindungsgemäße Umsetzung wird vorzugsweise bei Temperaturen von 100 bis 200⁰C durchgeführt. Pyridin wird als Lösungsmittel bevorzugt. Eine Reaktionsdauer von wenigstens etwa 2 Stunden ist ausreichend, doch wird gewöhnlich bei längeren Umsetzungszeiten gearbeitet, wobei sich ein etwa 15stündiges Sieden unter Rückfluß als recht befriedigend erwiesen hat. Bei diesem ersten Verfahren erhält man als Nebenprodukte gelegentlich die entsprechenden Glutarsäurehalbamide der folgenden Formel Ia, die sich durch Erhitzen in siedendem Essigsäureanhydrid leicht in die Produkte der Formel I überführen lassen.

Ob die Reaktion den gewünschten Verlauf genommen hat oder ob sich beträchtliche Mengen des Nebenprodukts der Formella gebildet haben, wird vor Beginn der Reinigungsmaßnahmen mit Hilfe des Infrarotabsorptionsspektrums bestimmt. Die Produkte der Formel 1 sind Imide, und ihre Spektren zeigen Absorption bei 1700 und 1710cm"¹. Das Vorliegen einer Amid-Säure-Absorption, wie sie für die Nebenprodukte der Formel I a typisch ist, bei 1680, 1760 und 2300 cm \ zeigt, daß die oben beschriebene weitere Verarbeitung erforderlich ist.

Die zweitgenannte erfindungsgemäße Verfahrensvariante wird vorzugsweise in Gegenwart eines Säurebindemittels durchgeführt, wobei man zweckmäßigerweise bei Temperaturen von 60 bis 150" C arbeitet. Benzol und n-Butylalkohol werden als Lösungsmittel bevorzugt. Als Säurebindemittel wird Natriumcarbonat bevorzugt.

Die Säureadditionssalze der Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch Umsetzung der Verbindungen in Form ihrer" freien Base mit der gewünschten Säure erhalten. Es ist im allgemeinen zweckmäßig, die Neutralisation in einem inerten organischen Lösungsmittel als Reaktionsmedium unter Verwendung sorgfältig eingestellter Mengenverhältnisse von Säure und Base durchzuführen. Da in diesen Produkten zwei basische Stickstoffatome, die beiden Piperazinostickstoffatome, vorliegen, kann man Mono- oder Disalze herstellen. Durch Verwendung einer vorbestimmten Menge der jeweils erwünschten Säure kann man die Neutralisation so regeln, daß entweder das eine oder das andere Salz erhalten wird.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele

weiter erläutert:

CH,

LX

OH

(la)

Beispiel 1

8-[3-( 1 -o-Methoxyphenyl-4-piperazinyl)propyi]-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion

a) l-(2-Cyanoäthyl)-4-(o-methoxyphenyl)piperazin

In einem mit einem Rührer und einem Rückflußkühler mit Natronkalktrockenrohr ausgestatteten Rundkolben wird ein Gemisch aus 19,2 g (0,1 Mol) 1 - (o - MethoxyphenyOpiperazin, 9,0 g (0,1 Mol) 3-Chlorpropionitril, 150 ml getrocknetem Benzol und 16,6 g (0,2 Mol) wasserfreiem Natriumcarbonat über Nacht unter Rühren zum Sieden unter Rückfluß erhitzt. Danach wird das Reaktionsgemisch filtriert, um Unlösliches abzutrennen, das hauptsächlich aus anorganischen Salzen besteht. Der Filterrückstand wird mit heißem Benzol gewaschen, und das Waschbenzol wird mit dem zuerst erhaltenen Benzolfiltrat vereinigt. Durch Abdestillieren des Lösungsmittels erhält man das gewünschte Produkt, das durch. Vakuumdestillation gereinigt wird und bei 208-226°C/l,0mmHg siedet. Das destillierte Produkt kristallisiert beim Stehenlassen. Man erhält 19,6 g (80%) einer weißen kristallinen Substanz, die bei 60 72—74° C schmilzt.

