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Die Erfindung betrifft die Herstellung von neuenDipeptid-Derivaten, die sich vom Histidylprolin ableiten, wobei in diesem Dipeptid eine oder beide Aminosäuren optisch aktiv oder racemiseh sein können, vorzugsweise jedoch in der L-Konfiguration vorliegen. Beidenerfindungsgemäss erhältlichen Dipeptid-Derivatenhan- deltessioh um die verschiedenen racemische bzw. optisch aktiven Formen des Orotyl-histidyl-prolinamids und Salze dieser Verbindungen mit pharmazeutisch anwendbaren Säuren.
Besonders bevorzugt sind das Orotyl-L-histidyl-L-prolinamid und dessen Salze.
Auf Grund der Basizität des Histidin-Restes ist das Orotyl-histidyl-prolinamidbefàhigt, mit Säuren Salze zubilden. Zum Gegenstand der Erfindung gehört daher auch die Herstellung von Salzen dieser Verbindung 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 Produktes anhalten. Von therapeutischer Bedeutung ist auch, dass die Relation der zentral erregenden Wirkungen zu den endokrinologischen Effekten bei den erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen 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.
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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.
Das Orotyl-histidyl-prolinamid (in dem eine oder beide Aminosäuren optisch aktiv oder racemisch sein können und vorzugsweise in der L-Form vorliegen) kann man dadurch erhalten, dass man zunächst das Histidyl-prolinamid in der gewünschten optischen Konfiguration mit einer Säure der Formel
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worin Hal ein Chlor- oder Bromatom bedeutet, in Gegenwart eines wasserbindenden Mittels, insbesondere eines Carbodiimids (vorzugsweise Dicyclohexylcarbodiimid) oder mit einem funktionellen Derivat einer sol-
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Azid, oder einem aktivierten Ester umsetzt und dann in einer weiteren Verfahrensstufe aus dem erhaltenen Zwischenprodukt das Halogenatom hydrogenolytisch entfernt.
Bei der Umsetzung des Histidyl-prolinamids mit der Säure der Formel (I) oder deren Derivat kann die 1- (3) -Stellung der Imidazolgruppe im Histidyl-Rest gegen einen Angriff des Acylierungsmittels geschützt sein. Geeignete Schutzgruppen sind aus der Peptidchemie bekannt, wie z. B. die Carbobenzoxygruppe oder substituierte Carbobenzoxygruppen, Tritylreste, o-Nitrophenoxyacetylreste, die tert. Butyloxycarbonylgruppe und weitere an sich bekannte, nach erfolgter Umsetzung durch Hydrolyse oder Hydrogenolyse abtrennbare Gruppen.
Erfindungsgemäss kann man auch ein aus Histidylprolinamid durch Umsetzung mit einem von einem Trialkylsilanol oder Dialkylsilandiol (mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen in jedem der Alkylreste) abgeleiteten Sily-
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chlorsilan usw. in an sich bekannter Weise erhaltenes silyliertes Histidylprolinamidderivat 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.
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Hier kommen insbesondere solche Schutzgruppen in Betracht, die (wie z. B. die Carbobenzoxygruppe bzw. substituierte Carbobenzoxygruppen oder der o-Nitrophenoxyacetylrest) hydrogenolytisch entfernbar sind. In einem solchen Fall erfolgt die Abspaltung der Schutzgruppe aus dem Acylierungsprodukt erster Stufe zweckmässig gleichzeitig mit der Hydrogenolyse des Halogenatoms. Man kann aber selbstverständlich auch an sich bekannte, nach erfolgter Umsetzung durch Hydrolyse abtrennbare Reste (beispielsweise Tritylreste, tert. Butyloxycarboxylgruppen usw.) an die Imidazol-Gruppe im Histidyl-Rest knüpfen und dann diese Schutzgruppen nach beendeter Kupplungsreaktion oder aber erst nach erfolgter Hydrogenolyse des Halogenatoms in üblicher Weise abspalten.
