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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung neuer 2-Hydroxymethyl-3, 4, 5-trihydroxy- piperidinderivate bzw. ihrer Salze und Stereoisomeren.
Die neuen Verbindungen können als Arzneimittel, insbesondere als Mittel gegen Diabetes, Hyperlipämie und Adipositas, sowie in der Tierernährung zur Beeinflussung des Fleisch/Fettverhältnisses zugunsten des Fleischanteils Verwendung finden.
Die neuen Derivate lassen sich durch die Formel (I) und insbesondere durch die Formel (Ib), die die bevorzugte stereoisomere Form beschreibt,
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wiedergeben, in denen R, einen gegebenenfalls durch OH, NH2, COOH, Phenyl, Nitrophenyl, Carboxyphenyl, Sulfophenyl, Halogenphenyl, C 1-6 -Alkylphenyl, Phenoxy, Halogenphenoxy, Pyridyl, Oxiranyl, N-Phthalimido, Glucopyranosylmercapto, Cycloalkyl oder Cycloalkenyl mit bis zu 6 C-Atomen, Norbornenyl, Biphenyl, Alkoxy, Alkylthio, Alkoxyalkoxy, Alkoxyalkoxysulfonyl oder Alkoxycarbonylphenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen in den Alkylgruppen, substituierten Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinyl-Rest mit bis zu 18 C-Atomen,
einen Cycloalkyl-Rest mit bis zu 6 C-Atomen oder Desoxyglucityl bedeutet oder gegebenenfalls zusammen mit der benachbarten -CH 2 -OH-Gruppe eine - CH 2 -CO-O-CH2 -Gruppe bildet.
Die Erfindung betrifft somit auch die Herstellung pharmazeutisch annehmbarer Salze der Verbindungen der Formeln (I) und (Ib) wie Chloride, Sulfate, Acetate, Carbonate, Oxalate usw., und Bio-Vorläufer, wobei unter Bio-Vorläufer Verbindungen verstanden werden, deren Struktur sich von der aktiven Verbindung unterscheidet, die jedoch nach Verabreichung an Mensch oder Tier im Körper des Patienten in die aktive Verbindung umgewandelt werden.
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wertvolle Mittel zur Beeinflussung einer Vielzahl von Stoffwechselvorgängen und bereichern somit den Arzneimittelschatz. Gegenüber dem aus der DE-OS 2656602 bekannten 2-Hydroxymethyl-3, 4, 5- - trihydroxypiperidin weisen die neuen Verbindungen vorteilhafte therapeutische Eigenschaften auf.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der neuen Verbindungen der Formel n (I), (Ib) ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass man 1-Desoxynojirimycin der allgemeinen Formel
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mit Carbonylverbindungen der allgemeinen Formel
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in der R2 und R, gleich oder verschieden sind und für Wasserstoff, einen gegebenenfalls durch OH, NH, COOH, Phenyl, Nitrophenyl, Carboxyphenyl, Sulfophenyl, Halogenphenyl, C g-Alkylphe- nyl, Phenoxy, Halogenphenoxy, Pyridyl, Oxiranyl, N-Phthalimido, Glucopyranosylmercapto, Cyclo-
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alkyl oder Cycloalkenyl mit bis zu 6 C-Atomen, Norbornenyl, Biphenyl, Alkoxy, Alkylthio, Alkoxyalkoxy, Alkoxycarbonylphenyl mit jeweils bis zu 6 C-Atomen in den Alkylgruppen, substituierten Alkyl-,
Alkenyl oder Alkinyl-Rest mit bis zu 17 C-Atomen, einen Pyridyl-Rest, einen gegebenenfalls durch Nitro, Carboxy, Sulfonsäure, Phenyl, Halogen, C, -C 6 -Alkyl, Alkoxy, Phenoxy oder Halogenphenoxy substituierten Phenyl-Rest, einen Oxiranyl-, Cycloalkyl- oder einen Norbornenyl-
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cyanoborhydrid umsetzt, gegebenenfalls in einer erhaltenen Verbindung der Formel (I), in der R, für-CH-COOR'steht, worin R'H, Alkyl, Aralkyl oder Aryl bedeutet, in bekannter Weise einen Lactonringschluss mit der benachbarten -CH 2 -OH-Gruppe durchführt, die erhaltenen Verbindungen der Formel (I) gegebenenfalls in ihre Salze umwandelt sowie gegebenenfalls in ihre Stereoisomeren umwandelt.
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Gegenwart eines Wasserstoffdonators, mit Alkylhalogeniden, Carbonsäure- oder Sulfonsäurechloriden, Chlorkohlensäureestern, Isocyanaten und Senfölen derivatisieren.
Verbindungen der Formeln (I), (Ib), in denen R, ein durch eine Acylamino-, Sulfonylamino-, Alkoxycarbonylamino-, Ureido- oder eine Thioureidogruppe substituierter aliphatischer oder aromatischer Rest ist, erhält man ausgehend von Verbindungen der Formeln (I), (Ib), in denen R, ein durch eine Aminogruppe substituierter aliphatischer oder aromatischer Rest ist, durch Umsetzung dieser Aminogruppe mit Carbonsäure- oder Sulfonsäurechloriden, mit Chlorkohlensäureestern, Isocyanaten oder Senfölen in an sich bekannter Weise.
Die einzelnen Verfahrensweisen zur Herstellung der erfindungsgemäss erhältlichen Wirkstoffe werden im folgenden veranschaulicht :
Mit 1-Desoxynojirimycin und Formaldehyd als Ausgangsstoffen ergibt sich folgendes Formelschema :
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Mit Benzaldehyd als Carbonylkomponente wird die reduktive Alkylierung wie folgt durchgeführt :
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Das als Ausgangsprodukt der Formel (II) eingesetzte 1-Desoxynojirimycin wird entweder
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cillaceae in üblichen Nährlösungen bei Temperaturen von etwa 15 bis etwa 80 C etwa 1 bis etwa 8 Tage unter Belüftung in üblichen Fermentationsgefässen kultiviert, die Zellen abschleudert und die Desoxyverbindung aus der Kulturbrühe oder den Zellextrakten durch übliche Reinigungsverfahren isoliert [Deutsche Patentanmeldung P 2658563. 7- (Le A 17587)].
Die Carbonylverbindungen der Formel (II) sind entweder bekannt oder können nach Standardverfahren hergestellt werden.
