NL9800002A - NEW azonia-spiro-nor-tropanol ester(s) - having spasmolytic properties and used as broncholytics or for the treatment of asthma - Google Patents

Abstract

(A) Prepn. of azoniaspironortropanol esters of formula (I) where R = (a) (CH2)n -CHR3-(CH2)n, gp. of formula (6), (c) (CH2)n-NR6-(CH2)n, (d) (CH2)n-O-(CH2)n, gps. of formula (e), (f), (g) or (h). In (I) R3 = H, alkyl, benzyl, aryl or alkoxycarbonyl; n = 1-4; R4, R5 = H, alkyl or alkenyl; n' = 2-4; X, Y = H, alkyl or alkoxy; R1, R2 = H, halogen, alkyl, alkoxy, alkoyl, cyclohexyl, phenyl, alkylphenyl, alkoxyphenyl, halophenyl, thienyl or furyl, the alkyls contg. up to 6C; A(-) is the anion of a mono- to tribasic mineral acid, formed by (a) demethylation of tropine to give nortropine, (b) reaction of nortropine with a dihalide to give a corresp. azonia cpd. and (c) esterification of the azonia cpd., where (A) the demethylation of tropine of formula (II) is carried out either by working in a 1-3C chloroalkane which contains at least one trichloromethyl gp. in the presence of an oxidn. agent in basic aqs. soln. (B) the nortropine obtd. of formula (III) is reacted for 1 or more days in a dipolar aprotic solvent with a cpd. A-R-A in the presence of a sec. or tert, amine and (C) the cpd. obtd. of formula (IV) is esterified in an anhydrous, dipolar, aprotic solvent with an imidazolide of formula (V) in the presence of a catalyst, and (D) when R contains 1 or more olefinic double bonds in the azonium ring after steps (B) and/or (C), this unsatd. cpd. is opt. hydrogenated in a polar solvent with a noble metal catalyst to give the corresp. cpd. (I).

Description

Werkwijze voor het bereiden van een geneesmiddelvoor het behandelen van astma en aandoeningen van debronchiënA method of preparing a medicament for treating asthma and bronchial disorders

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op eenwerkwijze voor het bereiden van een geneesmiddel voor hetbehandelen van astma en aandoeningen van de bronchiën.The present invention relates to a method of preparing a medicament for treating asthma and bronchial disorders.

Er zijn in hoofdzaak drie mogelijkheden voor hetbehandelen van astma en aandoeningen van de bronchiën:cortison en cortisonsteroïden, sympathomimetica en parasym-patholytica. Zoals bekend hebben corticosteroiden ernstigebijwerkingen, te weten gevoeligheid voor infecties. Sympa¬thomimetica hebben ook ernstige symptomatische bijwerkin¬gen, zoals tachycardie. Parasympatholytica onderscheidenzich in de eerste plaats door een hoog percentage succes-volle genezingen, vooral bij plaatselijke toepassing,waarbij men weinig last heeft van bijwerkingen, maar aan deandere kant zijn deze therapeutische successen wegens hetverschil in reactie bij verschillende ziekten inhomogeen enonzeker. Zie voor deze stand der techniek J.F. Keighley,"Jatrogenic asthma associated with adrenergic aerosols" inAnn. Intern. Med. £5 (1966) 985 en F.E. Speizer c.s."Observations on recent increase in mortality from asthma"in Br. Med. J. 1 (1968) 335.There are essentially three options for treating asthma and bronchial disorders: cortisone and cortisone steroids, sympathomimetics and parasympatholytics. Corticosteroids are known to have serious side effects, i.e. susceptibility to infections. Sympathomimetics also have serious symptomatic side effects, such as tachycardia. Parasympatholytics are distinguished in the first place by a high percentage of successful cures, especially with topical application, with little side effect, but on the other hand, due to the difference in response to different diseases, these therapeutic successes are inhomogeneous and uncertain. For this prior art, see J.F. Keighley, "Jatrogenic asthma associated with adrenergic aerosols" in Ann. Internal. Med. £ 5 (1966) 985 and F.E. Speizer et al. "Observations on recent increase in mortality from asthma" in Br. Med. J. 1 (1968) 335.

Ook is bekend dat enige azoniaspironortropaan-derivaten spasmolytische eigenschappen hebben, zie hetDuitse octrooischrift 11 94 422 en Arzneimittelforschung 1/7(1967) 714-719. Die verbindingen zijn tot nog toe alleen inhet urogenitale gebied toegepast.It is also known that some azonia spironortropane derivatives have spasmolytic properties, see German Patent 11 94 422 and Arzneimittelforschung 1/7 (1967) 714-719. These compounds have hitherto only been used in the urogenital region.

Er bestond behoefte aan een nieuw en betrouwbaarmiddel tegen astma en aandoeningen van de bronchiën metparasympatholytische werking zonder systemische bijwerkin¬gen, d.w.z. zonder invloed op de bloedsomloop.There was a need for a new and reliable agent against asthma and bronchial disorders with parasympatholytic activity without systemic side effects, i.e., without affecting the circulatory system.

Nu werd gevonden dat astma en aandoeningen van debronchiën beter te behandelen zijn met de azoniaspironor-tropanolesters trospiumchloride en dehydrotrospiumchloride,welke verbindingen kunnen worden voorgesteld door deformule 1 van het formuleblad waarin R een alkyleenrest metformule - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 (trospiumchloride) of een alkeny-leenrest met formuleIt has now been found that asthma and disorders of the bronchi are more treatable with the azonia spironor tropanol esters trospium chloride and dehydrotrospium chloride, which compounds can be represented by formula 1 of the formula sheet wherein R is an alkylene residue of formula - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 (trospium chloride) or an alkenylene residue with formula

CH=CHCH = CH

/ \ -CH2 CH2- (dehydrotrospiumchloride) voorstelt en A~ het anion van een eenwaardig tot driewaar¬dig anorganisch zuur voorstelt.-CH2 represents CH2- (dehydrotrospium chloride) and AL represents the anion of a monovalent to trivalent mineral acid.

Aldus voorziet de uitvinding in een werkwijze voorhet bereiden van een geneesmiddel voor het behandelen vanastma en aandoeningen van de bronchiën, met het kenmerk,dat men trospiumchloride of dehydrotrospiumchloride in eenvoor toediening geschikte vorm brengt.Thus, the invention provides a method of preparing a medicament for treating asthma and bronchial disorders, characterized in that trospium chloride or dehydrotrospium chloride is brought in a suitable form for administration.

De bij de uitvinding toegepaste azoniaspironortro-panolesters kunnen worden bereid door a) tropine volgens formule 2 te demethyleren doorhet met een C,-C3-chlooralkaan dat ten minste één CCl3-groepbevat, in aanwezigheid van een oxidatiemiddel in eenbasische waterige oplossing te behandelen, of het met eenchloormierenzuurester in een inert oplosmiddel in aanwezig¬heid van een zuurwegvanger om te zetten in 8-alkoxycarbo-nyltropine en de verkregen verbinding in waterige oplossingmet een base te hydrolyseren, b) het aldus verkregen nortropine volgens formule3 in een dipolair aprotisch oplosmiddel in aanwezigheid vaneen secundair of tertiair amine één of meer dagen bijkamertemperatuur te laten reageren met 1,4-dichloorbutaanvoor trospiumchloride of 1,4-dichloorbut-2-een voor dehy¬drotrospiumchloride , c) de aldus verkregen verbinding volgens formule4, waarin R de eerder gegeven betekenis heeft, in eenwatervrij, dipolair, aprotisch oplosmiddel in aanwezigheidvan een katalysator te veresteren met een imidazolidevolgens de formule 5.The azonia spironortro-panol esters used in the invention can be prepared by a) demethylating a) tropine of formula 2 by treating it with a C 1 -C 3 chloroalkane containing at least one CCl 3 group in the presence of an oxidizing agent in a basic aqueous solution, or converting it to 8-alkoxycarbonyltropine with a chloroformic acid ester in an inert solvent in the presence of an acid scavenger and hydrolyzing the resulting compound in aqueous solution with a base, b) the nortropine of formula 3 thus obtained in a dipolar aprotic solvent in the presence reacting a secondary or tertiary amine for one or more days at room temperature with 1,4-dichlorobutane for trospium chloride or 1,4-dichlorobut-2-one for dehydrotrospium chloride, c) the compound of formula 4 thus obtained, wherein R has the meaning previously given in a water-free dipolar aprotic solvent in the presence of a catalyst star with an imidazole according to formula 5.