Die Hydrogenolyse des Halogenatoms erfolgt mit Hilfe katalytisch aktivierten Wasserstoffs, wobei als Katalysator vorzugsweise ein Edelmetallhydrierkatalysator (wie z. B. Palladium und/oder Platin auf Kohle, auf Bariumsulfat, auf Aluminiumoxyd, auf Calcium- oder Bariumcarbonat und weitere an sich bekannte Edelmetallkatalysatoren) eingesetzt wird. Die Hydrogenolyse kann unter Normaldruck oder erhöhtem Druck, vorzugsweise bei Raumtemperatur, durchgeführt werden. Als Lösungsmittel verwendet man vorzugsweise Wasser oder Gemische aus Wasser mit niederen Alkoholen (Methanol, Äthanol) oder mit Tetrahydrofuran, Dioxan od. dgl.
Man kann aber auch beispielsweise in Eisessig als Lösungsmittel arbeiten. Zur Bindung der bei der Hydrogenolyse entstehenden Halogenwasserstoffsäure wird vorzugsweise in Gegenwart eines halogenwasser- stoffbindendenStoffesgearbeitet. Wenn die vorstehend als bevorzugt genannten oder sonstige nicht sauer reagierende Lösungsmittel verwendet werden, kommen als solche Stoffe, beispielsweise Magnesiumoxyd, Bariumoxyd, Alkalihydroxyde, Ammoniak bzw. Ammoniumhydroxyd, Triäthylamin oder auch Salze dergenann- tenStoffemitSäuren, diedeutlich schwächerals dieentstehende Halogenwasserstoffsäure sind, wie z. B. Alkali-carbonate oder-acetate, in Betracht. Geeignete Medien für die Durchführung der Hydrogenolyse sind auch z. B.
Lösungen von Alkali-, Erdalkali-, Ammonium- oder Aminacetaten in Essigsäure.
Als gemischte Anhydride der Säuren der Formel (I) kommen insbesondere diejenigen in Betracht, die sich von Monoester der Kohlensäure mit aliphatischen 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthaltenden Alkoholen oder z. B. von der Trimethylessigsäure (Pivalinsäure) ableiten. Geeignete aktivierte Ester der genannten Säuren
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gen ab.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen sind relativ stabil und können daher z. B. durch Umfällen, Umkristallisation, aber auch durch Säulenchromatographie, Gegenstromverteilung usw. gereinigt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung näher. Alle Temperaturangaben sind darin unkorrigiert.
Bei der Ausarbeitung dieser Beispiele wurde auf die Erzielung optimaler Ausbeuten kein Wert gelegt.
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1 : 4, 8g 5-Chlororotsäure, 3, 6 g 1-Hydroxybenzotriazol und aus 9, 7 g N-Benzyloxycarbo-Bromwasserstoff in Eisessig hergestelltes L-Histidyl-L-prolinamiddihydrobromid werden in 150 ml Dime- thylformamid gegeben. Man kühlt auf-5 C und gibt nacheinander unter Rühren 7,0 ml Triäthylamin und die Lösung von 5, 2 g N, N-Dicyclohexylcarbodiimid in 20 ml Dimethylformamidzu. Manbelässt1, 5hlm Kühlbad (-5 bis zirka OOC) und rührt danach weiter für 24 h, wobei man die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen lässt. Der gebildete Niederschlag wird nach dieser Zeit abgesaugt und das Filtrat unter vermindertem Druck bei zirka 350C eingedampft.
Der Rückstand wird mit 75 ml Wasser versetzt und dann 12 h bei 0 C aufbewahrt. Nach Filtrieren wird das Filtrat bei Raumtemperatur für 10 min mit 75 geinesKationenaustau- schers in der freien Säureform, wie z. B. dem Produkt der Dow Chemical Co. "Dowex-50 WX4 (200 bis 400 mesh)" (kernsulfonierte Polystyrolharze mit einer effektiven Korngrösse von 0, 16 bis 0, 07 mm) gerührt und dann wird filtriert.
