NO174926B - Hydroksyamino-oksodihydrokinolinderivater - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører kinolinderivater med den generelle formel V

hvor R<1> betyr en imidazol- eller en 4-metyl-l-piperazin-ring; og R<2> er et lavere alkylradikal. Disse forbindelser er mellomprodukter som er nyttige ved fremstilling av terapeutisk aktive pyridobenzoksadiazin-derivater, spesielt 10-substituerte 9-fluor-7-okso-2,3-dihydro-7H-pyrido[3.2.1-ij]-1,3,4-benzoksadiazin-6-karboks-ylsyrederivater representert ved den generelle formel I

hvor R<1> og R2 er som angitt ovenfor, så vel som farmasøy-tisk akseptable salter derav og hydrater eller solvater av forbindelsene av formel I eller deres salter, som er anvendelige som effektive bestanddeler i antibakterielle midler.

Referanse til uttrykket "lavere" er ment å skulle bety en karbonkjede, fortrinnsvis inneholdende til og med 7 karbonatomer med mindre noe annet er angitt.

Den lavere alkylradikal inneholder 1-4 karbonatomer. spesielt metyl, etyl, n-propyl, iso-propyl, n-butyl og lign.

De nye 10-substituerte 9-fluor-7-okso-2,3-dihydro-7H-pyri-do[3.2.1-ij]-1,3,4-benzoksadiazin-6-karboksylsyrederivater med formel I og deres farmasøytiske akseptable salter og hydrater eller solvater derav og av disse salter fremstilles ved å omsette ovennevnte forbindelse med formel V med formaldehyd eller dets polymer eller acetal.

Mellomproduktet med formel V kan fremstilles f.eks. i henhold til følgende reaksjonsskjerna a) eller b):

hvor R<1> og R2 er som tidligere definert, og X' er et halogenatom; R' er et beskyttende radikal så som benzyl, metok-sybenzyl, metoksymetyl, metoksyetoksymetyl, tetrahydro-pyranyl, allyl, t-butyl, t-butyldimetylsilyl, acetyl, benzoyl og ligende; R'' er et beskyttende radikal så som formamyl, acetyl, trifluoracetyl, benzoyl, etoksykarbonyl, 2,2,2-trikloretoksykarbonyl, fenoksykarbonyl, benzyloksy-karbonyl, t-butoksykarbonyl og lignende og R''' er et hydrogenatom eller et etyl-radikal.

Fremstillingen av de farmasøytiske akseptable salter av forbindelsen av formel I eller hydratene eller solvatene av nevnte salter kan utføres på i og for seg kjent måte f.eks. ved å omsette en karboksylsyre med formel I med en ekviva-lent mengde av den ønskede base eller omvendt en fri base med formel I med en organisk eller uorganisk syre. Reak-sjonen utføres med fordel i et oppløsningsmiddel, såsom vann eller et organisk oppløsningsmiddel (f.eks. etanol, metanol, aceton og lignende). Temperaturen hvor saltdannelsen utføres er ikke kritisk. Saltdannelsen utføres generelt ved romstemperatur, men den kan utføres ved en temperatur noe over eller under romstemperatur f.eks. i området fra 0°C til +50°C.

Eksempler på farmasøytisk akseptable syrer anvendelige i ovenfor nevnte fremgangsmåte er saltsyre, hydrobromsyre, svovelsyre, fosforsyre, salpetersyre, maursyre, eddiksyre, propionsyre, ravsyre, glykolsyre, melkesyre, vinsyre, citronsyre, ascorbinsyre, maleinsyre, hydroksymaleinsyre, fenyladdiksyre, benzosyre, 4-aminobenzosyre, arthranilsyre, 4-hydroksybenzosyre, salicylsyre, aminosalicylsyre, nico-tinsyre, metansulfonsyre, etansulfonsyre, hydroksyetansul-fonsyre, benzensulfonsyre, p-toluensulfonsyre, gluconsyre, glucuronsyre, galakturonsyre, aspartinsyre og glutaminsyre; metionin, tryptophan, lysin, arginin og lignende.

Syreaddisjonssaltene kan omdannes til fri form ved behandling med base, såsom metalhydroksyd, ammoniakk og lignende.

