2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的合成方法 及其作为抗球虫剂的用途 【技术领域】
本发明涉及动物和人类，更确切的说，涉及一种具有强抗球虫活性的产品。其在试验和工业开发作为一种食物的来源的动物身上显示了令人满意的结果。
背景技术
据报道，在科学论文和专利信息中，呋喃产品，尤其是硝基呋喃化合物具有对抗球虫类的作用。尽管这些化合物在市场上依然可得，但是对其的消费量却日益减少，这是由于呋喃环5号碳上的硝基位置使得此类化合物具有毒性。此类产品是呋喃唑酮、(FUROBAC)和硝基糠粽，还包括其它的 产 品 。 (FUROBAChttp：//terra.com.mx/-rcamacho/ges/ges-furo.html)，环境性诱变(Environmental Mutagenesis)1983年第5卷：745-765页，Corn.Reg.19.03.92(L73)、Corn.Reg.15.10.93(L264)。
早先有报道获得化学实体形式的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃尚处于实验室的水平，并尚未有作为人类或动物药物的应用。作为具有药物特性的活性成分，其合成方法从未有过任何报道。
尚未在其实验室水平的合成文章中发现有关化合物纯度的报道，从而妨碍了对其是否符合作为药物所必须地要求的评估。无论是合成结果的再现性研究，还是已报道的一定程度上可在摩尔分数上区分这些化合物的化学反应(都未有报道)，正如在以下参考文献中可以发现(的那样)：
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)
同时，在某些专利中，2-(2-硝基乙烯基)-呋喃作为协同性混合物的一部分用于工业抗菌剂生产上的应用，但是这些专利对涉及其合成的方面没有进行描述。除了别的之外，这些专利是北美公司大湖化学公司NorthAmerican Company Great Lakes Chemical Co.的专利(US5,416,107；US5,416,108；US5,358,963；US5,246,963及WO94/02017)。
【发明内容】
本发明以一个简单的以呋喃为基本的化合物2-(2-硝基乙烯基)-呋喃为基础，在其结构中存在着硝基，但不是在呋喃环的5号位上，而是在环外双键上。通过预想及试验方法证实，这种改变硝基位置的同族修饰对其药理和毒理性质都是有利的。
本发明同时还包括一种新的获得2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的操作方法，该方法是：在3-5个小时、温度110-130℃的范围内，在乙醇的存在下，将摩尔比为1∶1至1∶2.5的硝基甲烷和糠醛进行反应，每摩尔糠醛使用1-2.5ml异丁胺(IBA)，搅拌速度为100-400rpm。
反应装置的冷凝器连接在吸收器上，吸收器中含有水以吸收含氮气体以避免环境污染。
在上述条件下得到的反应产物经过-15至+10℃的“冷却”处理。然后，通过离心或真空过滤方法分离出固体。
在10-30分钟之间，将纯化的半成品溶于温度为40-65℃的4-10份体积的乙醇中，同时加入的还有5-25％的活性炭。之后通过活性炭过滤并在-15至10℃之间析出产物。然后，将纯净产物在温度20-50℃的真空炉中过滤干燥1-3.5小时，并储存在10-20℃条件下。
通过本发明中所述的在中试规模中所实施的方法，得到熔点为74-75摄氏度的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃黄色晶体，产率和纯度非常高，超过了99％，从而使得该活性成分在制药工业中的应用成为可能。运用现代光谱技术来对该产物进行结构分析。对于用于治疗人类或兽医学球虫病而使用的药物组合物，其中的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的浓度在2-80ppm之间。
为了研究产物的有效性而必需进行的毒理学研究显示，对于成熟的Leghorn鸡，使用各种溶剂的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的口服途径半数致死剂量为1.02g/kg体重，对于雌性或雄性Sprague Dawley大鼠则是171.91mg/kg体重。
通过阻断了细胞分裂且具有和不具有新陈代谢激活作用的小核测验以及具有和不具有新陈代谢激活作用的姐妹染色单体交换试验来进行体外致突变研究。该研究是为了预测致突变活性而由计算机辅助的理论研究。经研究所有的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃都不显示具有致突变性质。
为了评估化合物对抗几种动物身上的球虫的有效性，制造人为的家禽艾美球虫(Eimeria tenella)感染，还需采用被这些原生动物自然感染的小鸡。在制备时，最后还需评估化合物对抗人为和自然造成的兔子肠内球虫感染的效果。
以下是实施本发明的实施例。
实施例1：
通过本发明中的方法合成2-(2-硝基乙烯基)-呋喃，但是在报道的范围内对几项参数进行改变。表1显示了在不同的试验条件下在6升反应釜中所合成的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃的纯度。
表1合成号相对摩尔量Furf/NMIBA的数量(ml/Mol)反应温度(℃)时间(小时)活性炭(％/g粗产物G-0)醇的体积(ml/g粗产物G-0)％纯度(*)11-2.01.01103.05 499.5921-2.21.51153.57.5 699.3531-2.51.21255.06 699.8141-2.31.61403.08 899.0951-2.42.31103.5101099.7 561-2.11.41204.07 799.61
(*)由HPLC方法测定纯度百分率。
实施例2.