Als typische Beispiele seien im einzelnen genannt :
Gerad- oder verzweigtkettige Alkylaldehyde wie Formaldehyd, Acetaldehyd, n-Propanal, n-Butanal, 2-Methylpropanal, n-Pentanal, 2-Methylbutanal, 3-Methylbutanal, 2, 2-Dimethylpropanal, n-Hexanal, 2-Äthylbutanal, n-Heptanal und n-Octanal ; Alkenylaldehyde wie Propenal, 2-Methylpropenal, 2-Butenal, 2-Methyl-2-butenal, 2-Äthyl-2-hexenal ; cyclische Aldehyde wie Cyclopropancarbaldehyd, Cyclopentancarbaldehyd, Cyclopentancetaldehyd, Cyclohexancarbaldehyd ;
Benzaldehyd, o-, m-und p-Toluolcarbaldehyde und Phenylacetaldehyd ; durch Hydroxy substituierte geradund verzweigtkettige Alkylaldehyde wie 5-Hydroxypentanal, 2-Hydroxy-3-methylbutanal, 2-Hydroxy- - 2-methylpropanal, 4-Hydroxybutanal, 2-Hydroxypropanal und 8-Hydroxyoctanal ; durch Amino substituierte gerad- und verzweigtkettige Alkylaldehyde wie 5-Aminopentanal, 2-Aminopropanal, 3-Aminopropanal, 4-Aminobutanal, 2-Amino-3-methylbutanal, 8-Aminooctanal und mono-N-Alkylderi- vate davon ; und durch Amino und Hydroxy disubstituierte gerad- und verzweigtkettige Alkylaldehyde wie 2-Hydroxy-5-aminopentanal, 3-Hydroxy-3-methyl-4-aminobutanal, 2-Hydroxy-4-amino- butanal, 2-Hydroxy-3-aminopropanal, 2-Hydroxy-2-methyl-3-aminopropanal, 2-Amino-3-hydroxyoctanal und mono-N-Alkylderivate davon.
Des weiteren :
Methoxy-acetaldehyd, Äthoxy-acetaldehyd, n-Propoxy-acetaldehyd, i-Propoxy-acetaldehyd, n-Butoxy-acetaldehyd, i-Butoxy-acetaldehyd, tert. Butoxy-acetaldehyd, Cyclopropylmethyloxy-acet- aldehyd, Cyclopropoxy-acetaldehyd, 2-Methoxyäthoxy-acetaldehyd, 2-Äthoxyäthoxy-acetaldehyd,
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(l-methyläthoxy)-acetaldehyd, 2-Äthoxy- (1-methyläthoxy)-acetaldehyd, Phenyloxy-acet-2-Äthylthiopropanal, 3-Methylthiopropanal, 3-Äthylthiopropanal, 2-Methylthiobutanal, 3-Methylthiobutanal, 4-Methylthiobutanal, Furfurol, Tetrahydrofurfurol, Thiophen, 5-Bromthiophen, 5-Methylfurfurol, Pyran-carbaldehyd.
Ausserdem seien als Ketone beispielsweise genannt :
Aceton, Methyläthylketon, Methyl-n-propylketon, Diäthylketon, Methylbutylketon, Cyclopentanon, Di-n-propylketon, Cyclohexanon, 3-Methylcyclohexanon, 4-Methylcyclohexanon, Acetophenon, Propiophenon, Butyrophenon, Phenylaceton, p-Methoxyacetophenon, m-Nitroacetophenon.
Als Wasserstoff-Donor-Reduktionsmittel kann man beispielsweise Ameisensäure verwenden (Leuckart-Wallach-Reaktion). Die Ameisensäure wird in grossem Überschuss verwendet. Mit Formaldehyd als Carbonylkomponente kann die Reaktion in wässeriger Lösung durchgeführt werden, mit Ketonen und weniger reaktionsfähigen Aldehyden in wasserfreier Ameisensäure. Die Reaktionstemperaturen liegen zwischen 100 und 200 C, gegebenenfalls muss die Reaktion in einem Autoklaven durchgeführt werden.
Als Wasserstoff-Donor-Reduktionsmittel kann man auch katalytisch erregten Wasserstoff verwenden. Als Katalysator kommt vor allem Raney-Nickel in Frage, es können aber auch Edelmetall-
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katalysatoren Verwendung finden. Die Reaktion wird im allgemeinen bei brücken zwischen 80 und 150 bar H2 -Druck und Temperaturen zwischen 70 und 150 C durchgeführt. Als Lösungsmittel werden protische, polare Lösungsmittel, besonders Alkohole bevorzugt.
Als Wasserstoff-Donor-Reduktionsmittel werden auch Alkalimetallcyanoborhydride, Dialkylaminoborane und Alkalimetallborhydride verwendet. Besonders bevorzugt in dieser Verfahrensvariante ist die Verwendung von Natriumcyanoborhydrid. Die Reaktion wird im allgemeinen bei Raumtemperatur durchgeführt. Es kann aber auch günstig sein, auf Rückflusstemperatur zu erhitzen.
Das Verfahren wird üblicherweise in einem inerten Lösungsmittel. durchgeführt. Obwohl wasserfreie aprotische Lösungsmittel eingesetzt werden können (z. B. Tetrahydrofuran, wenn das Reduktionsmittel Morpholinoboran ist), wird gewöhnlich doch ein protisches Lösungsmittel verwendet.
Als solches eignet sich besonders ein niederes Alkanol. Es kann aber auch Wasser oder ein wässe-
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wässeriges Tetrahydrofuran oder wässeriger Äthylenglykoldimethyläther verwendet werden.
Das Verfahren wird gewöhnlich in einem PH-Bereich von 1 bis 11 durchgeführt, bevorzugt ist ein PH-Bereich zwischen 4 und 7.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Verbindungen der Formeln (I), (Ib) sind Inhibitoren und eignen sich als Therapeutica für folgende Indikationen :
Prädiabetes, Gastritis, Obstipation, Karies, Infektionen des Gastro-Intestinaltraktes, Meteorismus, Flatulenz, Hypertension, Atherosklerose und besonders Adipositas, Diabetes und Hyperlipo- protämie.
Zur Verbreiterung des Wirkungsspektrums kann es sich empfehlen, Inhibitoren für Glycosidhydrolasen, die sich gegenseitig in ihrer Wirkung ergänzen, zu kombinieren, sei es, dass es sich um Kombinationen der erfindungsgemäss erhaltenen Inhibitoren untereinander oder um Kombinationen der erfindungsgemäss erhaltenen Inhibitoren mit bereits bekannten handelt. So kann es beispielsweise zweckmässig sein, erfindungsgemäss erhaltene Saccharase-Inhibitoren mit bereits bekannten Amylase-Inhibitoren zu kombinieren.
Vorteilhaft sind in manchen Fällen auch Kombinationen der neuen Inhibitoren mit bekannten oralen Antidiabetica (ss-cytotrope Sulfonylharnstoffderivate und/oder blutzuckerwirksame Biguanide) sowie mit blutlipid-senkenden Wirkstoffen wie z. B. Clofibrat, Nicotinsäure, Cholestyramin u. a.
Die Wirkstoffe können ohne Verdünnung, z. B. als Pulver oder in einer Gelatinehülle oder in Kombination mit einem Trägerstoff in einer pharmazeutischen Zusammensetzung appliziert werden.
