Способ получения 5-(4-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)-метилентиазолидинона-4 или его производных Советский патент 1989 года по МПК C07D277/34 A61K31/426 A61P19/02 

Изобретение относится к способу получения новых химических соединений 5-(4-гидрокси-3,5-ди-трет.бутилфенил)- метилентиазолидинона-4 или его производных, которые обладают противовод- палительными и противоартритными

свойствами и могут найти применение в медицине.

Цель изобретения - получение новых 5-(4-гидрокси-3,5-ди-трет.бутил- фенил) -метилентиазолидинонов, облада

см

ющих новыми фармакологическими свойствами в этом ряду соединений.

Пример 1, Получение 5-(3,5- -ди-трет.бутил-4-гидроксифенил)мети лен-2-тиоксо-4-тиазолидинон (соединение На) .

В атмосфере азота в 2500 мл ледяной уксусной кислоты нагревают до кипения 117,2 г 3,5-ди-тpeт.-бyтил-4- гидpoкcибeнзaльдeгидa, 66,6 г родани- на и 143,5 г плавленного ацетата натрия. После нагревания в течение 23 ч реакционную смесь охлаждают и переносят в смесь 1 л этанола и 1 л ледяной воды и перемешивают. Добавляют 500 мл воды после перемешивания в течение 30 мин и образовавшийся осадок отделяют фильтрованием. Твердое вещество взвешивают в 500 мл этилацетата и фильтруют. Полученный осадок растворяют в 3 л этанола, кипятят и добавляют воду до помутнения раствора примерно 450 мл . После охлаждения смеси до комнатной температуры фильтрованием получают 99,6 г целевого продукта, т.пл. около 260°С.

Вычислено, %: С 61,86; Н 6,63; N 4,01.

C,,H,3NOiS,.

Найдено, %: С 62,13; Н 6,55; N 4,15.

Примеры 2-3. 5-(3,5-ди-трет бутил-4-гидроксифенил)-метилен-4-тиа- золидинон (соединение lib) и 5-(3,5- бис 1,1-диметилэтил)-5-(3,5-ди-трет. бутил-4-гидроксифенил)метш1-4-тиазо- лидинон (соединение Не) .

Раствор 69,9 г 5-(3,5-ди-трет.бy- тил-4-гидpoкcифeнил)мeтшleн-2-тиoкco- 4-тиазолидинона в 4 л этанола гидрируют под давлением 500 psi (35 атм) в течение суток при 100 С в присутствии 200 г 5% палладия на угле. Реакционную смесь отфильтровывают и испаряют досуха. Порциями продукт растворяют в 1 объеме горячего этилацетата, разбавляют 2 объемами гексана, фильтруют и загружают в хроматографи- ческую колонку, заполненную силикаге- лем. Вымыванием раствором 35%-ного этилацетата в гексане получают различные фракции, которые объединяют в соответствии с чистотой каждого соединения. В общей сложности хроматогра- фированием получено 4,6 г соединения НЪ. Фракции с преобладающим содержанием соединения lib кристаллизуют из смеси этилацетата с гексаном с по

0

5

0

5

0

5

0

5

лучением в общей сложности 13,79 г соединения lib.Повторной хроматографией фракций, содержащих загрязненное соединение 11с, на окиси кремния с применением для вымывания 25%-ного этилацетата в гексане получают в общей сложности 9,82 г соединения Не.

2.5-(3 ,5-ди-трет. бутил)-4-гидро- ксифенил метилен-4-тиазолидинон, т.пл, 209-213 С.

Вычислено, %: С 67,67; Н 7,89; N 4,38.

С ,gH. S.

Найдено, %: С 67,44; Н 8,11; N 4,65.

3.5-(3,5-бис( 1 , 1-диметилэтил)-4- гидроксифенил метил)-4-тиазолидкнон, т.пл. 149-152 С.

Вычислено, %: С 67,25; Н 8,47; N 4,36.

C,gH5,NO,S .

Найдено, %: С 67,43; Н 8,44; N 4,21.