为了试验合成产物的活性，先将2-(2-硝基乙烯基)-呋喃溶于3％的乙醇中，再溶于水中，如表2中所述，醇-水溶液分别采用不同的浓度(2、4、8ug/ml)。
使用不带球虫的仅1天大的雄性F1 fatten小鸡。该禽类存放在适宜条件下，保持其不带球虫，直至两星期大。对于喂食，使用与fatten小鸡一样的食物，只是该食物中不含抗球虫剂。
将相同重量的家禽分成5组，每组12只，使用一种食道插管经口接受1×105禽艾美球虫(Eimeria tenella)卵而进行接种。治疗开始于小鸡长到15天，在接受接种前24小时，治疗时间为9天。为了评估产物的有效性，在每一治疗中都采用体重的增加(与最初体重相比的％)及近似的死亡数量为参数。所得结果示于表2中。
表2.治疗组剂量μg/mL9天内体重的增加率％死亡率1278.791/122486.780/123863.950/124已接种65.175/125没有接种93.270/12
可以看出，在浓度为4ug/ml时可以得到满意的结果，此时既没有小鸡死亡，且体重的增加也与没有接种的对照组非常接近。
实施例3
将与实施例2中所描述的制剂相似的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃制剂投入到饮用水中，一天两次(早8点及晚12点)，共5天，给2000只自然感染了禽艾美球虫的56-84天大的正在下蛋的Leghorn鸡服用。被盲肠球虫高度感染的两个屋子里，每只屋子的2000只禽类在5天内平均死亡119只，收集这两个屋子的数据。在禽类发生带血腹泻时展开调查研究，可以观察到典型的盲肠损害以及在盲肠内容物中可发现大量的寄生虫卵。在一个屋子里的感染禽类作为未治疗的对照组，而另一个屋子里的未感染禽类作为同样年龄段的不感染也不治疗的对照组。
为了评估产物的有效性，适当采用实施例2的表格设计，只是不含有重量对照。除重量对照组，用10只家禽，随机选自每只围栏，并在治疗起始及结束时进行体重称量。所得结果适于表3中。
表3治疗组剂量μg/mL在5天之内的重量差％5天内的死亡率14015/20002感染但未治疗-17115/20003未感染且未治疗29/2000
可以看出，在剂量为4μg/ml时，死亡率显著的下降且与感染但未治疗组相比而言，体重没有降低。
实施例4
将与实施例2中所描述的制剂相似的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃制剂溶于给兔子的饮用水中，给予5天，且每日随意给水。试验(I、II)中每一试验采用9只兔子。每次试验中每3个动物采用一种处理方法。在处理组中，建立感染未治疗组以及未感染且未治疗组。在第一项试验中，每只兔子接受61×103个肠内球虫卵，在第二项试验中接受116×103个。所采用的菌种是38％的穿孔艾美球虫(E.perforans)、30％的大型艾美球虫(E.magna)、22％的中型艾美球虫(E.media)以及10％的小型艾美球虫(E.exigua)，其中97.3％是芽孢。最初和最终的重量差以及治疗后7天的动物死亡数量都作为评估的参数。
所得结果适于表4及表5中：
表4：试验I，用61×103肠艾美球虫接种的兔子治疗组剂量μg/M17天内增加的体重％死亡率1440/32接种但未治疗-40/33未接种也未治160/3
表5：试验II，用116×103肠艾美球虫接种的兔子治疗组剂量μg/mL7天内增加的体重％死亡率1430/32接种但未治疗-51/33未接种也未治160/3
在接种61×103卵之后再给予4μg/mL剂量则没有发生死亡，体重的增加与接种但没有治疗的组有差别的。在接种116×103卵之后给予4μg/ml剂量则没有发生死亡，体重也有增加。如果没有治疗处理的话，接种同样浓度的菌，禽类会发生死亡。
实施例5
将与实施例2中所描述的制剂相似的2-(2-硝基乙烯基)-呋喃制剂以44μg/ml的浓度溶于给兔子的饮用水中，给水5天，每天随意给水。给予治疗的对象是1246只新生、年轻和成年Chinchilla、New White Zeianda和New Red Zeianda兔子，分成3组。所使用的球虫是34％穿孔艾美球虫(E.perforans)、32％大型艾美球虫(E.magna)、23％中型艾美球虫(E.media)以及11％的小型艾美球虫(E.exigua)。20％的治疗动物需测定处置前及处置7天后每克粪便中的虫卵数量。处置前及处置后7天的虫卵数量的变化以虫卵减少的百分数来表示，作为效能标准。所得结果示于表6中。
表6组动物数减少量％142690232099350090总计1246平均值＝97
通过从实验中得到的结论，可以看出，相当数量的动物中虫卵平均减少97％。事实上，在某一组中为99％，该结果非常令人满意。