Der mit dem Produkt beladene Kationenaustauscher wird 4mal mit je 250 ml Wasser und 4mal mit je
50 ml Methanol gewaschen. Anschliessend wird in 100 ml Wasser aufgeschlämmt und unter Rühren mit 120ml In Ammoniak versetzt. Es wird abgesaugt und 6mal mit je 20ml Ammoniak gewaschen. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck bei Temperaturen bis 350C bis zu einem geringen Volumen eingeengt und dann wird gefriergetrocknet. Zur Reinigung wird 2mal aus 45 ml Wasser-Äthanol umkristallisiert . Nach dem Trocknen im Vakuum über Phosphorpentoxyd erhält man 4, 7 g = 44, 8% der Theorie 5-Chlororotyl-L-histidyl-L-prolinamid.
Schmelzpunkt 204 bis 2060C ;
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!] C16H1SNT05Cl (423, 8)
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<tb>
<tb> C <SEP> H <SEP> H <SEP> Cl
<tb> Berechnet <SEP> : <SEP> 45, <SEP> 25 <SEP> 4, <SEP> 27 <SEP> 23, <SEP> 12 <SEP> 8, <SEP> 37 <SEP>
<tb> Gefunden <SEP> : <SEP> 44, <SEP> 99 <SEP> 5, <SEP> 05 <SEP> 22, <SEP> 64 <SEP> 8, <SEP> 31 <SEP>
<tb>
Das gleiche Produkt erhält man auch durch Umsetzung von 5-Chlororotsäurechlorid (erhalten aus Chlororotsäure mit Thionylchlorid in Benzol in Gegenwart von Dimethylformamid) mit L-Histidyl-L-prolinamid.
Beispiel 2: In 15 mlWasser gibtman 165 mgwasserfreies Natriumacetatund 100 mg 5%ige Palla- dium-Kohle. Ineiner Schüttelapparatur wird das Gemisch mit Wasserstoff behandelt, bis keine Wasserstoffaufnahme mehr erfolgt. Dann gibt man eine Lösung von 850 mg 5-Chlororotyl-L-histidy1 : -L-prolinamid in 30 ml Wasser zu und schüttelt bei Raumtemperatur und Normaldruck, bis 2 mMol (zirka50ml) Wasserstoff aufgenommen sind. Nach Abfiltrieren des Katalysators wird das Filtrat (zum Entfernen der aus dem Natriumacetat in Freiheit gesetzten Essigsäure) 2mal mit Äther durchgeschüttelt, bei Raum temperatur unter vermindertem Druck auf ein kleines Volumen (2 bis 3 ml) eingedampft und mit dem doppelten Volumen Methanol versetzt.
Diese Lösung wird über eine Säule von 150 g basischem Aluminiumoxyd gegeben und danach wird mit Methanol/Wasser (2 : 1) eluiert, wobei durch Ultraviolettabsorption bei 254 nm das Auftretendes Hauptproduktes im Eluat verfolgt wird. Die das Hauptprodukt enthaltenden Fraktionen werden unter vermin- dertem Druck eingeengtund schliesslich gefriergetrocknet. Man erhält so 780mg (= 96% der Theorie) OrotylL-histidyl-L-prolinamid-hydrat. Schmelzpunkt-2500C ; [cz] D =-45, 80 (c = 1, Methanol).
Beispiel 3 : Man verfährt wie in Beispiel 2, verwendet jedoch statt des Natriumacetats 100 mg Magnesiumoxyd und lässt das Ausäthern nach Abtrennen des Katalysators entfallen.