b) 1 -(3-Aminopropyl)-4-(o-methoxyphenyl)piperazin Ein Gemisch aus 8,1 g (0,033 Mol) l-(2-Cyano-

äthyl)-4-(o-methoxyphenyl)piperazin, 30 g trockenem 65 flüssigem Ammoniak und 100 ml absolutem Methanol wird bei Zimmertemperatur und einem Druck von 84 Atmosphären unter Verwendung von W-6 Raney-Nickel als Katalysator hydriert. Nach voll-

ständiger Hydrierung wird das Gemisch durch cm Asbestkissen filtriert. Das Filtrat wird durch Abdestillieren des Lösungsmittels eingeengt, und der Rückstand wird bei vermindertem Druck destilliert, wodurch man das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von 85% erhält. Kp. 140—155"C/O,15 mm Hg.

c) 8-[3-(l-o-Methoxyphenyl-4-piperazinyl)propyl]-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion

15

Ein Gemisch aus 0,1 Mol p^^

7,9-dion (Formel III), 0,1 Mol 1 -(3-Aminopropyl)-4-(o-methoxyphenyl)piperazin (Formel II, worin Y die Gruppe H₂N—A— bedeutet) und 400 ml Pyridin wird 15 Stunden zum Sieden unter Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmittel wird abdestilliert, worauf das Infrarotabsorptionsspektrum des Rückstands gemessen wird. Die Titelverbindung fällt in 90%iger Ausbeute an. Kp. 220 bis 225°C/0,ll Torr.

Falls das Spektrum typische Imidbanden bei 1700 und 1710 cm"¹ zeigt, wird der Rückstand entweder durch Vakuumdestillation oder Umkristallisieren aus einem geeigneten Lösungsmittel gereinigt, wodurch man das gereinigte Produkt in Form der freien Base erhält. Zeigt das Spektrum dagegen Amid- und Carboxyl-Absorptionsbanden bei 1680, 1760 und 3300 cm"¹, dann erhitzt man den Rückstand mit 10 Gewichlsteilen Essigsäureanhydrid 15 Stunden zum Sieden unter Rückfluß. Nach Abdestillieren des Essigsäureanhydrids wiro der Rückstand dann wie oben beschrieben gereinigt.

Zur Herstellung des Hydrochlorids versetzt man eine äthanolische Lösung der obigen freien Base mit einer äquivalenten Menge äthanolischer Chlorwasserstofflösung. Das Dihydrochlorid dieser Verbindung schmilzt bei 208,5 bis 210,5⁰C unter Zersetzung.

Nach dem in obigem Beispiel 1 beschriebenen Verfahren werden weitere Verbindungen der Formel I hergestellt, die in der folgenden Tabelle I mit ihren physikalischen Daten angeführt sind. In eckigen Klammern sind unter den jeweiligen Verbindungen der Formel I die zu ihrer Herstellung verwendeten Ausgangsprodukte der Formel II mit physikalischen Daten angeführt.

