DE2914059C2 - 4-Thiazolidincarbonsäuren, Verfahren zu deren Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Zusammensetzung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Thiazolidincarbonsäuren der allgemeinen Formel (I)

(I)

wobei

R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,

R[hoch]1 eine Mercapto-niedrig-alkyl-, Cyclohexyl-, Pyridyl-, 2- oder 3-Hydroxyphenyl-, 2-Hydroxy-5-chlorphenyl-, 2-Hydroxy-3-methoxyphenyl-, 2-Hydroxy-4-methoxy-phenyl- oder 3,4-Methylendioxyphenylgruppe und

R[hoch]2 Wasserstoff oder Benzoyl darstellt und deren Salze.

In der vorstehenden Formel bedeutet niedrig-Alkyl gesättigte gerade oder verzweigte Ketten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Eine bevorzugte Bedeutung für die R[hoch]1 darstellende Mercapto-niedrig-alkylgruppe ist die 2-Mercapto-äthylgruppe.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Säure der Formel

(II)

mit einer Verbindung der Formel

Y-CO-CHRCH[tief]2Z (III)

umsetzt, wobei

R dieselbe Bedeutung wie vorstehend besitzt,

R[hoch]3 die vorstehend angegebene Bedeutung für R[hoch]1 mit Ausnahme von Mercapto-niedrig-alkyl besitzt,

Y Hydroxy oder Halogen darstellt,

Z Halogen oder R[hoch]4-S- bedeutet, worin R[hoch]4 Benzoyl ist, woran sich eine Reaktion mit Thiobenzoesäure, wenn Z Halogen bedeutet, und gegebenenfalls eine Hydrolyse der entsprechenden S-Benzoylverbindung anschließen, wobei jede Stufe in an sich bekannter Weise durchgeführt wird.

Bedeutet in der vorstehenden Formel III Z die Gruppe R[hoch]4-S-, wird die Verbindung III vor der Reaktion mit der Säure II gegebenenfalls unter Bildung eines gemischten Anhydrids, symmetrischen Anhydrids, Säurechlorids, aktiven Esters usw. aktiviert. Die anschließende Hydrolyse in die Verbindung der Formel I, worin R[hoch]2 Wasserstoff ist, kann z.B. durch Säurebehandlung wie mit Chlorwasserstoffsäure oder p-Toluolsulfonsäure oder durch Alkalibehandlung wie mit Natriumhydroxid oder Ammoniak erfolgen. Bedeutet in der vorstehenden Formel III Z Halogen, erfolgt nach der Umsetzung mit Thiobenzoesäure die Hydrolyse in die Verbindung der Formel I, worin R[hoch]2 Wasserstoff ist, in gleicher Weise wie vorstehend. Ist Z in der Formel III Halogen, handelt es sich vorzugsweise um Chlor oder Brom.

Die Verbindungen der Formel I, die durch die vorstehenden Methoden hergestellt werden, können die üblichen Salze bilden, die gewöhnlich in der Medizin verwendet werden, wie das Natriumsalz, Kaliumsalz, Calciumsalz, Aluminiumsalz, Ammoniumsalz, Diäthylaminsalz, Triäthanolaminsalz.

Da die Verbindungen der Formel I ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome aufweisen, umfassen sie Stereoisomere, die in den Rahmen der Erfindung fallen.

In den nachstehenden Tabellen I und II bedeuten >>a<< und >>b<< einer Verbindungs-Nr. Diastereoisomere, deren eine Konfiguration durch (2R, 4R) und deren andere durch (2S, 4R) dargestellt wird.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I sind Mercaptoacylaminosäuren und S-substituierte Mercaptoacylaminosäuren. Mercaptpacylaminosäuren weisen eine inhibierende Wirksamkeit gegen Angiotensin I-konvertierendes Enzym auf und sind daher als antihypertensive Mittel geeignet. S-substituierte Mercaptoacylaminosäuren setzen die Mercaptoacylaminosäure durch enzymatische und/oder chemische Spaltung bei Verabreichung an Menschen oder Tieren frei.

