DE2313020A1 - Antibakteriell wirksame hexamethylenbis-biguanide - Google Patents
Antibakteriell wirksame hexamethylenbis-biguanideInfo
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Description
Dr Ing. Walter Abltz
Dr. Diete,FMor 15. März 1973
_ 15. März 1973
Dr. Hans-A. Brauns ^ ο§8 Sak 1
8 Küncbau 86. '«*β
A/S Farmaceutisk Industri Lillogaten 3, Oslo 4, Norwegen
Antibakteriell wirksame Hexamethylen-bis-biguanide
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen mit antibakterieller Wirksamkeit.
Erfindungsgemäss werden neue Hexamethylen-bis-biguanide
der allgemeinen Formel I:
R NH NH NH NH R
R· -N-C-NH-C-NH- (CH2)6-NH-C-NH-C· -N-R' I
bereitgestellt, in der bedeuten:
R Wasserstoff und R1 eine sHexyl- oder Pentylgruppe, die
eine oder zwei Methylgruppen als Substituenten trägt,
oder eine Cycloalkylgruppe mit mehr als 6 Kohlenstoffatomen, eine Niedrigalkyl-cycloalkyl-Gruppe oder eine Cycloalkylniedrig-alkyl-gruppe
oder R und R1 zusammen mit dem benachbarten N-Atom einen Azabicyclo-(3»2,2)-nonan-Doppelring.
_ * _ 309843/1210
Bereitgestellt werden erfindungsgemäss auch pharmazeutisch
annehmbare Säuresalze dieser Verbindungen.
Im hier verwendeten Sinne umfasst der Ausdruck "Cycloalkyl"
mono- wie auch polycyclische Alkylgruppen. Der Ausdruck "Niedrigalkyl" bedeutet im hier verwendeten Sinne eine
Alkylgruppe, die 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält.
Gemäss einem anderen Merkmal der Erfindung werden die neuen
Bis-biguanide auf folgende Weise hergestellt:
a) Hexamethylen-bis-dicyandiamid der Formel
NH NH
NC-NH-C-NH-(CH2)6-NH-C-NH-CN
wird mit einem Amin der allgemeinen Formel EE1NH, in der
H und R1 die oben stehenden Bedeutungen haben, umgesetzt.
Die Umsetzung kann durchgeführt werden, indem die Eeak- ,tanten bei einer Temperatur im Bereich von Λ^O bis
180° C miteinander geschmolzen werden oder indem ein geeignetes Lösungsmittel verwendet wird.
b) 1,6-Diaminohexan der Formel
H2N-(CH2)6-NH2
wird mit einem Dicyandiamid der allgemeinen Formel
RR1N-C(=NH)-NH-CN ,
in der R und R' die oben angegebenen Bedeutungen haben,
unter Bedingungen umgesetzt, die den unter a) angegebenen entsprechen.
- 2 —
3 Γ 12 10
Im allgemeinen wird das Amin auf beiden alternativen Wegen
a) und b) in Form eines Salzes mit einer anorganischen Säure verwendet. Es bilden sich dann Hexamethylen-bis-biguanide
als entsprechende Di-Salze. Die freie Base kann in gewöhnlicher Weise, beispielsweise durch Umsetzen des Salzes mit
einer äquivalenten Basenmenge, wie NaOH oder NH^, hergestellt
werden.
Die als Ausgangsstoffe verwendeten Dicyandiamide werden nach bekannten Verfahren hergestellt.