Пример 4. 5-(3,5-ди-трет.бу- тил-4-гидроксифенил)метилен-3-метнл- 2-тиоксо-4-тиазолидинон.

Заглавное соединение получено с выходом 76% по методике примера 1 на основе 3,.бутил-4-гидрокси- бензальдегида и метилродамина, т.пл. 260°С.

Вычислено, %: С 62,77; Н 6,93; N 3,85; S 17,64.

С Н jKOjS j.

Найдено, Z: С 62,54; Н 7,05; N 3,66; S 17,82.

Пример 5. 5-(3,5-ди-трет.бу- тил-4-гидроксифенил)метилен-З-метил-4- тиазолидинон.

Заглавное соединение получено с выходом 71% кипячением 1 ч 10,31 г тио- на примера 4 с 38,15 мл три-н.-бутило- ловогидрида и 1,16 г азобисизобутиро- нитрила (АИБН) в 142 мл толуола. Продукт вьвделяют добавлением воды к охлажденной реакционной смеси, разделением слоев, промыванцем органического слоя 1 Н. соляной кислотой и насьпцен- ным раствором хлористого натрия, высушиванием над сульфатом магния, концентрированием в вакууме и очисткой остатка хроматографированием на сили- кагеле с использованием гексана в зт1.чяцетате с градиентом 10-50%. Очищенный продукт имеет т.пл. .

Вьгшслено, %: С 68,43; Н 8,13; N 4,20.

C,.

Найдено, %: С 68,68; Н 8,00; N 3,97.

Пример 6. 5-р,5-ди-трет,бу тил-4-гидроксифенил) метилен-3-этил- 4-тиазолидинон.

К раствору 9,58 г 5-(3,5-ди-трет, бутил-4-г идроксифенил) метил ен-4-тиа- золидинона в 150 мл тетрагидрофурана дббавляют 1,2 г 60%-ной дисперсии гидрида натрия в минеральном масле. После прекращения выделения газа прибавляют мл йодистого этила и реакционную смесь перемешивают 2 дня в атмосфере аргона. Смесь кипятят 6 ч, охлаждают, разбавляют диэтиловым эфиром и водой и добавлением I н. соляной кислоты устанавливают рН 3. Слои разделяют, органический слой промывают насыщенным раствором бикарбоната натрия и затем насьпценным раствором хлористого натрия. Концентрированием высушенного органического раствора и хроматографированием полученного остатка на силикагеле с использованием 1 0-30%-ного градиента этилацетата в гек сане получают 3,65 г целевого заглавного продукта, т.пл. 169-1 72,5

биторами фосфолипазы А. Более того, соединения проявили активность in vivo в различных системах испытания, предназначенных для выявления противовоспалительных и противоаритмичес- ких средств. Такое фармакодинамичес- кое действие показано в следующих системах испытания.

Опыты с каррагинином. Соединения испытаны на противовоспалительргую активность. В этом испытании воспаление вызывали инъекцией каррагинина в задние лапки крыс. Перед инъекцией вводили испытуемые соединения для опр -.-- деления процента ингибирования по сравнению с контрольными зверькамг.. Полученные результаты приведены i табл. 1 .

