NO157976B - Analogifremgangsm te ved fremstilling av terapeutisk aktive 3-fenoxy-1-azetidincarboxamider. - Google Patents

Abstract

3-fenoxy-l-azetidincarboxamider av formel:. hvori Rer valgt fra gruppen bestående av hydrogen, fluor, lavere alkyl, lavere alkoxy, trifluormethyl, acetyl eller aminocarbonyl og hvor n er ,. 1-3, utviser langvarig antidepressiv aktivitet. Fremstilling av forbindelsene er beskrevet.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en analogifremgangsmåte

for fremstilling av terapeutisk aktive, nye 3-fenoxy-l-azetidincarboxamider som utviser antikonvulsiv aktivitet i dyr og som er effektive ved behandling av epilepsi i mennesker.

N-lavere alkyl-3-fenoxy-l-azetidincarboxamider er i

US patentskrift nr. 4 226 861 beskrevet å ha antikonvulsiv

aktivitet og er anvendbare for behandling av epilepsi.

Forbindelsene fremstilt ifølge oppfinnelsen, ble opp-

daget som metabolitter i blodstrømmen i dyr behandlet med foregående N-lavere alkylanaloger og er blitt funnet å ha lengre levetid i blodstrømmen og større vedvarende anti-

konvulsiv effekt enn de tilsvarende N-lavere alkylanaloger.

Oppfinnelsen angår således en analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser av formelen:

hvori

R1 er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, fluor,

lavere alkyl, lavere alkoxy eller trifluormethyl,

I den ytterligere definisjon av symbolene i formel I

og der de ellers måtte finnes i foreliggende beskrivelse og krav, har uttrykkene følgende betydning: Uttrykket "lavere alkyl" innbefatter rettkjedede og forgrenede hydrocarbonradikaler med opptil 8 carbonatomer og er eksemplifisert ved slike grupper som methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tertiær butyl, amyl,

isoamyl, hexyl, heptyl og octyl.

Uttrykket "lavere alkoxy" har formelen O-lavere alkyl.

Forbindelsene av formel I er anvendbare på grunn av

deres farmakologiske virkning på sentralnervesystemet.

Prosedyren for testing av forbindelsene med hensyn til deres antikonvulsive aktivitet og en sammenligning med de kjente forbindelser er basert på den evalueringsteknikk som er publisert av Swinyard, E.A., i Epilepsia 10: 107-19 (1969) og i J. Pharmac. Exptl. Therap. 106: 319-30 (1952) som for-klart i detalj i det etterfølgende.

Analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at en forbindelse av formel:

hvori R<1> er som ovenfor definert, omsettes med nitrourea.

Reaksjonsrekken for forbindelsene av formel I er opp-ført i reaksjonsskjema I. Fremstilling av visse av forbindelsene av formel II er også beskrevet i US patentsøknad nr. 312 046 innlevert 16. oktober 1981. Forbindelsene av formel III hvori R 2 er a-methylbenzyl eller difenylmethyl fremstilles ved omsetning av forbindelsene av formel IV og V ved temperaturer opptil 80 - 100°C i et tidsrom fra 2-5 timer i dimethylformamid. Forbindelser av formel II fremstilles ved hydrogenolyse av forbindelser av formel III, vanligvis i nærvær av et lavere alkanol løsningsmiddel, hvor ethanol er foretrukket. Hydrogenolysehastigheten er avhengig av tid og temperatur, en høyere temperatur nedsetter generelt den nød-vendige tid for fullstendig hydrogenolyse. Typiske tider kan variere fra 3-24 timer ved temperaturer på 50 - 90°C.

Reaksjonsskjerna I

R 2= ct-methylbenzyl eller difenylmethyl

R"<*>" = hydrogen, lavere alkyl, lavere alkoxy, fluor, trifluormethyl.

I sluttrinnet omsettes forbindelser av formel II med nitrourea i løsning under dannelse av produktene av formel I, f.eks. i en blanding av ethanol og methylenklorid eller aceton ved romtemperatur, vanligvis inntil analyse indikerer at reaksjonen har funnet, sted. Produktene isoleres ved fordampning av reaksjonsløsningsmidlet, fordeling av produktet mellom vann og et organisk løsningsmiddel for produktet og fordampning av det organiske løsningsmiddellag og omkrystallisering.