Die pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze der neuen Hexamethylen-bis-biguanide umfassen ihre Salze mit einem
oder zwei Äquivalenten einer geeigneten Säure. Ein geeignetes Säureadditionssalz ist beispielsweise ein Salz mit einer
anorganischen Säure, beispielsweise ein Hydrochlorid, Hydrofluorid, Nitrat, Sulfat oder Phosphat, oder ein Salz mit
einer organischen Säure, wie einer Carbonsäure, beispielsweise ein Acetat, Benzoat, Tartrat, Adipat, Lactat, Maleat,
Glutamat, Ascorbat, Citrat, Gluconat, Oxalat, Succinat,
Pamoat oder Salicylat. Wertvoll sind die Salze beispielsweise auf Grund der unterschiedlichen Löslichkeit oder
der speziellen Nützlichkeit des Anions. Die Salze können aus der entsprechenden Base oder aus Salzen mit anderen
Säuren nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
Hexamethylen-bis-biguanide waren zuvor bekannt. So wird
in der NO-PS 83 394 eine Anzahl von Verbindungen beschrieben,
in denen die Endgruppen substituierte Phenylkerne sind. Eine dieser Verbindungen, nämlich Λ ,1'-Hexamethylenbis-(£5-(4-chlorphenyl)-biguanid7,
hat unter dem Handelsnamen "Chlorohexidin" ausgedehnte Verwendung erlangt. Der
Stoff wird hauptsächlich wegen seiner antibakterillen Wirkung verwendet und hat zum Desinfizieren der Haut und
von Instrumenten aller Art, zum Händewaschen, Tränken von Wundverbänden und Lagern von sterilen Geräten verbreitete
_ 5 _· 30?;■ ■··,?/1210
Verwendung gefunden. Odontologen haben den Stoff zum Desinfizieren
von beispielsweise Schleimhäuten und Zahnwurzelkanälen verwendet. Es wurden mit ihm auch Eautinfektionen
und Augeninfektionen behandelt, und er wurde in der gynäkologischen
Praxis herangezogen.
Eines der neuesten Gebiete für Chlorohexidin ist seine Verwendung
zur prophylaktischen Behandlung von Zahn- und Zahnfleischerkrankungen. Der Stoff inhibiert die Bildung
der Plaque genannten bakteriellen Ablagerung, welche als der vorwiegende ätiologische Faktor sowohl hinsichtlich der
Karies als auch der Zahnfleischentzündung angesehen wird. Zahnfleischentzündung tritt nach 2 bis 3 Wochen auf, wenn
man zulässt, dass sich die Plaque auf den Zahnoberflächen anhäuft, während kleine Entkalkungserscheinungen nach etwa
4 Wochen, in denen die Mundhygiene unterlassen wird, nachgewiesen werden können. Ein Spülen des Mundes mit Chlorohexidin
hat, wie gefunden wurde, eine ausgeprägt inhibierende Wirkung auf die Bildung von Plaque und demzufolge
eine prophylaktische Wirkung gegen das Auftreten von Zahnfleischentzündung und Karies.
In der J1R-PS 1 463 818 wird eine allgemeine Formel angegeben,
die eine extrem grosse Anzahl von Verbindungen, u.a. auch einige der erfindungsgemässen Verbindungen, umfasst. Von
den speziellen Verbindungen, die in der französischen Patentschrift erwähnt sind und dort beschrieben werden, ist die,
welche den erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen am nächsten verwandt ist, 1,1'-Hexamethylen-bis-ZB-CS-äthylhexyl)-biguanid7»
die den allgemeinen Kamen Alexidin führt. Diese ist eine Verbindung der oben stehenden allgemeinen
Formel I, in der R für Wasserstoff und R1 für 2-A'thylhexyl
stehen und es ist auch bekannt, dass sie antibakteriell wirksam ist.
Die erfindungsgemässen Hexamethylen-bis-biguanide unter-
_ 3 Γ -3/1210
scheiden sich ihrerseits von Chlorohexidin und Alexidin durch mindestens eine der nachstehenden Eigenschaften:
Stärkere antibakterielle Wirkung, stärkere Plaque inhibierende Wirkung oder niedrigere Toxizität. Die Verbindungen
sind daher für solche Verwendungszwecke wertvoll, wie beispielsweise die oben für Chlorohexidin angegebenen.
Die Vorteile der neuen Hexamethylen-bis-biguanide werden
im folgenden veranschaulicht:
Plaque-Index an Testpersonen nach 3"tätigern Spülen dreimal
täglich mit 10 ml einer 1,1 eM Lösung. Die Spülung war
während dieses Zeitraums die einzige Art der angewandten Mundhygiene.