Таблица

ИЗОБРЕТЕНИЕ КАСАЕТСЯ ГЕТЕРОЦИКЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, В ЧАСТНОСТИ СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ 5-(4-ГИДРОКСИ-3,5-ДИ-ТРЕТ-БУТИЛФЕНИЛ)-МЕТИЛЕНТИАЗОЛИДИНОНА-4 ИЛИ ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ ФОРМУЛЫ CH=C[C(CH₃)₃-C(OH)=C[C(CH₃)₃]-CH=C-CH=C-C(O)-NR-CH₂-S, где R-H, или C₁-C₄-алкил, обладающих противовоспалительными и противоартритными свойствами, что может быть использовано в медицине. Цель - создание веществ с активностью, не характерной для данного класса. Синтез ведут реакцией 3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензальдегида с роданином при кипячении в среде ледяной уксусной кислоты в присутствии ацетата щелочного металла. Образующееся соединение восстанавливают триалкилоловогидридом в присутствии азобисизобутиронитрила при кипячении в среде инертного органического растворителя или водородом над палладиевым катализатором под давлением при 50-120°С. Целевой продукт выделяют непосредственно при R-H или его обрабатывают гидридом натрия и соединением формулы: R₁-J, где R₁-C₁-C₄-алкил, при кипячении в среде инертного органического растворителя с выделением целевого продукта, где R-C₁-C₄-алкил. Новые соединения ингибируют IN VITRO 5-липогеназу и фосфолипазу A₂, а также в дозе 30-50 мг/кг они ингибируют каррагининовый отек на 12-67%, вызванную антигеном гранулему на 5-67%, вызванный коллагеном артрит на 50-100%. Кроме того, эти соединения предотвращают вызываемое ишемией повреждение клеток, в частности повреждение нейрональных клеток в результате удара. 5 табл.

Вычислено, %: С 69, 12; Н 8,.41 ; N 4,03.

CjoH NOiS.

Найдено, %: С 69,39; Н 8,52; N 4,30.

Примеры 7-8. По методике примера 6, используя соответствующие йодистые алкилы, получают следующие соединения.

Вычислено, %: С 69,76; Н 8,64; N 3,87.

С4,Н j,NOiS.

Найдено, %: С 70,5; Н 8,76; N 4,01.

Вычислено, Z: С 70,36; Н 8,85; N 3,73.

Cj,jHjjNO S.

Найдено, %: С 70,60; Н 8,81; N 3,97.

Изучение фармакологической активности получаемых по предлагаемому сп собу соединений. Соединения формулы I ингибируют in vitro 5-липогеназу. Кроме того, соединения являются инги

.

0

перорально с помощью желудочного зонда, пропускаемого через нос.

Индуцируемая антигеном гранулемо- подобное воспаление на морских свинках.

Морские свинки обоих полов линии на Harttey весом 250-300 г делали чувствительными к овальбумину инъекцией каждому животному единичной дозы 1 мкг овальбумина в смеси с 50 мг гидроокиси алюминия. Этих животных использовали на 21-26 день для инъекции в подушечки лапок овальбумина, ковалентно связанного с агарозой.

Гранулемоподобное воспаление вы- зьшали инъекцией 0,1 мл Аффигеля Овальбумина (Лаборатории Bio-Rad, Ричмонд, шт. Калифорния) в подушечки лапок чувствительных морских свинок. Через 3 дня после инъекции измеряли объем инъекцированных и неинъекциро- ванных подушечек лапок. Объем лапок (подушечек лапок) измеряли путем вытеснения воды использованием датчика давления Statham a и цифрового вольтметра. Разница в объемах лапок между инъек-цироланными и иеинъекцированными лапками показьшает степень воспгшения. Гистологическое исследование воспаленных лапок показало и 1фильтрацию ней- трофилов между первым и третьим днем и макрофагов к третьему дню. К 11 дню наблюдали очаговое обширное грануле- моподобное воспаление. Заметный инфильтрат воспалительных клеток, в ос- новяом состоящий из макрофагов при меньшем числе многоядерных гигантских клеток, зозинофилов, клеток плазмы и лимфоцитов, окружали сферы Аффигеля Овальбимина.

:

Группам по пять морских свинок, получивших инъекцию Аффигеля Овальбумина в подушечку лапки за три дня до этого, дали испытуемое соединение, клинические противоревматические лекарства, такие как: пенициламин или плацебо, которые 8 дней подмешивали в рацион или вводили перрорально че рез нос с помощью желудочного зонда в течение 4 дней. Замеряли объемы лапок и разницу в объемах инъекцирован- ных и неинъекцированных лапок с раз- ницей на 3-й день и день начала лечения с помощью лекарства. Процент ин- гибирования гранулемоподобного воспаления подсчитывали по следующему урп нению:

раз.об. -I:. % ингибирования (1- аз7об7-3

X 100,

где раз,об.-3 - разница в объемах лапок между инъекцированными и неинъек- цированными лапками на 3-й день , раз. об.-II - разница в объемах инъекци- рованных и неииъекцированных лапок на 11-й день. Результаты проведенных испытаний суммированы в табл. 2.

