2－(2－硝基乙烯基)－呋喃的合成方法及其作為抗球蟲劑的用途的製作方法
2023-12-08 20:41:36
專利名稱：2－(2－硝基乙烯基)－呋喃的合成方法及其作為抗球蟲劑的用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及動物和人類，更確切的說，涉及一種具有強抗球蟲活性的產品。其在試驗和工業開發作為一種食物的來源的動物身上顯示了令人滿意的結果。
背景技術：
據報導，在科學論文和專利信息中，呋喃產品，尤其是硝基呋喃化合物具有對抗球蟲類的作用。儘管這些化合物在市場上依然可得，但是對其的消費量卻日益減少，這是由於呋喃環5號碳上的硝基位置使得此類化合物具有毒性。此類產品是呋喃唑酮、(FUROBAC)和硝基糠粽，還包括其它的產 品。(FUROBAChttp//terra.com.mx/-rcamacho/ges/ges-furo.html)，環境性誘變(Environmental Mutagenesis)1983年第5卷745-765頁，Corn.Reg.19.03.92(L73)、Corn.Reg.15.10.93(L264)。
早先有報導獲得化學實體形式的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃尚處於實驗室的水平，並尚未有作為人類或動物藥物的應用。作為具有藥物特性的活性成分，其合成方法從未有過任何報導。
尚未在其實驗室水平的合成文章中發現有關化合物純度的報導，從而妨礙了對其是否符合作為藥物所必須的要求的評估。無論是合成結果的再現性研究，還是已報導的一定程度上可在摩爾分數上區分這些化合物的化學反應(都未有報導)，正如在以下參考文獻中可以發現(的那樣)1.A.L.MNOAZHOYANAN，Edit.ARMENIAN，Erevan 1960.
2.-O.MOLDENHAUER，W.I RION，D.MOSTALGLIO，R.PFLUGER，H.DOSER，A.583，37(1953)，[pat].German 918.148(1954)[CA.52.15590h(1958)].
3.-B.PRIEB，BER 181362(885)4.-L.BOUVEAULT，A.WAHL，BULL.SOC.CHIM[3]29.525(1903).
5.-M.OKAWARA.J.CHEM.SOC.JAPAN 56.90(1953)C.A 49，4618d(1955).
6.-H.SAIKACHI H.HOSHIDA，YAKUGAKU，78.917(1958)C.A5221136b(1958)同時，在某些專利中，2-(2-硝基乙烯基)-呋喃作為協同性混合物的一部分用於工業抗菌劑生產上的應用，但是這些專利對涉及其合成的方面沒有進行描述。除了別的之外，這些專利是北美公司大湖化學公司NorthAmerican Company Great Lakes Chemical Co.的專利(US5,416,107；US5,416,108；US5,358,963；US5,246,963及WO94/02017)。
發明內容
本發明以一個簡單的以呋喃為基本的化合物2-(2-硝基乙烯基)-呋喃為基礎，在其結構中存在著硝基，但不是在呋喃環的5號位上，而是在環外雙鍵上。通過預想及試驗方法證實，這種改變硝基位置的同族修飾對其藥理和毒理性質都是有利的。
本發明同時還包括一種新的獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的操作方法，該方法是在3-5個小時、溫度110-130℃的範圍內，在乙醇的存在下，將摩爾比為1∶1至1∶2.5的硝基甲烷和糠醛進行反應，每摩爾糠醛使用1-2.5ml異丁胺(IBA)，攪拌速度為100-400rpm。
反應裝置的冷凝器連接在吸收器上，吸收器中含有水以吸收含氮氣體以避免環境汙染。
在上述條件下得到的反應產物經過-15至+10℃的「冷卻」處理。然後，通過離心或真空過濾方法分離出固體。
在10-30分鐘之間，將純化的半成品溶於溫度為40-65℃的4-10份體積的乙醇中，同時加入的還有5-25％的活性炭。之後通過活性炭過濾並在-15至10℃之間析出產物。然後，將純淨產物在溫度20-50℃的真空爐中過濾乾燥1-3.5小時，並儲存在10-20℃條件下。
通過本發明中所述的在中試規模中所實施的方法，得到熔點為74-75攝氏度的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃黃色晶體，產率和純度非常高，超過了99％，從而使得該活性成分在製藥工業中的應用成為可能。運用現代光譜技術來對該產物進行結構分析。對於用於治療人類或獸醫學球蟲病而使用的藥物組合物，其中的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的濃度在2-80ppm之間。