Gegenstand der Erfindung ist daher auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung der allgemeinen Formel I enthält.

Es war zwar bekannt, dass den vorliegenden Verbindungen I analoge Stoffe, die einen Prolin- anstelle des Thiazolidinringes tragen, als antihypertensive Mittel geeignet sind (vgl. z.B. C. A. 88, 1978, 7376 und Peptides, Proc. Am. Pept. Symp. 5th, 1977, 576-578). Anhand von Vergleichsversuchen (siehe nachstehende Tabelle IV) konnte jedoch gezeigt werden, dass die vorliegenden Verbindungen dem aus o. a. Peptides, S. 578 bekannten Captopril (D-3-Mercapto-2-methylpropanoyl-L-prolin) überraschend in ihrer Wirksamkeit gegenüber dem Angiotensin I-umwandelnden Enzym überlegen sind.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

(4R)-3-(S-Benzoyl-3-mercaptopropanoyl)-2-(2-hydroxyphenyl)-4-thiazolidincarbonsäure

(Verbindung 45)

11,3 g (4R)-2-(2-Hydroxyphenyl)-4-thiazolidincarbonsäure und 13,2 g Triäthylamin werden in 200 ml wasserfreiem Aceton gelöst, und 11,7 g S-Benzoyl-3-mercaptopropanoylchlorid werden tropfenweise unter Rühren und Eiskühlung zugesetzt. Nach der Zugabe wird das Gemisch unter Eiskühlung 1 Stunde lang gerührt. 4-n-Chlorwasserstoffsäure in Äther wird zu diesem Gemisch gefügt, und die Ausfällung wird filtriert. Das Filtrat wird im Vakuum konzentriert und das erhaltene Öl in Äthylaccetat gelöst, mit 2 n-Chlorwasserstoffsäure und gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne konzentriert unter Bildung der Titelverbindung in einer Ausbeute von 12 g (58%), F = 100,5-101 °C (Zers.) (Äthylacetat/Benzol), [kleines Alpha][hoch]26[tief]D + 130,8° (c = 1,0, Methanol).

IR-Spektrum (Nujol, cm[hoch}-1): 3460, 1760, 1663, 1580, 910.

Analyse (C[tief]20H[tief]19NO[tief]5S[tief]2 mal C[tief]6H[tief]6):

Berechnet: C 63,01, H 5,08, N 2,83,

Gefunden: C 63,01, H 5,07, N 2,61.

Beispiel 2

(4R)-2-(2-Hydroxyphenyl)-3-(3-mercaptopropanoyl)-4-thiazolidincarbonsäure

(Verbindung 46)

Zu 4,2 g (4R)-3-(S-Benzoyl-3-mercaptopropanoyl)-2-(2-hydroxyphenyl)-4-thiazolidincarbonsäure fügt man 40 ml konzentriertes Ammoniak, und diese Lösung wird 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Überschüssiges Ammoniak wird im Vakuum entfernt, und das Nebenprodukt, Benzamid, wird mit Äthylacetat extrahiert. Die wässrige Schicht wird mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure angesäuert, und das erhaltene Öl wird mit Äthylacetat extrahiert. Die Äthylacetatschicht wird mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne konzentriert unter Bildung der Titelverbindung in einer Ausbeute von 2,2 g (70%).

F = 146-148 °C (Äthylacetat), [kleines Alpha][hoch]26[tief]D + 176° (c = 1,0, Methanol).

IR-Spektrum (Nujol, cm[hoch]-1): 3390, 1724, 1626.

Analyse (C[tief]13H[tief]15NO[tief]4S[tief]2):

Berechnet: C 49,82, H 4,82, N 4,47,

Gefunden: C 49,74, H 4,88, N 4,32.