De basiske salter av forbindelsen med formel I kan fremstilles ved å omsette en forbindelse av formel I med en metall-base eller et amin, såsom et alkali- eller jord-alkalimetall-hydroksyd eller et organisk amin. Eksempler på metaller brukt som kationer er natrium, kalium, magnesium, kalsium og lignende. Eksempler på aminer er dietanolamin, N, N'-dibenzyletylendiamin, cholin, etylendiamin og lignende.

Syreaddisjonssaltene eller base-saltene av forbindelsen av formel I er forskjellige fra den tilsvarende frie form i enkelte fysiske egenskaper, såsom oppløselighet i vann.

Forbindelsen med formel I og deres farmasøytiske salter kan eksistere i uoppløst så vel som oppløst form innebefattende hydrerte former. Hydreringen kan utføres automatisk i løpet av fremstillingsprosessen eller kan opptre gradvis som et resultat av hydroskopiske egenskaper av et opprinnelig vannfritt produkt. For kontrollert fremstilling av et hydrat kan et fullstendig eller delvis vannfritt produkt utsettes for en fuktig atmosfære (f.eks. ved ca. +10"C til +40°C<*>. Solvater med farmasøytisk akseptable løsningsmidler så som etanol kan erholdes i løpet av f.eks. krystalliser-ing. ;Enkelte forbindelser fremskaffet ved foreliggende oppfinnelse har asymmetriske sentre. Den rene D-isomer, rene L-isomer så vel som blandinger derav innebefattende racemiske blandinger er også ombefattet av foreliggende oppfinnelse. ;Forbindelsene fremstilt med formel I, deres salter, hydrater og solvater oppviser en bred antibakteriell aktivitet mot gram-positive og gram-negative organismer og Mycoplasma og kan bli brukt som midler for behandling og profylaxe av infeksjonssykdommer. De in vitro og in vivo antibakterielle aktiviteter av forbindelsene med formel I, deres salter, hydrater og solvater er vist som følger: ;1. In vitro antibakterielle aktiviteter ;De in vitro antibakterielle aktiviter av det representative pyrido[3,2,l-ij]-l,3,4-benzoksadiazin-derivater med formel I, deres salter, hydrater og solvater ble undersøkt ved den standardiserte agarfortynningsmetoden [se: Chemotherapy, 22, 1126 (1974)]. Deres minste inhibitoriske konsentra-sjoner (MIC i ug/ml) er vist i tabell 1 og tabell 2. Forbindelsene som blir brukt her ble dannet ved de respektive eksempler som nevnt nedenfor. ;2. In vivo terapeutisk effektivitet ;De in vivo antibakterielle aktiviteter av pyrido[3,2,1-ij]-1,3,4-benzoksadiazin-derivatene fremstilt i følge eksempel 2a, som nevnt nedenfor ble undersøkt mot dødelig infeksjon av Escherichia coli ML4707, Pseudomonas aeruginosa 4au542 og Streptococcus pneumoniae 6-001. ICR-mus med vekt ca. 20 g ble infisert ved intraperitoneal injeksjon av en tilsvarende bakteriell supsensjon. Forsøksforbindelsen ble til-ført oralt eller subkutant (s.c.) samtidig med injeksjonen. Dødeligheten ble observert over 5 dager. Den respektive 50% effektive dose (ED50, mg/kg) som beskytter 50% av dyrene fra død forårsaket ved infeksjon, er vist i tabell 3. ;3. Akutt toksisitet ;De respektive LD50 verdier av de forbindelsene erholdt i eksemplene 2 og 2a nedenfor er mer enn 2000 mg/kg. Den akutte toksisitet av disse forbindelser ble undersøkt ved oral tilførsel i ICR-mus. ;Forbindelsene med formel I, deres salter, hydrater og solvater oppviser et bredt antimikrobielt spektrum mot gram-positive og gram-negative bakterier og mykoplasma, spesielt mot dem som er motstandsdyktige for forskjellige antibiotika, så som penicilliner, cephalosporiner, amino-glykosider, tetra-cykliner og lignende. ;Videre har forbindelsene med formel I, deres salter, og solvater lav toksisitet og en kraftig og bred antimikrobi-ell