Tabelle 1

Bei spiel	Formel I	[H]	Base	% Aus	86	Hydrochloric!	Lösungs	Formel	HCI	Analyse	H	N	Cl
	A	R	Kp. C/	beute	32,8	F. C	mittel			C
2			mm Hg	80			2-Propanol-	C₂₂H₃₁N₃O₂ ■	2HCl		7,88	10,34	8,73
	(CH,)₃	H	250-252/			234,5—236	Äthanol 1:1		,HCI	64,78
3			0,5	82,8		(Zers.)	2-Propanol	C₂₃H₃₃N₃O₂ ·			7,93	9.14	15.21
4	(CH₂I₄	H	260-275/ 0 1	94	90	218,5-220,5 (Zers.) 234,5—235,5	lsopropyl-	C₂₂H₃₀ClN₃O	HCI	60,22	7,28	9.65	8,05
	(CH₂).,	o-CI	215-245/		75	(Zers.)	alkohol			60,25
5			0,1	70		235,5—237	Äthanol	C₂₃H₃₃N₃O₃ ·	2HCI		8,07	9.68	8,62
	(CH₂I₃	ITi-OCH₃	220 -260/		68	(Zers.)				63,05
6			0,1	89,6		199,5-203	Äthanol	C₂₄H₃₅N₃O₃ ■			7,53	8,56	14,24
	(CH₂U	0-OCH₃	243-247/ 0 18	79,6	79				j-HCI	59,21
	(CH₂U	0-OCH₃	150—160/
7			0,25			238,5—241	Äthanol	C₂₃H₃₂ClN₃O			7,29	9,79	15,50
	(CH₂U	o-CI	240-260/ 0 2							60,67
	(CH₂U	o-Cl	130-165/	90	90
8			0,15—0,35	74]		246—247,5	Äthanol				8,10	9,84	8,26
	(CH₂U	0-CH₃	255/0,01	J					HCI	66,71
	(CH₂J₄	0-CH3	145—160/					2HCI
9			0,08	254,5—255,5 (7pr9 1	Isopropyl-	C₂₃H₃₃N₃O₂ ·			8,36	10,00
0	(CH₂J₃	0-CH₃	230—250/ 03	247—248	Isopropyl-	C₂₃H₃₃N₃O₂ ·	^HCL	65,57	7,87	9,14
	(CH₂J₃	P-CH₃	160—180/	(Zers.)	alkohol			60,21
I			0,1	248,5—250,5	Isopropyl-	C₂₂H₃₀ClN₃O			7,15	9,70
	(CH₂J₃	m-Cl	164—170/	(Zers.)	alkohol			60,0
			0,1				,HCl
	(CH₂J₃	m-CI	142-170/
12			0,15—0,5	248-249	Äthanol	C₂₂H₃₀ClN₃O		7,03	9,32	8,33
	(CH₂J₃	P-Cl	175—197/	(Zers.)			60,30
		0,1

Beispiel 13

8-[3-(l-p-Methoxyphenyl-4-piperazinyl)propyl]-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion

a) 8-(3-Hydroxypropyl)-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion

16,8 g (0,01 Mol) 3,3-Tctramethylenglularsäureanhydrid und 200 ml Pyridin, die als Reaktionsmedium dienen, werden in einen R*undkolben eingebrach
der mit einem Rührer und einem Rückflußkühk
mit Calciumchloridtrockenrohr ausgerüstet ist. Dt
Gemisch wird unter Rühren mit 12,2 g (0,2 Mo
Propanolamin versetzt. Danach wird 3 Stunden unt<
Rühren zum Sieden unter Rückfluß erhitzt. Dann wir
das Pyridin und das überschüssige Propanolamin b
vermindertem Druck abdestilliert. Das Produkt i

ein gelbes öl, das im Vakuum destilliert wird. Man erhält die gewünschte Verbindung in 62%iger Ausbeute. Kp. = 155—17O⁰QO, 1—0,15 mm Hg.

6,0 g (0,028 Mol) 8 - (3 - Hydroxypropyl) - 8 - azaspiro[4,5]decan-7,9-dion, etwa 50 ml trockenes Benzol und 2,4 g (0,03 Mol) trockenes Pyridin werden in einem Kolben vermischt, der mit einem Rückflußkühler, einem Eintropftrichter, Thermometer und Rührer ausgestattet ist. Das Gemisch wird auf 1O⁰C abgekühlt und während 25 Minuten tropfenweise mit 3,6 g (0,03 Mol) Thionylchlorid versetzt, wobei man die Temperatur nicht über 15° C ansteigen läßt. Nach vollständiger Zugabe des Thionylchlorids wird das Reaktionsgemisch 1 Stunde auf 60—65° C erwärmt. Das als Nebenprodukt gebildete Pyridinhydrochlorid wird abfiltriert, und das Filtrat wird mit 20 ml destilliertem Wasser vermischt. Die Benzolschicht wird abgetrennt, getrocknet und durch Destillation vom Lösungsmittel befreit. Die als Produkt erhaltene braune Flüssigkeit wird im Vakuum destilliert. Man erhält die gewünschte Verbindung in 73%iger Aus- -beute. Kp. = 155—162°C/0,06 mm Hg.