Die Tabellen I, II und III zeigen verschiedene Verbindungen und physikalische Konstanten einschließlich der in den Beispielen angegebenen Verbindungen.

Tabelle I

*) C[tief]12H[tief]23N = Dicyclohexylamin,

**) C[tief]4H[tief]8O[tief]2 = Äthylacetat.

Tabelle II

Fortsetzung

Tabelle III

Wie nachstehend erläutert, ergibt sich die starke hypertensive Wirkung der Verbindungen der Formel I und von deren Salzen aus dem Vergleich mit bestimmten antihypertensiven Verbindungen. Der Inhibitor für das Angiotensin I-konvertierende Enzym, das das biologisch inaktive Decapeptid, Angiotensin I, in das aktive Octapeptid, Angiotensin II, umwandelt, erweist sich nützlich als antihypertensives Arzneimittel (R. I. Soffer, Annual Review of Biochemistry, 45, 73 [1976]; M. A. Ondetti et al., Science, 196, 441 [1977]). Es wurden daher die pharmakologischen Wirksamkeiten der erfindungsgemäßen Verbindungen hinsichtlich der inhibitorischen Wirksamkeit gegenüber diesem Enzym untersucht.

Pharmakologische Untersuchung 1

Als Methode für die Messung der Wirksamkeit des Angiotensin I-umwandelnden Enzyms sind die Biountersuchung der Kontraktionsreaktion des isolierten glatten Muskels oder die blutdruckerhöhende Reaktion normaler Tiere sowie die biochemische Untersuchung auf das aus der Lunge oder anderen Organen von Tieren isolierte Enzym bekannt. Die erstgenannte ist zur Bewertung der Umwandlung von Angiotensin I in Angiotensin II in vivo vorteilhafter als die letztgenannte.

Bei der vorliegenden Untersuchung wurde daher die Biomethode der Kontraktionsreaktion des isolierten Meerschweinchen-Ileums gegenüber Angiotensin I verwendet.

Messung der inhibitorischen Wirksamkeit des Angiotensin I-umwandelnden Enzyms

Isoliertes Meerschweinchen-Ileum wurde in einem organischen Bad, das 20 ml Tyrode-Lösung von 30 °C, begast mit 95% O[tief]2 + 5% CO[tief]2, enthielt, suspendiert. Die durch die Zugabe von Angiotensin I (0,1 µg/ml) in Intervallen von 10 Minuten induzierte Kontraktion wurde mit einem Rektikorder während 90 Sekunden unter Anwendung einer FD-Aufnahme (ST-1 T-H) gemessen.

Die Testverbindungen wurden 5 Minuten vor der Zugabe des Angiotensins I in das Bad gefügt.

Die inhibitorische Wirksamkeit des Angiotensin I-umwandelnden Enzyms wurde durch folgende Formel berechnet:

A: Kontraktionsintensität von Angiotensin I vor Zugabe der Verbindung

B: Kontraktionsintensität von Angiotensin I nach Zugabe der Verbindung

Da Kininase II, die Bradykinin zerstört, das eine Kontraktionswirkung auf das isolierte Meerschweinchen-Ileum aufweist, als identisch mit Angiotensin I-umwandelndem Enzym angenommen wird, wurde die Vermehrung der Kontraktionsreaktion gegenüber Bradykinin durch Testverbindungen bewertet unter Anwendung von Bradykinin (0,005 µg/ml) anstelle von Angiotensin I nach der vorstehenden Verfahrensweise.

Die Ergebnisse sind in Tabelle IV gezeigt. Alle untersuchten Verbindungen inhibierten die Kontraktionsreaktion auf Angiotensin I, wohingegen sie die Reaktion auf Bradykinin erhöhten.