Når forbindelsene av formel II eller III isoleres som et syreaddisjonssalt i synteseprosedyren og det er ønskelig å oppnå den fri base, fordeles saltene i en fortynnet vandig basisk løsning og'et egnet organisk løsningsmiddel for den fri base, hvoretter den fri base isoleres ved tørking og fordampning av det organiske løsningsmiddel.

Fremstilling 1-17 illustrerer fremstillingen av forbindelsene av formel II og deres forløpere, og eksemplene illustrerer den endelige omdannelse til forbindelser av formel

I.

Fremstilling 1

3-( 3- klorfenoxy)- 1-( a- methylbenzyl)- azetidin- oxalat

393 g (1,3 mol) 1-(a-methylbenzyl)-3-hydroxyazetidin-maleat ble fordelt i fortynnet kaliumhydroxydbenzen. Den utskilte tørrede benzenløsning ble konsentrert, restoljen ble oppløst i 250 ml dimethylformamid og dråpevis tilsatt til en omrørt suspensjon av 53 g (1,1 mol) 50%-ig natriumhydrid i 750 ml dimethylf ormamid ved 90°C., Blandingen ble oppvarmet til 90°C i 1 time, og 130,5 g (1 mol) ,3-klor-fluorbenzen ble dråpevis tilsatt ved 90°C. Blandingen ble kokt under tilbakeløpskjøling i 3 timer, avkjølt og fordelt mellom isopropylether og fortynnet natriumhydroxyd. Iso-propyletherløsningen ble tørket, konsentrert, og residuet ble tilsatt til 1200 ml isopropylalkohol inneholdende 90 g

(1 mol) oxalsyre. Oxalatsaltet ble omkrystallisért fra

ethanol. Utbytte 263 g (69%), smp. 141-144°C.

Analyse: Beregnet for C19H20<C>1N05: C 60,40; H 5,34; N 3,71

Funnet: C 60,19; H 5,55; N 3,60

Fremstilling 2

1( g- methylbenzyl)- 3-( 4- trifluormethylfenoxy)- azetidin

78,6 g (0,20 mol) 1-(a-methylbenzyl)-3-hydroxy-azetidin ble fordelt mellom benzen og fortynnet natriumhydroxyd, benzenlaget ble tørket, filtrert og konsentrert ved redusert trykk. Residuet ble oppløst i 100 ml tørt dimethylformamid og tilsatt hurtig dråpevis til en omrørt suspensjon av 10,1 g (0,22 mol) natriumhydrid (50% i mineralolje) i 150 ml tørt dimethylformamid ved 90°C. Løs-ningen ble oppvarmet til 90°C i 1 time og ble deretter behandlet dråpevis med 32,0 g (0,20 mol) 4-trifluormethyl-fluorbenzen. Løsningen ble kokt under tilbakeløpskjøling i 3 timer. Den avkjølte løsning ble fordelt mellom vann og isopropylether, og etherlaget ble ekstrahert med fortynnet saltsyre. Det vandige lag ble gjort basisk med konsentrert natriumhydroxyd og is og ble ekstrahert med isopropylether. Etherlaget ble konsentrert og residuet destillert ved 150-160°C/0,2 mm under dannelse av 25,6 g produkt. Analyse: Beregnet for C18H18F3NO: C 67,28; H 5,65; N 4,36

Funnet: C 67,27; H 5,84; N 4,34 Produktene ifølge fremstilling 3 til 7 ble fremstilt etter de tidligere beskrevne prosedyrer i fremstilling 1 og 2 ved å omsette 1-(a-methylbenzyl)-3-acetidinol med det egnede substituerte fluorbenzen. De fysikalske konstanter er vist i tabell I.

De analytiske data for produktene fremstilt i fremstilling 3 til 7 er vist i tabell II.

