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worin R ein Wasserstoffatom oder einen Methylrest, R¹ einen 3,4-Dichlorphenyl- oder
3-Trifluormethylphenylrest und @ auerstoff oder Schwefel bedeutet, zur Bekämpfung
von Virumkranzheiten von Säugetieren. Im Rahmen der Erfindung liegt auch die Verwendung
von nichttoxischen, kationischen Salzen dieser Barbitursäureversindungen zur Bekämpfung
von Virusinfektionen. Mit
dem Begriff "nichttoxische, kationische
Salze" sind Salze mit solchen Metallen gemeint, die für einen tierischen Organismus
nicht giftig sind, z. B. das Natriumsalz, das Kaliumsalz, das Ammoniumsalz oder
das Trimethylammonioumsalz.
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Beispiele für Verbindungen die unter die oben genannte Formel fallen,
sind 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-1-methyl-2-thiobarbitursäure, 5-(3-Trifluormethylphenyl)-5-äthyl-1-methylbarbitursäure,
5-(3-Trifluormethylphenyl)-5-äthyl-2-thiobarbitursaure, sowie deren Salzo mit Piperdin,
Morpholin, Pyrolidin, Äthylamin, Diäthylämin, Triäthylamin oder methylamin.
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Die @a@t@ @ner oder ar@@@enen Formel sind weiße, @is@ welzen. Feststoffe,
die nach folgenden @ @ n@ester werden finden:
worin R, R¹ und Y wie oben definiert sind.
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Wenn man die Herstellung von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure
als Beispiel wählt, wird nach dem vorstehenden Reaktionsschema 3,4-Dichlorphenylacetonitril
(I) mir Schwefelsäure in Äthanollösung zu Äthyl-3,4-dichlorphenylacetat (II) hydrolysiert.
Der Ester wird mit Diäthylcarbonat und Natrium zum Natriumsalz von Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat
(III) umgesetzt, das nicht isoliert, sondern unmittelbar mit Äthyljodid zu Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
(IV) umgesetzt wird. Das Nalonatderivat wird dann mit Harnstoff nach üblichen Methoden
zu der gewünschten 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure (V) kondensiert. In
Abhänderung dieser Methode kann Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat isoliert und dann
nach üblichen Methoden unter Verwendung von Natrium und Äthyljodid oder Äthylbromid
zu Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat alkyliert werden.
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Außer nach dem oben genannten Herstellungsverfahren können Verbindungen
V, in denen R den Methylrest bedeutet, durch onwendung üblicher Alkylierungsverfahren
auf 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure (V) oder durch Anwendung von N-Methylharnstoff
in der abschließenden Kondensationsstufe hergestellt werden. Verbindungen, in denen
Y Schwefel bedeutet, werden unter Verwendung von Thioharnstoff anstelle von Harnstoff
in dem vorstehenden Reaktionsschema hergestellt.
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Die nichttoxischen, kationischen Salze von Verbindungen der Sor.el
V werden durc'n Auflösen der Barbitursäure in Äthanol oder einem anderen geeigneten
Lösungsmittel, Zustand einer äquivalenten Menge an Base, z. B. von Natriumhydroxyd,
Natriumäthylat, Kaliumäthylat, Ammoniumhydroxid, Trimethylammnoniumhydroxid o.dgl.,
und anschließendes Entfernen der Lösungsmittel durch Verdampfen im. Vakuum, vorzugsweise
unter Anwendung von
Gefriertrocknungsmethoden, hergestellt. Das
kationische Salz des Barbiturats bleibt als amorpher Rückstand zurück. Die Handhabung
der kationischen Salze von Barbitursäuren muß mit besonderer Sorgfalt erfolgen,
da diese im nichtkristallinen oder amorphen Zustand als hygroskopisch bekannt sind.
Durch die folgenden Beispiele wird die erstellung der erfindungsgemäß verwendeten
Verbindungen erläutert.