Опыты с вызываемьм коллагеном арт- оитом.

Из бычьего суставного хряща выде- ляли коллаген типа II. Коллаген растворяли в уксусной кислоте и хранили при -20°С. Коллаген типа IT разбавляли до концентрации 2 мг/мл и тщательно эмульгировали в равном по об1,ему неполным вспомогательным веществом Freund a (НФВВ), Эмульс по, содержащую Примерно 0,5 мг коллагена, вводили в виде инъекций группам по 6 инбредных крыс линии Lewis (поставщики Charles Rwir, мужские особи по 170-200 г) в различные места спины. Инъекцию вводили в день О внутрикожно. Три раза в неделю в ходе испытания замеряли

.Q

15

20

--

30

,r д

и фиксировали объемы задних лапок для выявления воспалительной реакции. Начиная с 1-го дня испытуемая группа зверьков получала соединения в виде суспензий в карбоксиметилцеллюлозе (носитель) перорально через желудочный зонд 5 дней в неделю (понедельник-пятница) . Контрольные зверьки получали носитель без испытуемого соединения. В конце испытания (день 28 или 30) у зверьков с помощью сердечной Г1ункции отбирали кровь, в которой использованием методики с пассивным склеиванием красных кровяных телец, выявляли уровень антител к коллагену анти-типа II в сыворотке, используя для этого обработанные глута- ровым альдегидом красные кровяные тельца овцы, к которым коллаген типа II сопряжен. Клеточный сигнал или сверхчувствительный отложенного типа отзыв на коллаген типа II измеряли с помощью радиометрического ушного показателя. В некоторых случаях рентгенограммами задних лапок 2 или 3 зверьков из каждой группы определяли костное повреждение, вызванное иммунизацией коолагеном типа II и действием лекарства. Инъекции НФВВ без коллагена II использовали на некотор ых крысах в качестве отрицательного контроля, такие крысы в ходе испытания получали только карбметоксицеллюлозу (носитель) .

Результаты испытания соединений формулы I в системе с вызьшаемом коллагеном артритом суммированы в табл.3, % ингибирования подсчитывали по следующей формуле:

V t Vv % ингибирования (1- ------)х100

с V

где V - объем задней лапки животного получавшего соединения (испытуемая группа); V - объем задней лапки животного, не получавшего соединения . (только носитель-карбметоксицеллкшо- зу, контрольная группа); - объем задней лапки животного, получавшего носитель (карбметоксицеллюлозу) и НФВВ без коллагена II (группа отрицательного контроля).

Противовоспалительная активность в опытах с вызываемой антигеном гранулемой приведены в табл. 2.

Таблица 2

Ингибирование вызванного коллагеном артрита приведено в табл. 3 Таблица 3

Испытание на развитяе вызванного вспомогательным веществом артрита у крыс,

Соединения испытаны на способность изменять распухание задней лапки и костное повреждение, происходящих в результате вызванных вспомогательным веществом отеках у крыс. С целью количественной оценки ингибирования опухания задней лапки в результате вызв ИНОГО вспомогательным веществом артрита сделано определение двух фаз воспаления: (1) первичной и вторичной и инъекцированной задней лапке и (2) вторичной и неинъекцированной задней лапке, которая начинает развиваться спустя примерно 1) дней после индуцирования воспаления в инъекцированной лапке. Уменьщение последнего типа воспаления является свидетельством иммуноподавляющей активности.

