NO864307L - Fremgangsmaate for fremstilling av 5-heterocycliske-2,4-dialkyl-3h-1,2,4-triazol-3-thioner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår 5-aryl-2,4-dialkyl-3H-1,2,4-triazol-3-thioner, mellomprodukter og fremgangsmåter for fremstilling av disse, deres farmakologiske egenskaper og deres anvendelse som antidepressive midler.

Nærmere bestemt angår oppfinnelsen forbindelser av formel

og tautomerer derav, og farmasøytisk akseptable salter derav hvori R betegner halogen, C-^_g-lavere alkyl, C-^_g-lavere alkoxy, hydroxy eller trifluormethyl hvor n er 0, 1 eller 2, hver av 1*2 og R.^betegner uavhengig C-^_g-lavere alkyl eller hydrogen,

og "Het" betegner en heterocyklisk gruppe.

Fortrinnsvis betegner halogen klor eller fluor, og methyl og ethyl representerer de foretrukne lavere alkylgrupper, selv om alle de rettkjedede, forgrenede og cykliske represen-tanter derav slik som n-propyl, cyclopentyl, cyclohexyl og cyclopropyl innbefattes. Lavere alkoxyradikaler innbefatter ethere med alkylgrupper som svarer til C^_g-alkylgruppen. Fortrinnsvis er n lik 1 som representerer en mono-substituert heterocycklisk gruppe hvor den R-substituerte gruppe er en gruppe lokalisert ved hvilke som helst av carbonatomene på

den heterocykliske gruppe. Ved disubstitusjon (selv om ikke dette er foretrukket) er også de to R-substituenter lokalisert på et carbonatom av den heterocykliske gruppe. De tautomere former er innbefattet for hver av forbindelsene som omfattes av formel I. Fortrinnsvis betegner R2og R^hver en alkyl-gruppe, spesielt methyl eller ethyl, og hvor de forbindelser hvori R2eller R4er hydrogen, forutsies å ha nominell aktivitet.

Eksempler på "Het" i formel I er slike heterocykliske grupper som 2-, 3- eller 4-pyridyl, 4- eller 3-furyl, 2- eller 3-thienyl, pyrrol-2-yl, N-C-L_6-alkylpyrrol-2-yl, 2-, 3- eller

4-piperidinyl eller deres N-C^_g-alkylsubstituerte homologer, 6-isokinolyl, 6-kinolyl og 3-kinolyl. Foretrukket er 4-pyridyl, med eller uten en R-substituent, i særdeleshet når Rg er monoklor eller monomethyl. Kjente salter dannet med de heterocykliske grupper, anvendes generelt hvor hydrokloridet er hensiktsmessig og med generelt anvendelsesområde, og slike salter dannes etter standardteknikker velkjente innen faget.

Forbindelsene av formel I kan lett fremstilles under anvendelse av fremgangsmåter og prosedyrer som analogt er kjent innen faget som illustrert ved følgende reaksjonsskjema:

Reaksjonsskj erna

hvori R„, R., R -Het- er som tidligere definert.

I trinn A utføres fremstilling av thiosemicarbazidene (IV) lett ved omsetning av et hydrazin (II) med et isothiocyanat (III) ved å bringe reaktantene i kontakt i et egnet løsnings-middel. Reaksjonen er relativt rask og kan utføres ved fra 0°C til romtemperatur. Selv om reaksjonen forløper hurtig, kan blandingen stå i opp til 24 timer uten noen signifikant ned-settelse i utbyttet. Tilbakeløpsbetingelser kan anvendes, men er ikke foretrukne. Praktisk talt alle løsningsmidler (med unntak av vann og organiske syrer) kan anvendes. Vannfrie alkoholer (fortrinnsvis ethanol eller methanol) er foretrukne, selv om DMF, CHC13, CH2C12, THF og Et20 også kan anvendes. De nødvendige hydraziner og isothiocyanater er lett tilgjengelige, men kan også fremstilles etter kjente teknikker som er selvsagte for fagmannen. I trinn B kan de ønskede benzoyl-substituerte thiosemicarbazider (VI) fremstilles ved omsetning av thiosemicarbazidene (IV) med et R-substituert benzoylklorid (V) i et aprotisk løsningsmiddel slik som pyridin, CHCl^, THF og lignende. Acyleringen forløper relativt lett ved temperaturer varierende fra 0°C til romtemperatur i fra 3 til 24 timer, selv om forhøyede temperaturer (f.eks. tilbakeløps-temperaturer) kan anvendes. Igjen er syrehalogenidene (V) generelt kommersielt tilgjengelige, men kan også fremstilles fra de tilsvarende syrer som er tilgjengelige fra selvsagte utgangsmaterialer.