Pharmakologische Untersuchung 2

Die Aktivität des Angiotensin I-umwandelnden Enzyms wurde spektrophotometrisch nach der Verfahrensweise von D. W. Cushman und H. S. Cheung (Biochem. Pharmacol., 20, 1637 [1971]) gemessen. Das heißt es wurde die Absorptionsfähigkeit von Hippursäure gemessen, die durch Inkubieren von Hippuryl-L-Histidyl-L-Leucin (HHL) als Substrat in Anwesenheit von Angiotensin I-umwandelndem Enzym, extrahiert aus Kaninchenlungen, freigesetzt wird.

Messung der inhibierenden Aktivität von Angiotensin I-umwandelndem Enzym

Man bediente sich folgenden Reaktionsgemisches:

100 mMol Phosphatpuffer (pH 8,3)

300 mMol Natriumchlorid

5 mMol HHL

10[hoch]-3 ~ 10[hoch]-9 Mol Enzyminhibitor

5 mE Enzym

0,25 ml des vorstehenden Gemischs wurden bei 37 °C während 30 Minuten inkubiert, und die Reaktion wurde durch Zusatz von 0,25 ml 1 n-Chlorwasserstoffsäure unterbrochen. Zu dieser Lösung wurden 1,5 ml Äthylacetat gefügt, um die Hippursäure zu extrahieren. 1,0 ml Äthylacetatschicht wurde gewonnen und zur Trockne verdampft, und der erhaltene Rückstand wurde in 1,0 ml Wasser gelöst. Die Absorptionsfähigkeit dieser Lösung wurde bei 228 nm gemessen.

Die inhibierende Wirksamkeit von Angiotensin I-umwandelndem Enzym wurde nach folgender Formel berechnet:

A: Absorptionsfähigkeit der Reaktionslösung vor der Zugabe der Verbindung

B: Absorptionsfähigkeit der Reaktionslösung nach Zugabe der Verbindung

Konzentration der Verbindung, die eine 50%ige Inhibierung des Angiotensin I-umwandelnden Enzyms ergibt (IC[tief]50)

Die in Konzentrationen von 1 x 10[hoch]-3 m bis 1 x 10[hoch]-9 m Verbindungen enthaltende Lösung wurde inkubiert, und die prozentuale Inhibierung jeder Konzentration wurde nach der vorstehenden Formel berechnet, worauf IC[tief]50, die Konzentration der Verbindung, die eine 50%ige Inhibierung der Enzymwirksamkeit ergibt, bestimmt wurde.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV aufgeführt.

Pharmakologische Untersuchung 3

Es wurden männliche Ratten vom Stamm Wistar mit einem Gewicht von etwa 200-300 g verwendet.

Unter Ätheranästhesie werden Polyäthylenkanülen in die Carotis-Arterie und die Jugularvene eingeführt. Die Kanüle zur Carotis-Arterie wird mit einem elektrischen Übermittler verbunden, wohingegen die Kanüle zu der Jugularvene mit einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Infusion verbunden wird. Nach der völligen Erholung von der Anästhesie wird Angiotensin I intravenös in einer Dosis von 300 ng/kg mittels der Vorrichtung zur intravenösen Infusion infundiert, und die Blutüberdruckreaktion wird durch einen Polygraphen aufgezeichnet.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, suspendiert in 0,5% Tragantlösung, werden oral in einer Dosis von 0,3 ml pro 100 g Körpergewicht verabreicht, und die Blutdruck-erhöhende Reaktion auf das intravenös infundierte Angiotensin I wird in Abhängigkeit der Zeit gemessen.

Die inhibierende Wirksamkeit der Verbindungen gegenüber dem Angiotensin I-umwandelnden Enzym wird dargestellt durch die prozentuale Inhibierung der blutdruckerhöhenden Reaktion auf Angiotensin I.

Die Tabelle V zeigt die Änderungen der prozentualen Inhibierung der erfindungsgemäßen Verbindungen in Abhängigkeit von der Zeit.