Fremstilling 8

3-[ 1-( a- methylbenzyl)- 3- azatidinyloxy]- benzamid- oxalat

50,0 g (0,18 mol) 3-[1-(a-methylbenzyl)-3-azetidinyloxy]-benzonitril i 500 ml t-butylalkohol ble behandlet med 50,0 g finmalt kaliumhydroxyd. Blandingen ble omrørt og kokt under tilbakeløpskjøling i 30 minutter. Is og vann ble tilsatt til reaksjonsblandingen, og det organiske lag ble fraskilt og tørket over natriumsulfat. Den tørrede, filtrerte løsning ble

konsentrert ved redusert trykk. Residuet ble oppløst i methanol og behandlet med 1 ekvivalent oxalsyre, og oxalatsaltet ble omkrystallisert fra ethanol under dannelse av 11,4 g (16%) produkt, (smp. 145°C).

Analyse: Beregnet for C2oH22<N>2°6<:> C 62, 11' H 5'74' N 7'25

Funnet: C 62,17; H 5,80; N 7,20

Fremstilling 9

4-[ 1-( a- methylbenzyl)- 3- azetidinyloxy]- benzamid

Til 45,0 g (0,16 mol) 4-[1-(a-methylbenzyl)-3-azetidinyloxy]-benzonitril i 500 ml t-butylalkohol ble tilsatt 45,0 g finmalt kaliumhydroxyd. Blandingen ble omrørt og kokt under tilbakeløpskjøling i 30 minutter. Is og vann ble tilsatt, og et tykt, hvitt, fast materiale ble utskilt. Det faste materiale ble omkrystallisert fra toluen under dannelse av 30,0 g (63%) produkt som smeltet ved 174-178°C. Analyse: Beregnet for C18H20<N>2°2: C 72'05; H 6'8°; N 9,45

Funnet: C 73,06; H 6,79; N 9,44

Fremstilling 10

1- difenylmethyl- 3- fenoxyazetidin

Til en omrørt suspensjon av 8,6 g (0,22 mol) natrium-amid i 100 ml tørr toluen ble tilsatt 18,2 g (0,2 mol) fenol i 50 ml tørr toluen. Etter omrøring i 2 timer ved 60°C ble den indre temperatur hevet til 80°C, og en løsning av 63,4 g (0,2 mol) 1-difenylmethyl-3-methylsulfonyloxy-azetidin i 200 ml tørr toluen ble dråpevis tilsatt. Etter ytterligere 2 timer ved 80°C ble den avkjølte blanding behandlet med vann, toluenlaget ble ekstrahert med fortynnet natriumhydroxydløsning, tørket og konsentrert ved redusert trykk. Residuet ble krystallisert to ganger fra vann-isopropanolblanding. Den frie base smeltet ved 83-85°C. Analyse: Beregnet for C22H21NO: C 83,78; H 6,71; N 4,44

Funnet: C 83,69; H 6,81; N 4,41

Fremstilling 11

3-( fenoxy)- azetidin- methansulfonat

En 200 ml løsning av 7,8 g (0,025 mol) 1-difenylmethyl-3-fenoxyazetidin i ethanol ble behandlet med 20%

Pd (0H)2 på carbon og hydrogenert i 23 timer ved 3,16 kg/cm<2 >og 80°C. Blandingen ble filtrert, og filtratet ble konsentrert. Residuet ble fortynnet til 30 ml med ethanoL og 2,5 g methansulfonsyre ble tilsatt. Det isolerte methansulfonat-salt ble omkrystallisert fra ethanol. Saltet veide 2,3 g (37,5%) og smeltet ved 128-130°C.

Analyse: Beregnet for C1QH15<N>04S: C 48,97; H 6,16; N 5,71

Funnet: C 48,40; H 6,19; N 5,63 Forbindelsen ble også fremstilt ved hydrogenolyse av Ha-methylbenzyl)-3-(3-klorfenoxy)-azetidin i isopropylalkohol under anvendelse av samme type katalysator, og beting-elser.

