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Verfahren zur Herstellung von neuen Pyridiniumsalzen der K-Hydroxy-y-alkylmercapto- buttersäuren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen Pyridiniumsalzen der oc-Hydroxy- γ-alkylmercapto-buttersäuren.
Es sind bereits metallorganische Verbindungen der α-Hydroxy-γ-alkylmercapto-buttersäuren bekannt, nämlich die Ammonium-, Alkali-, Erdalkali- und Zinksalze oder Gemische dieser Salze ; ferner sind auch aliphatische Amide und aliphatische Ester dieser Säuren bekannt.
Die stickstoffhältigen organischen Verbindungen gemäss der Erfindung werden nun dadurch erhalten, dass man von im Reinheitszustand isolierten K-Hydroxy-y-alkymercapto-buttersäuren ausgeht. Nur auf diese Weise können die in Frage stehenden Verbindungen in sehr reiner Form erhalten werden und nur dadurch ist eine allfällige Anwendung in pharmazeutischen Präparaten ermöglicht.
Es ist bekannt, dass die genannten Hydroxysäuren die gleichen biologischen Eigenschaften aufweisen wie die entsprechenden Aminosäuren mit der Aminogruppe in -Stellung; der Ersatz dieser Aminogruppe durch eine Hydroxylgruppe ergibt gerade die < x-Hydroxy-y-methylmercapto-buttersäuren, die gemäss der Erfindung verwendet werden.
Als Beispiel wird die Strukturähnlichkeit zwischen der (x-Hydroxy-y-methylmercapto-buttersäure und Methionin erwähnt.
Bei der Umwandlung von verschiedenen organischen Verbindungen, wie Aminoalkoholen, mit den erwähnten Hydroxysäuren in Salze werden zahlreiche organische Verbindungen erhalten, in denen der Stickstoff in quaternärer Form an eine der α-Hydroxy-γ-alkylmercapto-buttersäuren gebunden ist. Diese organischen Verbindungen haben die charakteristischen Funktionen, Methylgruppen in den Organismus einzuführen und deren Einbau zu begünstigen, und üben damit vorwiegend eine Leberschutzwirkung aus.
Unter Berücksichtigung der Resultate, die bei den modernen statistischen Verfahren aus den Bestimmungen der durchschnittlichen letalen Dosen erhalten wurden, konnte festgestellt werden, dass sich die organischen Verbindungen, die gemäss der Erfindung erhalten werden, sehr gut zu therapeutischen Anwendungen eignen.
Die Erfindung betrifft die durch die (x-Hydroxy-y-alkylmercapto-buttersäuren ausgeführte Quaternisierung eines Stickstoffatoms, das im Kern einer sechsatomigen, zyklischen, nicht oder teilweise substituierten Verbindung, welche den kationischen Teil bildet, enthalten ist, um Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel I zu erhalten :
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in der X einen Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropylrest und R, R', R", R' und R""Wasserstoff- atome, Alkylgruppen mit 1-3 Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatome ; Carboxylradikale und Wasser- stoffatome; Wasserstoffatome und substituierte Carboxylradikale, wie Amide oder Ester, deren alkoholischer Rest 1-5 Kohlenstoffatome enthält, bzw. Hydroxyalkylgruppen und Wasserstoffatome bedeuten.
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Das Verfahren gemäss der Erfindung besteht in seinem Wesen darin, dass man eine reine K-Hydroxy- y-alkylmercapto-buttersäure mit einer entsdrechenden Pvridin-Base umsetzt. Diese Salzbüdung wird dabei mit Ausgangsmengen vorgenommen, dien engem,-stöchiometrischem-Verhältnis-stehen, ausgehend von Materialien in reinem-Zustand, wobei in einem alkoholischen, wässerig-alkoholischen oder wässerigem
Medium und im allgemeinen bei einer Temperatur unter 450 C und unter gutem Schütteln gearbeitet wird. Die besten Ergebnisse erhält man, wenn die Basen in alkoholischen oder wässerig-alkoholischen
Lösungsmitteln gelöst werden und diese Lösungen tropfenweise der Säure, deren Temperatur 45 C nicht überschreiten darf, zugesetzt werden.