Вызванный вспомогательным веществом артрит индуцировали у мужских осо0

бей крыс линии Lewis-Wistar (200- 210 г) единственной пересевной инъекции в правую заднюю лапку 0,1 мл 0,5%- ной суспензии убитых нагревом л иофили- зованных Mycobacteгiumtuberculoses (Calbiochem-Perrigen - С) в минеральном масле. Одну группу из 10 крыс (ТБ-контроль) подвергали только такой обработке. Другую группу из 3 крыс вообще не подвергали обработке (нормальный контроль). Каждое испытуемое соединение суспендировали в карб- оксиметштцеллюлозе (1%) и его вводили г перорально крысам (группы из 5 крыс) ежедневными дозами по 50 мг/кг, начиная с первого дня и по 28-ой день после инъекции вспомогательного вещества (29 доз). Измеряли объем лапок 0 использованием датчика давления Stath- am a и цифрового вольтметра с помощью вытеснения ртути. Объемы как инъекци- рованных, так и неинъекцированных задних лапок измеряли в день 16, 18, 21, 5 23, 25, 28 и 30. На 30-й день снимали рентгенограмму после умерщвления животных. Измерения объема инъекцирован- ных лапок, проводимые с 16-го дня и по 30-ый-, откладывали с помощью компьютера для ТВ-контроля, нормального контроля и для зверьков, пр1шима Вших лекарство, и площади под кривыми (ТБ- контроль минус нормальный контроль) и (зверьки, принимавшие лекарства, минус нормальный контроль) измеряли. Полученные результаты суммированы в табл. 4.

Таблица 4

0

45

50

% ингибирования является разницей площадей под кривыми (ГШК) средних объемов неинъекцированных лапок отложенных для дня 16, 18, 21, 23, 25, 28 и 30 согласно следующей формуле:

ППК для получивших лекарство животных

% нигибирования

ППК ТБ-контроля

Было также показано., что соединения формулы I предотвращали вызываемое ишемией повреждение клеток, в частности повреждение нейрональйых клеток в результате удара, как показано следующей системой испытания.

Моделирование удара у крыс.

Удар у крыс вызьшали з купоривани- ем четырех артерий, по которым в мозг подается кровь согласно следующей методике. Мужские особи крыс линии Wis- tar анестезировали с помощью метофана и помещали в стеротоксичный инстру- мент. На спинной поверхности шеи делали продольный разрез. Шейные мускулы отводили, осуществляя доступ к спинной поверхности позвоночника. Две позвоночные артерии обнажали в месте их прохояздения через первый шецный позвонок. Обе артерии.наглухо закупоривали применением электроприжигания. После коагуляции позвоночных артерий крысу вынимали из стереотоксиного ни- струмента и хирургическую рану заши вали. Затем на брюшной поверхности шеи делали два продольных разреза. Обнажали две обычные сонные артерии и с

них удаляли окружающие нервы и соеди

нительные ткани. На каждую сонную артерию накладывали атроматический зажим, изготовленный в основном из силиконовой трубо-чки, таким образом, чтбы не повредить и не закупорить со- суд. Затем хирургические раны закрывали. Атроматический .зажим устроен так, что может сжиматься с закупоркой сонной артерии, если потянуть небольшую нить из силастика, которая вы ходила из раны. Кровообращение в мозг через сонные артерии могло быть восстановлено при снятии напряжения на пить из силастика. После проведения хирургических операций ждали 24 ч, ° ка крысы не очнутся.

В день испытания соединения суспендировали в 2%-ной аравийской ко- меди и вводили перорально в разное время перед индуцированием удара. Удары (церебральная ишемия) вызывали сжатием вокруг сонных артерий зажимов на 30 мин. В ходе этого времени

ППК нормального контроля

X 100

ППК норм.контроля

О

5 0 5 0

5

Q., in

5

крысы, у которых удар был успешно вызван, теряли рефлекс выпрямления и становились нечувствительными к стимуляторам. Спустя 30 мин ишемии нагрузку на зажимы снимали с восстановлением потока крови к мозгу. Крысам снова дали соединения на утро после удара. На 3 день после удара зверькам дали пoвьшJeннyю дозу барбитурата- анестетика и их мозг обливали in situ 10%-ным нейтральным буферным формалином. После промывания формалином в количестве, достаточном для фиксаций мозга, мозг удаляли и хранили в 10%-ном формалине до момента приго- .товления гистологических срезов.