effektivitet. De beskyttende virkninger av disse forbindelser på systemiske bakterielle infeksjoner i mus, er større enn av de syntetiske antibakterielle midler som er tilgjengelige konvensjonelt. Derfor kan disse forbindelser effektivt anvendes for forhindring eller behandling av sykdommer forårsaket av gram-positive og gram-negative bakterier og bakterioide mikroorganismer i mennesker eller dyr. ;For eksempel kan sykdommer forårsaket av de følgende mikroorganismer eller av blandinger av de følgende mikroorganismer bli behandlet og/eller forhindret: Staphylococcus, Streptococcus, Aerococcus, Enterococcus, Micrococcus, Laktobasillus, Bifidobacterium, Clostridium, Eubakterium, Peptococcus, Peptostreptococcus, Propionbacterium, Escherichia, Citrobacter, Campylbacter, Enterbacter, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Serratia, Salmonella, Shigella, Vibrio, Aeromonas, Haemophilus, Neisseria, Acinetobacter, Alcaligenes, Bordetella, Bcteroider, Fusobacterium, Mycoplasma og andre mikroorganismer. ;Forbindelsene med formel I, deres salter, hydrater og solvater kan tilføres oralt eller ikke-oralt til mennesker eller dyr ved forskjellige vanlige tilføringsmetoder. ;Videre blir forbindelsene med formel I, deres salter, hydrater og solvater brukt enkeltvis eller sammen med hjelpestoff, flytende fortynningsmidler, bindemidler, smøremidler, fuktningsmidler osv. f.eks i form av generelle medisinske blandinger så som tabletter, granuler, sukker-belagte tabletter, pulver-kapsler, geler, tørre siruper, sirupampuller, suspensjoner, væsker, emulsjoner, salver, ;pasta, kremer, suppositorer og lignende. ;Videre kan oppløsningsforsinkende midler, absorpsjonsakse-lerende midler, overflateaktive midler og lignende bli brukt som andre tilsetningsstoffer for sammensetningen d.v.s. en hver form som er farmasøytisk akseptable kan brukes. ;Forbindelsene med formel I, deres salter, hydrater og solvater kan brukes alene eller som blandinger av to eller flere forskjellige typer av forbindelser, og mengden av forbindelsene er ca. 0,1 til 99,5%, fortrinnsvis 0,5 til 95% basert på vekten av den totale medisinske blanding. ;Den medisinske blanding inneholdende en forbindelse med formel I, dens salt, hydrat eller solvat kan fremstilles i en kombinasjon av forbindelsene eller blandinger derav med andre vanlige forbindelser som er farmasøytisk aktive. ;En dose pr. dag til en pasient av den nye forbindelse med fornel I, dens salt, hydrat eller solvat kan varieres avhengig av individet, typen, vekten og tilstanden som skal avhjelpes, men ligger generelt i området 0,5 til 500 mg pr. kg kroppsvekt, fortrinnsvis ca. 1 til 300 mg pr. kg kropps-vekt. ;Isokinoliner med en kondensert oksametylenering (dvs. som danner pyrido[l,2,3-de]-l,4-benzoksazinderivater) er kjent f.eks. fra EPOS 47005. Imidlertid skiller forbindelsene med formel I seg signifikant fra disse ved at de har to nitro-genatomer i nabostilling i den kondenserte ring (og danner således [3,2,l-ij]-l,4-benzoksadiaziner). Disse forbindelser, som vist ovenfor, utmerker seg ved fremragende og bred antibakteriell aktivitet mot grampositive og gramnegative mikroorganismer og mykoplasma. ;Følgende eksempler illustrerer fremstilling av mellomprodukter med formel V og deres anvendelse for å fremstille de tilsvarende sluttprodukter med formel I. ;Fremstilling av utgangsmaterialer ;Referanse eksempel ;Fremstilling av dietyl N- f 3. 