I trinn C underkastes benzoylthiosemicarbazidene (VI) en cykliseringsreaksjon som utføres ved oppvarming av forbindelsene (VI) i en vandig base, fortrinnsvis under anvendelse av 1 molarekvivalent av basen (f.eks. natriumbicarbonat eller natriumhydroxyd). Alkoholiske baser kan anvendes, men er generelt mindre ønskelige. Reaksjonen utføres ved løsnings-midlets tilbakeløpstemperatur, fortrinnsvis ved 65-100°C. I praksis behøver thiosemicarbazidene (VI) ikke renses for anvendelse i trinn C slik at til og med 1:1-blandinger med pyridin-hydroklorid kan anvendes.

De etterfølgende, spesifikke eksempler illustrerer fremstilling av forbindelsene.

Fremstilling av R^, R^- substituerte- thiosemicarbazider

Eksempel 1

2, 4- dimethylthiosemicarbazid

Til en omrørt løsning av 16,0 ml (3,00 x 10 1 mol) methylhydrazin og 50 ml tørr ethanol ble dråpevis tilsatt en løsning av 22,0 g (3,00 x IO<-1>mol) isothiocyanat og 30 ml tørr ethanol. Reaksjonen er exoterm, og reaksjonsblandingen tilbakeløpskoker svakt etter som isothiocyanatet tilsettes.

Et bunnfall ble raskt dannet. Etter omrøring over natten ble reaksjonsblandingen avkjølt på et isbad. Bunnfallet ble deretter oppsamlet ved filtrering, vasket med litt kald isopropanol og tørket ved hjelp av sug under dannelse av et lyst, gult pulver: 26,7 g (75%). Dette materiale ble krystallisert to ganger fra vann og to ganger fra isopropanol under dannelse av små, farveløse nåler: 14,7 g (41%), smp. = 135-137°C.

Fremstilling av R 1-benzoy1-R„,R.-thiosemicarbazider

3 n 2—_4

Eksempel 2

2, 4- dimethyl- l-( 4- pyridoyl)- thiosemicarbazid

-2

Til en omrørt løsning av 6,7 g (5,6 x 10 mol) 2,4-dimethylthiosemicarbazid og 150 ml pyridin ble dråpevis tilsatt

-2

4- pyridoylklorid, (HC1 10,0 g, 5,62 x 10 mol). Etter omrør-ing i 17 timer ble løsningsmidlet fordampet til tørrhet under dannelse av en blanding av det ønskede 1-(4-pyridoyl)-2,4-dimethylthiosemicarbazid og pyridin-hydroklorid. Generelt ble denne blanding anvendt uten ytterligere rensing i det etterfølgende cykliseringstrinn. Hvis rent 1-(4-pyridoyl)-2,4-dimethylthiosemicarbazid ønskes, behandles den ovenfor angitte blanding med vann, og det materiale som ikke oppløses, opp-samles ved filtrering. Etter tørking ved hjelp av sug krystal-liseres dette materiale.

Fremstilling av sluttprodukter

Eksempel 3

5- ( 4- pyridy])- 2 , 4- dimethyl- 3H- l, 2 , 4- triazol- 3- thion

1:1-blandingen _1 fra eksempel 2 og 1 molar vandig NaHCOJ-, (100 ml, 1,00 x 10 mol) ble omrørt og oppvarmet til tilbake-løpskokning. Etter tilbakeløpskokning i 15 timer fikk reaksjonsblandingen avkjøles på et isbad. Det resulterende bunnfall ble oppsamlet ved filtrering og ble tørket ved hjelp av sug. Det ønskede produkt ble krystallisert fra ethyl-acetat/hexan under dannelse av store, farveløse plater: 4,1 g (35%), smp. 150-152°C.

Ved på lignende måte å erstatte reaktantene i eksempel 1-3 med egnede R2,R^-substituerte reaktanter og hovedsakelig følge de her beskrevne teknikker, ble det fremstilt 2,4-dimethyl-5-heterocyklisk—3H-1,2,4-triazol-3-thion av formel I hvori den heterocykliske gruppe er som ovenfor angitte når "R -Het-"

er som definert.