Der Plaque-Index, der ein anerkanntes Mass für die Plaque inhibierende Eigenschaft ist, reicht von 0 (keine Plaque)
bis 3 (am Rande deutlich sichtbare Plaque).
29 098 Sak | Verbindung der Pormal I | E' | E | Cyc1ohexyImethyI | 2313Ü-Ü |
Verbindung | R | 1,5-Dime thylhexyl | 1-Adamantyl | Plaque- | |
Nr. | H | 3-Azabicyclo(3,2,2)-nonyl-(3x^ | E' | 2-Norbornyl | Index |
1 | H | 1-Methylhexyl | 0,36 | ||
2 | H | 1,3-Dimethylpentyl | 0,58 | ||
3 | H | 1,4—Dimethylpentyl | 0,19 | ||
H | 2-Äthylhexyl | 0,36 | |||
5 | H | 0,50 | |||
6 | H | 0,27 | |||
7 | H | 0,29 | |||
8 | 0,70 | ||||
9 (bekannt) | 0,52 | ||||
χ) die Gruppe | |||||
Zum Vergleich ergab ein Spülen mit 1,6 roM Chlorohexidin
unter denselben Bedingungen einen Plaque-Index von 0,75·
Dieser Wert ist beträchtlich niedriger als das durch her- kömliches Putzen mit Zahnpaste erzielte Ergebnis.
Inhibieren des Wachstums in wässriger Lösung und Sekundärkultivierung
in flüssigem Medium. Bezugsverbindung; Chlorohexidin=1.
29 098 Sak | Staph. aureus | 2 3 1 3 Ü 2 0 |
Verbindung | 4 | Aerobacter aerogenes |
1 | 1 | 16 |
2 | 2 | 1 |
3 | 16 | 8 |
4 | 1/2 | 8 |
5 | 4 | 1/8 |
6 | 8 | 1 |
7 | 8 | 1 |
8 | 8 | 1 |
9 (bekannt) | 2 | |
Toxizität
Cytotoxische Wirkung auf Humanepithelzellen in vitro nach
5 minutiger Behandlung bei 37° c· Bezugsverbindung:
Chlorohexidin=1.
Verbindung Cytotoxische Wirkung im
Verhältnis zu Chlοrohexidin
2 1/8
3 1/2
5 V8
6 1
7 1
8 1
9 (bekannt) 4
Alle geprüften Verbindungen gemäss der Erfindung weisen
somit eine Toxizität auf, die niedriger oder gleich der Toxizität von Chlοrohexidin ist, während Alexidin viel
toxischer ist.
3 12
29098 Sa* 231 3M2
Verbindung
Chlorohexidin-digluconat 1800 mg/kg
1-Dichlorid-Verbindung 1690 mg/kg
4-Dichlorid-Verbindung 28J0 mg/kg
Die neuen, erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen können
für dieselben Zwecke verwendet werden, die oben für Chlorohexidin erwähnt wurden. So kann ihre antibakterielle
Wirksamkeit beispielsweise zum Desinfizieren, in Zahnputzmitteln und Mundwässern und 'zum Behandeln von Infektionen
bei Tieren und Menschen herangezogen werden.
Beispiel 1
7,7 6 2-Amino-6-methylheptan-hydrochlorid werden in einem
Mörser mit 5>5 S Hexamethylen-bis-dicyandiamid vermischt.
Man lässt die Mischung 5 Stunden lang bei 155° ^ reagieren,
kühlt sie ab und extrahiert mit siedendem Wasser. Beim Abkühlen kristallisiert 1,1'-Hexamethylen-bis-/3-(i»5-dimethylhexyl)-biguanid7-dihydrochlorid.
Das Produkt wird aus Methanol-Äther umkristallisiert.
Schmelzpunkt: 225° C.