Stap a)Step a)

De demethylering verloopt met hoge opbrengsten,ook op technische schaal. Daarbij zijn er twee procesvari¬anten, namelijk de oxidatieve demethylering en de carba-maat-methode.The demethylation proceeds with high yields, also on a technical scale. In addition, there are two process variants, namely the oxidative demethylation and the carba size method.

De voordelen van de oxidatieve methode berusten opde toepassing van een C1-C3-chlooralkaan met ten minste éénCCl3-groep, dat in de waterfase fijn gedispergeerd wordt.Geschikte chlooralkanen zijn bijvoorbeeld 1,1,1-trichloor-ethaan en 1,1,1-trichloorpropaan, maar bij voorkeur tochchloroform. De hoeveelheid chlooralkaan ligt tussen 1 en 10vol.%, bij voorkeur tussen 1 en 5 vol.% en het beste tussen2 en 4 vol.%.The advantages of the oxidative method are based on the use of a C1-C3-chloroalkane with at least one CCl3 group, which is finely dispersed in the water phase. Suitable chloroalkanes are, for example, 1,1,1-trichloroethane and 1,1,1 -trichloropropane, but preferably chloroform. The amount of chloroalkane is between 1 and 10% by volume, preferably between 1 and 5% by volume and most preferably between 2 and 4% by volume.

Het voor de demethylering gebruikte oxidatiemiddelis kaliumhexacyanoferraat-III. De reactietemperatuur kantussen ruime grenzen liggen, bijvoorbeeld tussen 0 en100°C, maar bij voorkeur werkt men bij een temperatuurtussen 20 en 30°C.The oxidizing agent used for demethylation is potassium hexacyanoferrate III. The reaction temperature can be within wide limits, for example between 0 and 100 ° C, but it is preferred to operate at a temperature between 20 and 30 ° C.

Na voltooide reactie wordt het product in tegen¬stroom geëxtraheerd, bij voorkeur met het voor de demethy¬lering gebruikte oplosmiddel. De oxidatieve methode geeftten opzichte van de bekende werkwijzen een aanzienlijketijdsbesparing, wat de toepasbaarheid van die werkwijzeaanzienlijk verhoogt.After completion of the reaction, the product is extracted in countercurrent, preferably with the solvent used for demethylation. The oxidative method gives considerable time savings over the known methods, which considerably increases the applicability of that method.

Bij voorkeur werkt men echter met de carbamaatme-thode. Hiertoe laat men tropine in een inert oplosmiddelreageren met een 4- tot 6-voudige overmaat aan chloormie-renzuurester, in het algemeen met ethylchloorformiaat. Alsoplosmiddel gebruikt men bij voorkeur gechloreerde koolwa¬terstoffen, in het bijzonder chloroform. Men voert dereactie uit in aanwezigheid van een zuurwegvanger, bijvoorkeur een alkalimetaalcarbonaat of -bicarbonaat. Menwerkt bij verhoogde temperatuur, bij voorkeur tussen 40 en80°C.Preferably, however, the carbamate method is used. To this end, tropin is reacted in an inert solvent with a 4- to 6-fold excess of hydrochloric acid ester, generally with ethyl chloroformate. The solvent used is preferably chlorinated hydrocarbons, in particular chloroform. The reaction is carried out in the presence of an acid scavenger, preferably an alkali metal carbonate or bicarbonate. It is operated at an elevated temperature, preferably between 40 and 80 ° C.

Het aldus verkregen 8-alkoxycarbonylnortropinewordt na verregaand afdestilleren van het oplosmiddel meteen base in waterige oplossing gehydrolyseerd. Als base gebruikt men bij voorkeur KOH of NaOH, het beste in eenovermaat van 16 tot 20 x. Op de voor de oxidatieve demethy-lering beschreven wijze wordt het nortropine uit hetwaterige reactiemengsel geëxtraheerd.The 8-alkoxycarbonylnortropine thus obtained is hydrolysed immediately with a base in an aqueous solution after the solvent has been distilled off over a large part. The base preferably used is KOH or NaOH, most preferably in an excess of 16 to 20 times. The nortropine is extracted from the aqueous reaction mixture in the manner described for the oxidative demethylation.

Met deze eerste stap laat nortropine zich in bijnakwantitatieve opbrengst bereiden, vooral met de carbamaat-methode.With this first step, nortropine can be prepared in almost quantitative yield, especially with the carbamate method.

Stap b)Step b)

Het in stap a) verkregen, nog ruwe nortropine kanzonder verdere zuivering in stap b) ingezet worden, terwijlbij de stand der techniek een 48 urige continue extractieof kristallisatie uit diethylether nodig is. Het in hetruwe nortropine als verontreiniging eventueel nog aanwezigtropine wordt onder de reactieomstandigheden van stap b)niet gequaterniseerd.The still crude nortropine obtained in step a) can be used in step b) without further purification, while the prior art requires a 48-hour continuous extraction or crystallization from diethyl ether. The tropine still present in the crude nortropine as an impurity is not quaternized under the reaction conditions of step b).

Voor de quaternisering van het nortropine geschik¬te oplosmiddelen zijn N,N-dimethylformamide, chloroform enchloroform/acetonitril. Met dihalogeniden in aanwezigheidvan secundaire en tertiaire aminen ontstaan in één totmeerdere dagen bij kamertemperatuur de overeenkomstigeazoniaspiro-verbindingen in zuivere vorm en in hoge op¬brengst. Bij voorkeur werkt men in watervrije oplossing enzet men nortropine, amine en dihalogenide in een molverhou-ding van 1:2:4 in. Zoals reeds aangegeven is het neerslaan¬de product van hoge zuiverheid, zodat men van een verderezuivering kan afzien.Suitable solvents for the quaternization of the nortropine are N, N-dimethylformamide, chloroform and chloroform / acetonitrile. With dihalides in the presence of secondary and tertiary amines, the corresponding azoniaspiro compounds are formed in pure form and in high yield in one to several days at room temperature. Preferably one works in anhydrous solution and nortropine, amine and dihalide are used in a molar ratio of 1: 2: 4. As already indicated, the precipitated product is of high purity, so that further purification can be dispensed with.

Voor deze reactie geschikte secundaire aminen zijnbijvoorbeeld dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine,dicyclohexylamine en dergelijke. Geschikte tertiaire aminenzijn trimethylamine, triethylamine, pyridine, chinoline endergelijke. De voorkeur heeft diethylamine.Secondary amines suitable for this reaction are, for example, dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine, dicyclohexylamine and the like. Suitable tertiary amines are trimethylamine, triethylamine, pyridine, quinoline and the like. Diethylamine is preferred.

Stap c)Step c)

Zowel de in stap b) verkregen azoniaspiroverbin-ding als het carbonzuurimidazolide zijn in de voor derge¬lijke reacties gebruikelijke watervrije, dipolaire, aproti-sche oplosmiddelen zoals aceton, acetonitril, dimethylfor-mamide, tetrahydrofuran e.d. in het algemeen slecht oplos¬ baar. Probeert men de daarmee gepaardgaande problemen opgebruikelijke wijze door verhoging van de reactietempera-tuur te overwinnen dan worden de verkregen eindproductenmet veel bijproducten verontreinigd. In het bijzonderreageren carbonzuurimidazoliden met een niet beschermdehydroxyl-groep bij hogere temperatuur met zichzelf.Both the azonia spiro compound obtained in step b) and the carboxylic acid imidazolide are generally poorly soluble in the anhydrous, dipolar, aprotic solvents such as acetone, acetonitrile, dimethylformamide, tetrahydrofuran and the like which are customary for such reactions. If one tries to overcome the associated problems in a conventional manner by increasing the reaction temperature, the end products obtained are contaminated with many by-products. In particular, carboxylic imidazolides with an unprotected hydroxyl group react with themselves at a higher temperature.