Tabelle Il

c) 8-[3-(l-p-Methoxyphenyl-4-piperazinyl)pröpyl]-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion

Ein Gemisch aus 23 g (0,1 Mol) 8-(3-Chlorpropyl)-8 - azaspiro[4,5]dt:can - 7,9 - dion, 19,2 g (0,1 Mol) !-(p-Methoxyphenyl)piperazin und 31,8g (0,3 Mol) wasserfreiem Natriumcarbonat in 400 ml trockenem Benzol wird 15 Stunden unter Rühren zum Sieden unter Rückfluß erhitzt. Die anorganischen Salze werden abfiltriert, und das Filtrat wird durch Abdestillieren des Lösungsmittels bis zu einem öligen Rückstand eingeengt. Der Rückstand wird bei vermindertem Druck destilliert. Man erhält das gewünschte Produkt in 65%iger Ausbeute. Kp. 220— 245°C/0,l mm Hg. Das Hydrochlorid dieser Verbindung schmilzt bei 225,5 bis 226,5° C unter Zersetzung.

Nach dem in obigem Beispiel 13 beschriebenen Verfahren werden weitere Verbindungen der Formel I hergestellt, die in der folgenden Tabelle II zusammen mit ihren physikalischen Daten angeführt sind. In eckigen Klammern sind unter den jeweiligen Verbindungen der Formel I die zu ihrer Herstellung verwendeten Ausgangsmaterialien entsprechend der Formel IV mit X = OH und der Formel IV mit X = reaktive Estergruppe angeführt.

Bei- Formel I [IV]
spiel

Base

[X] Kp. ⁰C/ %
mm Hg Ausbeute

Hydrochlorid

F. "C Lösungsmittel

Formel

Analyse C H

14 CH₂CH₂OCH₂CH₂ O-OCH3
CH₂CH₂OCH₂CH₂ OH

CH₂CH₂OCH₂CH₂ Cl

15 CH₂CH₂OCH₂CH₂ H

240 - 80 206.5— 260/0,2 208,5

191- 80,7

204/

0,08

0,18

155- 50

165/0,25 C₂₄Hj₅NjO₄ 2HCI 57,28 7,39 8,26 13.85

16 (CH₂),

m-CH,

190

260/

0,25-

0,35

160

185/

0,05 -

0,1

240

260/0,2

86

92

69

155 157

240.5 242,5 (Zers.)

217,5 218.5 C₂jH.,,N.,O, HCI 63.15 7,68 9.50 8,19

C₂.,H.,.,Nj0₂I1CI 65,55 7,81 9.70 8,39

65.44 7,92 10,28 8,45

Beispiel 18

8-[4"(4-Phenyl-l-piperazinyl)-2-butinyl]-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion-dihydrochlorid

a) 8-Propargyl-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion

In einem Kolben, der durch ein Calciumchloridtrockenrohr vor atmosphärischer Feuchtigkeit geschützt ist, wird ein Gemisch aus 13,28 g (0,0908 Mol) 3,3-Tetramethylenglutarsäureanhydrid, 200 ml wasserfreiem Pyridin und 5,0 g (0,09077 Mol) Propargylamin Über Nacht im RUckflußsieden gehalten. Nach Abdeslillieren des Pyridine wird der Rückstand bei vermindertem Druck destilliert, und die bei 0,15 mm Hg und 129—145⁰C siedende Fraktion wird aufgefangen. Das kernmagnetische Protonen-Resonanzspektrum dieser Fraktion läßt erkennen, daß sie nicht aus reinem 8-Propargyl-«-azaspiro[4,5]- decan-7,9-dion besteht, sondern daß diese Substan; mit einer geringen Menge des als Ausgangsstoff ver wendeten Anhydrids verunreinigt ist. Trotzdem win sie ohne weitere Reinigung der folgenden Arbeite weise unterworfen,

b) 8-[4-(4-Phenyl-l-piperazinyl)-2-butinyl> 8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion-dihydrochlorid

