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Die Erfindung betrifft die Herstellung von neuen Dipeptid-Derivaten, die sich vom Histidylprolin ableiten, wobei in diesem Dipeptid eine oder beide Aminosäuren optisch aktiv oder razemisch sein können, vorzugsweisejedochinder L-Konfiguration vorliegen. Bei den erfindungsgemäss erhältlichen Dipeptid-Derivaten handelt es sich um Verbindungen der allgemeinen Formel
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und Salze dieser Verbindungen mit pharmazeutisch anwendbaren Säuren.
Darin können Ri und R2 gleich oder verschieden sein und für Wasserstoffatome, Alkylreste mit bis zu 3 Kohlenstoffatomen oder zusammengenommen für eine zusätzliche Bindung zwischen den beiden diese Reste tragenden Kohlenstoffatomen stehen. R 3 bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Z bedeutet eine NH-Gruppe oder eine Gruppe der Formeln
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worin 1\ und R5 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder Alkylreste mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten.
Vorzugsweise handelt es sich bei den mit dem Dipeptid verknüpften Carbonsäuren der Formel
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um die Orotsäure, die Imidazolidin- (2)-on- (4)-earbonsäure sowie um die Thiomorpholin- (5) -on- (3) -carbon- säure.
Weitere geeignete Säuren der allgemeinen Formel (II) sind z. B. die Morpholin- (5)-on- (3)-carbonsäure, die Thiomorpholin- (5)-on- (2, 2)-dimethyl- (3)-carbonsäure, das 4-Carboxy-imidazol-2-on, die Thiomorpho- lin- (6)-methyl- (5)-on- (3)-carbonsäure, die 5-Methyl-, 5-Äthyl- oder 5- Propyl-orots ure und weitere entsprechende Verbindungen.
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Formel (I) vorliegen.
Besonders bevorzugte Vertreter der Verbindungen der Formel (I) sind Orotyl-histidyl-prolinamid und dessen Salze, worin insbesondere beide Aminosäuren in der L-Form vorliegen.
Auf Grund der Basizität des Histidin-Restes sind die Verbindungen der Formel (I) befähigt, mit Säuren Salze zu bilden. Zum Gegenstand der Erfindung gehört daher auch die Herstellung von Salzen dieser Verbindungen mit pharmazeutisch (in Salzform) anwendbaren anorganischen oder organischen Säuren wie z. B. Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Phenylessigsäure, Benzolsulfosäure usw.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen zeigen überraschenderweise biologische Eigenschaften, die denen des Pyroglutamylhistidylprolinamids, das gewöhnlich als "Tyrotropin-Releasing-Hormone" oder "TRH"bezeichnet wird, hinsichtlich Wirkungsqualität weitgehend gleichen, jedoch erheblich länger als diejenigen des bekannten Produkts anhalten. Von therapeutischer Bedeutung ist auch, dass die Relation der zentral erregenden Wirkungen zu den endokrinologischen Effekten bei den erfindungsgemäss erhältlichen Ver-
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bindungen im Vergleich zum bekannten Produkt (TRH) zugunsten der pharmakologisch wertvollen Eigenschaften verschoben ist. Die Verbindungen sind bei parenteraler und oraler Verabreichung wirksam, wobei der Wirkungseintritt rasch erfolgt, z. B. bei parenteraler Gabe nach etwa 10 min.
Die vorherrschenden Symptome entsprechen im pharmakologischen Test einer zentralen Erregung. Verabreicht man an Versuchstiere gleiche Dosen von TRH bzw. Orotyl-L-histidyl-L-prolinamid, so zeigt sich, dass das erfindungsgemäss erhaltene Produkt etwa 5fach stärker und mehrfach länger zentralerregend als TRH wirkt.
Die Toxizität der Verbindungen ist sehr gering, so dass die Verbindungen beispielsweise als Psychostimulantien bzw. als Antidepressiva eingesetzt werden können. Die Produkte können sowohl bei Menschen als auch bei Tieren Anwendung finden.
Geeignete pharmazeutisch anwendbare Zubereitungsformen sind Tabletten, Dragees, Granulate, Kapseln, Tropfen, Säfte bzw. Sirupe und Sprays zur intranasalen Applikation oder zur Verabreichung der Substanzen über die Bronchien, sowie wässerige sterile Lösungen zur parenteralen Applikation.
Zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I) kann man so vorgehen, dass man eine Verbindung der Formel
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worin R1 bis Rg und Z die gleiche Bedeutung wie oben haben und X für ein Wasserstoffatom oder für eine hydrogenolytisch abspaltbare Gruppe steht, in der die NH-Gruppe der Imidazolgruppe in der nachstehend erläuterten Weise geschützt sein kann, in Gegenwart eines wasserbindenden Mittels, insbesondere eines Car- bodjimids, vorzugsweise Dicyclohexylcarbodiimid, oder ein funktionelles Derivat einer Verbindung der Formel (lI), wie z. B. ein Säurehalogenid, gemischtes Anhydrid, oder einen aktivierten Ester, mit Prolinamid umsetzt und gegebenenfalls anschliessend die Schutzgruppe von dem Imidazolylrest abtrennt.
Bei der Umsetzung der Verbindung der Formel (n) mit dem Prolinamid kann, wie oben gesagt, die NH-Gruppe der Imidazolgruppe im Histidylrest gegen einen Angriff des Acylierungsmittels geschützt sein.
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oxygruppe oder substituierte Carbobenzoxygruppen, Tritylreste, o-Nitrophenoxyacetylreste, die tert. Butyloxycarbonylgruppe und weitere an sich bekannte, nach erfolgter Umsetzung durch Hydrolyse oder Hydrogenolyse abtrennbare Reste in Betracht. Statt der Verbindung der Formel (II) mit gegebenenfalls geschützter Imidazolgruppe kann man erfindungsgemäss auch ein daraus durch Umsetzung mit einem von einem Trialkylsilanol oder Dialkylsilandiol (mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in jedem der Alkylreste) abgeleiteten Silylierungsmittel wie z. B.
Hexamethyldisilazan, Trimethylchlorsilan, Trimethylsilylacetamid, Dimethyldichlor- silan usw. in an sich bekannter Weise erhaltenes silyliertes Derivat einsetzen. Nach beendeter Reaktion, die in Gegenwart eines nicht protonenaktiven Lösungsmittels erfolgt, lassen sich dann die Silylgruppen durch Hydrolyse oder Alkoholyse unter schonenden Bedingungen abspalten.
Als gemischte Anhydride der Säure der Formel (II) kommen insbesondere diejenigen in Betracht, die sichvon Monoestern der Kohlensäure mit aliphatischen 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen oder z. B. von der Trimethylessigsäure (Pivalinsäure) ableiten. Geeignete aktivierte Ester der genannten Säure leiten sich z. B. vom p-Nitrophenol, Tri- oder Pentachlorphenol, Pentafluorphenol, N-Hydroxysuccinimid, 2-oder 4-Hydroxypyridin, Thiophenol, p-Nitrothiophenol, Glycolsäurenitril, 1-Hydroxybenzotriazol und sonstigen in der Peptidchemie zur Bildung aktivierter Ester üblichen Hydroxy-bzw. Mercaptoverbindungen
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Die erfindungsgemäss erhaltenen Verbindungen sind relativ stabil und können daher z. B. durch Umfällen, Umkristallisation, aber auch durch Säulenchromatographie, Gegenstromverteilung usw. gereinigt werden.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung näher. Alle Temperaturangaben sind darin unkorrigiert.
Bei der Ausarbeitung dieses Beispiels wurde auf die Erzielung optimaler Ausbeuten kein Wert gelegt.
Bei s pie 1 : L-2-oxo-imidazolidin-4-carbonyl- L-histidyl-L-prolinamid a) 79,2 g N-Benzylocarbonyl-L-2-oxo-imidazolidin-4-carbonsäure hergestellt nach T. Shiba et al.
Bull. Chem. Soc. Japan, 41 2748 - 2753 (1968) ] und 38, 1 g N-Hydroxysuccinimid werden in 200 ml Dimethylformamid gelöst. Mankühlt auf 0 C ab, gibt eine Lösung von 61,8 g N, N'-Dicyclohelcarbodiimid in 100 ml Dimethylformamid zu, rührt 1 h bei dieser Temperatur und lässt dann unter weiterem Rühren für 12 h lang-
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sam auf Raumtemperatur kommen. Dann wird der ausgefallene Dicyclohexylharnstoff abfiltriert, das Filtrat unter vermindertem Druck auf ein geringes Volumen eingeengt und mit 600 ml heissem Isopropanol versetzt.