4- difluor- 2- hydroksyfenyl)-aminometylenmalonat. (a) En oppløsning av 2,3-difluor-6-nitrofenol (500 mg) i metanol (7 ml) ble hydrogenert over 5% Pd/C (60 mg) i 6 timer. Reaksjonsblandingen ble filtrert under nitrogen-strøm, og filtratet ble inndampet under redusert trykk for å gi 414 mg av rå 2-amino-5,6-difluorfenol. (b) En blanding av ovenfor nevnte amin (414 mg) og dietyl-etoksymetylenmalonat (618 mg) ble oppvarmet ved 130°C under nitrogenatmosfære i 5 minutter. Det resulterende krystallinske residuum ble triturert med etanol og filtrert for å gi 590 mg av dietyl-N-(3,4-difluor-2-hydroksyfenyl)-amino-metylenmalonat, smeltepunkt 178-180°C, MS m/z 315 (M<+>). Ytterligere 59 mg av krystallene ble erholdt etter kisel-gelkolonne-kromatografi av moderluten ved å bruke CHC13/-aceton (20:1) som eluent. ;Fremstilling av etyl- 8- benzyloksy- 6, 7- difluor- 4- hydroksy- 3-kinolinkarboksylat (Rute 1). ;(c) Til en blanding av dietyl-N-(3,4-difluor-2-hydroksy-fenyl)aminometylenmalonat (80 mg) og vannfritt kalium-karbonat (70 mg) i tørt dimetylformamid (1,5 ml) ble det tilsatt benzylbromid (30 ul). Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 2 timer. Etter fjerning av oppløsningsmid-delet under redusert trykk ble residuet igjen oppløst i diklormetan og utfellingen ble filtrert av. Filtratet ble vasket med vann, tørket over vannfritt natriumsulfat og inndampet. Det krystallinske residuum ble vasket med n- ;hexan og omkrystallisert fra metanol for å gi dietyl-N-(2-benzyloksy-3,4-difluorfenyl)aminometylenmalonat (90 mg), smeltepunkt 87°C, MS m/z 405 (M<+>). (d) En oppløsning av det ovenfor nevnte malonat (280 mg) i difenyleter (2,8 ml) ble oppvarmet til 250°C i 30 minutter under nitrogenatmosfære. Reaksjonsblandingen ble avkjølt, og etanol generert i reaksjonsmediet ble fjernet under redusert trykk. Den mørkebrune oppløsning ble overført til en kolonne kiselgel (10 g) fulgt av suksessiv eluering med benzen, diklormetan og diklormetan/-aceton (30:1). Råfrak-sjonene ble kombinert, og oppløsningsmiddelet ble fjernet under redusert trykk for å gi et krystallinsk residuum. Residuet ble vasket med med en blanding av n-hexan og etylacetat for å gi 90 mg av etyl-8-benzyloksy-6,7-difluor-4-hydroksy-3-kinolinkarboksylat. En analystisk prøve, smeltepunkt 220-201°C; MS m/z 359 (M<+>), ble fremstilt ved omkrystallisering fra metanol. Fremstilling av etyl- 8- benzyloksy- 6f7- difluor- 4- hydroksy- 3-kinolinkarboksylat (Rute 2) Til en omrørt oppløsning av etyl-6,7-difluor-4,8-dihydrok-sy-3-Jft.nolinkarboksylat (300 mg) i tørt dimetylformamid (6 ml) ble det tilsatt vannfritt kaliumkarbonat (308 mg) og deretter benzylklorid (145 pl). Blandingen ble omrørt ved 55-65"C i 11 timer. Reaksjonsblandingen ble fortynnet med vann (30 ml) og ekstrahert med kloroform. Ekstraktet ble tørket over vannfritt natriumsulfat og konsentrert under redusert trykk. Residuet ble kromatografert på kiselgel (7 g) ved å bruke aceton/kloroform (1:20) som eluent for å gi 113 g etyl-8-benzyloksy-6,7-difluor-4-hydroksy-3-kinolin-karboksylat, smeltepunkt 200-201°C; MS m/z 359 (M<+>) etter omkrystallisering fra metanol. Fremstilling av etyl- benzyloksy- 6 r7 - difluor- 1-( formyl-metylamino)- 4- okso- lf 4- dihydro- 3- kinolinkarboksylat (e) Etter at en blanding av etyl-8-benzyloksy-6,7-difluor-4--hydroksy-3-kinolinkarboksylat (410 mg) og vannfritt kalium-karbonat (315 mg) i tørr dimetylformamid (10 ml) ble omrørt i 3 timer, ble det tilsatt 0-(2,4-dinitrofenyl)hyd-roksylamin (260 mg). Blandingen ble omrørt ved romstemperatur i ytterligere 6,5 timer. Etter fjerning av oppløsnings-middelet under rdusert trykk ble det tilsatt vann (12 ml), og blandingen ble omrørt ved romstemperatur i 3 timer. Utfellingen ble samlet opp ved filtrering og vasket med kaldt vann og så med eter for å gi 405 