Ein Gemisch aus 6.0 g (0,03 Mol) der wie vor

stehend beschrieben erhaltenen Substanz, 2,4 37%igem wäßrigem Formaldehyd (0,0296 Mol), eini gen Kristallen von Cuprochlorid als Katalysato:

1,78 g (0,0296MoI) Essigsaure, 2,9 g destillierter

Wasser und 4,8 g (0,0296MoI) 1-Phenylpiperuzl

wird 7 Stunden auf einem Wasserbad auf 4O⁰C e wärmt. Während dieser Zeit wird das Reaktion gemisch unter einer Schutzschicht aus trockenei

Stickstoff gehalten. Das erhaltene Gemisch wird dar

709 627/4

ίο

10

15

dreimal mit je 75 ml Chloroform extrahiert. Die Extrakte werden über Magnesiumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt wird. Der Rückstand wird in 90 ml wasserfreiem Äthanol gelöst und mit 15 ml gesättigtem äthanolischem Chlorwasserstoff behandelt. Das kristalline Hydrochlorid fällt aus. Man erhält 6,5 g Substanz, die nach zweimaligem Umkristallisieren aus Äthanol bei 173—174° C schmilzt.

Analyse für C₂₃H₂₈N₃O₂ · 2HCl:

Berechnet ... C 61,06, H 6,91, N 9,29;
gefunden .... C 60,97, H 6,79, N 9,42.

Beispiel 19

8-[4-(4-o-Methoxyphenyl-l-piperazinyl)-

2-butinyl]-8-azaspiro[4,5]decan-7,9-dion-

dihydrochlorid

Diese Substanz wird nach der im Beispiel 18 beschriebenen Arbeitsweise unter Verwendung von l-(o-Methoxyphenyl)piperazin in Teil b) hergestellt. Das Produkt wird als Dihydrochlorid abgetrennt und gereinigt, das bei 172—175⁰C schmilzt.

Analyse für C₂₄H₃₁N₃O₆ · 2HCl: ^2S

Berechnet ... C 59,75, H 6,89, N 8,71, Cl 14,60; gefunden .... C 59,49, H 6,84, N 8,52, Cl 14,55.

Tierversuche

Die in The Pharmacologist 4, 152 (1962) beschriebene Shuttle-Box-Technik ist eine für die Unterscheidung von tranquillisierenden Mitteln von nichtspezifischen sedativen hypnotischen Mitteln entwikkelte Prüfung. Für die Durchführung dieser Prüfung wird ein Kasten mit einer 15 cm hohen Trennwand verwendet, durch die der Boden des Kastens in zwei gleiche Abteile aufgeteilt wird. Der Boden auf der linken Seite des Kastens weist einen clektrisierbaren Gilterboden auf. Die andere Seite oder die sichere Seite ist nicht elektrisierbar. Eine Gruppe von Ratten erhält ein Training, indem man sie einzeln in den elektrisierbaren Teil des Kastens bringt und dann einen als Fußschock bezeichneten elektrischen Schlag auslöst, der bewirkt, daß die Ratte über die Trennwand auf die sichere Seite des Kastens springt. Trainierte Ratten springen, sobald sie in die linke Seite des Kastens gebracht werden, in allen Fällen innerhalb von 30 Sekunden ohne Fußschock über die Trennwand.

Jedem einzelnen Tier der Gruppe von trainierten Tieren wird dann intraperitoncal eine Dosis der zu prüfenden Verbindung verabreicht. Die verabreichte Dosis wird durch Interpolation aus einer Dosiswirkungskurve ermittelt und ist die Dosis, bei welcher die gesamte Anzahl der eingeübten Vermeidungsreaktionen der Gruppe um 50% vermindert wird. Die eingeübten Vermeidungsreaktionen werden im folgenden mit der Abkürzung CAR für den englischen Ausdruck »conditioned avoidance response« bezeichnet. Bei einer Gruppe von fünf trainierten Tieren werden somit ohne Arzneimittelbehandlung 50 richtige CAR durch überspringen der Trennwand vor einem Fußschock beobachtet, wenn die Tiere innerhalb einer halben Stunde zehnmal hintereinander in die linke Seite des Kastens eingebracht werden. Nach Behandlung mit einer ED₅₀-Dosis eines tranquillisierenden Mittels sinkt die Zahl der richtigen Reaktionen der gleichen Gruppe auf 25.