Gevonden werd dat men de reactie van een verbin¬ding volgens de algemene formule 4 met een carbonzuurimida-zolide volgens de algemene formule 5 in de bovengenoemdewatervrije, dipolaire, aprotische oplosmiddelen bij aanwe¬zigheid van een secundair of tertiair amine als katalysatorkan uitvoeren, waarbij men de reagerende stoffen alssuspensie in reactie brengt. Bij deze werkwijze hoeft devrije hydroxylgroep in het carbonzuurimidazolide nietbeschermd te worden en het reactieproduct slaat uit debovengenoemde oplosmiddelen neer en kan dus op eenvoudigewijze geïsoleerd worden. Het reactieproduct wordt niet,zoals men zou verwachten, door één der in vaste vorm inreactie gebracht uitgangsstoffen verontreinigd. Bovendienverloopt de reactie onder zo milde omstandigheden dat geenenkele aan de aanwezigheid van de quaternaire ammonium-groep toe te schrijven fragmentering of eliminering op¬treedt. Er kunnen dan ook geen overeenkomstige bijproductenontstaan.It has been found that the reaction of a compound of the general Formula 4 with a carboxylic acid imidazide of the general Formula 5 is carried out in the above anhydrous dipolar aprotic solvents in the presence of a secondary or tertiary amine as a catalyst, whereby reacts the reactants in suspension. In this process, the free hydroxyl group in the carboxylic acid imidazolide need not be protected and the reaction product precipitates from the above-mentioned solvents and thus can be isolated in a simple manner. The reaction product is not, as one would expect, contaminated by any of the solidified reactants. Moreover, the reaction proceeds under such mild conditions that no fragmentation or elimination due to the presence of the quaternary ammonium group occurs. Therefore, no corresponding by-products can arise.

Het amine is bij voorkeur 4-N,N-dimethylaminopyri-dine dat wordt ingezet in hoeveelheden van 1 tot 30 mol.%,bij voorkeur van 5 tot 10 mol.% betrokken op benzilzuurimi-dazolide.The amine is preferably 4-N, N-dimethylaminopyridine which is used in amounts from 1 to 30 mol%, preferably from 5 to 10 mol%, based on benzil acid imidazolid.

Als oplosmiddel gebruikt men de bovengenoemdewatervrije, dipolaire, aprotische oplosmiddelen. Men voertde reactie bij voorkeur bij verhoogde temperatuur uit, hetbeste bij 60° tot 80°C.The above anhydrous, dipolar, aprotic solvents are used as the solvent. The reaction is preferably carried out at an elevated temperature, most preferably at 60 ° to 80 ° C.

De bereiding van de bij de reactie toegepastecarbonzuurimidazoliden gebeurt op een op zich bekende wijzedoor reactie van N,N-carbonyldiimidazool met het overeen¬komstige carbonzuur in droog dichloormethaan.The carboxylic acid imidazolides used in the reaction are prepared in a manner known per se by reaction of N, N-carbonyldiimidazole with the corresponding carboxylic acid in dry dichloromethane.

Daar bij de quaternisering van stap b) met onver¬zadigde dihalogeniden, bijvoorbeeld met cis-1,4-dichloorbu-teen, een veel grotere reactiesnelheid bereikt wordt,bijvoorbeeld is men nu in 1 uur klaar in plaats van in 18dagen, kan het voordelig zijn voor de bereiding van verbin¬dingen volgens de algemene formule 1 waarin R een alkyleen-groep is, de overeenkomstige onverzadigde verbinding tekiezen, en dan met daarop aansluitend de katalytischehydrogenering, hetzij na stap b), hetzij na stap c).Since in the quaternization of step b) with unsaturated dihalides, for example with cis-1,4-dichlorobutene, a much faster reaction speed is achieved, for example, one is now ready in 1 hour instead of 18 days, it can be advantageous for the preparation of compounds of the general formula 1 wherein R is an alkylene group, choose the corresponding unsaturated compound, and then the catalytic hydrogenation, either after step b) or after step c).

De hydrogenering van de onverzadigde verbindingwordt uitgevoerd in een polair oplosmiddel, zoals water,een alcohol met 1 tot 4 koolstof atomen of een mengseldaarvan (bij voorkeur in methanol) en in aanwezigheid vaneen edelmetaal zoals platinadioxide of palladium op actievekool als katalysator.The hydrogenation of the unsaturated compound is carried out in a polar solvent, such as water, an alcohol with 1 to 4 carbon atoms or a mixture thereof (preferably in methanol) and in the presence of a noble metal such as platinum dioxide or palladium on activated carbon as a catalyst.

Bij toepassing van een onverzadigd halogenidewordt bij de quaternisering een wezenlijk kleinere overmaataan dihalogenide gebruikt. De eerder aangegeven molverhou-ding van nortropine tot amine en dihalogenide van 1:2:4 kandan teruggebracht worden tot 1:2:2.When an unsaturated halide is used, a substantially smaller excess of dihalide is used in the quaternization. The previously stated molar ratio of nortropine to amine and dihalide of 1: 2: 4 can be reduced to 1: 2: 2.

De broncholytische werking van de bedoelde stoffenvolgens de uitvinding blijkt uit de volgende proeven metcavia's die met cholinerg werkende aërosolen belast werden.The broncholytic activity of the intended substances according to the invention is evident from the following experiments with guinea pigs charged with cholinergic aerosols.

Experimentele gegevensExperimental data

De cavia's waren van de stap "Pirbright white" enwerden steeds gekocht bij de Lippische VersuchstierzuchcHagemann GmbH & Co., D 4923 External 1. Gebruikt werdenmannetjes van 500-700 gram die men ten minste 8 dagen lietwennen voordat ze in de proef gezet werden. De dierenwerden willekeurig in groepen van 10 ingedeeld. Voor zovermogelijk begonnen de eigenlijke proef en de blanco opdezelfde dag.The guinea pigs were of the "Pirbright white" step and were always purchased from the Lippische VersuchstierzuchcHagemann GmbH & Co., D 4923 External 1. Male males weighing 500-700 grams were allowed to settle for at least 8 days before being tested. The animals were randomly assigned to groups of 10. As far as possible, the actual test and the blank started the same day.

De cavia's werden gehouden in kooitjes van macro-lon met afdekking van draadgaas, en met het strooisel"ssniff" van de firma Ssniff-Versuchstierdiaten GmbH, D4770 Soest. Als voer diende Altromin-MS van de AltroggeSpezialfutterwerk te Lage/Lippe, ssniff-MS-dieet en hooi.The guinea pigs were kept in macro-lon cages with wire mesh cover, and with the "ssniff" litter from Ssniff-Versuchstierdiaten GmbH, D4770 Soest. Altromin-MS from the AltroggeSpezialfutterwerk in Lage / Lippe served as food, ssniff-MS diet and hay.

Kraanwater werd ad libitum verstrekt. De dieren werdengehouden in een atmosfeer van 22 + 2°C en 50-60% relatievevochtigheid, onder kunstlicht dat 12 uur aan en 12 uur uitwas.Tap water was provided ad libitum. The animals were kept in an atmosphere of 22 + 2 ° C and 50-60% relative humidity, under artificial light that was on for 12 hours and 12 hours.

Voor een aerosolbelasting werden de cavia's in eenspeciaal beademingskamertje van plexiglas met dekselgebracht, dat met rubber pakking en spanklemmen luchtdichtaf te sluiten was. De binnenmaten waren 285 x 190 x 180 mm(inhoud 9,75 liter). Door een uitsparing in het deksel stakeen speciale sproeier (van de firma Rhema te Hoffheim,bestelnummer 504104) waarmee een vloeistof gelijkmatig doorde kamer verneveld kon worden. Voor de dosering van deoplossing van de belastende stof werd een infusiepomp(firma Braun te Melsungen) gebruikt die met 180 kPa werkteen op 0,5 ml/min afgesteld was. Voor het vernevelen was ereen aansluiting op perslucht (vrij van koolwaterstoffen)uit een bombe. Dit soort proeven gebeurde veiligheidshalveonder afzuiging.For an aerosol load, the guinea pigs were placed in a special plexiglass breathing chamber with a lid, which could be closed airtight with a rubber gasket and tension clamps. The interior dimensions were 285 x 190 x 180 mm (volume 9.75 liters). A special nozzle (from the company Rhema in Hoffheim, order number 504104) protruded through a recess in the lid with which a liquid could be atomized evenly throughout the chamber. An infusion pump (Braun, Melsungen), which was adjusted to 0.5 ml / min with 180 kPa working stone, was used for dosing the solution of the contaminating substance. Before atomizing, there was a connection to compressed air (free of hydrocarbons) from a bombe. For the sake of safety, these types of tests were carried out under extraction.