Nach Abkühlen auf Raumtemperatur werden die gebildeten Kristalle (Schmelzpunkt des Rohprodukts 178 bis 1810C) abgesaugt und ohne weitere Reinigung für den nächsten Verfahrensschritt eingesetzt. b) 40,5 g L-Histidin und 21,9 g Natriumhydrogencarbonat werden in 11 Wasser gelöst und bei Raumtemperatur mit einer Lösung von 94, 2 g des bei a) erhaltenen Rohprodukts in 1 1 Dioxan vereinigt. Nach 24stündigem Rühren bei Raumtemperatur wird die Reaktionslösung unter vermindertem Druck eingeengt.
NachAufnehmenmit 300 ml Wasser wird der PH-Wert auf 7 eingestellt und das Gemisch bei OOC aufbewahrt.
Dabei fälltdasN-Benzyloxycarbonyl-L-2-oxo-imidazolidin-4-carbonyl-L-histidin aus. Es wird abgesaugt und aus 1, 71 siedendem Wasser umkristallisiert. Nach Trocknen über Phosphorpentoxyd beträgt die Ausbeute
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c) 60, 2 g des vorstehend bei b) erhaltenen Materials sowie 21, 6 g 1-Hydroxy-benzotriazol und 22, 5 g L-Prolinamid-hydrochlorid werden in 200 ml Dimethylformamid suspendiert und nach Kühlen auf -100C un- terRührenmit16, 5ml N-Methylmorpholin versetzt. Man gibt dann die Lösung von 30,9 g Dicyclohexylcarbo- diimid in 50 ml Dimethylformamid zu und rührt 24 h, wobei man die Temperatur langsam auf Raumtemperatur ansteigen lässt. Der ausgefallene Niederschlag wird abgesaugt, und das Filtrat unter vermindertem Druck eingeengt.
Der Rückstand wird in 100 ml Wasser gegeben und 12 h bei 0 C aufbewahrt. Man filtriert und befreit anschliessend das Filtrat unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel. Der Rückstand wird der Gegenstromverteilung im System n-Butanol/Wasser unterworfen. Die vereinigten Fraktionen, die das Hauptprodukt enthalten, werden unter vermindertem Druck eingedampft. Eine weitere Reinigung kann durch Chromatographie über Kieselgel 60 (0, 2 bis 0,5 mm) erfolgen. Dazu werden z. B. jeweils 3, 5 g des Produkts in Wasser gelöst und auf eine Säule von 180 g Kieselgel aufgetragen. Bei der anschliessenden Elution mit Wasser erfolgt zuerst Abtrennen der Verunreinigung, deren Vollständigkeit durch Messen des Ultraviolettabsorptionsspektrums des Eluats bei 254 nm (= 2,54 cm-5) ermittelt wird.
Anschliessend wird das Hauptprodukt mit einem Gemisch aus Wasser/Dioxan (2 : 1) eluiert. Die gesammelten Fraktionen, die das Reinprodukt enthalten, ergeben nach Abdampfen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck und Trocknen des Rückstands über Phosphorpentoxyd 19, 9 g (27% der Theorie) N-Benzyloxycarbonyl-L-2-oxo-imidazolidin-4-
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Bei dem Vorgehen nach Beispiel c) kann man an Stelle des N-Methylmorpholins auch 20,9 ml Triäthylamin einsetzen, im übrigen aber wie beschrieben vorgehen.
Das nach der Gegenstromverteilung erhaltene Material kann auch durch Säulenchromatographie über basisches Aluminiumoxyd unter Verwendung von Methanol/Chloroform (3 : 1) als Lösungs- und Elutionsmittel gereinigt werden. d) 19,9 g des im Beispiel c) erhaltenen Produkts werden in 200 ml eines Gemisches aus gleichen Teilen Wasser und Tetrahydrofuran gelöst und in Gegenwart von Palladiummohr, bereitet aus 4 g Palladium-2chlorid, für 5 h mit Wasserstoff behandelt. Nach Beendigung der Hydrogenolyse wird der Katalysator abgetrennt, das Filtrat mit Aktivkohle behandelt und die Lösung anschliessend unter vermindertem Druck von Tetrahydrofuran befreit. Die verbleibende wässerige Lösung wird gefriergetrocknet.
Man erhält 12,8 g = 89%
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<tb> vomC <SEP> H <SEP> N
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> 45, <SEP> 10 <SEP> 6, <SEP> 32 <SEP> 24,55
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> 45, <SEP> 73 <SEP> 6, <SEP> 44 <SEP> 24, <SEP> 76 <SEP>
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