Beispiel 4 : 100 mg eines 5% igen Palladium-Kohle-Katalysators werden in 15 ml Eisessig vorhydriert. Dann gibt man 850 mg 5-Chlororotyl-L-histidyl-L-prolinamid, gelöst in 30 ml Eisessig, zu und schüttelt bei Raumtemperatur und Normaldruck mit Wasserstoff. Nach Aufnahme von 2 mMol Wasserstoff wird filtriert, auf ein kleines Volumen eingeengt und mit absolutem Äther versetzt. Der Niederschlag wird abgetrennt, mit Äther gewaschen und anschliessend getrocknet, wobei man das Orotyl-L-histidyl-L-prolin- amid-hydrochlorid in fast quantitativer Ausbeute erhält.
Beispiel 5: Aus 5-Bromorotsäure stellt man analog Beispiel 1 das 5-Bromorotyl-L-histidyl-L-prolinamid her und unterwirft dieses einer Hydrogenolyse unter den in Beispiel 3 genannten Bedingungen. Man erhält das Orotyl-L-histidyl-L-prolinamid auf diese Weise in einer Ausbeute von 39% der Theorie (bezogen auf 5-Bromorotsäure).
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The invention relates to the preparation of new dipeptide derivatives which are derived from histidylproline, in which dipeptide one or both amino acids can be optically active or racemic, but are preferably present in the L configuration. The two dipeptide derivatives obtainable according to the invention deal with the various racemic or optically active forms of orotyl-histidyl-prolinamide and salts of these compounds with pharmaceutically acceptable acids.
Orotyl-L-histidyl-L-prolinamide and its salts are particularly preferred.
Due to the basicity of the histidine residue, the orotyl-histidyl-prolinamide is capable of forming salts with acids. The subject matter of the invention therefore also includes the preparation of salts of this compound with pharmaceutically (in salt form, inorganic or organic acids such as hydrochloric acid, hydrobromic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, benzoic acid, salicylic acid, phenylacetic acid, benzenesulfonic acid, etc.) .
The compounds obtainable according to the invention surprisingly show biological properties which are largely similar to those of pyroglutamylhistidylprolinamide, which is usually referred to as "tyrotropin-releasing hormones" or "TRH", with regard to the quality of action, but last considerably longer than those of the known product. It is also of therapeutic importance that the relation of the centrally stimulating effects to the endocrinological effects in the compounds obtainable according to the invention is shifted in comparison with the known product (TRH) in favor of the pharmacologically valuable properties. The compounds are effective when administered parenterally and orally, the onset of action being rapid, e.g.
B. with parenteral administration after about 10 min.
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that the product obtained according to the invention has a central excitation effect about 5 times more strongly and several times longer than TRH.
The toxicity of the compounds is very low, so that the compounds can be used, for example, as psychostimulants or as antidepressants. The products can be used in both humans and animals.
Suitable pharmaceutical preparation forms are tablets, coated tablets, granules, capsules, drops, juices or syrups and sprays for intranasal administration or for administering the substances via the bronchi, and also aqueous sterile solutions for parenteral administration.
The orotyl-histidyl-prolinamide (in which one or both amino acids can be optically active or racemic and are preferably in the L-form) can be obtained by first treating the histidyl-prolinamide in the desired optical configuration with an acid of the formula
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wherein Hal is a chlorine or bromine atom, in the presence of a water-binding agent, in particular a carbodiimide (preferably dicyclohexylcarbodiimide) or with a functional derivative of a sol
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Azide or an activated ester and then in a further process stage the halogen atom is removed hydrogenolytically from the intermediate product obtained.
When the histidylproline amide is reacted with the acid of the formula (I) or its derivative, the 1- (3) position of the imidazole group in the histidyl radical can be protected against attack by the acylating agent. Suitable protecting groups are known from peptide chemistry, such as. B. the carbobenzoxy group or substituted carbobenzoxy groups, trityl, o-nitrophenoxyacetyl, the tert. Butyloxycarbonyl group and other groups known per se which can be separated off by hydrolysis or hydrogenolysis after the reaction has taken place.