De belastende stof was acetyl-j3-methylcholinechlo-ride (van de firma Sigma) dat in logaritmisch afgepasteconcentraties toegepast werd (0,316, 0,562, 1,0, 1,78, 3,16en 5,62 mg/ml) . Afhankelijk van deze concentratie en vaneen eventuele voorbehandeling leidt deze belasting tot eenmeer of minder sterke kortademigheid, hoestaanvallen en -tenslotte - tot verstikking en bewusteloosheid, in aanslui¬ting op meer of minder sterke tonisch-klonische krampen.Met een stopwatch werd de tijd tussen het begin van debelasting en het optreden van de verstikking geregistreerd,-de dieren werden dan meteen uit het beademingskamertjeverwijderd en als regel herstelden ze zich dan in kortetijd (kwam weer bij, ademhaling weer normaal) . Als binnen180 seconden geen kortademigheid optrad werd de behandelingafgebroken.The loading agent was acetyl-3-methylcholine chloride (from Sigma) which was used in logarithmic measured concentrations (0.316, 0.562, 1.0, 1.78, 3.16 and 5.62 mg / ml). Depending on this concentration and on any pre-treatment, this load leads to a more or less strong shortness of breath, coughing attacks and - finally - to suffocation and unconsciousness, in connection with more or less strong tonic-clonic cramps. the onset of loading and the occurrence of suffocation were recorded, - the animals were immediately removed from the ventilation room and as a rule they recovered in a short time (regained consciousness, breathing returned to normal). If no shortness of breath occurred within 180 seconds, treatment was discontinued.

Voorafgaande aan de eigenlijke proeven werdeneerst die dieren uitgezocht die tweemaal niet reageerden opeen behandeling met 0,1% acetyl-jS-methyicholinechloride-oplossing; deze dieren werden van de proeven uitgesloten.Before the actual experiments, first those animals that did not respond twice were selected for treatment with 0.1% acetyl-SS-methylicholine chloride solution; these animals were excluded from the experiments.

De dieren kregen 15 minuten voor het begin van denevelbehandeling intraperitoneaal 3 x 107 mol/kg trospium-chloride (MP 194), dehydrotrospiumchloride (WG 17) , atropi¬ne.HCl (van de firma Serva) of isoproterenol (van de firmaFluka) of 1 ml/kg fysiologische zoutoplossing.The animals were given 3 x 107 mol / kg trospium chloride (MP 194), dehydrotrospium chloride (WG 17), atropine.HCl (from Serva) or isoproterenol (from Fluka) or intraperitoneally 15 minutes before the start of the spray treatment. 1 ml / kg physiological saline.

BerekeningCalculation

Van elke proefstof werd bij elke concentratie hetpercentage dieren genoteerd dat bij de behandeling kortade¬mig werd. (Een dispnoe opliep). Hieruit liet zich berekenenwelke dosis aan acetyl-/3-methylcholinechloride er nodig wasom dit bij 50% der dieren te realiseren (EC50) . Dat gebeurdemet een probitregressielijn. Daartoe werd eerst de meestwaarschijnlijke rechte lijn door de van gewichtscoëffi-ciënten voorziene punten van een dosis-effect-grafiekgezocht (met behulp van de chi2-test; ten minste 10 uit¬gangspunten) . Voor de evaluering stond een commercieelrekenprogramma (van de firma Olivetti) ter beschikking.For each test substance, the percentage of animals that became short-skinned during treatment was noted at each concentration. (A dispnee sustained). From this it was calculated what dose of acetyl- / 3-methylcholine chloride was needed to realize this in 50% of the animals (EC50). This happened with a probit regression line. To this end, the most likely straight line was searched for by a dose-effect plot through the weighted coefficients (using the chi2 test; at least 10 starting points). A commercial calculation program (from Olivetti) was available for the evaluation.

Tabel 1Table 1

Werking van acetyl-/3-methylcholinechloride (AMCC) zonder antagonist (NaCl-blanco)Action of acetyl- / 3-methylcholine chloride (AMCC) without antagonist (NaCl blank)

Proef op de lineariteit κ2 = 1,2629 (3 vrijheidsgraden)Lineariteit mag aangenomen worden (a s 0,05).Linearity test κ2 = 1.2629 (3 degrees of freedom) Linearity may be assumed (a s 0.05).

Midden van de berekende lijn: EC50 = 0,539 mg/ml.Center of the calculated line: EC50 = 0.539 mg / ml.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,339-0,855.For 95% reliable trajectory: 0.339-0.855.

Tabel 2Table 2

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10"7 mol/kg (trospiumchloride)Operation of AMCC in the presence of 3 x 10 "7 mol / kg (trospium chloride)

* Volgens Bliss gecorrigeerd* Corrected according to Bliss

Proef op de lineariteit κ2 = 2,0313 (3 vrijheidsgraden)Lineariteit mag aangenomen worden {a z 0,05).Linearity test κ2 = 2.0313 (3 degrees of freedom) Linearity may be assumed {a z 0.05).

Midden van de berekende lijn: EC50 = 0,2 8 6 mg/ml.Center of the calculated line: EC50 = 0.2 8 6 mg / ml.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,147-0,557.For 95% reliable range: 0.147-0.557.

Tabel 3Table 3

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10'7 mol/kg dehydrotrospiumchlorideOperation of AMCC in the presence of 3x10 -7 mol / kg dehydrotrospium chloride

Proef op de lineariteit κ2 = 1,3234 (2 vrijheidsgraden).Linearity test κ2 = 1.3234 (2 degrees of freedom).

Lineariteit mag aangenomen worden (a > 0,05) .Linearity may be assumed (a> 0.05).

Midden van de berekende lijn: EC50 = 0,173.Center of the calculated line: EC50 = 0.173.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,31-0,972.For 95% reliable trajectory: 0.31-0.972.

Tabel 4Table 4

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10~7 mol/kg atropineOperation of AMCC in the presence of 3x10 ~ 7 mol / kg atropine

Proef op de lineariteit κ2 = 1,6245 (3 vrijheidsgraden).Lineariteit mag aangenomen worden (or a 0,05).Linearity test κ2 = 1.6245 (3 degrees of freedom) Linearity may be assumed (or a 0.05).

Midden van de berekende lijn: ECS0 = 0,138.Center of the calculated line: ECS0 = 0.138.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,22-0,888.For 95% reliable range: 0.22-0.888.

Tabel 5Table 5

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10'7 mol/kg isoproterenolEffect of AMCC in the presence of 3 x 10'7 mol / kg isoproterenol

Proef op de lineariteit κ2 = 0,1240 (2 vrijheidsgraden).Lineariteit mag aangenomen worden [a > 0,05).Linearity test κ2 = 0.1240 (2 degrees of freedom). Linearity may be assumed [a> 0.05).

Midden van de berekende lijn: ECS0 = 0,53 9.Center of the calculated line: ECS0 = 0.53 9.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,50-0,426.For 95% reliable trajectory: 0.50-0.426.

De proefstoffen trospiumchloride en dehydrotros-piumchloride zijn 15 minuten na intraperitoneale toedieningwat broncholytische werkzaamheid betreft volledig verge- lijkbaar met, zo niet superieur aan het klassieke parasym-patholyticum atropine en het klassieke /S-sympathomimeticumisoproterenol. Dit is ook in het histogram van figuur 1aangegeven. Uit de berekende EC50-waarden van acetyl-β-methylcholinechloride blijkt een sterkere werkzaamheid bijde proefstoffen (in het bijzonder bij trospiumchloride) danbij de vergelijkingsstoffen.The test substances trospium chloride and dehydrotrospium chloride are completely comparable, if not superior to the classical parasympatholytic atropine and the classical / S-sympathomimetic isoproterenol, 15 minutes after intraperitoneal administration in terms of broncholytic activity. This is also indicated in the histogram of figure 1. The calculated EC50 values for acetyl-β-methylcholine chloride show a stronger activity with the test substances (in particular with trospium chloride) than with the comparative substances.