mg etyl-l-amino-8-benzyloksy-6,7-difluor-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkar-boksylat. En analytisk prøve, smeltepunkt 143-144°C; MS m/z 374 (M<+>), ble fremstilt ved omkrystallisering fra metanol. (f) 98% maursyre (0,60 ml) til tilsatt til eddiksyrean-hydrid ;(1,51 ml) ved 0°C. Blandingen ble omrørt ved 0°C i 15 minutter, ved 50°C i 15 minutter og så avkjølt til 0°C. Til denne oppløsning ble det tilsatt dråpevis det ovenfor nevnte amin (400 mg) i 98% maursyre (2,1 ml). Blandingen ble omrørt ved romstemperatur i 2 dager. Reaksjonsblandingen ble inndampet under redusert trykk for å gi det kry-stalliniske residuum, som ble omkrystallisert fra etanol for å gi 410 mg etyl 8-benzyloksy-6,7-difluor-1-(formyl-amino)-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylat, smeltepunkt 188-190°C; ;MS m/z 402 (M<+>) ;(g) En blanding av det ovenfor nevnte formamid (400 mg), vannfritt kaliumkarbonat (275 mg) og vannfritt dimetylformamid (17 ml) ble omrørt i romtemperatur i 1,5 timer. Metyljodid (0,19 ml) ble tilsatt til blandingen, og om-røringen fortsatte i 2,5 timer. Oppløsningsmiddelet ble fjernet under redusert trykk, og residuet ble adskilt ;mellom kloroform og vann. Det organiske lag ble tørket over vannfritt natriumsulfat og konsentrert til tørrhet under redusert trykk. Residuet ble omkrystallisert fra etanol for å gi 335 g etyl 8-benzyloksy-6,7-difluor-1-(formylmetyl-amino)-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylat, smeltepunkt 180-181°C; ;MS m/z 416 (M<+>) ;Fremstilling av 6r7- difluor- 8- hydroksy- l-( metylamino)- 4-- okso- 1r 4- dihydro- 3- kinolinkarboksylsyre (h) Etyl 8-benzyloksy-6,7-difluor-1-(formylmetylamino)-4-okso-1,4-dihydro-3-kinolinkarboksylat (330 mg) ble hydrogenert over 5% Pd/C (50 mg) i kloroform (14 ml) i 4 timer. Reaksjonsblandingen ble fortynnet med metanol (14 ml) og filtrert. Den filtrerte kake ble vasket med kloroform/- metanol (1:1). De kombinerte filtrater ble inndampet, og residuet ble omkrystallisert fra etanol for å i 239 m etyl-6, 7-difluor-1-(formylmetylamino)-8-hydroksy-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylat, smeltepunkt 221-225°C (dec); MS m/z 326 (M<+>). (i) Blandingen av ovennevnte ester (210 mg) og 0,5N natri-umhydroksyd (5,2 ml) ble oppvarmet til 100°C i 2 timer under nitrogenatmosfære. Reaksjonsblandinen ble gjort sur med eddiksyre (0,16 ml). Utfellingen som ble separert fra, ble filtrert, vasket med vann og tørket under redusert trykk for å gi 168 mg 6,7-difluor-8-hydroksy-l-(metylamino)-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylsyre. En analytisk prøve, smeltepunkt 248-250°C (dec); MS m/z 270 (M<+>), ble fremstilt ved omkrystallisering fra etanol. ;Eksempel 1 ;Fremstilling av 6- fluor- 8- hydroksy- 7-( l- imidazoylyl)- 1-( metylamino)- 4- okso- l r4 - dihydro- 3- kinolinkarboksylsyre ;Karbonyldiimidazol (32 mg) ble tilsatt til en omrørt opp-løsning av 6,7-difluor-8-hydroksy-l-(metylamino)-4-okso-1,4-dihydro-3-kinolinkarboksylsyre (50 mg) erholdt i refer-anseeksempel (i) i tørt dimetylformamid (2 ml). Omrøringen fortsatte ved romstemperatur i 2 timer og så ved 80°C i 5 timer. Oppløsningsmiddelet ble fjernet under redusert trykk, og residuet ble suspendert i vann og pH ble justert til 5 med eddiksyre. Utfellingen som ble separert ble filtrert og vasket med metanol for å gi 35 mg 6-f luor-8-hydroksy-7-(l-imidazoylyl)-1- (metylamino) -4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylsyre som et blekt gul pulver. FAB-MS m/z 319 (MH<*>); ^-NMR (d6-DMS0) 6: 2,82 (3H,s), 7,10 (1H, d, J=10,7 Hz), 7,61 (1H, d), 7,75 (1H, d), 8,62 (1H-,s),