Fremstilling 12

3-[ 4-( trifluormethyl)- fenoxy]- azetidin- oxalat

Til 24,0 g (0,075 mol) 3-[4-(trifluormethyl)-fenoxy]-1-(a-methylbenzyl)-azetidin i 150 ml ethanol. ble tilsatt 0,5 g 20%-ig Pd(0H)9 på carbon, og blandingen ble hydrogenert i 5 timer ved 80 o C og 3,16 kg/cm 2 . Blandingen ble avkjølt, filtrert, og filtratet ble konsentrert ved redusert trykk. Residuet ble oppløst i ethanol og ble behandlet med oxalsyre, og oxalatsaltet ble omkrystallisert tre ganger i ethano] Utbyttet var 3,0 g (13%), og saltet smeltet ved 176-178°C. Analyse: Beregnet for ci2Hl2F3N03: C 46'91; H 3'94' N 4'56

Funnet: C 47,07; H 3,96; N 4,59 Forbindelsene i fremstilling 13 til 17 ble fremstilt etter den prosedyre som er beskrevet i fremstilling 11 og 12 ved hydrogenolyse av a-methylbenzylradikalet bundet til azetidin-nitrogenet. De fysikalske konstanter er vist i tabell 1.

De analytiske data for forbindelsene fremstilt i fremstilling 13 til 17, er vist i tabell 2.

Eksempel 1

3- [ 3- ( trifluormethyl)- fenoxy]- 1- azetldincarboxamid

Til en løsning av 2,2 g (0,01 mol) 3-[3-(trifluormethyl) -fenoxy] -azetidin i 45 ml methylenklorid og 45 ml absolutt ethylalkohol ble tilsatt 7 g (0,066 mol) nitrourea, og blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 48 timer. Blandingen ble filtrert. Filtratet ble fordampet til tørrhet, og residuet ble fordelt mellom 75 ml methylenklorid og 75 ml vann. Vannlaget ble ekstrahert tre ganger med 50 ml methylenklorid. Methylenkloridekstraktene ble kombinert og fordampet til tørrhet. Residuet ble behandlet (vasket) med en blanding av 1 ml methylenklorid og 20 ml toluen og filtrert. Bunn-fallet ble omkrystallisert fra ethanol-vann under dannelse av lysegule krystaller. Krystallene ble blandet med 2 ml methylenklorid og 20 ml toluen, og blandingen ble oppvamet på et dampbad i 2 timer. Blandingen ble lagret i et kjøleskap i ca. 72 timer og filtrert under dannelse av 1,2 g av produktet som hvite, krystallinske nåler med smp. 151-152°C. Analyse: Beregnet for cnH]_iN2°2F3 : C 50'77' H 4'26/ N 10,77

Funnet: C 50,72; H 4,25; N 10,74

Eksempel 2

3-[ 3-( trifluormethyl)- fenoxy]- 1- azetidincarboxamid

En blanding av 30,6 g (0,141 mol) 3-[3-fcrifluormethyl)-fenoxy]-azetidin og 42 g (0,321 mol) nitrourea (80%) i 500 ml aceton ble omrørt i 5 dager (5 dager var ikke nødvendig, men hensiktsmessig) ved romtemperatur. Blandingen ble filtrert, og filtratet ble konsentrert i vakuum. Residuet ble fordelt mellom 150 ml vann og 100 ml ethylacetat, og lagene ble fraskilt. Det vandige lag ble vasket med 100 ml ethylacetat. Ethylacetatlagene ble vasket med 75 ml 5%-ig vandig natrium-hydroxydløsning, etterfulgt av 75 ml vann, og ble tørket over natriumsulfat og konsentrert i vakuum. Restoljen ble krystallisert fra ethylalkohol-ethylacetat under dannelse av 22 g (60%) av tittelforbindelsen. Omkrystallisering to ganger fra ethylalkohol ga 9,9 g av et hvitt, krystallinsk, fast materiale med smp. 151-152,5°C.

Analyse: Beregnet for C11H11N2°2<F>3<:> C 50,77; H 4'26; N 10'76

Funnet: C 50,90; H 4,29; N 10,71

Eksempel 3

3-[ 4-( trifluormethyl)- fenoxy]- 1- azetidincarboxamid

En løsning av 9,6 g (0,025 mol) 3-(4-trifluormethyl-fenoxy)-azetidin, 56,66% (inneholder difenylmethan) i 50 ml aceton ble behandlet med 4,22 g (0,045 mol) nitrourea og 5 ml vann. Blandingen ble oppvarmet på en varm plate inntil en klar løsning ble erholdt og fikk deretter avkjøles til omgiv-ende temperatur i løpet av de neste 4 timer. Reaksjonsblandingen ble fortynnet med 200 ml isvann, og en olje' ble utskilt (difenylmethan) som ble oppløst i 30/60 petroleumether og fraskilt. Etter henstand ble et fint, hvitt bunnfall dannet i den vandige løsning. Filtrering ga 3,6 g av fine, hvite krystaller med smp. 176-178°C. Etter tørking under 0,5 mmHg vakuum ved 80°C var produktvekten redusert til 3,1 g, smp. 178-179°C, utbytte 47,7%.