According to the invention, one can also produce a sily- derived from histidylprolinamide by reaction with a trialkylsilanol or dialkylsilanediol (with 1 to 3 carbon atoms in each of the alkyl radicals)
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use chlorosilane etc. obtained in a conventional manner, silylated histidylprolinamide derivative. After the reaction has ended, which takes place in the presence of a non-proton-active solvent, the silyl groups can then be split off by hydrolysis or alcoholysis under mild conditions.
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Particularly suitable protective groups are those which (such as, for example, the carbobenzoxy group or substituted carbobenzoxy groups or the o-nitrophenoxyacetyl radical) can be removed by hydrogenolysis. In such a case, the protective group is expediently split off from the acylation product of the first stage at the same time as the hydrogenolysis of the halogen atom. But you can of course also known radicals which can be separated off by hydrolysis after the reaction (for example trityl radicals, tert-butyloxycarboxyl groups, etc.) to the imidazole group in the histidyl radical and then these protective groups after the coupling reaction has ended or only after hydrogenolysis of the Split off halogen atoms in the usual way.
The hydrogenolysis of the halogen atom takes place with the aid of catalytically activated hydrogen, a noble metal hydrogenation catalyst (such as palladium and / or platinum on carbon, on barium sulfate, on aluminum oxide, on calcium or barium carbonate and other known noble metal catalysts) being used as the catalyst becomes. The hydrogenolysis can be carried out under normal pressure or elevated pressure, preferably at room temperature. The solvents used are preferably water or mixtures of water with lower alcohols (methanol, ethanol) or with tetrahydrofuran, dioxane or the like.
But you can also work as a solvent, for example in glacial acetic acid. In order to bind the hydrohalic acid formed in the hydrogenolysis, work is preferably carried out in the presence of a hydrogen halide binding substance. If the solvents mentioned above as being preferred or other non-acidic solvents are used, substances such as magnesium oxide, barium oxide, alkali metal hydroxides, ammonia or ammonium hydroxide, triethylamine or salts of these substances with acids that are significantly weaker than the resulting hydrohalic acid, such as. B. alkali carbonates or acetates into consideration. Suitable media for carrying out the hydrogenolysis are also, for. B.
Solutions of alkali, alkaline earth, ammonium or amine acetates in acetic acid.
As mixed anhydrides of the acids of the formula (I) are particularly those which are derived from monoesters of carbonic acid with aliphatic alcohols containing 1 to 4 carbon atoms or z. B. derived from trimethyl acetic acid (pivalic acid). Suitable activated esters of the acids mentioned
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gen from.
The compounds obtainable according to the invention are relatively stable and can therefore, for. B. by reprecipitation, recrystallization, but also by column chromatography, countercurrent distribution, etc. can be purified.
The following examples explain the invention in more detail. All temperature data are uncorrected in it.
In working out these examples, no value was placed on achieving optimal yields.
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1: 4.8 g of 5-chlororotic acid, 3.6 g of 1-hydroxybenzotriazole and L-histidyl-L-prolinamide dihydrobromide prepared from 9.7 g of N-benzyloxycarbo-hydrogen bromide in glacial acetic acid are added to 150 ml of dimethylformamide. The mixture is cooled to -5 ° C and 7.0 ml of triethylamine and the solution of 5.2 g of N, N-dicyclohexylcarbodiimide in 20 ml of dimethylformamide are added one after the other with stirring. Leave 1.5 hlm cooling bath (-5 to about OOC) and then stir for a further 24 h, allowing the temperature to rise to room temperature. After this time, the precipitate formed is filtered off with suction and the filtrate is evaporated under reduced pressure at about 350C.