Berechnet: 53,69 % C 10,05 % H 24,08 % N 12,19 % Cl
Gefunden: 52,17% C, 9,95% H 24,23 % N 13,83 % Cl
Beispiel 2
14,5 g 1,5-I)ifliethylhexyl-dicyandiamid werden mit 6,5 g Eexamethylen-diamin-dihydrochiοrid
vermischt und 5 Stunden lang bei 155° C umgesetzt. Nach dem Aufarbeiten wie in Beispiel
1 erhält man eine Verbindung, die dem dort beschriebenen Produkt gleich ist.
-8-30° ■ i. 3/1210
Beispiel 3
5»6 g 1,4-Dime thy Ip en ty 1-dicyandiamid und 2,7 g Hexamethylendiamin-dihydrochlorid
werden zusammen aufgeschmolzen und 8 Stunden lang bei 155° C gerührt. Dann wird das
Gemisch in siedendem Wasser aufgelöst und mit aktiviertem Kohlenstoff behandelt. Beim Abkühlen kristallisiert 1,1'-Hexame
thylen-bi s-^3- (1,4-dimethylpentyl)-biguanid/-dihy
drochlori d.
Schmelz-punkt: 223° C.
Beispiel 4
Beispiel 4
7»6 g 1^-Dimethylpentyl-dicyandiamid werden 8 Stunden lang
bei 155° C mit 3i& 6 Hexamethylendiamin-hydrochlorid umgesetzt.
Die Aufarbeitung erfolgt wie in Beispiel 3· Man
erhält 1 ,1'-Hexamethylen-bis-/5-(i,3-dimethyIpentyl)-biguanicj7-dihy
drochlori d.
Schmelpunkt: 212° C.
Beispiel 5
Beispiel 5
10,2 g 1-Methylhexyl-dicyandiamid und 5)0 B Hexamethylendiamin
-dihydro chi ο rid werden vermischt und 7 Stunden lang
auf 155° G erhitzt. Aufgearbeitet wird wie in Beispiel 3· Man kristallisiert aus Wasser/Äthanol um und erhält 1,1'-Hexame
thylen-bi s-/5-(1-methylhexyl)-biguani d/-dihydrochlori d.
Schmelzpunkt: 234° C.
Beispiel 6
4-»5 S (1-Adamantyl)-dicyandiamid und 1,8 g Hexamethylendiamin-dihy
drochlori d werden mit 10 ml Nitrobenzol gemischt
3093/* 3/1210
und man lässt das Gemisch unter Rühren 5 Stunden lang bei
160° C reagieren. Nach dem Abkühlen wird der Stoff abfiltriert und aus Äthanol umkristallisiert. Man erhält 1,1'-Hexame
thylen-bi S-/5-(1-adamantyl )-biguani d7-dihydrochlori d.
Schmelzpunkt: 268° C.
Berechnet: 57,58 % G 8,69 % H 22,50 % N 11,33 % Cl
Gefunden: 56,97 % C 8,66 % H 22,26 % N 12,06 % Cl
Beispiel 7
3,5 g 2-Aminonorbornan-hydrochlorid (Norbornan=/2,2,i7-bicycloheptan)
werden mit 2,8 g Hexamethylen-bis-dicyandiamid vermischt und 2 Stunden lang auf 155° C erhitzt.
Der Stoff wird aus Wasser auskristallisiert und aus Methanol/Äther umkristallisiert. Man erhält 1,1'-Hexamethylen-bis-/5-(2-endonorbornyl7-biguanid)-dihydrochlorid.
Schmelzpunkt: 225° C
Berechnet: 52,87 % C 8,50 % H 25,67 % N 12,99 % Cl
Gefunden: 52,11 % C 8,59 % H 24,02 % Έ 13,01 % Cl
Beispiel 8
7,8 g Cyclohexan-methylamin-hydrochlorid (Hexahydrobenzylamin-hydrochlorid)
und 6,2 g Hexamethylen-bis-dicyandiamid.
werden vermischt und 3 Stunden lang auf 155° C erhitzt. Das Gemisch wird mit siedendem Wasser extrahiert und mit
Aktivkohle entfernt. Beim Abkühlen kristallisiert das Produkt aus. Das rohe Produkt wird aus Wasser umkristallisiert. Man
erhält 1,1 '.-Hexame thylen-bi B-/ß-cjc lohe xylmethyl )-biguani d/-dihydrochlorid.