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Beispiel 1 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure 451 g 3,4-Dichlorphenylacetonitril
(in dem Artikel von Russe und Hitohings, j. Am. Chem. Soc., 73, 3766 (1951) beschrieen
und durch Abänderung der Methode von Adams und Thal, Organic Uyntheses Collected
1, 107 (1932) hergestellt) werden in 970 ml 95 %igem wäßrigem Äthanol gelöst. Die
Lösung wird auf Rückflußtemperatur erwärmt. Die erwärmte Reaktionsmiscaung wird
langsam unter Rühren mit 436 g 18n Schwefelsäure versetzt. Nachdem die gesamte Schwefelsäure
zugesetzt ist, wird die lösung etwa 9 Stunden auf Rückflußtemperatur erwärmt und
dann abgekühlt. Die abgekühlte Reaktionsmischung wird mit einer gleichen Volumenmenge
einer Eis-Wasser-Mischung verdünnt, wodurch sich eine ölige, organische Schicht
bilde die in der beschriebenen Reaktion entstandenes Äthyl-3,4-dichlorphenylacetat
enthält. Die organische Schicht wird abgetrennt und mit 500 ml Wasser und dann mit
500 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die organische Schicht wird
getrocknet und destilliert. Äthyl-3,4-dichlorphenylacetat siedet unter einem Druck
von etwa 1 mm Hg bei etwa 130°C.nD25 = 1.531 117 g Äthyl-3,4-dichlorphenylacetat
werden mit 300 ml Diäthyl-3,4-dichlorphenylacetat werden mit 300 ml Diäthylcarbonat
vermischt und die Mischung wird auf etwa 120° C erwärmt. 12 g Natriummetall werden
in kleine Stücke geschnitten
und die Stücke werden der Reaktionsmischung
unter intensivem Rühren während einer Zeit von 1 Stunde zugesetzt, wobei die Temperatur
der Reaktionsmischung im Bereich von 120°-125°C gehalten wird. Nachdem das gesamte
Natrium zugesetzt ist, wird die Reaktionsmischung eine weitere Stunde erwärmt und
dann auf etwa 35°C abgekühlt. Die Reaktionsmischung wird mit 85 g Äthyljodid versetzt
und nach beendeter Zugabe des Äthyljodids etwa 3 Stunden auf etwa 105O C erwärmte
Die Reaktionsmischung wird abgekühlt und mit einer gleichen Volumenmenge Wasser
verdünnt. Es bildet sich eine ölige organische Schicht die bei der beschriebenen
Umsetzung entstanGenes Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
enthält. Die ölige Schicht wird angetrennt, einmal mit einer gleichen Volumenmenge
Wasser gewaschen und getrocknet. Die Destillation der organischen Schicht liefert
gereinigtes Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat, das unter
einem Druck von etwa 1 mm Hg im Bereich von 153-156°C siedet. nD25 = 1,510.
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13 g Natriummetall werden in kleine Stücke geschnitten und die Stücke
werden, zu 260 ml- Isopropanol gegeben, wodurch sicr.
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eine Lösung von Natriumisopropoxid in Isopropanol bildet. Die Lösung
wird mit 24 g harnstoff versetzt. Die erhaltene heiße Reaktionsmischung wird auf-
etwa 55° C abgekühlt und mit 94 g Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
versetzt. Die Reaktionsmischung wird etwa 20 Stunden lang auf 70 bis 750 C enjärmt,
, worauf das Isopropanol durch Verdampfen im Vakuum entfernt wird. Der erhaltene
Rückstand, der das bei der beschriebenen Umsetzung entstandene Natriumsalz von 5-(3,4-Dichlorpheny
ät-hylbarbitursaure enthalt, wird in 200 ml einer Eis-Wasser-Mischung gelöst. Die
wäßrige Lösung wird z-weimal mit je 20Q ml Äther extrahiert. Die Ätherextrakte we-rden
abgetrennt
und verworfen. Ansäuern der alkalischen wäßrigen Schicht mit 12n Salzsäure liefert
5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure, die abfiltriert und durch dreimaliges
Umkristalrisieren aus wäßrigem Äthanol gereinigt wird. Die so erhaltene 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure
schmilzt bei etwa 220-221°C.
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Analyse ber.: C 47,86; H 3,35; N 9,30; gef.: C 48,05; H 3,47; N 9,19.
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Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat, das bei
der vorstehend beschriebenen Herstellungsweise als Zwischenprodukt verwendet wird,
kann nach einem anderen Reaktionsschemaaus Äthyl-3,4-dichlorphenylacetat dargestellt
werden. Bei dieser alternativen Methode wird die Umsetzung zwischen Äthyl-3,4-dichlorphenylacetat
und Diäthylcarbonat, wie oben angegeben, @u@egeführt. Das Natriumsalz von Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat
wird jedoch nicht direkt mit Äthyljodid umgesetzt, sondern isoliert. Zur Isolierung
des Natriumsalzes von Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat wird die Reaktionsmischung
abgekühlt und mit 150 ml Wasser versetzt. Die so entstandene wäßrige Lösung wird
mit 6n Salzsäure angesäuert. Die sich atrennende, ölige Schicht enthält Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat,
das in der sauren, wäßrigen Schicht unlöslich ist. Die organische Schicht wird abgetrennt,
mit einer gleichen Volumenmenge Wasser gewaschen und getrocknet. Die getrocknete
organische Schicht wird durch Destillation gereinigt. Das so erhaltene Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat
siede unter einem Druck von etwa 9 mm Hg bei etwa 153°C. nD25 = 1,514.