Pharmazeutische Zubereitungen können eine grössere oder kleinere Menge des Inhibitors enthalten, z. B. 0, 1 bis 99, 5%, in Kombination mit einem pharmazeutisch verträglichen nichttoxischen, inerten Trägerstoff, wobei der Trägerstoff eine oder mehrere feste, halbfeste oder flüssige Verdünnungsmittel, Füllstoffe und/oder nichttoxisches, inertes und pharmazeutisch-verträgliches Formulierungshilfsmittel enthalten kann. Solche pharmazeutischen Zubereitungen liegen vorzugsweise in Form von Dosierungseinheiten vor, d. h. physikalisch-diskreten, eine bestimmte Menge des Inhibitors enthaltenden Einheiten, die einem Bruchteil oder einem Vielfachen der Dosis entsprechen, die zur Herbeiführung der gewünschten Hemmwirkung erforderlich sind. Die Dosierungseinheiten können 1, 2,3, 4 oder mehr Einzeldosen oder 1/2,1/3 oder 1/4 einer Einzeldosis enthalten.
Eine Einzeldosis enthält vorzugsweise eine genügende Menge Wirkstoff, um bei einer Applikation gemäss eines vorher bestimmten Dosierungsschemas einer oder mehrerer Dosierungseinheiten die gewünschte Hemmwirkung zu erzielen, wobei eine ganze, eine halbe, oder ein Drittel oder ein Viertel der Tagesdosis gewöhnlich zu allen Haupt- und Nebenmahlzeiten am Tage verabreicht wird. Andere therapeutische Mittel können auch eingenommen werden. Obgleich die Dosierung und das Dosierungsschema in jedem Fall sorgsam abgewogen werden sollte, unter Anwendung gründlichen fachmännischen Urteils und unter Beachtung des Alters, des Gewichtes und des Zustandes des Patienten, der Art und der Schwere der Erkrankung, wird die Dosierung gewöhnlich in einem Bereich zwischen etwa 1 bis etwa 1 x 10 SIE/kg des Körpergewichtes pro Tag liegen.
Im manchen Fällen wird man dabei eine ausreichende therapeutische Wirkung mit einer geringeren Dosis erreichen, während in andern Fällen eine grössere Dosis erforderlich sein wird.
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Orale Applikation kann unter Verwendung fester und flüssiger Dosierungseinheiten durchgeführt werden, wie z. B. Pulver, Tabletten, Dragees, Kapseln, Granulate, Suspensionen, Lösungen u. dgl.
Pulver wird durch Zerkleinerung des Wirkstoffes in einer geeigneten Grösse und Vermischen mit einem ebenfalls zerkleinerten pharmazeutischen Trägerstoff hergestellt. Obgleich ein essbares Kohlenhydrat, wie z. B. Stärke, Lactose, Saccharose oder Glucose normalerweise zu diesem Zweck Verwendung findet und auch hier benutzt werden kann, ist es wünschenswert ein nichtmetabolisierbares Kohlenhydrat, wie z. B. ein Cellulosederivat zu benutzen.
Süssmittel, Geschmackszusätze, Konservierungsstoffe, Dispergiermittel und Färbemittel können auch mitverwendet werden.
Die Kapseln können durch Zubereitung der oben beschriebenen Pulvermischung und durch Füllung bereits gebildeter Gelatinehüllen hergestellt werden. Die Pulvermischung kann man vor dem Füllvorgang mit Gleitmitteln, wie z. B. Kieselgel, Talkum, Magnesiumstearat, Calciumstearat oder festem Polyäthylenglykol versetzen. Die Mischung kann man ebenfalls mit einem Desintegrator oder Lösungsvermittler, wie z. B. Agar-Agar, Calciumcarbonat oder Natriumcarbonat versetzen, um bei Einnahme der Kapsel die Zugänglichkeit des Inhibitors zu verbessern.
Die Anfertigung der Tabletten erfolgt z. B. durch Herstellung einer Pulvermischung, grob oder feinkörnig, und Hinzufügung eines Gleitmittels und Desintegrators. Aus dieser Mischung formt man Tabletten. Eine Pulvermischung bereitet man vor durch Mischung des Wirkstoffes, welcher in geeigneter Weise zerkleinert wurde und ergänzt ein Verdünnungsmittel oder eine andere Trägersubstanz wie oben beschrieben. Gegebenenfalls fügt man ein Bindemittel hinzu : z. B. Carboxymethyl-
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wie z. B. Bentonit, Kaolin oder Dicalciumphosphat. Die Pulvermischung kann granuliert werden zusammen mit einem Bindemittel, wie z. B. Sirup, Stärkepaste, Akazienschleim, oder Lösungen aus Cellulose- oder Polymermaterialien. Danach presst man das Produkt durch ein grobes Sieb.
Als Alternative hiezu kann man die Pulvermischung durch eine Tablettenmaschine laufen lassen und die sich ergebenden ungleichmässig geformten Stücke bis auf Korngrösse zerkleinern. Damit die entstandenen Körner nicht in den tablettenbildenden Düsen steckenbleiben, kann man sie mit einem Gleitmittel versetzen, wie z. B. Stearinsäure, Stearatsalz, Talkum oder Mineralöl. Diese gleitfähig gemachte Mischung wird dann in Tablettenform gepresst. Die Wirkstoffe können auch mit freifliessenden inerten Trägerstoffen vereinigt werden und direkt in Tablettenform gebracht werden unter Auslassung der Granulat- oder Zerstückelungsschritte. Man kann das Produkt mit einer klaren oder opaken Schutzhülle versehen, z. B. einem Überzug aus Schellack, einem Überzug aus Zucker oder Polymersubstanzen und einer polierten Hülle aus Wachs.
Farbstoffe können diesen Überzügen beigefügt werden, damit zwischen den verschiedenen Dosierungseinheiten unterschieden werden kann.
Die oral zu verabreichenden Zubereitungsformen, wie z. B. Lösungen, Sirup und Elixiere, lassen sich in Dosierungseinheiten herstellen, so dass eine bestimmte Menge Präparat eine bestimmte Menge Wirkstoff enthält. Sirup kann so hergestellt werden, dass der Wirkstoff in einer wässerigen Lösung, welche geeignete Geschmacksstoffe enthält, gelöst wird ; Elixiere werden unter Verwendung nichttoxischer, alkoholischer Trägerstoffe erhalten ; Suspensionen kann man durch Dispergieren der Verbindung in einem nichttoxischen Trägerstoff darstellen. Lösungsvermittler und Emulgiermittel, wie z. B. äthoxylierte Isostearylalkohole und Polyoxyäthylensorbitester, Konservierungsmittel, geschmacksverbessernde Zusätze wie z. B. Pfefferminzöl oder Saccharin u. dgl. können auch zugegeben werden.
Dosierungsvorschriften können auf der Kapsel angegeben werden. Überdies kann die Dosierung so abgesichert sein, dass der Wirkstoff verzögert abgegeben wird, z. B. durch Einhalten des Wirkstoffes in Polymersubstanzen, Wachse od. dgl.
