PROCESS FOR PREPARING SELENIUM-METHYLENE BLUE, RADIOACTIVE SELENIUM METHYLENE BLUE, ITS PREPARATION AND USE IN COMPOUNDS FOR THE DELINEATION OF EPITHELIAL ADENOMA CORPUSCLES

Abstract: 1. Claims for the Contracting States : BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL, SE A process for the preparation of selenium methylene blue, which comprises reacting 3-bromo-N,N-dimethyl aniline in an anhydrous solvent with magnesium to yield 3-dimethylaminophenyl magnesium bromide, adding selenium to obtain 3-dimethyl-aminophenyl selenomagnesium bromide, hydrolyzing said compound by means of aqueous mineral acid to yield 3-dimethylamino-selenophenol, converting said compound by oxidation into bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenide and reacting said compound with 4-nitroso-N,N-dimethyl aniline or one of its salts in an aqueous solvent. 1. Claims for the Contracting State : AT A process for the preparation of selenium methylene blue, which comprises reacting 3-bromo-N,N-dimethyl aniline in an anhydrous solvent with magnesium to yield 3-dimethylaminophenyl magnesium bromide, adding selenium to obtain 3-dimethyl-aminophenyl selenomagnesium bromide, hydrolyzing said compound by means of aqueous mineral acid to yield 3-dimethylamino-selenophenol, converting said compound by oxidation into bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenide and reacting said compound with 4-nitroso-N,N-dimethyl aniline or one of its salts in an aqueous solvent.

Description: Verfahren zur Herstellung von Selen-Methylenblau, radioaktives Selen-Methylenblau, seine Herstellung und Verwendung in Präparaten zur Darstellung von Epitheikörperchenadenomen Selen-Methylenblau, das korrekt als 3,7-Bis-(dimethylamino)phenoselenazin-5-ium-chlorid bezeichnet wird, ist nach P.Karrer, Ber. Dtsch.Chem.Ges. 51, 190-192 (19)8) bekannt. Danach entsteht es, wenn man Selenodiphenylamin gleichzeitig oxidiert und bromiert. Das angefallene 3,7-Dibrom-phenoselenaziniumbromid geht mit Dimethylamin in Selen-Methylenblau über. Die Methode von Karrer ergibt Ausbeuten von etwa 5 % d.Th. Se-Methylenblau. Die Darstellung des als Ausgangsmaterial verwendeten Phenoselenazins durch Umsetzung von Diselendichlorid und Diphenylamin verläuft nach Cornelius W. J.Prakt.Chem. 88, 395 (1913) wegen der Photoinstabilität des Produktes mit einer Ausbeute von 40 % d.Th., wenn aufgrund neuerer Erfahrungen Chloroform statt Benzol als Lösungsmittel verwendet wird (Podolesov, B.D., V.B. Jordanorska, Croat.Chem.Acta, li2, 61 (1970)). Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Selen-Methylenblau gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man 3-Brom-N,N-dimethylanilin (I) in einem wasserfreien Lösungsmittel mit Magnesium zu 3-Dimethylaminophenyl-magnesiumbro- mid (II) umsetzt, durch Zugabe von Selen 3-Dimethylaminophenyl-selenomagnesiumbromid (III) herstellt, dieses durch wässrige Mineralsäure zu 3-Dimethylamino-selenophenol (IV) hydrolysiert, dieses durch Oxydation in Bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenid (V) überführt, und dies mit 4-Nitroso-N,N-dimethylanilin (VI) oder einem seiner Salze in wässrigem Lösungsmittel umsetzt. In dieser Reaktionsfolge wird das Dreiringsystem erst in der letzten Stufe gebildet. Dadurch werden bei Markierung mit 75Se, dessen Einführung in der zweiten Stufe erfolgt, Verluste vermieden. Die Reaktion wird durch folgendes Forr,zel- schema wiedergegeben: Formelschema: EMI2.1 3-Brom-N,N-dimethylanilin 3-Dimethylaminophenyl- n20 magnesiumbromid D 1,6018 EMI2.2 3-Dimethylamino-selenophenol EMI2.3 Bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenid (MG 398,27) Schmp. 