Analyse: Beregnet for cnHnN202: c 50'74' H 4/26;

N 10,77.

Funnet: C 50,72; H 4,24;

N 10,72.

Farmakologi

En sammenligning ble foretatt over den antikonvulsive aktivitet av forbindelsen ifølge eksempel 1 og den kjente methylanalog (US patentskrift 4 226 861, eksempel 4) under anvendelse av metrazol som konvulsivt middel ved metoden beskrevet av Swinyard (se ovenfor). 96 voksne hunnmus som veide 24-32 g, ble vilkårlig fordelt på doseringsgrupper etter metoden ifølge Steel, R.G.D. og Torrie, J.H. (1960) i "Principles and Procedures of Statistics", McGraw-Hill Book Company, Inc., s. 99-100,

s. 428-31. Hver mus ble identifisert med en farvekode på halen. Testforbindelsene ble administrert som suspensjoner

i 10 ml/kg kroppsvekt av 0,5% vandig methylcellulose i løpet av 15 minutter etter suspensjonsfremstillingen. Metrazol (pentylentetrazol) ble fremstilt som en løsning i fysiologisk saltvann. Musene ble ikke fastet før testen. 8 mus ble testet ved hvert doseringsnivå.

Hver mus mottok en dose av testforbindelsen i 0,5%-ig vandig methylcellulose eller kontrollforbindelsen (0,5%-ig vandig methylcellulose alene) intraperitonealt. Observasjon for tap av stabilisering ble foretatt en halv time etter administrering av testforbindelsen. Se tabell A. Metrazol (80 mg/kg subkutant) ble deretter gitt i den løse hudfold i nakken, dvs. en halv time etter at testforbindelsen eller kontrollforbindelsen var gitt. Injeksjoner ble gitt med en 1 ml glass tuberkulinsprøyte med en hypodermisk nål av størrelse (27 gauge for løsninger, 23 gauge for suspensjoner). Alle injeksjoner ble gitt i et volum på 10 ml/kg kroppsvekt. Hver mus ble observert i 30 minutter etter metrazol-injeksjon. Hvis dyrene ikke utviste en terskelkrampe (en enkel episode av kroniske spasmer med en varighet på minst 5 sekunder), ble dette definert som beskyttelse. Antikonvulsive data ble tabulert som den prosentvise beskyttelse, dvs.

og styrkeforholdet ble fastslått ved regnemaskin-basert probittanalyse beskrevet av Finney, D.J. (1964)<:> Statistical Method in Biological Assay., 2. utg., Nev? York.,

Hafner Publishing Co. Resultatene er oppført i den etter-følgende tabell. Statistisk analyse av dataene indikerte ingen signifikant forskjell i antikonvulsiv styirke mellom de to forbindelser.