Om de receptorspecificiteit van de verbindingenvolgens de uitvinding te beproeven ging men de specifici¬teit van het antagonisme van de cholinerge werking na. Eenmodel hiervoor was het meten van de anticholinerge werkingop uit cavia's geïsoleerde luchtpijpspiralen. De proefstofwas hier 3o!-benzyloyloxynortropaan-8-spiro-1'-pyrrolidini-umchloride (trospiumchloride, MP 194) ; als vergelijkings¬stof werd ipratropiumbromide ingezet.In order to test the receptor specificity of the compounds of the invention, the specificity of the antagonism of the cholinergic activity was checked. A model for this was to measure the anticholinergic effect on trachea coils isolated from guinea pigs. The test substance here was 3O-benzyloyloxynortropane-8-spiro-1'-pyrrolidinium chloride (trospium chloride, MP 194); ipratropium bromide was used as a comparative substance.

ExperimenteelExperimental

Dezelfde cavia's als in de hierboven beschrevenproeven werden gebruikt, in dezelfde behuizing en methetzelfde drinkwater en voer.The same guinea pigs as in the experiments described above were used, in the same housing and with the same drinking water and feed.

Een cavia werd door een nekslag verdoofd en danwerd in de hele luchtpijp, vanaf het strottehoofd tot aande vertakking grofweg losgesneden, eruit genomen en overge¬bracht in met lucht en koolzuur doorspoelde Tyrode-oplos-sing van 37°C. Nadat omringend bindweefsel zo volledigmogelijk weggeprepareerd was werd het preparaat met eenfijne schaar over een hoek van ca 45° spiraalsgewijsopengeknipt en in twee even grote stukken verdeeld. Nadatbeide preparaten gewogen waren werden ze aan beide uitein¬den van een zijden draad voorzien. De ene diende voor hetfixeren van het preparaat aan een oogje aan de bodem var.het bad en de andere werd via een haakje met de transducerboven het bad verbonden. Vervolgens werden de preparaten,in overeenstemming met de ijking, met een kracht van ca 80mN voorgespannen waarna men ze 50-100 minuten tot evenwichtliet komen. Tijdens dit equilibreren werd de voedingsoplos-sing van het bad met tussenpozen van 5 minuten ververst.Zodra de ruststandtonus van dit preparaat gestabiliseerd was volgde een cumulatieve toevoeging van de agonist,waarbij de één stap hogere concentratie pas dan toegevoegdwerd als er geen verder gaande contractie meer waar tenemen was (plateau-waarde). Als de maximale contractie vanhet preparaat bereikt was werd de cumulatieve toevoegingvan de agonist beëindigd en werd meerdere malen gespoeld.Na nog eens equilibreren werd het cumulatieve toevoegen vande agonist herhaald, maar nu in aanwezigheid van de proef -of vergelijkingsantagonist.A guinea pig was anesthetized by a neck blow and then cut throughout the trachea, roughly dissected from the larynx to the branch, taken out and transferred into Tyrode's 37 ° C air-carbonated solution. After surrounding connective tissue had been prepared as completely as possible, the preparation was spirally cut at an angle of approximately 45 ° with fine scissors and divided into two equally sized pieces. After both preparations were weighed, they were threaded at both ends. One served to fix the composition to an eyelet on the bottom of the bath and the other was connected to the transducer above the bath via a hook. Subsequently, in accordance with the calibration, the preparations were prestressed with a force of about 80mN, after which they were equilibrated for 50-100 minutes. During this equilibration, the nutrient solution of the bath was changed at 5 minute intervals. Once the resting tonus of this preparation had stabilized, a cumulative addition of the agonist followed, with the one step higher concentration added only when there was no further contraction where tenemen was (plateau value). When the maximum contraction of the preparation was reached, the cumulative addition of the agonist was stopped and rinsed several times. After further equilibration, the cumulative addition of the agonist was repeated, but now in the presence of the test or comparative antagonist.

De oerfusie vond plaats in een L-vormig orgaanbadmet in het lange been een dubbele glasspiraal waardoor devoedingsoplossing naar het eigenlijke bad (het korte been,inhoud 28 ml) loopt. Dit eigenlijke bad is in twee kamersonderverdeeld die echter door dwarsverbindingen met elkaarverbonden zijn. Zo kan de verzorging van het orgaan metcarbogeen (95% 02, 5% C02) indirect vanuit de kleinere kamergebeuren, waardoor het orgaan niet direct in de carbogeen-aanvoer hangt, wat een nauwkeuriger registreren van deorgaanreacties mogelijk maakt. Deze dubbele kamer en deaanvoerspiraal werden door een afzonderlijke vloeistofcir¬culatie van buitenaf op 37°C gehouden, met behulp van een"Colora” ultrathermostaat type K (van de firma ColoraMesstechnik GmbH te Dusseldorp). Om indien nodig steedsgebruiksgerede voedingsoplossing ter beschikking te hebbenhad men boven het orgaanbad een dubbelwandig voorraadvatwaarin eveneens voedingsoplossing op temperatuur gehoudenen met carbogeen doorspoeld werd. Via een glazen kraan eneen polypropeen slang stond het in verbinding met de glazenspiraal in het orgaanbad.The original fusion took place in an L-shaped organ bath with a double glass spiral in the long leg, through which the nutrient solution flows to the actual bath (the short leg, content 28 ml). This actual bath is divided into two rooms, which, however, are connected by cross connections. For example, the care of the organ with carbogen (95% 02, 5% CO2) can be indirectly from the smaller chamber events, as a result of which the organ does not hang directly in the carbogen supply, which allows a more accurate recording of the organ reactions. This double chamber and the supply spiral were kept at 37 ° C by a separate liquid circulation from the outside, using a "Colora" ultra-thermostat type K (from the company ColoraMesstechnik GmbH in Dusseldorp). In order to have ready-to-use nutrient solution available if necessary above the organ bath a double-walled storage vessel, in which the nutrient solution was also kept at temperature and flushed with carbogen. Via a glass tap and a polypropylene hose, it was connected to the glass spiral in the organ bath.

Voor het meten en registreren had men een transdu¬cer (Statham-Universal-Zelle UC-2 van de firma Hugo Sachs,Elektronik KG, 7801 Hugstten). Met een aangehangen gewichtwordt op de transducer een kracht van 4 0 mN uitgeoefend,die als elektrisch signaal via een verbindingskabel naareen brugversterker loopt. De versterking wordt traploosgeregeld, zodanig dat deze vooraf aanwezige kracht enconstante uitslag op de schaal of op het millimeterpapier van de schrijver geeft (afhankelijk van de versterking).Nadat het orgaan bevestigd is wordt het preparaat tot dedubbele sterkte - dus tot 80 mN - voorgespannen. De met deversterker verbonden schrijver (van de firma Heilige teFreiburg in Breisgau) registreert alle signalen op thermo-gevoelig papier met millimeterverdeling. Daarbij wordt deversterking van de schrijver zodanig geregeld dat detrekkracht van het gewicht (40 mN) op de trandsducer eenuitslag van 4 cm geeft.A transducer was used for measuring and recording (Statham-Universal-Zelle UC-2 from Hugo Sachs, Elektronik KG, 7801 Hugstten). With a suspended weight, a force of 40 mN is exerted on the transducer, which runs as an electrical signal via a connecting cable to a bridge amplifier. The amplification is infinitely regulated, such that this pre-existing force gives a constant deflection on the scale or on the writer's graph paper (depending on the amplification). After the organ has been attached, the specimen is prestressed to twice the strength - i.e. up to 80 mN. The writer associated with the amplifier (from the company Heilige teFreiburg in Breisgau) records all signals on thermosensitive paper with millimeter distribution. The gain of the writer is regulated in such a way that the tensile force of the weight (40 mN) on the trandducer gives a deflection of 4 cm.

De Tyrode-oplossing (een bekend voedingsmedium,met 13 9,2 mM NaCl, 2,7 mM KC1, 1,8 mM CaCl2, 0,24 5 mM MgCl2,11,9 mM NaHCOj, 0,4 mM NaH2P04 en 5,5 mM glucose) werdaangemaakt uit preparaten van de firma Merck en uit dubbelgedestilleerd water. Om een calciumfosfaat-neerslag tevoorkomen werd de CaCl2-stamoplossing eerst tot ca 18 mMverdund en toegevoegd aan de overige bestanddelen in eenreeds verregaande verdunning.The Tyrode solution (a known nutrient medium, containing 13 9.2 mM NaCl, 2.7 mM KCl, 1.8 mM CaCl 2, 0.24 5 mM MgCl 2, 11.9 mM NaHCO 3, 0.4 mM NaH 2 PO 4 and 5, 5 mM glucose) was made from preparations from Merck and double-distilled water. To avoid a calcium phosphate precipitate, the CaCl2 stock solution was first diluted to about 18 mM and added to the remaining ingredients in a thorough dilution.