57 - 580 EMI2.4 3,7-Bis-(dimethylamino)-phenoselenazin- 5-ium-chlorid (MG 366,75); Dihydrat (MG 402,79) Das als Zwischenprodukt isolierbare Bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenid (V) ist bisher nicht beschrieben. Die erste Stufe des Verfahrens ist eine stark temperaturabhängige Grignard-Reaktion, die über die nicht isolierten Zwischenprodukte (II), (III) und (IV) zu dem Diselenid (V) führt. Es ist vorteilhaft, anstelle von Diethylether einen höher siedenden Ether, vorzugsweise Tetrahydrofuran (THF) zu verwenden. Die Reaktion wird unter Luftausschluss und bevorzugt bei 35 - 400C durchgeführt. Das so erhaltene 3-Dime thylaminophenyl-magnesiumbromid (II) wird bei gleichbleibender Temperatur mit Selen, gegebenenfalls radioaktivem Selen-75, weiterhin unter Luftausschluss zur Selenomagnesiumbromid-Verbindung (III) umgesetzt. Diese Verbindung wird zweckmässig mit kaltem Wasser und einer Mineralsäure, vorzugsweise Salzsäure, hydrolysiert. Der dabei als Nebenprodukt entstehende, gegebenenfalls radioaktive Selenwasserstoff, wird zweckmässig in konzentrierter Kalilauge aufgefangen. Es ist zweckmässig, die Zwischenstufen (II), (III) und (IV) nicht zu isolieren, sondern das 3-Dimethylamino-selenophenol (IV) in situ zu Bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenid (V) zu oxydieren. Dazu wird zweckmässig Sauerstoff oder Luft in die Lösung von (IV) geleitet. Auch Wasserstoffperoxid oder Persäuren wie Peroxybenzoesäure sind verwendbar. Das Diselenid (V) wird zweckmässig durch Extrahieren mit einem geeigneten Lösungsmittel wie Diethylether, Chloroform oder Benzol iso- liert, das Lösungsmittel getrocknet, abgedampft und der Rückstand zweckmässig aus einer Mischung von Alkohol und Wasser, vorzugsweise Ethanol und Wasser, umkristallisiert. Die anschliessende Umsetzung des Diselenids (V) mit 4-Ni- troso-N,N-dimethylanilin (VI) oder einem seiner Salze, vorzugsweise dem Hydrochlorid, erfolgt in alkoholisch wässriger Lösung, vorzugsweise in 60 - 70 fiigem Ethanol, wobei nach langsamer Vereinigung der Reaktionspartner die Reaktionsmischung 8 - 12 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt wird. Danach wird das Lösungsmittel abgedampft, der Rückstand in eine wässrige Lösung übergeführt und daraus zweckmässig durch Aussalzen isoliert. Der Schmelzpunkt für das dunkelgrüne kristalline Pulver ist mit Hilfe der Kapillarmethode schwer zu ermitteln. Dagegen lässt sich aus dem Schmelzdiagramm (Fus-O-mat(R) Heraeus) recht genau ein Schmelzintervall von 173 - 1750 (Z) festlegen. Strukturbeweisend sind auch das IR-Sprektrum und das Massenspektrum der Substanz. Der basepeak im Massenspektrum ist der M+ + 1--Peak (m/e 333), er korrespondiert mit der Leukoform. Elementaranalyse: Ber. Gef. (Dihydrat) C 117,7 C 117,1 H 5,5 H 5,52 Cl 8,8 Cl 9,4 N 10,4 N 10,5 0 8,0 0 8,4 Se 19,6 Se 19,8 Bisher bekannte Syntheseverfahren für