Toxizitätsuntersuchung

Die akute Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindungen wird in der Tabelle VI dargestellt.

Untersuchte Tiere

Männliche Ratten vom Stamm DDY-SLC (Alter 4 Wochen, Gewicht 19-21 g) wurden in einen Brutraum mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit (23 plus minus 1 °C, 55 plus minus 5%) eingesetzt und frei mit einer Pelletnahrung und Wasser ad libitum während einer Woche gefüttert. Die Ratten, die ein normales Wachstum zeigten, wurden für die Untersuchung ausgewählt.

Verabreichungsverfahren

Die Testverbindungen werden in 0,5% Tragantlösung (p.o.) suspendiert oder in destilliertem Wasser gelöst (i. v., i. p.) und in einer Dosis von 0,5 ml/20 g Körpergewicht verabreicht.

Tabelle IV

Inhibierende Wirksamkeit der Verbindungen gegenüber dem Angiotensin I-umwandelnden Enzym

*) Konzentration der Verbindung, die eine 50%ige Inhibierung der Angiotensin I-Aktivität, die die Kontraktion des Meerschweinchen-Ileums induziert, ergibt.

**) Konzentration der Verbindung, die eine 50%ige Inhibierung des Angiotensin I-umwandelnden Enzyms ergibt.

***) Konzentration der Verbindung, die eine 50%ige Erhöhung der Bradykinin-Aktivität ergibt, die die Kontraktion des Meerschweinchen-Ileums induziert.

****) (4R)-3-[(2S)-3-Mercapto-2-methylpropanoyl]-4-thiazolidincarbonsäure.

Tabelle V

*) Lösungsmittelfrei.

Tabelle VI

*) pH 7.

Die vorstehenden Untersuchungen zeigen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen I als antihypertensive Mittel geeignet sind. Die Verbindungen können in Kombination mit Diuretika, wie Hydroflumethiazid, Furosemid und Bumetanid, sowie mit anderen antihypertensiven Mitteln verabreicht werden. Die Verbindungen können entweder oral oder parenteral verabreicht werden. Die Dosierungsformen sind Tabletten, Kapseln, Granulate, Pulver, Suppositorien, Injektionen. Bei der Behandlung der Hypertension können diese Mittel nicht nur allgemeine Träger bzw. Exzipienten enthalten, sondern auch andere antihypertensive Mittel, wie Reserpin, kleines Alpha-Methyldopa, Guanethidin, Clonidin, Hydralazin. Die Dosis wird je nach dem Symptom und der Dosierungsform eingestellt. Jedoch liegt die übliche tägliche Dosis bei 1 bis 5000 mg, vorzugsweise 10 bis 1000 mg, als Einzeldosierung oder mehrere aufgeteilte Dosierungen.

Formulierungsbeispiele

1. Orales Mittel

a) Tablette

Verbindung 46 30 mg

Lactose 150 mg

kristalline Cellulose 50 mg

Calciumcarboxymethylcellulose 7 mg

Magnesiumstearat 3 mg

______

insgesamt 240 mg

Verbindung 46 150 mg

Lactose 60 mg

kristalline Cellulose 30 mg

Calciumcarboxymethylcellulose 7 mg

Magnesiumstearat 3 mg

______

insgesamt 250 mg

Verbindung 49 50 mg

Lactose 120 mg

kristalline Cellulose 60 mg

Calciumcarboxymethylcellulose 7 mg

Magnesiumstearat 3 mg

______

insgesamt 240 mg

Verbindung 81 100 mg

Lactose 95 mg

kristalline Cellulose 45 mg

Calciumcarboxymethylcellulose 7 mg

Magnesiumstearat 3 mg

______

insgesamt 250 mg

Die Tabletten können mit üblichem Filmüberzug oder mit einem Zuckerüberzug versehen werden.