Zusätzlich zu den oben erwähnten pharmazeutischen Zusammensetzungen lassen sich auch diese Wirkstoffe enthaltende Lebensmittel herstellen ; beispielsweise Zucker, Brot, Kartoffelprodukte, Fruchtsaft, Bier, Schokolade und andere Konfektartikel, und Konserven, wie z. B. Marmelade, wobei zu diesen Produkten eine therapeutisch-wirksame Menge mindestens eines der erfindungsgemäss
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erhaltenen Inibitoren gegeben wurde.
Die unter Verwendung der neuen Wirkstoffe hergestellten Nahrungsmittel eignen sich sowohl zur Diät bei Patienten, die an Stoffwechselstörungen leiden als auch zur Ernährung gesunder Personen im Sinne einer Stoffwechselstörungen vorbeugenden Ernährungsweise.
Die erfindungsgemäss hergestellten Inhibitoren weisen weiterhin die Eigenschaft auf, in Tieren das Verhältnis des Anteiles an unerwünschtem Fett zum Anteil des erwünschten fettarmen Fleisches (mageres Fleisch) zugunsten des mageren Fleisches in hohem Masse zu beeinflussen. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Aufzucht und Haltung von landwirtschaftlichen Nutztieren, z. B. in der Schweinemast, aber auch von erheblicher Bedeutung für die Aufzucht und Haltung von sonstigen Nutztieren und Ziertieren. Die Verwendung der Inhibitoren kann weiterhin zu einer erheblichen Rationalisierung der Fütterung der Tiere führen, sowohl zeitlich, mengenmässig wie auch qualitätsmässig.
Da sie eine gewisse Verzögerung der Verdauung bewirken, wird die Verweildauer der Nährstoffe im Verdauungstrakt verlängert, wodurch eine mit weniger Aufwand verbundene ad libitum-Fütterung ermöglicht wird. Weiterhin ergibt sich bei der Verwendung der erfindungsgemässen Inhibitoren in vielen Fällen eine erhebliche Einsparung von wertvollem Proteinfutter.
Die Wirkstoffe können somit praktisch in allen Bereichen der Tierernährung als Mittel zur Reduzierung des Fettansatzes sowie der Einsparung von Futtereiweiss verwendet werden.
Die Wirksamkeit der Wirkstoffe ist hiebei weitgehend unabhängig von der Art und dem Geschlecht der Tiere. Besonders wertvoll erweisen sich die Wirkstoffe bei Tierarten, die überhaupt oder in bestimmten Lebensabschnitten zu stärkerer Fetteinlagerung neigen.
Als Tiere, bei denen die Inhibitoren zur Reduzierung des Fettansatzes und/oder zur Einsparung von Futtereiweiss eingesetzt werden können, seien beispielsweise folgende Nutz- und Ziertiere genannt : Warmblüter wie Rinder, Schweine, Pferde, Schafe, Ziegen, Katzen, Hunde, Kaninchen, Pelztiere, z. B. Nerze, Chinchilla, andere Ziertiere, z. B. Meerschweinchen und Hamster, Labor- und
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B.z. B. Schlangen.
Die Menge der Wirkstoffe, die den Tieren zur Erreichung des gewünschten Effektes verabreicht wird, kann wegen der günstigen Eigenschaften der Wirkstoffe weitgehend variiert werden.
Sie liegt vorzugsweise bei etwa 0, 5 mg bis 2, 5 g, insbesondere 10 bis 100 mg/kg Futter pro Tag.
Die Dauer der Verabreichung kann von wenigen Stunden oder Tagen bis zu mehreren Jahren betragen. Die passende Menge Wirkstoff sowie die passende Dauer der Verabreichung stehen in engem Zusammenhang mit dem Fütterungsziel. Sie hängen insbesondere von der Art, dem Alter, dem Geschlecht, dem Gesundheitszustand und der Art der Haltung der Tiere ab und sind durch jeden Fachmann leicht zu ermitteln.
Die erfindungsgemäss erhältlichen Wirkstoffe werden den Tieren nach den üblichen Methoden verabreicht. Die Art der Verabreichung hängt insbesondere von der Art, dem Verhalten und dem Allgemeinzustand der Tiere ab. So kann die Verabreichung einmal oder mehrmals täglich, in regelmässigen oder unregelmässigen Abständen oral, erfolgen. Aus Zweckmässigkeitsgründen ist in den meisten Fällen eine orale Verabreichung, insbesondere im Rhythmus der Nahrungs- und/oder Getränkeaufnahme der Tiere, vorzuziehen.
Die Wirkstoffe können als Reinstoffe oder in formulierter Form verabreicht werden, wobei die formulierte Form sowohl als Premix, also in Mischung mit nichttoxischen inerten Trägerstoffen beliebiger Art, als auch als Teil einer Gesamtration in Form eines Beifutters bzw. als Mischungsbestandteil eines alleinigen Mischfutters zu verstehen ist. Mit eingeschlossen ist auch die Applikation geeigneter Zubereitungen über das Trinkwasser.
Die Wirkstoffe können gegebenenfalls in formulierter Form auch zusammen mit andern Nährund Wirkstoffen, z. B. Mineralsalzen, Spurenelementen, Vitaminen, Eiweissstoffen, Energieträgern (z. B. Stärke, Zucker, Fette), Farbstoffen und/oder Geschmacksstoffen oder andern Futterzusatzstoffen, wie z. B. Wachstumsförderern, in geeigneter Form verabreicht werden. Die Wirkstoffe können den Tieren vor, während oder nach der Nahrungsaufnahme gegeben werden.
Empfehlenswert ist die orale Verabreichung zusammen mit dem Futter und/oder Trinkwasser,
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wobei je nach Bedarf die Wirkstoffe der Gesamtmenge oder nur Teilen des Futters und/oder Trinkwasser zugegeben werden.
Die Wirkstoffe können nach üblichen Methoden durch einfaches Mischen als Reinstoffe, vorzugsweise in fein verteilter Form oder in formulierter Form in Mischung mit essbaren, nichttoxi- schen Trägerstoffen, gegebenenfalls auch in Form eines Premix oder eines Futterkonzentrates, dem Futter und/oder dem Trinkwasser beigefügt werden.
Das Futter und/oder Trinkwasser kann beispielsweise die erfindungsgemässen Wirkstoffe in einer Konzentration von etwa 0, 001 bis 5, 0%, insbesondere 0, 02 bis 2, 0% (Gewicht) enthalten. Die optimale Höhe der Konzentration des Wirkstoffes im Futter und/oder Trinkwasser ist insbesondere abhängig von der Menge der Futter- und/oder Trinkwasseraufnahme der Tiere und kann durch jeden Fachmann leicht ermittelt werden.
Die Art des Futters und seine Zusammensetzung ist hiebei ohne Belang. Es können alle gebräuchlichen, handelsüblichen oder speziellen Futterzusammensetzungen verwendet werden, die vorzugsweise das übliche, für eine ausgewogene Ernährung notwendige Gleichgewicht aus Energieund Eiweissstoffen, einschliesslich Vitaminen und Mineralstoffen enthalten. Das Futter kann sich beispielsweise zusammensetzen aus pflanzlichen Stoffen, z. B. Ölkuchenschroten, Getreideschroten, Getreidenebenprodukten, aber auch aus Heu, Gärfutter, Rüben und andern Futterpflanzen, aus
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Jod usw.