Wenn ein behandeltes Tier nicht innerhalb von 30 Sekunden nach dem Einbringen in die linke Seite des Kastens über die Trennwand springt, dann wird der Fußschock verabreicht, überspringt das Tier dann die Trennwand, dann hat die Behandlung mit dem Arzneimittel lediglich die CAR verhindert. Tiere, die nach einem 30sekündigen Schock die Trennwand noch nicht übersprungen haben, werden als Tiere mit blockierter nichteingeübter Fluchtreaktion bezeichnet. Die nicht eingeübte Fluchtreaktion wird im folgenden mit der Abkürzung UER für den englischen Ausdruck »unconditioned escape response« bezeichnet. Die Behandlung mit dem Arzneimittel hat hier das Tier so geschwächt, daß es die Trennwand nicht mehr überspringen kann, um dem Fußschock zu entgehen.

Die Dosis der Prüfverbindung, die bei 50% der Tiere ein Versagen des UER bewirkt, wird als der ED₅₀-Wert fur UER bezeichnet. Aus dem Verhältnis dieser beiden Werte, d. h. dem Verhältnis des UER-ED₅₀-Wertes zu dem CAR-ED₅₀-WCrI, läßt sich die Tranquillizer-Sclektivität der Wirkung des Arzneimittels bestimmen. Für tranquillisierende Arzneimittel ergibt sich ein Wert von über 1. Je größer dieser Wert ist, desto größer ist die Selektivität des Arzneimittels im Hinblick auf seine tranquillisierende Wirkung im Gegensatz zur sedativen oder hypnotischen Wirkung.

Chlorpromazinhydrochlorid hat, jeweils bei intrapcritoncalcr Anwendung, einen CAR-ED₅₀-Wcrt von 5,2 mg/kg und einen UER-ED₅₀-Wert von 30,2 mg/kg, was ein Verhältnis von 5,8 ergibt. Die für eine Reihe von erlindungsgemüß erhältlichen Verbindungen ermittelten Werte sind in folgender Tabelle IM angeführt.

Tabelle Hl	UER-ED₅,, (mg/kg)	CAR-KD«, (mg/kg)	Verhlllinis	ALD₅J)In mg/kg, ermittelt durch orulo Verabreichung im MUuso
Pr(I (verbindung	30.2 150 >50 > 140 >50	5.2 153 8,6 35 41	5,8 1.0 >5,9 >4,0 >l,2	125-250 250-500 500 1000
Chlorpromazin-hydrochlorld Meprobamnt Beispiel 3 Beispiel 4 Beispiel S

·) Ungcltthre Dosis, bei welcher die HUIftc der MUuse einer oral behandelten Gruppe innerhalb 24 Stunden eingeht. Werden zwei Zuhlen· werte ungcgcben, dünn lsi der tatsächliche Wen größer «Is der untere Zuhlenwert und kleiner als dor obere.

Eine weitere Prüfung, die zur Bewertung von tranquillisierenden Mitteln benutzt wird, beruht auf dem Antagonismus des Amphetamin-Aggregationsstreß. Die Prüfung ist zur Ermittlung von Heilmitteln entwickelt worden, die der erhöhten Toxizität von s Amphetamin entgegenwirken, die beobachtet wird, wenn eine Reihe von damit behandelten Tieren in einem einzigen Käfig gehalten wird, im Gegensatz zu der Amphetamintoxizität, die bei in Einzelkäfigen gehaltenen Tieren gemessen wird. Eine erhöhte Toxizität wird beispielsweise bei mit DL-Amphetaminsulfal behandelten und in einem gemeinsamen Käfig gehaltenen Tieren beobachtet. Tranquillisierende Mittel haben die Fähigkeit, die erhöhte toxische Wirkung von Amphetamin auf in Gruppen gehaltene Tiere zu vermindern.