8,92 (lH,s) 15,33 (1H, br.s).

Eksempel 2

Fremstilling av 9-fluor-10-fl-imidaz oyl)- 3- metyl- 7- okso-2. 3- dihydro- 7H- pyridor3. 2. 1- ij1- 1r 3 r4- benzoksadiazin- 6-karboks<y>1s<y>re

En oppløsning av 6-fluor-8-hydroksy-7-(1-imidazolyl)-l-metylamino)-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylsyre (15 mg) erholdt i eksempel 1 i en blanding av 35% formalin (lml) og dioxan (1 ml) ble varmet opp til 100-110"C i 1,5 timer under nitrogenatmosfære. Oppløsningsmiddelet ble fjernet under redusert trykk, og det krystallinske residuum ble vasket med metanol for å gi 9-fluor-10-(1-imidazoylJ-S-metyl^-okso^ ,3-dihydro-7H-pyrido[3, 2,1-ij]-1,3,4-benzoks-adiazin-6-karboksylsyre som et blekt rosa pulver. En

analytisk prøve, smeltepunkt >300°C; FAB-MS m/z 331 (MH<+>)

ble fremstilt ved omkrystallisering fra dimetylformamid og eter.

På analog måte omdannes den følgende utgangsforbindelse omfattet av formel V til de tilsvarende sluttprodukter omfattet av formel I: 2a) 6-fluor-8-hydroksy-l-(metylamino)-7-(4-metyl)-1-pipera-zinyl)-4-okso-l,4-dihydro-3-kinolinkarboksylsyre-hydro-klorid ble erholdt som gule krystaller FAB-MS m/z 350 (MH<+>)-HCl). Dette krystallinske råmateriale ble brukt direkte uten ytterligere rensing for cykliseringen til 9-fluor-3-metyl-10-(4-metyl)-l-piperazinyl)-7-okso-2,3-dihydro-H-pyrido[3,2,1-ij]-1,3,4-benzoksadiazin-6-karboksylsyre; lysegule krystaller smp. 268-269°C (spaltning); MS m/z 362 (M<+>).

Claims (3)

1. Kinolinderivater karakterisert ved med den generelle formel V hvor R<1> betyr en imidazol- eller en 4-metyl-l-piperazin-ring; og R2 er et lavere alkylradikal.

2. Forbindelse i henhold til krav 1, karakterisert ved at den er 6-fluor-8-hydroksy-7-(1-imidazolyl)-1-(metylamino)-4-okso-l,4-di-hy dr o - 3 - k i noi i nk ar bok sy 1 sy re.

3. Forbindelse i henhold til krav 1, karakterisert ved ved at den er 6-fluor-8 hydroksy-1-(metylamino)-7-(4-metyl-l-piperazinyl)-4-okso-1,4-dihydro-3-kinolinkarboksylsyre.