Одной из областей мозга, наиболее чувствительной к повреждению вызываемого ишемией как у крыс, так и у человека, является СА пирамидальный клеточный слой в гиппокампе. У животных, которые оставались нечувствительными в течение 30 мин ишемии, СА пирамидальный клеточный слой полностью разрушен. Этот слой исследовали под микроскопом в гистологических срезах, приготовленных из гиппокампа. Повреждение; мозга градуировали согласно следующей шкапе: О - никакого повреждения, полностью нетронутый клеточный слой; 1 - небольшое повреждение, треть CAj слоя уничтожена; 2 - умеренные повреждения, уничтожено две трети СА слоя; 3 - тяжелые повреждения, полное разрушение CAf слоя.

С целью получения тонной картины повреждения исследованы повреждения в 10-12 срезах из каждого мозга. Средний показатель повреждения подсчитывали для каждой испытанной группы. Показатели для зверьков, получавших соединения, сравнивали статистически с показателями для контрольных групп, получавших только носитель (2% аравийская камедь), которое было использовано для суспендирования соедине- нш . Уровень значимости определяли использованием t-критерия Стьюдента. Полученные результаты суммированы в табл. 5.

13

мг/кг, дают перорально в 2% аравийской камеди; среднее значение tстандартная ошибка; у трех крыс не обнаружено повреждений, одна крыса умерла и была оживлена; р 0,02 +р 0,02; ++ Р 0,001.

Таким образом, приведенные «спыта ния показывают, что соединения формулы I являются противовоспалительными и противоартритными средствами.

Ниже следующие примеры получения составов могут использовать в качестве активного компонента любое из соединений формулы I.

Пример 9. Таблетки получают с использованием нижеприведенных компонентов .

Кол-во, мг/таблетк

5-(3,5-дитрет.бутил-4гидроксифенил)

метш1ен-4-тиазолидинон250

М лкокрис таллическая целлюлоза400

Пенистая окись

кремния10

Стеариновая

кислота5

Компоненты смешивают и прессуют с образованием таблеток, каждая весом 665 мг.

Пример 10. Капсулы, каждая из которых содержит 150 мг медикамента, получают следующим образом, мг:

1516012

14 Таблица 5

5-(3,5-ди-трет.бу- тил-4-гидроксифе- нил)метилен-2-тиа- золидинон Крахмал

Микрокристаллическая целлюлоза Стеарат магния

150 164

164 22

Всего: 500

Активный компонент, целлюлозу, крахмал и стеарат магния смешивают, просеивают через сито на 45 меш. (стандарт США) и полученной смесью заполняют твердые желатиновые капсулы в количестве 500 мг.

Формула изобретения

Способ получения 5-(4-гидрокси-3,5- ди-трет-бутилфенил)-метилентиазолиди- нона-4 или его производных общей формулы I

55

.

/J

где R - водород или С|-С,)-алкил, отличающийся тем, что. 3,5-Ди-трет-бутил-4-гидроксибензальде- гид подвергают взаимодействию с рода- нимом при кипячении в среде ледяной уксусной кислоты в присутствии ацетата щелочного металла, образующееся соединение формулы II

О

;з . 15

подвергают восстановлению триалкило- ловогидридом в присутствии азоВисизо- бутиронитрила при кипячении в среде

инертного органического растворителя или водородом над палладиевым катализатором под давлением при 50-120 С и выделяют целевой продукт соединения I, где R - водород, или его подвер- гaюt взаимодействию с гидридом натрия и соединением общей формулы III

R - J,

где R - С,-С -алкил, при кипячении в среде инертного органического растворителя с выделением целевого продукта соединения I, где R - С -С -алкил.

Приоритет по признакам.

02.06.86при R - С -Сд-алкил.