Bei dieser Prüfung werden Gruppen von 10 männlichen Mäusen mit einem Gewicht von 18 bis 28 g verschieden große Dosen der zu prüfenden Verbindung subkutan verabreicht. Die Mäuse werden zunächst 60 Minuten in Einzelkäfige gebracht, worauf ihnen subkutan 20 mg/kg DL-Amphetaminsulfat (die LD₃₈ ,,-Dosis) injiziert werden. Danach werden jeweils 10 Mäuse zusammen in einen Käfig gebracht. Die Zahl der toten Tiere wird nach 24 Stunden notiert. Die Prozentsätze der bei den einzelnen Dosen überlebenden Tiere werden für eine graphische Darstellung verwendet, aus der der ED₅₀-Wert, mit dem eine Uberlebensrate von 50% erhalten wird, entnommen werden kann. Für das tranquillisierende Mittel Chlorpromazinhydrochlorid ergibt sich eine ED₅O von 0,38.

Die mit den erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV aufgeführt.

Tabelle IV

Antagonismus des Amphetamin-Aggregations-Strcß

40

Geprüfte Verbindung	ED₅₀ (rns/ke)
Chlorpromazin-hydrochlorid	0,38
Meprobamat	unwirksam
	bei 250
Beispiel 1	5,1
Beispiel 2	2,44
Beispiel 3	3,3
Beispiel 9	5,8
Beispiel 16	10.6
Beispiel 6	0.4
Beispiel 14	6.0
Beispiel 7	1,2

55

Verbindungen dor Formol 1 sind hochwirksame Mittel für die Verhütung des Phenylchinon-KrUmmungssyndroms bei Mäusen. Zur Messung dieser Wirkung wird die in J. Pharmacol. Exp. Tcrap. 125. 237 (1959) beschriebene Methode ungewundt. Gruppen von 10 bis 20 Mttusen werden abgestufte Dosen der zu prüfenden Verbindung subkutan injiziert. Zu dem Zeitpunkt, wo die Wirkung ihren Höchstwert erreicht (dieser Zeitpunkt wurde vorher bestimmt), wird den Tieren Phenylchinon in einer Dosis von 2.5 mg/kg intraperltoneal verabreicht. Diese letzte Injektion ruft bei den Mausen Krllmmungsereignisse hervor. Die Zahl dieser Ereignisse wird bei jeder Maus während 10 Minuten nach der Injektion bestimmt und die mittlere prozentuale Verminderung der Zahl der Ereignisse gegenüber der einer Kontrollgruppe von Mäusen wird für jede einzelne Dosis der Prüfverbindung notiert. Man erstellt eine logarithmische Dosis-Wirkungskurve, aus der sich die Dosis der Prüfverbindung durch Interpolation feststellen läßt, die zur Verringerung der Zahl der Krümmungsereignisse um 50% erforderlich ist. Die mit einer Reihe erfindungsgemäß hergestellter Verbindungen erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V aufgeführt.

Tabelle V

Verhinderung des Phenylchinonkrümmungssyndroms

Prüfverbindung	ED₅₀ (mg/kg)
Acetylsalicylsäure	20,0
Codeinsulfat	3,0
Beispiel 2	9,8
Beispiel 3	2,4
Beispiel 1	2,8
Beispiel 6	0,6
Beispiel 8	0,8

Eine weitere pharmakologischc Wirkung von Verbindungen der Formel I ist ihr Vermögen zur 'nhibierung der Bildung lokaler Ödeme, die bei Injektion von wäßriger Formaldehydlösung in die Fußsohle der Ratten entstehen. Diese Wirkung wird nach einem Standard-Test für entzündungshemmende oder -verhindernde Mittel bestimmt (C. A. Winter, »International Symposium on Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs«, International Congress Series Nr. 82, Excerpta Medica Foundation, 1965, S. 190- 202).