Andre forbindelser omfattet av formel I, kan på lignende måte fremstilles under anvendelse av de prosedyrer som er beskrevet i eksempel 1-3.

Under anvendelse av standard laboratoriemetodikk kan de farmakologiske egenskaper og deres relative styrke lett bestemmes. Sammenlignet med andre midler som klinisk er kjent for å være anvendbare som antidepressive midler, kan doseringsregimet lett bestemmes av fagmannen.

Eksempelvis er en bestemmelsestest med hensyn til forhindring av reserpinfremkalt ptosis i mus og rotter, en standard-utprøvning. I disse tester anbringes grupper av oppveide mus eller rotter individuelt i nettingbur og administreres testforbindelsen eller bærer. På et valgt tidspunkt administreres deretter reserpin, fremstilt som en 4 mg/ml løsning i fortynnet eddiksyre til rotter i en dose på 4 mg/kg subkutant, og til mus som en 0,2 mg/ml løsning i fortynnet eddiksyre i en dose på 2 mg/kg intravenøst i halevenen. I hver bestemmelse undersøkes dyrene individuelt i en plexiglass-sylinder 90 minutter senere. Forhindring eller forsinkelse i ptosis betraktes som signifikant hvis den midlere lukning av begge øyne er mindre enn 50% etter en observering i 30 sekunder. EDj-Q-verdien for forhindring av ptosis er definert som den dose av testforbindelsen som signifikant forhindrer ptosis i 50%

av testdyrene.

I disse tester har imipramin en EDj-q på 2,6 mg/kg

(under anvendelse av en 30 minutters forbehandlingstid i rotter). I mus har imipramin ved en 60 minutters forbehandlingstid en ED^q på 4,1 mg/kg.

En annen prøve anvendt for å bestemme antidepressiv aktivitet, er testing med hensyn til antagonisme overfor RO-4-1284<*->fremkalt hypotermia. (<*>Niemegeers, Carlos,

J.E. "Antagonism of Reserpine - Like Activity", forf. av

S. Fielding og Lal, utgitt av Futura, s. 73-98). I denne

test oppveies grupper av hannmus og anbringes individuelt i nettingbur. Rektaltemperaturen på hver mus nedtegnes, og testforbindelsen eller bærer administreres deretter. På et valgt tidspunkt administreres deretter RO-4-1284, fremstilt som en 2 mg/ml løsning i destillert vann, i en dose på 20 mg/kg i.p. Musene anbringes deretter i et kaldt rom (2,22°C) i 30 minutter og bringes deretter tilbake til romtemperatur i 30 minutter. På dette tidspunkt (60 minutter etter R0-4-1284-administrering) observeres rektal temperaturen for hver mus igjen. Under disse betingelser forårsaker RO-4-1284 et fall i rektaltemperaturen på 10 til 12°C. Slutt-temperaturene på kontrollgrupper av ti RO-4-1284-behandlede mus fra et antall forsøk kombineres til en "historisk kontroll" på 100 mus. Denne kontroll oppdateres periodevis ved erstatning av de eldste data. Ethvert legemiddelbehandlet dyr som har en sluttemperatur (etter RO-4-1284) som er større enn gjennomsnittet 2 S.D. av den RO-4-1284 historiske kontroll, betraktes å utvise signifikant antagonisme overfor den hypotermiske effekt av RO-4-1284. ED^^-verdien for anta-gonismen er definert som den dose av testforbindelsen som signifikant antagoniserer RO-4-1284 hypotermia i 50% av testdyrene.

Under anvendelse av en 60-minutters forbehandlingstid og disse kriterier for vurdering av effekten, ble desipramin funnet å ha en ED^ på 0,1 mg/kg i.p., imipramin en ED^ på 1,8 mg/kg i.p., "Catron" en ED5Qpå 0,7 mg i.p.

Basert på standard laboratoriemetodikk såvel som sammen-lignende studier med kjente midler, er forbindelsene ifølge oppfinnelsen forventet å ha farmakologisk aktivitet som generelt tilskrives antidepressiva, og forbindelsene ifølge oppfinnelsen vil således høyne sinnstilstanden i pasienter som lider av depresjon og vil derfor ha et sluttelig anvendelsesområde når det gjelder behandling av pasienter som lider av endogen depresjon, et uttrykk som anvendes om hverandre for psykotisk eller involusjonsdepresjon. Ved denne anvendelse vil forbindelsen (I) utvise en relativt rask virknings-start og ha en forlenget aktivitetsvarighet. Generelt for-ventes forbindelsene å utøve sin antidepressive aktivitet ved doseringsnivåer på 0,25-25 mg/kg kroppsvekt pr. dag,

selv om selvsagt graden av strenghet av sykdomstilstanden, alder på pasienten og andre faktorer bestemt av legen, vil influere på det eksakte forløp og doseringsregimet som er egnet for hver pasient. Generelt er parenteralt administrerte doser ca. 1/4 til 1/2 av den oralt administrerte dose.