為了研究產物的有效性而必需進行的毒理學研究顯示，對於成熟的Leghorn雞，使用各種溶劑的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的口服途徑半數致死劑量為1.02g/kg體重，對於雌性或雄性Sprague Dawley大鼠則是171.91mg/kg體重。
通過阻斷了細胞分裂且具有和不具有新陳代謝激活作用的小核測驗以及具有和不具有新陳代謝激活作用的姐妹染色單體交換試驗來進行體外致突變研究。該研究是為了預測致突變活性而由計算機輔助的理論研究。經研究所有的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃都不顯示具有致突變性質。
為了評估化合物對抗幾種動物身上的球蟲的有效性，製造人為的家禽艾美球蟲(Eimeria tenella)感染，還需採用被這些原生動物自然感染的小雞。在製備時，最後還需評估化合物對抗人為和自然造成的兔子腸內球蟲感染的效果。
以下是實施本發明的實施例。
實施例1通過本發明中的方法合成2-(2-硝基乙烯基)-呋喃，但是在報導的範圍內對幾項參數進行改變。表1顯示了在不同的試驗條件下在6升反應釜中所合成的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的純度。
表1
(*)由HPLC方法測定純度百分率。
實施例2.
為了試驗合成產物的活性，先將2-(2-硝基乙烯基)-呋喃溶於3％的乙醇中，再溶於水中，如表2中所述，醇-水溶液分別採用不同的濃度(2、4、8ug/ml)。
使用不帶球蟲的僅1天大的雄性F1 fatten小雞。該禽類存放在適宜條件下，保持其不帶球蟲，直至兩星期大。對於餵食，使用與fatten小雞一樣的食物，只是該食物中不含抗球蟲劑。
將相同重量的家禽分成5組，每組12隻，使用一種食道插管經口接受1×105禽艾美球蟲(Eimeria tenella)卵而進行接種。治療開始於小雞長到15天，在接受接種前24小時，治療時間為9天。為了評估產物的有效性，在每一治療中都採用體重的增加(與最初體重相比的％)及近似的死亡數量為參數。所得結果示於表2中。
表2.
可以看出，在濃度為4ug/ml時可以得到滿意的結果，此時既沒有小雞死亡，且體重的增加也與沒有接種的對照組非常接近。
實施例3將與實施例2中所描述的製劑相似的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃製劑投入到飲用水中，一天兩次(早8點及晚12點)，共5天，給2000隻自然感染了禽艾美球蟲的56-84天大的正在下蛋的Leghorn雞服用。被盲腸球蟲高度感染的兩個屋子裡，每隻屋子的2000隻禽類在5天內平均死亡119隻，收集這兩個屋子的數據。在禽類發生帶血腹瀉時展開調查研究，可以觀察到典型的盲腸損害以及在盲腸內容物中可發現大量的寄生蟲卵。在一個屋子裡的感染禽類作為未治療的對照組，而另一個屋子裡的未感染禽類作為同樣年齡段的不感染也不治療的對照組。
為了評估產物的有效性，適當採用實施例2的表格設計，只是不含有重量對照。除重量對照組，用10隻家禽，隨機選自每隻圍欄，並在治療起始及結束時進行體重稱量。所得結果適於表3中。
表3
可以看出，在劑量為4μg/ml時，死亡率顯著的下降且與感染但未治療組相比而言，體重沒有降低。
實施例4將與實施例2中所描述的製劑相似的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃製劑溶於給兔子的飲用水中，給予5天，且每日隨意給水。試驗(I、II)中每一試驗採用9隻兔子。每次試驗中每3個動物採用一種處理方法。在處理組中，建立感染未治療組以及未感染且未治療組。在第一項試驗中，每隻兔子接受61×103個腸內球蟲卵，在第二項試驗中接受116×103個。所採用的菌種是38％的穿孔艾美球蟲(E.perforans)、30％的大型艾美球蟲(E.magna)、22％的中型艾美球蟲(E.media)以及10％的小型艾美球蟲(E.exigua)，其中97.3％是芽孢。最初和最終的重量差以及治療後7天的動物死亡數量都作為評估的參數。
所得結果適於表4及表5中表4試驗I，用61×103腸艾美球蟲接種的兔子
表5試驗II，用116×103腸艾美球蟲接種的兔子