Premixe können vorzugsweise etwa 0, 1 bis 50%, insbesondere 0, 5 bis 5, 0% (Gewicht) Wirkstoff, z. B. N-Methyl-l-desoxynojirimycin neben beliebigen essbaren Trägerstoffen und/oder Mineralsalzen, z. B. kohlensaurem Futterkalk enthalten und werden nach den üblichen Mischmethoden hergestellt.
Mischfutter enthalten vorzugsweise 0, 001 bis 5, 0%, insbesondere 0, 02 bis 2, 0% (Gewicht) Wirkstoff, beispielsweise N-Methyl-1-desoxynojirimycin neben den üblichen Rohstoffkomponenten eines Mischfutters, z. B. Getreideschrote oder-nebenprodukte, Ölkuchenschrote, tierisches Eiweiss, Mineralien, Spurenelemente und Vitamine. Sie können nach den üblichen Mischmethoden hergestellt werden.
Vorzugsweise in Premixen und Mischfuttermitteln können die Wirkstoffe gegebenenfalls auch durch ihre Oberfläche bedeckenden geeigneten Mittel, z. B. mit nichttoxischen Wachsen oder Gelatine vor Luft, Licht und/oder Feuchtigkeit geschützt werden.
Beispiel für die Zusammensetzung eines fertigen Mischfutters für Geflügel, das einen erfindungsgemässen Wirkstoff enthält :
200 g Weizen, 340 g Mais, 360, 3 g Sojaschrot, 60 g Rindertalg, 15 g Dicalciumphosphat, 10 g Calciumcarbonat, 4 g jodiertes Kochsalz, 7, 5 g Vitamin-Mineral-Mischung und 3, 2 g Wirkstoff-Premix ergeben nach sorgfältigem Mischen 1 kg Futter.
Die Vitamin-Mineral-Mischung besteht aus :
6000 I. E. Vitamin A, 1000 I. E. Vitamin D, 10 mg Vitamin E, 1 mg Vitamin K, 3 mg Ribo-
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dass 3, 2 g Premix entstehen.
Beispiel für die Zusammensetzung eines Schweinemischfutters, das einen Wirkstoff der Formel (I), (Ib) enthält :
630 g Futtergetreideschrot (zusammengesetzt aus 200 g Mais-, 150 g Gerste-, 150 g Hafer-
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Leinkuchenmehl, 30 g Maiskleberfutter, 10 g Sojaöl, 10 g Zuckerrohrmelasse und 2 g Wirkstoff-Premix (Zusammensetzung z. B. beim Kükenfutter) ergeben nach sorgfältigem Mischen 1 kg Futter.
Die angegebenen Futtergemische sind vorzugsweise zur Aufzucht und Mast von Küken bzw.
Schweinen abgestimmt, sie können jedoch in gleicher oder ähnlicher Zusammensetzung auch zur
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Aufzucht und Mast anderer Tiere verwendet werden.
Die Inhibitoren können einzeln oder aber auch in beliebigen Mischungen untereinander verwendet werden.
Saccharase-Inhibitionstest in vitro
Der Saccharase-Inhibitionstest in vitro ermöglicht die Bestimmung der enzyminhibitorischen Aktivität einer Substanz durch den Vergleich der Aktivität des solubilisierten intestinalen Disaccharidasen-Komplexes in Gegenwart bzw. in Abwesenheit (sog. 100%-Wert) des Inhibitors. Als Substrat, welches die Spezifität des Inhibitionstestes bestimmt, dient dabei eine praktisch glucosefreie Saccharose (Glucose 100 ppm) ; die Enzymaktivitätsbestimmung basiert auf der spektrophotometrischen Bestimmung freigesetzter Glucose mittels Glucose-Dehydrogenase und Nicotinamid-adenin-dinucleotid als Cofaktor.
Eine Saccharase-Inhibitor-Einheit (SIE) ist definiert als diejenige inhibitorische Aktivität, welche in einem definierten Testansatz eine vorgegebene saccharolytische Aktivität um eine Einheit (Saccharase-Einheit = SE) reduziert ; die Saccharase-Einheit ist dabei als diejenige Enzymaktivität
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Test nicht erfasst wird, führt.
Der intestinale Disaccharidasen-Komplex wird aus Schweinedünndarm-Mucosa durch tryptische Verdauung, Fällung aus 66% Äthanol bei -20oC, Aufnehmen des Fällungsproduktes in 100 mM Phosphat-Puffer, PH 7, 0 und abschliessende Dialyse gegen denselben Puffer gewonnen.
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l331, 7 mg ss-Nicotinamid-adenin-dinucleotid (freie Säure,"BOEHRINGER"Reinheitsgrad I) in 250 ml 0, 5 M Tris-Puffer, PH 7,6 gelöst) abgestoppt. Zum Nachweis der Glucose wird 30 min bei 37 C inkubiert und schliesslich bei 340 nm gegen einen Reagenzienblank (mit Enzym, jedoch ohne Saccharose) photometriert.
Die Berechnung der Hemmaktivität von Inhibitoren ist dadurch erschwert, dass schon geringfügige Änderungen im Testsystem, beispielsweise ein geringfügig von Bestimmung zu Bestimmung variierender 100%-Wert, von nicht mehr zu vernachlässigendem Einfluss auf das Testergebnis sind.
Man umgeht diese Schwierigkeiten, indem man bei jeder Bestimmung einen Standard mitlaufen lässt ; als Standard dient ein Saccharase-Inhibitor der Formel C 2S H 4'0,. N, welcher eine spezifische Hemmaktivität von 77700 SIE/g aufweist und bei eingesetzten Mengen von 10 bis 20 ng im Test zu einer Hemmung von oben spezifizierter Grössenordnung führt. Bei Kenntnis der Differenz der Extinktionen bei 340 nm von 100%-Wert und durch Standard gehemmtem Ansatz lässt sich aus der Extinktionsdifferenz von 100%-Wert und durch die Probelösung gehemmtem Ansatz unter Berücksichtigung der eingesetzten Menge an Inhibitor in bekannter Weise dessen spezifische Hemmaktivität errechnen, ausgedrückt in Saccharase-Inhibitor-Einheiten pro Gramm (SIE/g).
Spezifische saccharaseinhibitorische Aktivität in vitro
1-Desoxynojirimycin 465000 SIE/g
N-Methyl-1-desoxynojirimycin 2330000 SIE/g
Herstellungsbeispiele
Beispiel 1 : N-Methyl-l-desoxynojirimycin
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Zu 4 ml 98%iger Ameisensäure gibt man unter Eiskühlung 3, 2 g 1-Desoxynojirimycin und 2 ml 30%igen wässerigen Formaldehyd. Anschliessend wird 8 h unter Rückfluss erhitzt. Nach dem Abkühlen verdünnt man das Reaktionsgemisch mit Aceton. Es fällt ein harzartiger Niederschlag aus. Man dekantiert die Acetonlösung ab und wäscht das Harz mehrfach mit Aceton nach. Der Rückstand wird anschliessend in destilliertem Wasser gelöst und die Lösung durch Zugabe von basischem Ionenaustauscher in der ) OH-Form (Amberlite JRA 410) von Ameisensäure befreit.