Als agonist werd weer acetyl-β-methylcholinechlo-ride (in Tyrode-oplossing) gebruikt, in concentraties vanΙΟ'7, ΙΟ'6, ΙΟ'5, 10'4, 10‘3, 10'2 en 3,16 x 10'2 M. Het werdsteeds aan het bad van 28 ml toegevoegd in een volume van50 μΐ. Als antagonisten werd trospiumchloride en ipratropi-umbromide (in tyrode-oplossing) gebruikt, in concentratiesvan 1 x 10'9, 3,16 x 10‘9, 1 x 10'8 en 1 x 10'7 M. Ook datwerd steeds in een volume van 50 μΐ aan het bad van 28 mltoegevoegd.As an agonist, acetyl-β-methylcholine chloride (in Tyrode solution) was again used, in concentrations of ΙΟ7, ΙΟ'6, ΙΟ'5, 10'4, 10'3, 10'2 and 3.16 x 10 2 M. It was always added to the 28 ml bath in a volume of 50 μΐ. As antagonists, trospium chloride and ipratropium bromide (in tyrode solution) were used, in concentrations of 1 x 10'9, 3.16 x 10'9, 1 x 10'8 and 1 x 10'7 M. This was also always carried out in a volume of 50 μΐ added to the 28 ml bath.

EvaluerinqEvaluerinq

Het cumulatieve toevoegen van de agonist leidt bijgeïsoleerde luchtpijpspiralen tot een van de dosis afhanke¬lijke versterking van de contractie, die op de recorderevenredig geregistreerd wordt (de ij king) . Deze analogecijfers gebruikt men met de methode van van Rossum voor deevaluering van de in millimeters verkregen proefuitkomsten(J.M. Van Rossum, "Cumulative dose-response curves. II.Technique for the making of dose-response curves in isola¬ted organs and the evaluation of drug parameters" in Arch,int. Pharmacodyn. 143 (1963) 299-330). De uitslag met de hoogste dosis agonist werd op 100% gesteld; men kreeg dusprocenten. Rekening houdende met een niet-lineaire regres¬sie berekende men uit de cijfers van ieder afzonderlijkpreparaat de verhouding tussen de agonistconcentratiesnodig om de helft van het maximale effect te verkrijgen bijaanwezigheid en afwezigheid van proefstof of vergelijkings-stof. Geeft men de molaire concentratie van de antagonistaan met B en noemt men -log [B] = pAx, dan kan men met deformule van Ariens en Schild (H.O. Schild "pA, a new scalefor measurement of drug antagonism" in Brit. J. Pharmacol.2 (1947) 189; E.J. Ariens en J.M. van Rossum: "pDx, pAx enpDx values in the analysis of pharmacodynamics" in Arch,int. Pharmacodyn. 110 (1957) 275-300) met de formule pA2 = pA* + log(x-l) de antagonist-concentratie (pA2) vindenwaarbij x = 2, d.i. de concentratie aan antagonist waarbijde agonist-concentratie verdubbeld moet worden om hetzelfdeeffect te bereiken. Het soort antagonisme (competitief ofniet competitief) wordt door vergelijken van het maximaleeffect bij afwezigheid en aanwezigheid van proefstof envergelijkingsantagonist statisch gecontroleerd (paarsgewijst-test). Daarop aansluitend werd het verschil tussen deeffecten met proefstof en vergelijkingsstof op significatiegetest (t-test aan twee onafhankelijke steekproeven).The cumulative addition of the agonist leads to isolated trachea coils to dose-dependent amplification of the contraction, which is recorded proportionally on the recorder (the calibration). These analogous figures are used with the van Rossum method for deevaluation of the test results obtained in millimeters (JM Van Rossum, "Cumulative dose-response curves. II.Technique for the making of dose-response curves in insulating organs and the evaluation of drug parameters "in Arch, int. Pharmacodyn. 143 (1963) 299-330). The rash with the highest dose of agonist was set at 100%; so people got percentages. Taking into account a non-linear regression, the figures of each individual preparation were used to calculate the ratio between the agonist concentrations necessary to obtain half the maximum effect in the presence and absence of the test substance or comparator. If one gives the molar concentration of the antagonistane with B and one calls -log [B] = pAx, one can use the formula of Ariens and Schild (HO Schild "pA, a new scalefor measurement of drug antagonism" in Brit. J. Pharmacol .2 (1947) 189; EJ Ariens and JM van Rossum: "pDx, pAx and pDx values in the analysis of pharmacodynamics" in Arch, int. Pharmacodyn. 110 (1957) 275-300) with the formula pA2 = pA * + log (xl) find the antagonist concentration (pA2) where x = 2, ie the concentration of antagonist at which the agonist concentration must be doubled to achieve the same effect. The type of antagonism (competitive or non-competitive) is statically checked by comparing the maximum effect in the absence and presence of the test substance and the comparative antagonist (paired test). Subsequently, the difference between the effects with test substance and comparative substance was tested for significance (t-test on two independent samples).

Uitkomsten MP 194 en ipratropiumbromide vertonen aan geïso¬leerde luchtpijpspiralen van cavia's en vergelijkbaar, vande dosis afhankelijk antagonisme tegen het acetyl-/3-methyl-cholinechloride (zie figuren 2 en 3 en tabel I).Results MP 194 and ipratropium bromide show isolated guinea pig windpipe coils and similar dose-dependent antagonism to the acetyl- / 3-methyl-choline chloride (see Figures 2 and 3 and Table I).

Tabel ITable I

De met MP 194 gevonden waarde van pA2 ± s van 9,2 6± 0,29 verschilt niet significant van die met ipratropium- bromide van 9,31 ± 0,39. Met beide stoffen bleek het antagonisme competitief te zijn.The value of pA2 ± s found with MP 194 of 9.2 6 ± 0.29 does not differ significantly from that with ipratropium bromide of 9.31 ± 0.39. The antagonism turned out to be competitive with both substances.

Deze in vitro proeven bevestigen de in vivoproeven, maar door de betere kwantificeerbaarheid kan mennu beter vaststellen dat MP 194 wat werkingssterkte betreftaan ipratropiumbromide gelijkwaardig is, en ook kon nu metzekerheid de competitieve aard van het antagonisme vast-gesteld worden.These in vitro tests confirm the in vivo tests, but due to the better quantifiability, it is now better to establish that MP 194 is equivalent in potency to ipratropium bromide, and that the competitive nature of the antagonism could now be determined with certainty.

Bereiding 1 3a-(benzilovloxv)nortropaan-8-spiro-l'-pyrrolidi-niumchloridePreparation 1 3a- (benzilovloxv) nortropane-8-spiro-l'-pyrrolidinium chloride

Stap A: Demethvlering van tropine tot notropineStep A: Demethylation from tropine to notropine