在接種61×103卵之後再給予4μg/mL劑量則沒有發生死亡，體重的增加與接種但沒有治療的組有差別的。在接種116×103卵之後給予4μg/ml劑量則沒有發生死亡，體重也有增加。如果沒有治療處理的話，接種同樣濃度的菌，禽類會發生死亡。
實施例5將與實施例2中所描述的製劑相似的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃製劑以44μg/ml的濃度溶於給兔子的飲用水中，給水5天，每天隨意給水。給予治療的對象是1246隻新生、年輕和成年Chinchilla、New White Zeianda和New Red Zeianda兔子，分成3組。所使用的球蟲是34％穿孔艾美球蟲(E.perforans)、32％大型艾美球蟲(E.magna)、23％中型艾美球蟲(E.media)以及11％的小型艾美球蟲(E.exigua)。20％的治療動物需測定處置前及處置7天後每克糞便中的蟲卵數量。處置前及處置後7天的蟲卵數量的變化以蟲卵減少的百分數來表示，作為效能標準。所得結果示於表6中。
表6
通過從實驗中得到的結論，可以看出，相當數量的動物中蟲卵平均減少97％。事實上，在某一組中為99％，該結果非常令人滿意。
權利要求
1.獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的方法，其特徵在於以下步驟硝基甲烷反應硝基甲烷先與作為催化劑的伯胺在浴溫度為110-130攝氏度的極性溶劑的混合物中接觸1-2.5個小時，然後在同樣的溫度下，以100-400rpm的攪動或攪拌速度加入糠醛，糠醛-硝基甲烷摩爾比為1∶1-1∶2.5之間，並保持回流狀態3-5個小時；反應混合物在-15至+10攝氏度之間冷卻，所得粗產物通過固-液方法分離，並與活性炭以及極性溶劑在40-60攝氏度下接觸10-30分鐘以純化；然後除去活性炭並將純化液體冷卻到-15至+10攝氏度，通過離心或真空過濾，得到結晶，在20-55攝氏度的乾燥終產物1-3.5小時。
2.權利要求1的獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的方法，其中硝基甲烷和伯胺之間反應所需的溶劑優選是醇類。
3.權利要求1的獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的方法，其中的伯胺優選異丁胺。
4.權利要求1的獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的方法，其中的液固分離優選是通過離心或真空過濾方法進行的。
5.權利要求1的獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的方法，其中所使用的極性溶劑優選是乙醇。
6.權利要求1的獲得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的方法，其中將活性炭從含有活性物質的液體中分離優選的通過離心或真空過濾進行。
7.權利要求1-6中任一項所獲得的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃，其純度至少98％。
8.權利要求7獲得的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃，其純度為99％或更高。
9.純度為99％或以上的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃。
10.含有活性物質2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的藥物組合物。11.2-(2-硝基乙烯基)-呋喃作為藥物的用途。12.2-(2-硝基乙烯基)-呋喃在治療球蟲中的用途。
全文摘要
本發明涉及一種獲得和純化2－(2－硝基乙烯基)－呋喃的方法，反應以糠醛和硝基甲烷起始，使用異丁胺作為催化劑、活性炭作為吸附劑，得到一種具有藥物品質的產物。該工藝通過用水消除體系中產生的多餘氣體可大量減少對環境的影響。本發明藥物組合物含有2－(2－硝基乙烯基)－呋喃，並能在低濃度下即可有力的對抗球蟲。
文檔編號A61P33/02GK1571780SQ02820614
公開日2005年1月26日 申請日期2002年9月24日 優先權日2001年9月28日
發明者E·E·奧拉扎貝爾曼索, N·R·卡斯塔尼杜坎西奧, 普拉瑟雷斯 T·E·蓋坦, 奈格林 Z·羅德裡格斯, 佩雷茲 H·Z·瑟拉諾, 莫裡納 M·I·迪亞茲, 阿隆索 A·M·卡爾沃, 赫南德斯 O·岡薩雷斯 申請人:化學生物活動中心