Zur Prüfung verwendet man ausgewachsene Ratten beliebigen Geschlechts, die in Gruppen von je 5 Tieren eingesetzt werden, wobei die eine Gruppe kein Medikament erhält und als Kontrolle dient und die andere Gruppe mit der zu prüfenden Verbindung behandelt wird. Die Behandlung erfolgt durch subkutane Injektion 15 Minuten vor dem Zeitpunkt, zu dem das Ödem injiziert wird. Das ödem wird durch Injektion von 0,1 ml einer 4%igcn Formaldehydlösung in die Sohle der rechten hinteren Extrcmitäi induziert. Die linke hintere Extremität wird in gleicher Weise mit 0,1 ml einer 0,9%igcn Salzlösung behandelt. Eine Stunde später wird das Volumen dci beiden hinteren Extremitäten plethysmographiscr durch Messung des verdrängten Quecksilbervolu metis bestimmt. Die Größe des Odems wird als pro zentuale Volumenszunahme der mit Formaldehyt behandelten hinteren Extremitlli gegenüber der mi Salzlösung behandelten ausgedruckt. Die ödeminhi bilalion in % wird durch Dividieren der mittlerer prozentualen Zunahme des Ödems der mit Form uldehyd behandelten Extremitäten der Gruppe vot Tieren, die das Medikament erhalten hatten, durcl die mittlere Zunahme des Ödems bei der nicht mi einem Medikament behandelten Vergleichsgruppi und Multiplikation mit 100 ermittelt. Die zu prUfendi Verbindung wird bei unterschiedlichen Dosen be wertet, und der ED_S0-Werl wird durch Interpolatioi aus einer Dosiswirkungskurve bestimmt. Die ED₉

Testsubstanz

ED₅₀ (mg/kg) ALD₅₀ (mg/kg)

Reserpin
Methdilazin
Beispiel 10

64 28

50
560
250-

ist diejenige Dosis, bei der eine 50%ige Verminderung des Ödems beobachtet wird.

Zum Induzieren des Ödems können bei dieser Prüfung auch andere Mittel verwendet werden. Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen haben sich auch zur Inhibierung von Ödemen als wirksam erwiesen, die durch Injektion von 0,1 ml einer Lösung mit einem Gehalt von 10 meg Serotonin oder mit 0,1 ml einer 0,5%igen Carageeninlösung erzeugt wurden. In Tabelle VI sind die ED₅₀-Dosen aufgeführt, die für eine Reihe von erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen in Verbindung mit Formaldehydödemen ermittelt wurden.

Tabelle Vl '5

Inhibierung von Formaldehyd-Ödemen sowie ALD₅₀-Werte*) in mg/kg, ermittelt durch orale Verabreichung an Mäuse

Testsubstanz

ED₅₀ (mg/kg) ALD₅₀ (mg/kg)

Beispiel 4
Beispiel 19
Beispiel 6
Beispiel 14
Beispiel 15
Beispiel 7
Beispiel 8
Cyproheptadin

5	500
12,5	2000
8	250
18	250—500
18	500
1,4	500—1000
3,5	250—500
90	100—250

-500 *) Ungefähre Dosis, bei welcher die Hälfte der Mäuse einer oral behandelten Gruppe innerhalb 24 Stunden eingeht. Werden zwei Zahlenwerte angegeben, dann ist der tatsächliche Wert größer als der untere Zahlenwert und kleiner als der obere,

Die vorstehend beschriebenen Untersuchungen zeigen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber den bekannten Vergleichsverbindungen ein wesentlich breiteres Wirkungsspektrum aufweisen. Therapeutisch brauchbare Verbindungen mit einem vergleichbaren Wirkungsspektrum sind bisher nicht bekanntgeworden.

Claims

Patentansprüche:

1. 8 - Azaspiro[4,5]decan - 7,9 - dionderivale der allgemeinen Formel I

Gegenstand der Erfindung sind 8-<\zaspiro[4,5]-decan-7,9-dionderivate der allgemeinen Formel I

N —A— N

Ν—Α—Ν