Selen-Methylenblau eigneten sich nicht nur wegen sehr geringer Ausbeuten und ungenügender chemischer Reinheit des Endprodukts schlecht zur Gewinnung von 75Se-markiertem Selen-Methylenblau, sondern in erster Linie wegen der Notwendigkeit, das Selen-75 über komplizierte, zusätzliche Synthesestufen, z.B. als Se2Cl2 bzw. KSeCN, einzuführen. Der grössere Vorteil des Verfahrens gemäss der Erfindung besteht darin, dass man direkt elementares Selen - und als solches liegt auch Selen-75 vor, das im Reaktor durch eine n, > -Reaktion aus Selen-74 gewonnen wird - einsetzt, und ausserdem in der relativ guten Ausbeute des Selen-Methylenblaus, bezogen auf das eingesetzte Selen. Klinische Untersuchungen, die mit der nicht radioaktiv markierten Substanz durchgeführt wurden (G.Waschulzik, Therapiewoche 28, 3697 (1978): "Chirurgische Erfahrungen über 117 Fälle mit Hyperparathyreoidismusl') zeigten, dass durch Anfärbung mit dem Vitalfarbstoff Methylenblau die Sichtbarmachung der Nebenschilddrüsen möglich ist, wodurch die Lokalisierung von Epithelkörperchenadenomen und deren erfolgreiche chirurgische Entfernung ermöglicht wird. Das Anreicherungsverhältnis für Nebenschilddrüse zu normalem Gewebe betrug etwa 10:1. Das Auffinden der Adenome nach Anfärbung mit dem nicht radioaktiven Vitalfarbstoff ist aber nur durch einen chirurgischen Eingriff möglich. Ein Auffinden vor einem chirurgischen Eingriff setzt radioaktive Markierung der Substanz mit einem i -Strahler voraus, dessen Strahlung mit einem geeigneten Detektor ausserhalb des Körpers der untersuchten Person nachweisbar ist. Das ist ohne chemische Veränderung der Substanz durch Substitution des Selens durch Selen-75 in Selen-Methylenblau möglich. Radioaktiv markiertes 75Selen-Methylenblau eignet sich daher zum Auffinden und zur topographischen Darstellung von Epithelkörperchenadenomen. Zu diesem Zweck kann es in blutisotonischer Lösung in einer Dosis von 200 bis 800, vorzugsweise 300 bis 500/ uCi pro Anwendung, und zwar vorzugsweise in die Vena cubiti injiziert oder als Tropfinfusion appliziert werden. Herstellungsbeispiele: Die Ausgangssubstanz 3-Brom-N,N-dimethylanilin (I) wurde nach Gilman und Banner1) synthetisiert, aus 3-Bromanilin und 3 Äquivalenten Dimethylsulfat in wässriger Lösung, und Extraktion von I mit Ether. H.Gilman, J.Banner, J.Amer.Che j.Soc. 62, 344 - 345 (1940) 1Darstellung von 3is-(3-dimethylaminophenyl)-di selenid (V) 1. 1 3-Dimethylamino-selenophenol (IV) Das Grignard-Reagenz II wurde aus 1,22 g (0,05 Mol) Mg Spänen und 10 g (0,0 Mol) I in 110 ml wasserfreiem THF hergestellt. Zunächst werden die Mg-Späne in 15 ml THF vorgelegt; Luftsauerstoff wird mittels N2 vertrieben. Unter Rühren wird bis zum Anspringen der Reaktion reines I (ca. 2 g) zugetropft, gegebenenfalls wird bis auf 300 erwarmt. Nach Einsetzen der Reaktion wird restliches I gelöst in 25 ml THF - in der Weise zugetropft, dass die Temperatur 1100 nicht übersteigt, gegebenenfalls wird mit Eis gekühlt. Nach beendeter Zugabe wird noch 30 min. bei ca. 350 gerührt. Danach werden 3,95 g (0,05 Mol) Selen plv., schwarz, (24 h über H2SO4 con. getrocknet) so eingebracht, dass die Temperatur des Reaktionsansatzes ohne Erwärmen zwi schen 35 und 400 gehalten wird. Nach beendeter Zugabe wird noch ca. 30 min gerührt. Es