Der Ionenaustauscher wird abfiltriert und die wässerige Lösung unter vermindertem Druck zur Trockne gebracht. Zurück bleiben 3, 0 g harziges N-Methyl-1-desoxynojirimycin. Die Verbindung kann durch Chromatographie an Cellulose weiter gereinigt werden. Als Fliessmittel wird wasserhaltiges Butanol verwendet.
Schmelzpunkt : 1530C (Äthanol).
Massenspektrum : Der wichtigste Peak im oberen Massenbereich findet sich bei m/e = 146 (M-CHOH).
Zur weiteren Charakterisierung wird die Verbindung mit Acetanhydrid/Pyridin 1 : 1 bei Raumtemperatur in die peracetylierte Verbindung, N-Methyl-2, 3, 4, 6-tetra-0-acetyl-l-desoxynojirimycin, überführt. Von diesem Derivat wurde bei 100 MHz ein Protonenresonanzspektrum in CDCl3 gemessen :
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2, = 4, 9 und 5, 2 ppm.
Beispiel 2 : N-n-Butyl-l-desoxynojirimycin
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Zu 3, 2 g 1-Desoxynojirimycin (0, 02 Mol) in 40 ml absolutem Methanol gibt man nacheinander unter Eiskühlung und Rühren 12, 5 ml n-Butyraldehyd, 0, 01 Mol methanolische HCI und 1, 5 g NaCNBH. Das Reaktionsgemisch wird 12 h bei Raumtemperatur gerührt. Dann engt man am Rotationsverdampfer zur Trockne ein.
Der Rückstand wird in 50 ml Wasser gelöst und dreimal mit je 30 ml CHCl extrahiert. Die wässerige Phase wird erneut zur Trockne gebracht, der Rückstand wird in 30 ml H20 aufgenommen und auf eine 50 cm lange und 2 cm weite Säule aufgetragen, die mit stark basischem Ionenaustauscher in der OH (9-Form (Amberlite IRA 400 oder Dowex 1 x 2) gefüllt ist.
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Es wird mit Wasser eluiert und die einzelnen Fraktionen werden dünnschichtchromatographisch untersucht. (Kieselgelplatten ; Laufmittel : Essigester/Methanol/Wasser/25%iger Ammoniak 100:60:40:2; Sprühreagenz : KMnO, -Lösung). Die Fraktionen, die N-n-Butyl-1-desoxynojirimycin enthalten, werden zusammengefasst und die wässerige Lösung am Rotationsverdampfer eingeengt.
Der Rückstand wird mit Aceton versetzt, wobei Kristallisation eintritt.
Die Kristalle werden abgesaugt, mit Aceton kurz nachgewaschen und getrocknet. Es werden 3 g N-n-Butyl-1-desoxynojirimycin vom Schmelzpunkt 126 bis 127 C erhalten.
Massenspektrum : Die wichtigsten Peaks im oberen Massenbereich. findet man bei m/e = 188 (M-CH2OH) und m/e = 176 (M-CH,-CH,-CH,).
Bei weniger reaktionsfähigen Aldehyden wurde dem Reaktionsansatz zur Bindung des Reaktions-
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:Schmelzpunkt : 111 bis 113 C (Aceton).
Massenspektrum : Der wichtigste Peak im oberen Massenbereich liegt bei m/e = 230 (M-CH OH).
Ausserdem findet man Peaks bei m/e = 262 (M+H) und 260 (M-H).
Beispiel 7: N-Benzyl-1-desoxynojirimycin
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:(M-CH2 OH).
Schmelzpunkt : 183 bis 184 C (Methanol).
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(M+H), m/e = 236 (M-H2O) und m/e = 223 (M-CH2OH).
Schmelzpunkt : 174 bis 175 C (Äthanol)
Beispiel 9 : N-2-Hydroxyäthyl-l-desoxynojirimycin
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Schmelzpunkt : 1140C (Äthanol)
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:Massenspektrum : Die wichtigsten Peaks im oberen Massenbereich liegen bei m/e = 206 (M-CH 20H) und m/e = 176. Die Substanz ist ein Gemisch zweier diastereomerer Verbindungen.
Beispiel 11: N-(S-ss-D-Glucopyranosyl-2-mercaptoäthyl)-1-desoxynojirimycin
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und m/e = 146.
Die Verbindung wurde aus obiger Phthalimidoverbindung durch Hydrazinolyse in Methanol gewonnen.
Beispiel 15 : N- (l-Desoxynojirimycin-yl)-essigsäure
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Massenspektrum : Die wichtigsten Peaks im oberen Massenbereich findet man bei m/e = 203 (M-H 20), m/e = 159, m/e = 145 und m/e = 100.
Die Reinigung der Verbindung erfolgte nicht durch Chromatographie über basischen Austauscher, sondern durch Umkristallisation aus Methanol/Wasser.
Fp. : 187 bis 188 C.
Beispiel 16 : N-o-Nitrobenzyl-l-desoxynojirimycin
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:thanol/H 2 tiger Ammoniak 100 : 60 : 40 : 2).
Zum Vergleich : Rf-Wert von I-Desoxynojirimycin : 0, 3.
Beispiel 17 : N-o-Carboxybenzyl-l-desoxynojirimycin
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Rf-Wert : 0, 7 (Platten und Fliessmittel wie bei vorstehender Verbindung angegeben).
Zur Reinigung wurde die Verbindung wie oben angegeben über basischen Austauscher chromatographiert, wobei aber zum Schluss mit l% iger Essigsäure eluiert wurde.
Beispiel 18 : N-p-Carboxybenzyl-1-desoxynojirimycin
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Rf-Wert : 0, 7 (Platten und Fliessmittel wie oben angegeben). Auch hier wurde die Verbindung mit l% iger Essigsäure vom basischen Austauscher eluiert.
Schmelzpunkt : 280 bis 281 C (Methanol).
Beispiel 19 : N-p-Sulfobenzyl-1-desoxynojirimycin
Zu 2 g 1-Desoxynojirimycin in 40 ml Methanol wurden 4, 8 g Benzaldehyd-4-sulfonsäure,
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1, 8 ml Eisessig und 0, 8 g NaCNBH, gegeben. Es wurde 4 h unter Rückfluss erhitzt und über Nacht bei Raumtemperaturen gerührt. Das ausgefallene Reaktionsprodukt wurde abgesaugt und aus Wasser umkristallisiert. Ausbeute : 1,2 g.
Schmelzpunkt : - 3200C (Zersetzung).