Tester ble enn videre utført for å sammenligne den tilsynelatende halveringstid for eliminering av forbindelsene fremstilt ifølge: oppfinnelsen fra blodstrømmen i dyr,, med den av de kjente moderforbindelser av hvilke de er metabolitter: En to-veis overkrysningsstudie ble utført på voksne bastardhunder av hvert kjønn. Etter fasting over natten mottok hver hund en enkel oral eller intravenøs dose på 10 mg/kg av testforbindelsen i 75% PEG i vann, og i en slik konsentrasjon at hver hund mottok 1 ml løsning/kg kroppsvekt. Orale doser ble administrert ved anvendelse av en glassprøyte forbundet til en Levin<®> -slange som tjente som mageslange. Intravenøse doser ble administrert via en "Intracath" Placement Unit innført i kefalvenen i forpoten. Blodprøver ble oppsamlet som følger: I hver undersøkelsesperiode ble 6 ml prøver av helblod trukket ut fra hver hund før administrering av dosen, dvs. ved tid 0, og disse prøver tjente som kontroller. 5 ml prøver av helblod ble deretter trukket ut ved tider på 1/4, 1/2, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 6,0, 8,0, 10,0, 12,0 og 24 timer etter administrering av legemidlet. Blodprøvene ble sentrifugert, og plasmaet ble overført til lagringsrør og opprettholdt i disse for analyse. Plasmanivåer av testlegemidlet i prøvene ble bestemt ved den HPLC-metode som er beskrevet av Osman, M. A.; Pinchbeck, F. M. ; Cheng, L. K. og Wright, G.J., i Journal of Chromatography, 336 (1981) . UV-påvisning ved 220 nm ble an-vendt ved prosedyren. Indre standard ble tilsatt til plasmaet. Testlegemidlet som ble målt og den indre standard ble deretter ekstrahert fra plasmaet inn i en blanding av hexan, methylenklorid og butanol. Dette organiske lag ble overført og fordampet, og residuet ble oppløst i den mobile fase bestående av 8% tetrahydrofuran - 27% acetonitril og 65% fosfatbuffer (0,05 molar; pH 4,2). Den sluttelige løsning ble kromatogra-fert på en C^g reversfase "Waters" kolonne, og prøvene ble analysert i rekkefølge idet man startet med prøven ved tid 0 og fortsatte til 24 timersprøven for samme dyr. Doble tester ble utført for hver prøve, og middelverdien ble nedtegnet. Hvis området for to individuelle tester overskred middelverdien med - 12%, ble prøven testet på nytt, og den midlere verdi ble nedtegnet.

Den midlere tilsynelatende halveringstid for eliminer-ingen av forbindelsen ifølge eksempel 1 fra et gjennomsnitt av oral og intravenøs administrering ved den foregående prosedyre ble funnet å være 2,4 - 0,4 timer, sammenlignet med en verdi på 1,3 - 0,4 timer som ble funnet for moderforbindelsen: N-methyl-3-(3-trifluormethyl)-fenoxy-l-azetidincarboxamid (eksempel 4, US patent nr. 4 226 861).

Formulering og administrering

De farmakologisk aktive 3-fenoxy-l-azetidin-carboxamider fremstilt ifølge oppfinnelsen, er effektive ved behandling av både petit mal-epilepsi og grand mal-epilepsi. Effektive mengder av disse forbindelser kan administreres til et levende dyrs legeme oralt som i kapsler, tabletter eller eliksirer. Det er bare nødvendig at den aktive bestanddel utgjør en effektiv mengde, dvs. slik at en egnet effektiv dose vil opp-nåes i overensstemmelse med den anvendte doseringsform. Den eksakte individuelle dose såvel som de daglige doser vil selvsagt bli bestemt etter standard medisinsk praksis under ledelse av en lege eller veterinær.

Basert på en sammenligning med kjente antikonvulsive forbindelser synes daglige doser fortrinnsvis å variere fra 0,5 til 1,5 mg pr. kg kroppsvekt ved behandling av petit mal-epilepsi og 25 til 35 mg pr. kg kroppsvekt ved behandling av grand mal-epilepsi. Meget små mengder av de aktive materialer ifølge oppfinnelsen, til og med så lavt som 0,1 mg, er effektive når lett terapi er involvert. Enhetsdoser er vanligvis 5 mg eller mer og fortrinnsvis 25, 50 eller 100 mg pr. enhetsdose. De aktive bestanddeler kan kombineres med andre farmakologisk aktive midler som tidligere angitt, eller med buffere, antacider eller lignende, for administrering, og mengden av det aktive middel i preparatet kan varieres vidt.

Claims (2)

1. Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser av formelen: hvori R"*" er valgt fra gruppen bestående av hydrogen, fluor, lavere alkyl, lavere alkoxy eller trifluormethyl,karakterisert ved at en forbindelse av formel: hvori R"<*>" er som ovenfor definert, omsettes med nitrourea.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 for fremstilling av 3-[3-(trifluormethyl)-fenoxy]-l-azetidincarboxamid, karakterisert ved at tilsvarende utgangs-materiale anvendes.