entsteht die Selenomag nesiumbromid-Verbindung III, die ohne Isolierung weiter verarbeitet wird. Hierzu werden ca. 60 g gemahlenes Eis, anschliessend 13 ml HCl 20 % zugesetzt. Bei der Hydrolyse entstande ner toxischer H2Se wird zur Entgiftung in KOH 50 g ge leitet. Ohne das Selenophenol (IV) zu isolieren, wird die Oxidation zu V wie folgt durchgeführt: 1.2 Bis-(3-dimethvlaminophenyl)-diselenid (V) Der Reaktionsansatz wird 30 min mit 2 oder mit Luft be gast. Zur Isolierung des entstandenen Diselenids V wird mit Na2C03 auf pH 8 - 9 eingestellt, mit Ether extra hiert und über Na2SO4 getrocknet. Das nach Abdestillie ren des Ethers anfallende öl kristallisiert orange aus. Durch Umkristallisieren aus Ethanol/Wasser erhält man intensiv gelb gefärbte Plättchen. Schmp. 57 - 580: Ausbeute: 5,4 g (54,2 % d.Th.). 2. 3,7-Bis-(dimethylamino)-phenoselenazin-5-ium chlorid (via) 1,0 g (0,0025 Mol) V wird in 70 ml Ethanol 96 % gelöst und zum Sieden erhitzt, 0,94 g (0,005 Mol) 4-Nitroso N,N-dimethylanilin-HCl (VI) werde gelöst in 30 ml Was ser,innerhalb 1 h zugetropft und der Ansatz 10 h unter Rückfluss erwärmt. Danach destilliert man das Lösungsmit tel ab, der Rückstand wird zu Extraktion des wasserlös lichen Anteils mit wenig Wasser digeriert und filtriert. Die erhaltene hochkonzentrierte saure Lösung wird zum Aussalzen mit dem gleichen Volumen einer gesättigten NaCl-Lösung versetzt. Das ausgefallene Produkt VII wird zur Reinigung mehrmals aus Ethanol/Wasser umkristalli siert, bis das dünnschichtchromatographische Verhalten (CHCl3/CH30H/NH3 conc. 80/20/1, Kieselgel 60 F254 Merck, Art.-Nr. 5720) dem von Methylenblau DAB 7 entspricht. Man erhält ein dunkelgrünes, metallisch glänzendes, kristallines Pulver, das ein Schmelzintervall von 173 1750C zeigt (Fus-O-mat CR), Heraeus). Ausbeute: 0,74 g (40,5 % d.Th.) 75 3. Darstellung von Se-Methylenblau Das als Ausgangssubstanz benötigte 3-Brom-N,N-dimethyl anilin wird nach (1) durch Umsetzung von m-Bromanilin mit Dimethylsulfat hergestellt. Bei einem 0,5 Mol-Ansatz erhält man die Substanz in rund 50 % Ausbeute. Sdp. = 118 - 1190C/8 mm. 3.1 Aus 0,305 g Mg-Spänen und 2,5 g 3-Brom-N,N-dimethylani lin I wird in 15 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran zuerst die Grignardverbindung II hergestellt. Dazu legt man unter Sauerstoffausschluss die g-Spsne in 5 ml THF vor und tropft I, gelöst in 10 ml THP zu, wobei die Tempe ratur 1100C nicht überschreiten darf. Anschliessend rührt man weitere 30 min.ei-ca. 350C Danach werden 0,99 g Selen-75 (50 mCi) unter weiterem LuftausschluB langsam zugesetzt, so dass die Temperatur des Reaktionsansatzes ohne Erwärmen zwischen 35 und 40 0C gehalten werden kann. Man rührt nach beendeter Zugabe noch 30 min. Zu der so erhaltenen Selenomagnesiumbromid verbindung (III) setzt man vorsichtig ca. 15 ml kaltes Wasser und anschliessend 3,2 ml 20 %ige Salzsäure zu. Bei der Hydrolyse als Nebenprodukt entstehender Selen wasserstoff-75Se wird in 50 %iger KOH aufgefangen. 3.2 Ohne Isolierung des so erhaltenen 3-Dimethylamino-sele- nophenols CIV) wird durch 30-minütiges Begasen der Re aktionslösung mit Sauerstoff die Oxidation zum Disele n.d (V) erreicht. Man stellt mit Na2C03 auf pH 8 - 9 ein, extrahiert mit Ether und trocknet den Extrakt über Na2SO4. Nach dem Abdestillieren des Ethers fällt der vorher ölige Rückstand als orange gefärbte kristalline, radiochemisch reine Masse an. Ausbeute: 1,0 g = 0,0 %, bezogen auf Selen. 