In. den Fällen, in welchen leicht eine Zersetzung eines der Reagenzien erfolgt, kann der Vorgang auf umgekehrte Weise vorgenommen werden, indem die Säure tropfenweise der Base, die wie oben beschrieben gelöst wird, zugefügt wird.
Auf jeden Fall steigt der pH-Wert bei Zugabe der Base nach und nach von einem Mindestwert von 2. 23 bis zu einem Wert von 6, 5 an, bei dem die Umsetzung ordnungsgemäss beendet ist und der dann konstant bleibt. Ein etwaiger weiterer Anstieg des pH-Wertes zeigt eine nicht ordnungsgemässe Durchführung der Umsetzung an.
In einigen Fällen wird für eine Dauer von 5 bis 6 Stunden die Rückflusstemperatur mittels eines durch einen Thermostat geregelten Bades aufrechterhalten.
Da die Reaktionen zum grössten Teil leicht exotherm sind, kann zu Beginn des Verfahrens von aussen mittels eines Eis- oder Eis-Kochsalzbades gekühlt werden, sodass die Temperatur bei Einführung der Base 2 C nicht überschreiten.
Der Umstand, dass das Verfahren gemäss der Erfindung tatsächlich zu einer Bildung von Salzen führt, wird durch verschiedene Proben bestätigt.
So zeigen alle nach dem Verfahren gemäss der Erfindung erhaltenen Stoffe eine für die freien Carbonsäuren charakteristische Verschiebung der Absorptionsbande im UV-und UR-Spektrum.
In besonderen Fällen zeigt sich die durch die Salzbildung hervorgerufene Verschiebung durch ein deutliches Abgleiten der Absorptionsbande des Carboxyls der oc-Hydroxy-y-methyhnercapto-buttersäure von 1725 A zu etwa 1600 A.
Die stattgefundene Salzbildung ergibt sich auch durch die Unlöslichkeit der Stoffe in Lösungsmitteln, welche für die Löslichkeit der freien Säure oder der entsprechenden Basen charakteristisch sind. Die erhaltenen Stoffe sind in Lösungsmitteln wie Äther, Aceton, Petroläther, Hexan usw. vollkommen unlöslich, wogegen fast alle in alkoholischen und wässerig-alkoholischen Lösungsmitteln löslich sind.
Die Analysen haben die praktischen Werte, die den theoretischen entsprechen, bestätigt, welche für
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Übereinstimmungenstoffe bedingt sind, u. zw. durch den Reinheitsgrad der Ausgangssäure.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden ein Beispiel für die Durchführung des Verfahrens und des erhaltenen Ergebnisses wiedergegeben.
Im allgemeinen wurden die Stoffe nicht in reiner kristalliner Form, sondern in fester Form mit niedrigem Schmelzpunkt oder in wässeriger, bei Raumtemperatur mehr oder weniger dickflüssiger Form erhalten ; die gewonnenen Stoffe sind im allgemeinen hygroskopisch.
Sie sind aber reine Verbindungen und keine Mischungen ; dies wird durch die chromatographischen Daten nach erfolgter Salzbildung und nach einer zusätzlichen Reinigung in einer chromatographischen Aluminiumoxydkolonne bestätigt. Im allgemeinen wurde für das Chromatogramm Benzol/Methanol in abnehmendem Verhältnis verwendet.
Für die im folgenden Beispiel erwähnte Verbindung sind in den beiliegenden Zeichnungen die Kurven für allenfalls vorhandene Spuren von Verunreinigungen wiedergegeben, welche mittels Dünnschichtchromatographie auf Silikagelplatten sichtbar gemacht wurden, und es wird auf diese Zeichnungen hingewiesen.
Beispiel : Nicotinsäureamidsalz der K-Hydroxy-y-methylmercapto-buttersäure.