Beispiel 20: N-ss-Phenyläthyl-1-desoxynojirimycin
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Zu 2 g 1-Desoxynojirimycin und 1,8 ml Essigsäure in 40 ml Methanol gab man 3 g Phenylacetaldehyd und 0,8 g NaCNBHg. Anschliessend wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde am Rotationsverdampfer zur Trockne gebracht. Der Rückstand wurde in Äthanol/H ;, 0 2 : 1 gelöst und auf eine mit stark saurem Ionenaustauscher in der H-Form (Am- berlite IR 120) gefüllte Säule aufgetragen. Die Säule wurde mit 2 l Äthanol/H2O 2:1 gewaschen. Anschliessend wurde das Reaktionsprodukt mit Äthanol/2% igem wässerigem NH, 2 : 1 von der Säule eluiert. Die einzelnen Fraktionen wurden dünnschichtchromatographisch untersucht und diejenigen, die N-ss-Phenyläthyl-1-desoxynojirimycin enthielten, zusammengefasst und zur Trockne gebracht.
Der Rückstand wurde aus etwa 100 ml Äthanol kristallisiert. Ausbeute : 2, 5 g N-ss-Phenyläthyl-1- - desoxynojirimycin vom Schmelzpunkt 179 bis 181 C.
Analog Beispiel 20 wurden hergestellt :
Beispiel 21 : N-n-Pentyl-l-desoxynojirimycin
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Fop. : 97C (aus Aceton)
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: N-n-Hexyl-1-desoxynojirimycinFp. : 112 bis 113 C (aus Äthanol/Aceton). Beispiel 23: N-n-Octyl-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 115 bis 1170C (aus Äthanol/Aceton)
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: N-n-Nonyl-1-desoxynojirimycinFp. : 1640C (sintert bei 97 C, aus Äthanol/Aceton).
Beispiel 28: N-n-Tetradecyl-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 105 bis 107 C (aus Methanol). Beispiel 29 : N-n- (5'-Hydroxypentyl) -l-desoxynojirimycin
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Fp. : 86 bis 870C (aus Butanol). Beispiel 30 : N-Cyclohexylmethyl-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 138 bis 1400C (aus Aceton).
Beispiel 31 : N- (3'-Cyclohexenylmethyl)-l-desoxynojirimycin
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Fp. : 142 bis 1440C (aus Aceton).
Beispiel 32 : N- (2'-Norbornen-5'-yl-methyl)-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 160 bis 1620C (aus Äthanol). Beispiel 33: N-p-chlorbenzyl-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 153 bis 1550C (aus Aceton). Beispiel 34: N-m-Methylbenzyl-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 134 bis 136 C (aus Methanol). Beispiel 35: N-(p-Biphenylmethyl)-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 240 bis 245 C (aus Wasser/Äthanol). Beispiel 36: N-(n-3'-Phenylpropyl)-1-desoxynojirimycin
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Fp. : 125 bis 1270C (aus Äthanol). Beispiel 37 : N-(1-Desoxynojirimycin-yl)-essigsäure-6-lacton
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5 g N- (l-Desoxynojirimycin-yl)-essigsäure wurden in 50 ml Dimethylformamid 1/2 h unter Rückfluss erhitzt.
Das Lösungsmittel wurde im Hochvakuum am Rotationsverdampfer entfernt und das zurückbleibende Öl aus 25 ml Äthanol kristallisiert. Ausbeute an N- (l-Desoxynojirimycin-yl)- - essigsäure-6-lacton : 3, 5 g vom Schmelzpunkt 157 bis 159 C.
Beispiel 38 : N-(1-Desoxynojirimycin-yl)-essigsäurebenzylamid
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500 mg N-(1-Desoxynojirimycin-yl)-essigsäure-6-lacton wurden mit 1 ml Benzylamin in 20 ml DMF 6 h unter Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Hochvakuum entfernt und der Rück- stand aus Äthanol/Aceton 1 : 2 umkristallisiert.
Ausbeute : 400 mg N-(1-Desoxynojirimycin-yl)-essigsäurebenzylamid vom Schmelzpunkt 129 C.
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Beispiel 40: N-(ss-Methoxyäthyl)-1-desoxynojirimycin
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5, 2 g ss-Methoxyacetaldehyd-dimethylacetal in 15 ml H20 und 5 ml Methanol wurden mit 0, 6 ml konz. HCl 48 h bei Raumtemperatur und 6 h bei 60 C hydrolysiert. Dann wurden bei Raumtemperatur 1, 6 g 1-Desoxynojirimycin und 0, 7 g NaCNBH hinzugegeben. Man liess über Nacht bei Raumtemperatur und dann noch 12 h bei 50 C reagieren. Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum zur Trockne gebracht, der Rückstand in Wasser auf eine mit stark saurem Ionenaustauscher in der -Form (Amberlite IR 120) gefüllte Säule aufgetragen.
Es wurde zunächst mit Wasser, dann mit 2%igem Ammoniak eluiert. Die Fraktionen, die N- (ss-Methoxyäthyl)-l-desoxynojirimycin enthielten, wurden zusammengefasst und eingeengt. Der Rückstand wurde zur Trennung von wenig Ausgangsprodukt (1-Desoxynojirimycin) an einer Cellulosesäule chromatographiert. Als Fliessmittel wurde Butanol/Wasser 9 : 1 verwendet.
Ausbeute an N- (ss-Methoxyäthyl)-1-desoxynojirimycin: 1,2 g.
Rf-Wert 0, 57 (dünnschichtchromatographisch auf gebrauchsfertigen Silicagel 60-Platten der Fa. Merck, Laufmittel: Äthylacetat/Methanol/H2O/25% Ammoniak 100 : 60 : 40 : 2).
Zum Vergleich Rf-Wert für 1-Desoxynojirimycin = 0, 3.
Analog Beispiel 40 wurden erhalten :
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= 206 und m/e = 176 (base peak).
Beispiel 42: N-(ss-Äthylmercaptoäthyl)-1-desoxynojirimycin
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Massenspektrum : Die wichtigsten Peaks im oberen Massenbereich liegen bei m/e = 220 und m/e = 176 (base peak).
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: N- [6- (ss'-Methoxy)-äthoxyäthyl] -l-desoxynojirimycin= 132.
Beispiel 44 : N-Cyclohexyl-1-desoxynojirimycin
2 g (12,25 Mol) 1-Desoxynojirimycin werden in 40 ml absolutem Methanol und 1, 8 ml (30 mMol) Eisessig gelöst und nacheinander mit 5, 2 ml (50 mMol) Cyclohexanon und 3, 4 g (54 mMol) Natriumcyanoborhydrid versetzt. Diese Mischung wird 96 h zum Rückfluss erhitzt (DC-Kontrolle), abgekühlt und im Vakuum eingeengt. Der sirupose Eindampfrückstand wird in Methanol/Wasser 1 : 1 aufgenommen und über eine Austauschersäule mit Dowex 50 WX 4 H"-Form gereinigt. Man erhält 1, 9 g reines Produkt.
Rf : 0, 58 ; Essigester/Methanol/Wasser/25% iges Ammoniakwasser 120 : 70 : 10 : 1, DC-Platten Kieselgel 60 F 254 Merck Rf 1-Desoxynojirimycin : 0, 13.