b) Granulate

Verbindung 46 30 mg

Polyvinylpyrrolidon 25 mg

Lactose 385 mg

Hydroxypropylcellulose 50 mg

Talkum 10 mg

______

insgesamt 500 mg

Verbindung 73 150 mg

Polyvinylpyrrolidon 20 mg

Lactose 280 mg

Hydroxypropylcellulose 40 mg

Talkum 10 mg

______

insgesamt 500 mg

c) Pulver

Verbindung 46 30 mg

Lactose 500 mg

Stärke 440 mg

kolloidales Siliciumdioxid 30 mg

_______

insgesamt 1000 mg

Verbindung 46 300 mg

Lactose 230 mg

Stärke 440 mg

kolloidales Siliciumdioxid 30 mg

_______

insgesamt 1000 mg

Verbindung 95 250 mg

Lactose 240 mg

Stärke 480 mg

kolloidales Siliciumdioxid 30 mg

_______

1000 mg

d) Kapseln

Verbindung 46 30 mg

Lactose 102 mg

kristalline Cellulose 56 mg

kolloidales Siliciumdioxid 2 mg

______

insgesamt 190 mg

Verbindung 50 100 mg

Lactose 60 mg

kristalline Cellulose 38 mg

kolloidales Siliciumdioxid 2 mg

______

insgesamt 200 mg

Verbindung 46 30 mg

Glycerin 349,98 mg

Butyl-p-hydroxybenzoat 0,02 mg

________

insgesamt 380 mg

2. Injektion

a) 1 bis 30 mg der Verbindung 46 sind in 1 ml der wässrigen Lösung (pH 6,5-7,0) enthalten.

Claims (9)

1. Thiazolidincarbonsäuren der allgemeinen Formel (I)

(I)

wobei

R ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe,

R[hoch]1 eine Mercapto-niedrig-alkyl-, Cyclohexyl-, Pyridyl-, 2- oder 3-Hydroxyphenyl-, 2-Hydroxy-5-chlorphenyl-, 2-Hydroxy-3-methoxyphenyl-, 2-Hydroxy-4-methoxy-phenyl- oder 3,4-Methylendioxyphenylgruppe und

R[hoch]2 Wasserstoff oder Benzoyl

darstellt und deren Salze.

2. (4R)-2-(2-Hydroxyphenyl)-3-(3-mercaptopropanoyl)-4-thiazolidincarbonsäure gemäß Formel (I).

3. 2-Cyclohexyl-3-(3-mercapto-2-methylpropanoyl)- 4-thiazolidincarbonsäure.

4. 2-(2-Hydroxyphenyl)-3-(3-mercapto-2-methylpropanoyl)-4-thiazolidincarbonsäure.

5. 2-(3-Hydroxyphenyl)-3-(3-mercaptopropanoyl)-4-thiazolidincarbonsäure.

6. 2-(2-Hydroxy-3-methoxyphenyl) -3-(3-mercaptopropanoyl)-4-thiazolidincarbonsäure.

7. 3-(3-Mercapto-2-methylpropanoyl)-2-(4-pyridyl)-4-thiazolidincarbonsäure.

8. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Säure der Formel

(II)

mit einer Verbindung der Formel

Y-CO-CHRCH[tief]2Z (III)

umsetzt, wobei

R dieselbe Bedeutung wie in Anspruch 1 besitzt,

R[hoch]3 die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung für R[hoch]1 mit Ausnahme von Mercapto-niedrig-alkyl besitzt,

Y Hydroxy oder Halogen darstellt,

Z Halogen oder R[hoch]4-S- bedeutet, worin R[hoch]4 Benzoyl ist, woran sich eine Reaktion mit Thiobenzoesäure, wenn Z Halogen bedeutet, und gegebenenfalls eine Hydrolyse der entsprechenden S-Benzoylverbindung anschließen, wobei jede Stufe in an sich bekannter Weise durchgeführt wird.

9. Pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend eine Verbindung nach Anspruch 1 als Wirkstoff.