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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 racemisch sein können, vorzugsweise jedoch in der 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 R, 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, 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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stoffatomen 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)-carbonsäure sowie um die Thiomorpholin- (5)-on- (3)- carbonsäure.
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 Thiomorpholin- (6)-methyl- (5)-on- (3)-carbonsäure, die 5-Methyl-, 5-Äthyl-oder 5-Propylorotsäure und weitere entsprechende Verbindungen.
Wenn R, und R2 zusammen keine Bindung zwischen den diese Reste tragenden Kohlenstoffatomen darstellen und/oder wenn R., und Rs voneinander verschieden sind, können auch die Reste der Säuren der Formel (II') in racemischer oder optisch aktiver Form, vorzugsweise in der L-Form, in den Verbindungen der Formel (I) vorliegen.
Besonders bevorzugte Vertreter der erfindungsgemäss herstellbaren 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 Histidylrestes sind die Verbindungen der Formel (I) befähigt,
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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 Eigen-
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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 erfindungsgemässen Verbindungen im Vergleich zum bekannten Produkt (TRH) zu Gunsten 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 R, bis R, und Z die gleiche Bedeutung wie oben haben, X für ein Wasserstoffatom oder für eine hydrogenolytisch abspaltbare Gruppe steht und Weine Hydroxy- oder eine Acyloxygruppe, einen p-Nitrophenoxy-, Tri- oder Pentachlorphenoxy-, Pentafluorphenoxy-, Pyridyloxy-, Phenylmercapto-, p-Nitrophenylmercapto- oder Cyanomethyloxyrest oder den Rest des N-Hydroxysuccinimids bedeutet, mit Ammoniak oder einer unter den Reaktionsbedingungen Ammoniak liefernden Substanz, wie z. B. Ammoncarbonat, umsetzt. Dabei kann in der Verbindung der Formel (II) vor der Umsetzung die NH-Gruppe der Imidazolylgruppe des Histidylrestes mit in der Peptidchemie üblichen Schutzgruppen geschützt werden.
Hiefür kommen insbesondere die Carbobenzoxygruppe oder substituierte Carbobenzoxygruppen, Tritylreste, o-Nitrophenoxyacetylreste, die tert. Butyloxycarbonylgruppe und weitere an sich bekannte, nach erfolgter Umsetzung durch Hydrolyse oder Hydrogenolyse abspaltbare Reste in Betracht.
Die erfindungsgemäss erhaltenen 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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Beispiel 1 : a) 53, 0 g Benzyloxycarbonyl-L-histidyl-L-prolinmethylester hergestellt nach St. Guttmann, Helv. Chem. Acta 44,721 (1961)] werden in 200 ml Dioxan und 50 ml Wasser gelöst und unter Rühren bei Raumtemperatur durch portionsweise Zugabe der erforderlichen Menge 1 n Natronlauge unter Verwendung des Indikators Thymolphthalein verseift. Nach beendeter Verseifung wird der PH-Wert der Lösung auf 8 eingestellt. Anschliessend wird das Verseifungsgemisch unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel befreit. Der Eindampfungsrückstand wird in Wasser gelöst und dreimal mit Essig- säureäthylester/sek. Butanol (4 : 1) extrahiert. Anschliessend wird die wässerige Phase mit Salzsäure bis PH 3 angesäuert und unter vermindertem Druck eingedampft.
Der Rückstand wird mit etwa 200 ml absolutem Äthanol versetzt und nach längerem Stehen im Eisbad filtriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft. Nach dem Trocknen erhält man 39, 6 g = 77% der Theorie Benzyloxycarbonyl-L-histidyl-L-prolin als schaumig erstarrte Masse.
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b) 39, 4 g Benzyloxycarbonyl-L-histidyl-L-prolin werden in 200 ml Eisessig gelöst und unter Rühren im Eisbad mit 179 ml einer 40%igen Lösung Bromwasserstoff in Eisessig versetzt. Nach 5 min wird das Eisbad entfernt und der Ansatz 90 min bei Raumtemperatur gerührt. Das Dipeptiddihydrobromid wird durch Versetzen mit etwa 500 ml trockenem Äther ausgefällt, abfiltriert, in 150 ml absolutem Methanol gelöst und durch Zugabe von etwa 700 ml trockenem Äther erneut ausgefällt.
Die überstehende Lösung wird von dem ausgefallenen Niederschlag abdekantiert. Nach dem Entfernen der Lösungsmittelreste unter vermindertem Druck erhält man 35, 7 g = 84% der Theorie L-Histidyl-L-prolindihydrobrimid als hygroskopisch, schaumig erstarrte Masse.