Schmelzpunkt: 216° C.
- 10 -
309843/1210
Berechnet: 52,44 % C 9,17 % H 25,49 % N 12,91 % Cl
Gefunden: 52,41 % C8 9,08 % H 25,46 % N 12,89 % Cl
Beispiel 9
Man lässt 7,8 g 3-Azabicyclo-(3,2,2)-nonan-hydrochlorid und 5,8 g Hexamethylen-bis-dicyandiamid 2 1/2 Stunden lang bei
15O C reagieren. Das Reaktionsgemisch wird wie in Beispiel 8 aufgearbeitet und das rohe Produkt aus Methanol/Äther
umkristallisiert. Man erhält eine Verbindung der Formel I,
in der
15O C reagieren. Das Reaktionsgemisch wird wie in Beispiel 8 aufgearbeitet und das rohe Produkt aus Methanol/Äther
umkristallisiert. Man erhält eine Verbindung der Formel I,
in der
-NC" 3-Azabicyclo-(3,2,2)-nonyl-(3) bedeutet.
Schmelzpunkt: 216° C.
Berechnet: 54,43 % C 8,79 % H 24,42 % N 12,36 % Cl Gefunden: 52,92 % C 8,88 % H 24,10 % N 11,78 % Cl
Sämtliche hergestellten Verbindungen wurden durch Ultrarotspektren
identifiziert.
309843/1210
Claims (12)
1. Neue Hexamethylen-bis-biguanide der allgemeinen Formel
E NH NH NH NH R
E1-N-C-NH-C-NH-(CHg)6-NH-C-NH-C- N-E1 ,
in der bedeuten: R Wasserstoff und R1 eine Hexyl- oder
Pentylgruppe, die eine oder zwei Methylgruppen als ßubstituenten trägt, oder eine Cycloalkylgruppe mit
mehr als 6 Kohlenstoffatomen, eine Niedrigalkyleyeloalkylgruppe oder eine Cycloalkylniedrigalkylgruppe
oder E und R1 zusammen mit dem benachbarten Stickstoffatom
einen Azabicyclo-(5»2,2)-nonan-DQppelring; sowie
die pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalze dieser Verbindungen.
2. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
E1 1,5-Dimethylhexyl und R Wasserstoff bedeuten.
3. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass B1 1,4-Dimethylpentyl und R Wasserstoff bedeuten.
4. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass E1 Λ,3-Dimethylpentyl und R Wasserstoff bedeuten.
5. Verbindungen nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
dass E1 1-Methylhexyl und E Wasserstoff bedeuten.
6. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass E1 1-Adamantyl und E Wasserstoff bedeuten.
7· Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass E1 2-Norbornyl und R Wasserstoff bedeuten.
309843/1210
29 098 Sak
8. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass R1 Cyclohexylmethyl und R Wasserstoff bedeuten.
9. Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass R1 und R zusammen mit dem benachbarten Stickstoffatom einen 3-Azabicyclo-(3,2,2)-nonan-Doppelring
bedeuten.
10. Verfahren zum Herstellen der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Eexamethylen-bisdicyandiamid mit einem Amin der Formel RR1NH umsetzt,
in der R und R1 die oben angegebenen Bedeutungen haben.
11. Verfahren zum Herstellen der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 1,6-Diaminohexan
mit einem Dicyandiamid der allgemeinen Formel RR1N-C(^NH)-NH-CK umsetzt, in der R und R1 die oben
stehenden Bedeutungen haben.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ausgangsstoffe in Form von Säureadditionssalzen verwendet.
13· Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Ausgangsstoffe in Form von Säureadditionsssalzen verwendet.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass man die gebildeten Produkte in die gewünschten Säureadditionssalze umwandelt.
15· Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass man die gebildeten Produkte in die gewünschten Säureadditionssalze umwandelt.
309843/1210
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