In een ketel van 300 liter met roerder en opgezet¬te terugvloeikoeler loste men 1,9 kg tropine (97%, komtovereen met 1,843 kg zuiver, dus 13 mol) op in 240 literchloroform en voegde men al roerend 5,7 kg NaHC03-poeder en5,3 liter ethylchloorformiaat (6,0 kg, >98%, dus 55,7 mol)toe. Men verhitte tot koken en roerde nog 2 uur onderterugvloeikoeling verder. De voortgang van de reactie werddoor dunlaagchromatografie gevolgd (over kiezelgel 60 metdimethylformamide/diethylamine/ethanol/ethylacetaat5:10:30:60). Men filtreerde het reactiemengsel nog warm endestilleerde het chloroform af. Aan het residu voegde meneen oplossing van 18 kg (85%) KOH in 90 liter water toe.Men verhitte tot koken en daarna nog 9 uur onder terug¬vloeikoeling. De afgekoelde oplossing werd in een Karr-kolom met chloroform uitgetrokken. Extractie-omstandighe-den: stationair was hier de lichte fase (KOH-oplossing) diemet ca 14 1/h doorgeleid werd. Dispers was hier de zwarefase (het chloroform) dat met 35-40 1/h doorgeleid werd.Schudfrequentie 200 keer per minuut. Temperatuur 26-28°C.In a 300 liter kettle with stirrer and reflux condenser mounted, 1.9 kg of tropin (97%, corresponds to 1.843 kg of pure, i.e. 13 mol) in 240 liter chloroform and 5.7 kg of NaHCO3 powder was added while stirring and 5.3 liters of ethyl chloroformate (6.0 kg,> 98%, so 55.7 mol). It was heated to boiling and stirred for an additional 2 hours under reflux. The progress of the reaction was followed by thin layer chromatography (on silica gel 60 with dimethylformamide / diethylamine / ethanol / ethyl acetate 5:10:30:60). The reaction mixture was filtered while hot and the chloroform was distilled off. A solution of 18 kg (85%) KOH in 90 liters of water was added to the residue, heated to boiling and then refluxed for an additional 9 hours. The cooled solution was extracted into a Karr column with chloroform. Extraction conditions: Stationary here was the light phase (KOH solution) which was passed through at about 14 l / h. Dispers here was the heavy phase (the chloroform) which was passed through at 35-40 l / h. Shaking frequency 200 times per minute. Temperature 26-28 ° C.

Op deze wijze werd het gevormde nortropine nage¬noeg kwantitatief uit de KOH-oplossing geëxtraheerd. Naverwijdering van het oplosmiddel werd het ruwe productzonder verdere zuivering in stap B ingezet.In this way, the formed nortropine was extracted almost quantitatively from the KOH solution. After removal of the solvent, the crude product was used in step B without further purification.

Men verkreeg 1,876 kg nortropine met een gehaltevan 87% (volgens HPLC: een μ-Bondapeck C13-kolom, loopvloei- stof: methanol/water 1:9 met PIC-B7). Dit komt overeen met1,632 kg zuiver nortropine, dus met een opbrengst van 98%.Stap B: 3Qf-hvdroxvnortropaan-8-spiro-l' -pyrrolidiniumchlo- ride1.876 kg of nortropine with a content of 87% was obtained (by HPLC: a μ-Bondapeck C13 column, running liquid: methanol / water 1: 9 with PIC-B7). This corresponds to 1.632 kg of pure nortropine, i.e. with a yield of 98%. Step B: 3Qf-Hydroxydortropane-8-spiro-1 '-pyrrolidinium chloride

De samenstelling van het reactiemengsel moet opzuiver notropine betrokken worden; de molverhouding nortro¬pine : diethylamine : 1,4-dichloorbutaan moet precies 1:2:4zi jn.The composition of the reaction mixture should be based on pure notropine; the molar ratio of nortropine: diethylamine: 1,4-dichlorobutane should be exactly 1: 2: 4.

Men loste het uit stap A verkregen ruwe notropine(1,186 kg, wat met 1,632 kg zuiver overeenkomt, 12,85 mol)op in 52 liter N,N-dimethylformamide en voegde 2,665 liter(1,876 kg, 25,7 mol) diethylamine en 5,736 liter (6,528 kg,51,4 mol) 1,4-dichloorbutaan toe. Men liet het reactiemeng-sel 18 dagen bij kamertemperatuur staan. De uitgescheidenkristallen werden afgezogen, met een beetje droog acetoni-tril uitgewassen en onder vacuüm bij 50°C gedroogd. Menverkreeg 2,25 kg (opbrengst 80% betrokken op het in deeerste stap ingezette tropine) met smp. 250°C.The crude notropine obtained from step A (1.186 kg, which corresponds to 1.632 kg pure, 12.85 mol) was dissolved in 52 liters N, N-dimethylformamide and 2.665 liters (1.876 kg, 25.7 mol) diethylamine and 5.736 were added. liters (6.528 kg, 51.4 mol) of 1,4-dichlorobutane. The reaction mixture was allowed to stand at room temperature for 18 days. The separated crystals were filtered off, washed with a little dry acetonitrile and dried under vacuum at 50 ° C. Men obtained 2.25 kg (yield 80% based on the tropin used in the first step) with mp. 250 ° C.

Stap C: Trospiumchloride, d.i. 3a-(benzvlovloxv)notropaan-8-spiro-1'-pyrrolidiniumchloride a) BenzilzuurimidazolideStep C: Trospium chloride, i.e. 3a- (benzvlovloxv) notropaan-8-spiro-1'-pyrrolidinium chloride a) Benzil acid imidazolide

Onder uitsluiting van luchtvochtigheid loste men1,94 kg (12 mol) N, N-carbonyldimidazool op in 19,2 literdroog dichloormethaan. Onder roeren voegde men bij 15-20°Cin 6 minuten 2,736 kg (12 mol) droog benzilzuur toe. Menroerde 1 uur bij kamertemperatuur. Daarbij ging het benzil¬zuur eerst in oplossing maar kort daarop begon het benzil¬zuurimidazolide zich in vaste vorm uit te scheiden. Menzoog af en waste men 0,8 liter droog dichloormethaan na.Aldus verkreeg men 2,4 kg benzilzuurimidazolide.1.94 kg (12 mol) of N, N-carbonyldimidazole were dissolved in 19.2 liters of dry dichloromethane under exclusion of atmospheric humidity. 2.736 kg (12 mol) of dry benzilic acid was added with stirring at 15-20 ° C for 6 minutes. It was stirred at room temperature for 1 hour. In addition, the benzil acid first dissolved, but shortly afterwards the benzil acid imidazolide started to separate in solid form. The mixture was suctioned and 0.8 liters of dry dichloromethane were washed afterwards to obtain 2.4 kg of benzilic acid imidazolide.

b) Bereiding van de titelverbinding.b) Preparation of the title compound.

In een roerketel van 300 liter suspendeerde men1,3 kg van de in stap B verkregen verbinding in 230 literabsoluut acetonitril en verwarmde men tot 78°C. Toen voegdemen een oplossing van 74,0 g 4-(dimethylamino)pyridine in 2liter absoluut acetonitril toe. Daaraan voegde men bij 78°Cin drie porties, met tussenpozen van 30 minuten, een suspensie van 2,086 kg benzilzuurimidazolide in 9,0 literabsoluut acetonitril toe. Daarna roerde men bij 78°C verdertot 4 uur na de eerste benzilzuurimidazolidetoevoeging. Menkoelde tot 20°C af en roerde nog een nacht verder door. Deontstane suspensie werd afgezogen en de filterkoek werd metwat acetonitril uitgewassen. Het residu en het door indam¬pen van de moederloog gewonnen aanvullende product (samen2,14 kg) werden uit isopropanol herkristalliseerd. Menverkreeg 1,78 kg (70% opbrengst) zuiver product met smp.258-263°C (ontl.) FD-MS : m/e = 392 (molecuulkation) IR (in KBr) : y = 3150, 1735, 1498, 1452, 747 cm'1.In a 300 liter stirring kettle, 1.3 kg of the compound obtained in step B were suspended in 230 liters of absolute acetonitrile and heated to 78 ° C. A solution of 74.0 g of 4- (dimethylamino) pyridine in 2 liters of absolute acetonitrile was then added. To this were added three portions, at 30 minute intervals, at 78 ° C, a suspension of 2.086 kg of benzilic imidazolide in 9.0 liters of absolute acetonitrile. Stirring was then continued at 78 ° C until 4 hours after the first benzil acid imidazolid addition. It was cooled to 20 ° C and stirred overnight. The resulting suspension was aspirated and the filter cake was washed with a little acetonitrile. The residue and the additional product (combined 2.14 kg) recovered by evaporation of the mother liquor were recrystallized from isopropanol. Men obtained 1.78 kg (70% yield) of pure product with mp. 258-263 ° C (dec.) FD-MS: m / e = 392 (molecular cation) IR (in KBr): y = 3150, 1735, 1498, 1452, 747 cm -1.

Bereiding 2 3a-(benzilovloxv)nortrooaan-8-spiro-l'-(3'-pyrro-linium)chloridePreparation 2 3a- (benzilovloxv) nortrooaan-8-spiro-l '- (3'-pyrrolinium) chloride

Stap B: 3a-hydroxynortropaan-8-spiro-l'-(3'- pyrrolinium)chloride.Step B: 3a-hydroxynortropane-8-spiro-1 '- (3'-pyrrolinium) chloride.