For oral administrering kan forbindelsene formuleres i faste eller væskeformige preparater slik som kapsler, piller, tabletter, pastiller, pulvere, løsninger, suspensjoner eller emulsjoner. De faste enhetsdoseringsformer kan være en kapsel som kan være av vanlig gelatintype inneholdende f.eks. smøremidler og inert fyllstoff slik som lactose, sucrose eller maisstivelse. I en annen utførelsesform kan forbindelsene av generell formel I tabletteres med konvensjonelle tablettbaser slik som lactose, sucrose og maisstivelse, i kombinasjon med bindemidler slik som acacia, maisstivelse eller gelatin, oppbrytende midler slik som potetstivelse eller alginsyre, og et smøremiddel slik som stearinsyre eller magnesiumstearat.

For parenteral administrering kan forbindelsene administreres som injiserbare doser av en løsning eller suspensjon av forbindelsen i et fysiologisk akseptabelt fortynningsmiddel med en farmasøytisk bærer som kan være en steril væske slik som vann, alkoholer, oljer og andre akseptable organiske løsningsmidler, med eller uten tilsetning av et overflate-aktivt middel og andre farmasøytisk akseptable hjelpestoffer. Eksempler på oljer som kan anvendes i disse preparater, er petroleumoljer, og oljer av animalsk, vegetabilsk eller syntetisk opprinnelse, f.eks. peanøttolje, soyabønneolje og mineralolje. Generelt er vann, saltvann, vandig dextrose og beslektede sukkerløsninger, ethanol og glycoler slik som propylenglycol eller polyethylenlgycol eller 2-pyrrolidon, foretrukne væskebærere, i særdeleshet for injiserbare løs-ninger.

Forbindelsene kan administreres i form av en depot-injeksjon eller implantatpreparat som kan formuleres på en slik måte at det muliggjøres en forlenget frigivelse av aktiv bestanddel. Den aktive bestanddel kan presses til pellets eller små sylindere og implanteres subkutant eller intramuskulært som depotinjeksjoner eller implantater. Implantater kan anvende inerte materialer slik som bioned-brytbare polymerer eller syntetiske silikoner, f.eks. Silastic<®>, en silikongummi fremstilt av Dow-Corning Corpor-ation.

Som tilfelle er i mange klasser av forbindelser som generelt er egnet på grunn av en bestemt farmakologisk aktivitet som har en sluttelig terapeutisk anvendelse, er visse undergrupper og visse spesifikke medlemmer av klassen foretrukne på grunn av deres totale terapeutiske indeks, bio-kjemiske og farmakologiske profil. I dette tilfelle er de foretrukne forbindelser de hvori både R2~og R^-gruppene er methyl eller ethyl, de hvori R-substituenten er klor eller fluor, de hvori R^-heterocykliske grupper er 4-, 3- eller 2-pyridyl, og hver heterocyklisk gruppe med klor eller fluor bundet dertil.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av forbindelser av formel

og tautomerer derav, hvori R betegner halogen, C^ _g-lavere alkyl, C^ _g-lavere alkoxy, hydroxy eller trifluormethyl hvori n er lik 0, 1 eller 2, hver av R« og R^ uavhengig betegner C-^_g-lavere alkyl eller hydrogen, og "Het" betegner en heterocyklisk gruppe, karakterisert ved at et thiosemicarbazid av formel

cykliseres.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at cykliseringen utføres ved oppvarming av mellomproduktet (II) i et egnet løsnings-middel i nærvær av en base.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at basen er en vandig base.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at oppvarmingen utføres til reaksjonsblandingens tilbakeløpstemperatur.

5. Fremgangsmåte for fremstilling av 5-(4-pyridyl)-2,4-dimethyl-3H-l,2,4-triazol-3-thion ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det som mellomprodukt anvendes 2,4-dimethy1-1-(4-pyridoyl)-thiosemicarbazid.