15 g K-Hydroxy-y-methylmercapto-buttersäure werden in 60 g Methanol gelöst. Die Lösung wind bis auf 50 C erwärmt und danach werden ihr langsam und in Portionen 12, 2 g in Methanol gelöstes Nicotinamid zugefügt. Bei fortlaufender Kontrolle des pH-Wertes wird die Lösung unter Rückfluss zwei Stunden lang erhitzt und dann lässt man die Masse bis zum nächsten Tag stehen.
Die über Tierkohle filtrierte Lösung wird im Vakuum auf dem Wasserbad bei einer Temperatur, die 450 C nicht überschreiten darf, eingeengt. Nach drei Tagen kristallisiert das Präparat aus und wird dann für einige Tage über Phosphorsäureanhydrid (POg) getrocknet. Man erhält 25, 1 g leuchtende Mikrokristalle, mit niedrigem Schmelzpunkt, die in Wasser, Aceton und anderen Lösungsmitteln sehr leicht löslich sind ; die Lösung in destilliertem Wasser hat einen pH-Wert von 6, 2.
Nach Reinigung über eine chromatographische Aluminiumoxydkolonne, die in abnehmenden Verhältnissen mit Benzol/Methanol eluiert wird, werden die verschiedenen Fraktionen geprüft ; die mengenmässig grösste, durch Trocknung erhaltene Fraktion zeigt sich in Form von kugeligen Kristallen, die einen Stickstoffgehalt aufweisen, der mit der Mikro-Kjeldahlmethode bestimmt wird und gleich 10, 2% ist. Der pH-Wert dieser Fraktion beträgt 6, 55.
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In den beiliegenden Zeichnungen werden die Bilder der Dünnschicht-chromatographischen Kontrolle auf Silikagelplatten wiedergegeben. Wenn als Eluiermittel Methanol/Puffer, pH-Wert 5, 6, und zur Sichtbarmachung Cyanbromid plus p-Amino-benzoyldiäthyl-aminoäthanol-Hydrochlorid verwendet (Fig. 1) und von Punkt 21 ausgegangen wird, dann wird für das Präparat die Spur 23 sichtbar, die auf Verunreinigungen des Nicotinamides (entsprechend der Spur 24 des Kontrollmusters des Nicotinamides, ausgehend von Punkt22), zurückzuführen ist, und ferner werden die Spuren 25und26, welche die allgemeinen Verunreinigungen darstellen, ersichtlich.
Wird als Eluiermittel mit Ammoniak gesättigtes Butanol und zur Sichtbarmachung 0, 04%iges Dibrom-o-kresolsulfonphthalein plus Ammoniakdämpfe verwendet (Fig. 2) und geht man für das Rohmaterial vom Punkt 33 aus, dann wird die Spur 36 der freien Säure (entsprechend der Spur 34 des Prüfmusters der Säure, ausgehend von Punkt 31) sichtbar. Geht man von Punkt 32 aus, dann wird die Spur 35 der allgemeinen Verunreinigungen sichtbar. Man stellt fest, fest, dass die mittleren Fraktionen die reinsten sind und dass die Verunreinigungen in der Kolonne später
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Die Bestimmung der durchschnittlichen letalen Dosis bei Mäusen, auf intraperitonealem Wege, beträgt DL 50 = 1836 mg/kg.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von neuen Pyridiniumsalzen der < x-Hydroxy-y-alkylmercapto-buttersäuren der allgemeinen Formel I :
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in der X einen Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Isopropylrest, R, R', R", R''' und R'''' Wasserstoffatome, Alkylgruppen mit 1-3 Kohlenstoffatomen und Wasserstoffatome, Carboxylradikale und Wasserstoffatome, Wasserstoffatome und substituierte Carboxylradikale, wie Amide oder Ester, deren alkoholischer Rest 1-5 Kohlenstoffatome enthält, bzw. Hydroxylalkylgruppen und Wasserstoffatome darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass man eine reine a-Hydroxy-y-alkylmercapto-buttersäure mit einer entsprechenden Pyridin-Base umsetzt.