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c) 4, 1 g L-5-0xo-thiomorpholin-3-carbonsäure und 3, 6 g 1-Hydroxybenzotriazol werden in 55 ml Dimethylformamid gelöst und unter Rühren im Eisbad mit einer Lösung von 5, 2 g N, N'-Di- cyclohexylcarbodiimid in 20 ml Dimethylformamid versetzt. Es wird 10 min im Eisbad und anschliessend 2 h bei Raumtemperatur gerührt. Die so erhaltene Lösung des N-Hydroxysuccinimidesters wird zu einer mit 8, 4 ml Triäthylamin unter Rühren im Eisbad versetzten Lösung von 8, 3 g L-Histidin-L-prolindihydrobromid in 90 ml Dimethylformamid gegeben.
Es wird 20 h bei Raumtemperatur weitergerührt. Der ausgefallene Niederschlag wird abfiltriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird mit 100 ml Wasser versetzt und mehrere Stunden im Eisbad aufbewahrt. Der Niederschlag wird abfiltriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft. Die Reinigung erfolgt durch Säulenchromatographie über Kieselgel 60 (0, 2 bis 0, 5 mm) in Methanol. Die gesammelten Fraktionen, die das gewünschte Produkt enthalten, werden unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird mit Methanol versetzt, filtriert, und dann wird das Filtrat unter vermindertem Druck eingedampft. Der schmierige Rückstand wird in Wasser gelöst und gefriergetrocknet.
Man erhält 3, 8 g 48% der Theorie L-5-0xo-thiomorpholin-3- carbonyl-L-histidyl-L-prolin.
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d) 198 mg L-5-0xo-thiomorpholin-3-carbonyl-L-histidyl-L-prolin werden in Wasser gelöst, mit 0, 5 ml 1 n Salzsäure versetzt und gefriergetrocknet. Das gefriergetrocknete Produkt und 63 mg N-Hydroxysuccinimid werden in 6 ml Dimethylformamid gelöst und unter Rühren bei Raumtemperatur mit der Lösung von 103 mg N, N-Dicyclohexylcarbodiimid in 1, 7 ml Tetrahydrofuran versetzt. Nachdem 2 h bei Raumtemperatur gerührt wurde, wird 1 ml einer konzentrierten wässerigen Ammoniaklösung zugegeben. Danach wird 5 min bei Raumtemperatur gerührt und anschliessend unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird mit Wasser versetzt und filtriert.
Das Filtrat wird mit einem Kationenaustauscherharz (zirka 10 g) in der freien Säureform, wie z. B. einem aus kernsulfonierten Polystyrolharzen mit einer effektiven Korngrösse von 0, 16 bis 0, 07 mm bestehenden Handelsprodukt, gerührt und dann wird filtriert. Der mit dem Produkt beladene Kationenaustauscher wird mehrfach mit Wasser und Methanol gewaschen und anschliessend mit 1 n Ammoniak behandelt.
Das Filtrat wird unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird im System n-Butanol/Wasser der Gegenstromverteilung unterworfen. Die vereinigten Fraktionen, die das Hauptprodukt enthalten, werden unter vermindertem Druck eingedampft, in Wasser gelöst und gefriergetrocknet. Man erhält 61 mg = 30% der Theorie L-5-Oxo-thiomorpholin-3-carbonyl-L-histidyl-L-
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carbodiimid in Dimethylformamid und in Anwesenheit von 1-Hydroxybenzotriazol Orotyl-L-histidylL-prolinmethylester (Schmelzpunkt 245 bis 2540C unter Zersetzung) hergestellt.
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b) Der in Beispiel Za) erhaltene Ester wird in Dioxan/Wasser (1 : 1) gelöst und mit 1 n Natronlauge analog der in Beispiel la) beschriebenen Methodik verseift.
Nach Ansäuern auf PH 5 wird aufgearbeitet, wobei man Orotyl-L-histidyl-L-prolin erhält.
Schmelzpunkt : 225 bis 2310C (unter Zersetzung).
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c) Orotyl-L-histidyl-L-prolin wird in Wasser gelöst und analog Beispiel ld) in das Hydrochlorid überführt. Daraus wird dann analog dem in Beispiel ld) beschriebenen Vorgehen in Dimethylformamid mit Hilfe von N, N'-Dicyclohexylcarbodiimid der N-Hydroxysuccinimidester des OrotylL-histidyl-L-prolin hergestellt und ohne zwischenzeitliches Isolieren mit konzentrierter wässeriger Ammoniaklösung umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck eingedampft, der Rückstand mit Wasser versetzt und filtriert. Das Filtrat wird wie in Beispiel ld) weiterbehandelt, wobei man in einer Ausbeute von 32% der Theorie das Orotyl-L-histidyl-L-prolinamid-hydrat erhält.
Schmelzpunkt : 2500C.
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