1,0 g (2,5 mMol) V löst man in 70 ml 96 gigem Ethanol und erhitzt zum Sieden. Man tropft 30 ml einer wässrigen Lösung von 0,94 g (5 mMol) 4-Nitroso-N,N-dimethylanilin- hydrochlorid (VI) innerhalb von 1 h zu und erwärmt 10 h unter Rückfluss. Ethanol wird abdestilliert und der Rückstand zur Extraktion des wasserlöslichen Anteils mit wenig asser digeriert und filtriert. Die konzentrierte saure Lösung wird mit dem gleichen Volumen einer gesät tinten Natriumchloridlösung versetzt, wobei (VII) ausfällt. Nach der Reinigung durch säulenchromatographische Trennung erhält man ein dunkelgrünes, kristallines Pulver mit einer spezifischen Aktivität von 10,85 mCi/g (3,98 mCi/ mMol). Ausbeute: 0,54 g = 29,3 % bzw. bezogen auf Selen 11,7 %. Die Substanz zeigt bei der dünnschichtchromatographischen Prüfung das gleiche Verhalten wie Methylenblau (DAB 7). Die Temperaturangaben beziehen sich auf Celsiusgrade.

Claims: Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Selen-Methylenblau CVII)., dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Brom-N,N-dimethylani lin (I) in einem wasserfreien Lösungsmittel mit Magne sium zu 3-Dimethylaminophenyl-magnesiumbromid ( um setzt, durch Zugabe von Selen 3-Dimethylaminophenyl-se ienomagnesiumbromid (III) herstellt, dieses durch wässri ge Mineralsäure zu 3-Dimethylamino-selenophenol (IV) hydrolysiert, dieses durch Oxydation in Bis-(3-dimethyl aminophenyl)-diselenid (V) überführt, und dies mit 4-Ni- troso-N,N-dimethylanilin (VI) oder einem seiner Salze in wässrigem Lösungsmittel umsetzt. 2. Verfahren zur Herstellung von radioaktivem 75Selen-Me thylenblau, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Ver fahren nach Anspruch 1 75Selen verwendet. 3. Präparat zur Abbildung von Epithelkörperchenadenomen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 75Selen-Methylen blau. 4. 75Selen-Methylenblau 5. Bis-(3-dimethylaminophenyl)-diselenid. Patentansprüche für Österreich: 1. Verfahren zur Herstellung von Selen-Methylenblau (VII), dadurch gekennzeichnet, dass man 3-Brom-N,N-dimethylani lin (I) in einem wasserfreien Lösungsmittel mit Magne- sium zu 3-Dimethylaminophenyl-magnesiumbromid (11) um setzt, durch Zugabe von Selen 3-Dimethylaminophenyl-se lenomagnesiumbromid (III) herstellt, dieses durch wässri ge Mineralsäure zu 3-Dimethylamino-selenopherzol (IV) hydrolysiert, dieses durch Oxydation in Bis-(3-dimethyl aminophenyl)-diselenid (V) überführt, und dies mit 4-Ni troso-N,N-dimethylanilin (VI) oder einem seiner Salze in wässrigem Lösungsmittel umsetzt. 2. Verfahren zur Herstellung von radioaktivem 75Selen-Me thylenblau, dadurch gekennzeichnet, dass man in den Ver fahren nach Anspruch 1 75Selen verwendet. 3. Präparat zur Abbildung von Epithelkörperchenadenomcn, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 75Selen-Methylen blau.

Inventors: OELSCHLAGER, HERBERT, PROF. DR., SCHULDES, HELMUT, WASCHULZIK, GUNTHER, DR., Oelschläger, Herbert, Prof. Dr., Waschulzik, Günther, Dr.
Applicants: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1982
Main classification: C07D293
IPC codes: C07D293, C07C391, A61K51