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Das monosubstituierte Malonesterderivat Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat
wird nach folgender Methode äthyliert: 15 g
Natriummetall werden,
in kleinen Stücken zu 300 ml wasserfrelem Äthanol gegeben, wodurch sich eine Lösung
von Natriumäthylat in äthanol bildet. Diese Lösung wird langsam unter Rühren zu
einer zweiten Lösung gegeben, die 202 g Diäthyl-3,4-dichlorphenylmalonat und 87
g Äthylbromid enthält und bei einer Temperatur im Bereich von 45-50 C gehalten wIrd.
Nachdem die Zugabe der Natriumäthylatlösung beendet ist, wird die Reaktionsmischung
weitere 5 Stunden erwärmt. Nach dieser Zeit wird die Hauptmenge des ethanols durch
Verdampfen im Vakuum entfernt.
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Der Rückstand, der Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
enthält, wird mit einer gleichen Volumenmenge Wasser vermischt. Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
scheidet sich als ölige Schicht ab und wird in der oben beschriebenen Weise gereinigt.
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B e i s p i e l 2 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-1-methylbarbitursäure
Nach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wird Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
mit N-Methylharnstoff zu 5-(3,-Dichlorphenyl)-5-äthyl-1-methylbarbitursäure umgesetzt,
Nach Umkristallisieren aus wäßrigem Äthanol schmilzt die Verbindung bei 169-172°C
Analyse ber.: C 49,54; H 3,83; N 8,89; gef.: O. 49,47; H 3,72; N 8,79.
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B e i s p i e l 3 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-2-thiocarbitursäure
Wach der Arbeitsweise von Beispiel 1 wird Diäthyl-α-(3,4-dichlorphenyl)-α-äthylmalonat
mit Thicharnstoff zu 5-(3,4-Dichlorphenyl
)-5-äthyl-2-thiobarbitursäure
umgesetzt, die nach Umkristallisieren aus Äthylacetat bei 175-176°C schmilzt.
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Analyse ber.: C 45,43; H 3,18; N 8,83; gef.: C45,38; H 3,27; N 8,92.
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Beispiel 4 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure-natriumsalz
1 Mol 5-(3,4-Dichlorphenyl)-äthylbarbituraäure wird mit einer Athanollösung behandelt,
die 1 ol Natriumhydroxid enthalt, Nach Verdampfen der Lösungsmittel wird das Natriumsalz
von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure erhalten.
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Weitere Salze von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure, von
5-(3-Trifluoromethylphenyl)-5-äthylbarbitursäure, von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-1-methylbarbitursäure
und von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-2-thiobarbitursäure werden nach der vorstehend
beschriebenen Methode durch Verwendung der entsprechenden Base anstelle von Natriumhydroxid
hergestellt.
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Die Verwendung von Mitteln nach der Erfindung zur Bekämpfung von Virusinfektionen
wird an ihrer Fähigkeit zur Heilung von Mäusen erläutert, die durch Coxsackie A21
(Coe)-Viren infizier sind. Dieses Virus wurde von Lennette et al., Am.
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Hyg. 63, 272 (1959) aus menschlichen Patienten mit milder Erkrankung
der Atmungswege isoliert. Bei Mäusen verursacht daß Virus Muskeldegeneration und
Muskelparalyse unter Beteiligung der Atmungsorgane. (Bezüglich einer Erläuterung
von Infektionen,die verschiedenen Coxsackie-Virus-Stämmen zugeschrvebe.
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werden, vgl. Topley and Wilson's Principles of Bacteriology and Immunology
von Wilson und Miller, 5. Aufl., Williams and Wilkins, Baltimore, Md., Bd. II, 5.