The residue is mixed with 75 ml of water and then stored at 0 C for 12 h. After filtering, the filtrate is treated with 75 g of a cation exchanger in the free acid form at room temperature for 10 min, such as. B. the product of Dow Chemical Co. "Dowex-50 WX4 (200 to 400 mesh)" (nucleus sulfonated polystyrene resins with an effective grain size of 0.16 to 0.07 mm) and then filtered.
The cation exchanger loaded with the product is 4 times with 250 ml of water each and 4 times with each
50 ml of methanol washed. It is then slurried in 100 ml of water and mixed with 120 ml of 1N ammonia while stirring. It is suctioned off and washed 6 times with 20ml ammonia each time. The filtrate is concentrated to a small volume under reduced pressure at temperatures up to 350 ° C. and is then freeze-dried. For cleaning, it is recrystallized twice from 45 ml of water-ethanol. After drying in vacuo over phosphorus pentoxide, 4.7 g = 44.8% of theory of 5-chlororotyl-L-histidyl-L-prolinamide are obtained.
Melting point 204-2060C;
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<tb>
<tb> C <SEP> H <SEP> H <SEP> Cl
<tb> Calculates <SEP>: <SEP> 45, <SEP> 25 <SEP> 4, <SEP> 27 <SEP> 23, <SEP> 12 <SEP> 8, <SEP> 37 <SEP>
<tb> Found <SEP>: <SEP> 44, <SEP> 99 <SEP> 5, <SEP> 05 <SEP> 22, <SEP> 64 <SEP> 8, <SEP> 31 <SEP>
<tb>
The same product is also obtained by reacting 5-chlororotic acid chloride (obtained from chlororotic acid with thionyl chloride in benzene in the presence of dimethylformamide) with L-histidyl-L-proline amide.
Example 2: 165 mg of anhydrous sodium acetate and 100 mg of 5% palladium-carbon are added to 15 ml of water. The mixture is treated with hydrogen in a shaking apparatus until there is no more hydrogen uptake. A solution of 850 mg of 5-chlororotyl-L-histidy1: -L-prolinamide in 30 ml of water is then added and the mixture is shaken at room temperature and normal pressure until 2 mmol (approx. 50 ml) of hydrogen are absorbed. After filtering off the catalyst, the filtrate (to remove the acetic acid released from the sodium acetate) is shaken twice with ether, evaporated to a small volume (2 to 3 ml) at room temperature under reduced pressure and twice the volume of methanol is added.
This solution is passed through a column of 150 g of basic aluminum oxide and then eluted with methanol / water (2: 1), the occurrence of the main product in the eluate being followed by ultraviolet absorption at 254 nm. The fractions containing the main product are concentrated under reduced pressure and finally freeze-dried. 780 mg (= 96% of theory) of orotyl-L-histidyl-L-proline amide hydrate are thus obtained. Melting point-2500C; [cz] D = -45, 80 (c = 1, methanol).
Example 3: The procedure is as in Example 2, except that 100 mg of magnesium oxide are used instead of the sodium acetate and there is no need for etherification after the catalyst has been separated off.
Example 4: 100 mg of a 5% palladium-carbon catalyst are prehydrogenated in 15 ml of glacial acetic acid. 850 mg of 5-chlororotyl-L-histidyl-L-prolinamide, dissolved in 30 ml of glacial acetic acid, are then added and the mixture is shaken with hydrogen at room temperature and normal pressure. After taking up 2 mmol of hydrogen, it is filtered, concentrated to a small volume and treated with absolute ether. The precipitate is separated off, washed with ether and then dried, giving orotyl-L-histidyl-L-proline amide hydrochloride in almost quantitative yield.
Example 5: 5-bromorotyl-L-histidyl-L-prolinamide is prepared analogously to Example 1 from 5-bromorotic acid and is subjected to hydrogenolysis under the conditions mentioned in Example 3. The orotyl-L-histidyl-L-prolinamide is obtained in this way in a yield of 39% of theory (based on 5-bromorotic acid).
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