Aan een oplossing van 635 mg (5 mmol) nortropinein 9,5 ml dimethylformamide voegde men 1,05 ml (10 mmol)diethylamine en 1,05 ml (10 mmol) cis-1,4-dichloorbuteen-2toe. Na 1 uur werd het ruwe kristallijne product afgezogen.Om nog meer product te winnen voegde men aan de moederloogtot beginnende troebeling ethylacetaat toe. De kristallenwerden afgezogen en met een beetje aceton uitgewassen.Opbrengst 984 mg (91%).To a solution of 635 mg (5 mmol) nortropinein 9.5 ml dimethylformamide, 1.05 ml (10 mmol) diethylamine and 1.05 ml (10 mmol) cis-1,4-dichlorobutene-2 were added. After 1 hour, the crude crystalline product was filtered off. To recover even more product, ethyl acetate was added to the mother liquor until the initial turbidity. The crystals were aspirated and washed with a little acetone. Yield 984 mg (91%).

Smpt.: 204°C.M.p .: 204 ° C.

FD-MS: m/e = 180 (molecuulkation) IR (KBr) : V = 3250, 1621 cm': 1H-NMR (90 MHz, D20, δ-waarden betrokken op TSP = O) :δ = 1,7-2,7 (8H; H-2, H-4, H-6, H-7), 3,92 (2H; H-l, H-5), 4,05 (1H, H-3), 4,14 en 4,31 (elk 2H; H-2' en H-5'), 5,90 (2H, H-3', H-4').FD-MS: m / e = 180 (molecular cation) IR (KBr): V = 3250, 1621 cm -1: 1 H NMR (90 MHz, D20, δ values based on TSP = O): δ = 1.7- 2.7 (8H; H-2, H-4, H-6, H-7), 3.92 (2H; H1, H-5), 4.05 (1H, H-3), 4.14 and 4.31 (2H; H-2 'and H-5' each), 5.90 (2H, H-3 ', H-4').

Stap C: 3α-(benziloyloxy)nortropaan-8-spiro-1'-(3'-pyrroli-nium)chloride.Step C: 3α- (benziloyloxy) nortropane-8-spiro-1 '- (3'-pyrrolinium) chloride.

In een mengsel van 353 ml absolute aceton en 14 mg(0,12 mmol) dimethylaminopyridine suspendeerde men 530 mg (2,4 mmol) 3a-hydroxynortropaan-8-spiro-1'- (3'-pyrrolini-um)chloride en 678 mg (2,4 mgmol) benzilzuurimidazolide.Dat werd in een autoclaaf 23 uur bij 70°C geroerd. Bijafkoelen tot kamertemperatuur kristalliseerde het productuit. Het werd afgezogen en met een beetje aceton uitgewas¬sen. Opbrengst 650 mg (62%).In a mixture of 353 ml of absolute acetone and 14 mg (0.12 mmol) of dimethylaminopyridine, 530 mg (2.4 mmol) of 3a-hydroxynortropane-8-spiro-1'- (3'-pyrrolminum) chloride and 678 were suspended mg (2.4 mgmol) of benzilic acid imidazolide This was stirred in an autoclave at 70 ° C for 23 hours. The product crystallized out upon cooling to room temperature. It was aspirated and washed with a little acetone. Yield 650 mg (62%).

Smp. : 267°C.Mp. : 267 ° C.

FD-MS: m/e = 390 (molecuulkation).FD-MS: m / e = 390 (molecular cation).

IR (KBr) : υ = 1722, 1595, 1490, 1445, 741 cm1.IR (KBr): υ = 1722, 1595, 1490, 1445, 741 cm-1.

^-NMR (90 MHz, D20, δ-waarden betrokken op TSP = O) : 1,3-2,8 (8H, H-2, H-4, H-6, H-7), 3,85 (2H, H-l, H-5), 4,09en 4,37 (elk 2H, H-2' en H-5'), 5,24 (1H, H-3), 5,95 (2H,H-3', H-4'), 7,44 (10H, aromat. protonen van het benzil- zuur).^ -NMR (90 MHz, D20, δ values based on TSP = O): 1.3-2.8 (8H, H-2, H-4, H-6, H-7), 3.85 ( 2H, H1, H-5), 4.09 and 4.37 (2H, H-2 'and H-5' each), 5.24 (1H, H-3), 5.95 (2H, H-3 ', H-4'), 7.44 (10H, aromatic protons of the benzilic acid).

Stap D: Omzetting van 3a-(benziloyloxy)notropaan-8-spiro- 1'-(3'-pyrrolinium)chloride in 3a-(benziloyloxy)nortropaan-8-spiro-1'-pyrrolidiniumchloride.Step D: Conversion of 3a- (benziloyloxy) notropane-8-spiro-1 '- (3'-pyrrolinium) chloride to 3a- (benziloyloxy) nortropane-8-spiro-1'-pyrrolidinium chloride.

In standaard apparatuur werd 500 mg 3a-(benziloyl¬oxy) nortropaan-8-spiro-1'-(3'-pyrrolinium)chloride in 15 mlmethanol opgelost en na toevoegen van een spatelpuntplatinadioxyde bij normale druk en 25°C gehydrogeneerdtotdat er geen waterstof meer opgenomen werd. Na affiltre¬ren van het platina werd onder vacuüm drooggedampt. Blij¬kens ^-NMR-spectroscopie was de omzetting kwantitatief.Het herkristalliseren gebeurde zoals in stap C van Berei¬ding 1.In standard equipment, 500 mg of 3a- (benziloyl-oxy) nortropane-8-spiro-1 '- (3'-pyrrolinium) chloride was dissolved in 15 ml of methanol and hydrogenated after addition of a spatula tip platinum dioxide at normal pressure and 25 ° C until no hydrogen more was recorded. After filtering off the platinum, the mixture was evaporated to dryness under vacuum. Blijkens' NMR spectroscopy was converted quantitatively. Recrystallization was done as in step C of Preparation 1.

Voorbeeld IExample I

Te inhaleren oplossingTrospiumchloride 0,100 gSolution to be inhaled Trospium chloride 0.100 g

Citroenzuur-monohydraat 0,470 gCitric acid monohydrate 0.470 g

Trinatriumcitraat-dihydraat 0,530 gTrisodium citrate dihydrate 0.530 g

Natriumchloride 0,645 gSodium chloride 0.645 g

Water voor injectie 100,0 mlWater for injections 100.0 ml

Bereiding:Preparation:

De stoffen worden na elkaar in water opgelost ende oplossing wordt door filtreren gesteriliseerd en in tegen licht beschermde ampullen afgevuld. De pH van deoplossing is ca 4,2.The substances are dissolved successively in water and the solution is sterilized by filtration and filled into light-protected ampoules. The pH of the solution is about 4.2.

Voorbeeld IIExample II

AerosolAerosol

Trospiumchloride 0,030 g CFC13/CF2C12 tot 15,0 mlTrospium chloride 0.030 g CFC13 / CF2C12 to 15.0 ml

Bereiding:Preparation:

Het tot fijner dan 5 μπι vermalen trospiumchloridewordt homogeen in het gekoelde, vloeibaar gemaakte drijfgasgesuspendeerd en bij ca 45-50°C in de gebruikelijke spuit¬bussen afgevuld. Het ventiel wordt zodanig gekozen dat perstoot 0,1 mg trospiumchloride afgegeven wordt.The trospium chloride, ground to finer than 5 μπι, is homogeneously suspended in the cooled, liquefied propellant and filled in the usual aerosols at approx. 45-50 ° C. The valve is selected to deliver 0.1 mg of trospium chloride per punch.

Claims (1)

-CONCLUSIE- Werkwijze voor het bereiden van een geneesmiddelvoor het behandelen van astma en aandoeningen van debronchiën, met het kenmerk, dat men trospiumchloride ofdehydrotrospiumchloride in een voor toediening geschiktevorm brengt.CONCLUSION A method of preparing a medicament for treating asthma and bronchial disorders, characterized in that trospium chloride or dehydrotrospium chloride is brought in a form suitable for administration.