2354 et se.). Der
Wort (wirksame Dosis zum Schutz von 50 % der
Tiere gegen die Wirkungen der Verabreichnung des Virus in -Dosen, die bei 90 sis
100 % der Mäuse zu lethalen Infektionen führen) bei intraperitonealer Verabreichung
des Wirkstoffs an Mäuse in Form einer Einzeldosis 3 Stunden vor Injektion des Virus
wurde für jede Verbindung durch Titration an Mäusen bestimmt. Das an Mäuse adaptierte
Coxsackie-A21-Virus wurde gewöhnlich in Form einer 1:10-Verdünnung der überstehenden
Flüssigkeit einer 10 %igen Mäusegesäßmuskelsuspension (von infizierten läusen erhalten)
verwendet. Die Verbindungen wurden an die Mäuse als Suspensionen in 0,25 ml sterilem
Wasser (mit einem zulässigen Gehalt von bis zu 3 % eines nichtionischten oberflächenaktiven
MIttels) in einer Reihe von abgestuften Dosen verabreicht. Als Versuchstiere wurden
weiße SPF schweizer Mäuse mit einem Gewicht von 11 bis 13 g verwendet. Für jede
Wirkstoffdosis wurden 10 Mäuse angewandt. 3 bis 5 Gruppen mit jeweils 10 Mäusen
dienten als Kontrolle. Bei dieser Versuchsmethode sterben die Kontrollmäuse gewöhnlich
am 5. bis 3. Tag nach der Infektion. Tiere, die bis zum 10; Tag am Xeben bleiben,
werden als überlebende Tiere angesehen, wenn sie frei von Paralyseerscheinungen
sind.
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Die ED50-Dosis von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure (nach
der Methode von Reed und Muench, Am. J. flyg. 27, 493 (19,9) berechnet) beträgt
16 mg/kg.
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Die erfindungsgemäß verwandten Verbindungen sind auch bei oraler Verabreichung
gegen Coe-Vlrus wirksam, Bei dieser Prüfmethode wurde der Wirkstoff in futter mit
einem Gehalt von 0,02 % verabreicht. Das Futter wurde den zieren 1 Tag vor den Infizieren
mit an Mäuss adaptiertem Coxsackie-A21-Virus und dann weiter insgesamt 6 Tage lang
angeboten, Bei einem, typi
schen Versuch überlebten 24 von 24 Mäusen,
die das Natriumsalz von 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure erhielten, 10
Fage lang ohne Paralyseerscheinungen. Durch Anwendung asgestufter Prozentsäure des
Wirkstoffs im Futter wurde die ED50 Dosis für das genannte Natriumsalz mit weniger
als 9 mg/kg pro Tag und die ED50-Dosis für 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-1-methylbarbitursäure
mit weniger als 36 mg/kg pro Tag bestimmt.
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Bei der zweiten Verbindung wurde mit einer Dosis von 36 mg/kg pro
Tag ein vollständiger Schutz der Mäuse gegen die schädlichen Auswirkungen der Infektion
erzielt.
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Bei den Versnschon der oben beschriebenen Art starben über 90 % der
unsehandelten Tiere. Durch Versuche mit Einzeldosen wurde festgestellt, daß 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure
entwader als solche oder in Form des Natriumsalzes 4 Stunden von der Infektion bis
24 Stunden nach Infektion mit rohr signifikanter Schutzwirkung verabreicht werden
kann.
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Alle Dosierungen, die bei den oben beschriebenen Bestimmungen der
an-tiviralen Wirkung angewandt wurden, liegen unter, dar Dosen, die ur Erzielung
selbst schwacher sadativer Wirkungen erforderlich sind.
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Das Natriumsalz von 5-(Dichlorphenyl)-5-äthylbarbitursäure schützt
auch Wüstenmäuse, die durch Coxsackie-A21-Virus infiziert sind, wenn es im, Futter
oder durch intraperitoneale Injektion verabreicht wird Bei Versuchen mit 5-(3,4-Dichlorphenyl)-5-äthyl-2-thiobarbitursäure
wurde festgestellt, daß die ED50-Dosis bei intraperitonealer Verabreichung 79 mg/kg
beträgt. Durch 5-(3-Trifluormethylphenyl)-5-äthylbarbitursäure wird die Lebensdauer
von Mäusen, denen eine lethale Dosis von Coxsackie-A21-Virus verabreicht wurde,
ebenfalls signifikant verlängert,
Die Verbindungen können oral
oder intraperitonal als Zubereitungen in Dosierungsformen verabreicht werden, wie
sie bisher zur Darreichung von Barbituraten zur Verwendung als Hypnotika angewandt
wurden. Die zur Verhinderung oder zur-Behandlung von Viruskrankheiten geeigneten
Dosiarungswerte reichen in Abhängigkeit davon, ob der Wirkstoff als Prophylaktlkum
oder ,als Heilmittel angewandt werden soll, von 5 bis 90 mg/kg Säugetier-Körpergewicht.