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Beispiel 47 : N-(1-Desoxyglucityl)-1-desoxynojirimycin
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0, 8 g (0, 01 Mol) Desoxynojirimycin, 7, 2 g (0, 04 Mol) Glucose, 40 ml Methanol, 10 ml Wasser, 1, 5 ml Eisessig und 1, 3 g NaBN3 CN wurden über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und anschlie- ssend 6 h unter Rückfluss gekocht. Der Ansatz wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft, mit 10 ml 2n HCl versetzt, bis zum Ende der Wasserstoffentwicklung auf 40 C erwärmt, auf eine Säu-
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der Fa. Merck (70 bis 230 mesh) mit Methanol/konz. Ammoniak-Lösung im Verhältnis 10 : 5 säulenchromatographisch gereinigt.
Ausbeute : 1 g.
Das Reaktionsprodukt lässt sich durch folgende Fragmente im Massenspektrum charakterisieren : m/e = 296 (20%), 278 (15%), 176 (100%), 158 (30%), 132 (30%).
Beispiel 48 : N-Undecen-10-yl-l-desoxynojirimycin
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Die Verbindung wurde in Analogie zu Beispiel 20 mit 10-Undecenal als Carbonylkomponente hergestellt.
Fp. : 144 bis 146 C.
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The invention relates to a process for the preparation of new 2-hydroxymethyl-3, 4, 5-trihydroxy-piperidine derivatives or their salts and stereoisomers.
The new compounds can be used as medicaments, in particular as agents against diabetes, hyperlipemia and obesity, and in animal nutrition to influence the meat / fat ratio in favor of the meat content.
The new derivatives can be represented by the formula (I) and in particular by the formula (Ib), which describes the preferred stereoisomeric form,
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represent in which R, optionally with OH, NH2, COOH, phenyl, nitrophenyl, carboxyphenyl, sulfophenyl, halophenyl, C 1-6 alkylphenyl, phenoxy, halophenoxy, pyridyl, oxiranyl, N-phthalimido, glucopyranosylmercapto, cycloalkyl or cycloalkenyl up to 6 carbon atoms, norbornenyl, biphenyl, alkoxy, alkylthio, alkoxyalkoxy, alkoxyalkoxysulfonyl or alkoxycarbonylphenyl, each with up to 6 carbon atoms in the alkyl groups, substituted alkyl, alkenyl or alkynyl radical with up to 18 carbon atoms,
is a cycloalkyl radical having up to 6 carbon atoms or deoxyglucityl or optionally forms a - CH 2 -CO-O-CH2 group together with the adjacent -CH 2 -OH group.
The invention thus also relates to the production of pharmaceutically acceptable salts of the compounds of the formulas (I) and (Ib) such as chlorides, sulfates, acetates, carbonates, oxalates etc., and organic precursors, organic compounds being understood as their structure differs from the active compound, which, however, is converted into the active compound in the patient's body after administration to humans or animals.
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valuable means of influencing a variety of metabolic processes and thus enrich the pharmaceutical treasure. Compared to the 2-hydroxymethyl-3, 4, 5-, trihydroxypiperidine known from DE-OS 2656602, the new compounds have advantageous therapeutic properties.
The process according to the invention for the preparation of the new compounds of the formula n (I), (Ib) is primarily characterized in that 1-deoxynojirimycin of the general formula
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with carbonyl compounds of the general formula
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in which R2 and R are the same or different and for hydrogen, one optionally by OH, NH, COOH, phenyl, nitrophenyl, carboxyphenyl, sulfophenyl, halophenyl, C g-alkylphenyl, phenoxy, halophenoxy, pyridyl, oxiranyl, N- Phthalimido, glucopyranosylmercapto, cyclo-
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alkyl or cycloalkenyl with up to 6 C atoms, norbornenyl, biphenyl, alkoxy, alkylthio, alkoxyalkoxy, alkoxycarbonylphenyl each with up to 6 C atoms in the alkyl groups, substituted alkyl,
Alkenyl or alkynyl radical with up to 17 carbon atoms, a pyridyl radical, a phenyl radical optionally substituted by nitro, carboxy, sulfonic acid, phenyl, halogen, C, -C 6 alkyl, alkoxy, phenoxy or halophenoxy, one Oxiranyl, cycloalkyl or a norbornenyl
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cyanoborohydride, optionally in a compound of the formula (I) obtained, in which R represents -CH-COOR'in which R'is H, alkyl, aralkyl or aryl, in a known manner by lactone ring closure with the adjacent -CH 2 - OH group carries out, the compounds of formula (I) obtained optionally converted into their salts and optionally converted into their stereoisomers.
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In the presence of a hydrogen donor, derivatize with alkyl halides, carboxylic acid or sulfonic acid chlorides, chlorocarbonic acid esters, isocyanates and mustard oils.
Compounds of the formulas (I), (Ib) in which R is an aliphatic or aromatic radical substituted by an acylamino, sulfonylamino, alkoxycarbonylamino, ureido or thiourido group are obtained from compounds of the formulas (I), (Ib) in which R is an aliphatic or aromatic radical substituted by an amino group, by reacting this amino group with carboxylic acid or sulfonic acid chlorides, with chlorocarbonic acid esters, isocyanates or mustard oils in a manner known per se.
The individual procedures for the preparation of the active compounds obtainable according to the invention are illustrated below:
With 1-deoxynojirimycin and formaldehyde as starting materials, the following formula scheme results:
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With benzaldehyde as the carbonyl component, the reductive alkylation is carried out as follows:
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The 1-deoxynojirimycin used as the starting product of the formula (II) is either
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cillaceae in conventional nutrient solutions at temperatures from about 15 to about 80 ° C. for about 1 to about 8 days with aeration in conventional fermentation vessels, the cells are spun off and the deoxy compound is isolated from the culture broth or the cell extracts by customary purification processes [German patent application P 2658563. 7- (Le A 17587)].
The carbonyl compounds of the formula (II) are either known or can be prepared by standard processes.
The following are typical examples:
Straight or branched chain alkyl aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, n-propanal, n-butanal, 2-methylpropanal, n-pentanal, 2-methylbutanal, 3-methylbutanal, 2, 2-dimethylpropanal, n-hexanal, 2-ethylbutanal, n- Heptanal and n-octanal; Alkenyl aldehydes such as propenal, 2-methylpropenal, 2-butenal, 2-methyl-2-butenal, 2-ethyl-2-hexenal; cyclic aldehydes such as cyclopropane carbaldehyde, cyclopentane carbaldehyde, cyclopentane carbaldehyde, cyclohexane carbaldehyde;
Benzaldehyde, o-, m- and p-toluenecarbaldehydes and phenylacetaldehyde; straight-chain and branched-chain alkyl aldehydes substituted by hydroxy, such as 5-hydroxypentanal, 2-hydroxy-3-methylbutanal, 2-hydroxy- - 2-methylpropanal, 4-hydroxybutanal, 2-hydroxypropanal and 8-hydroxyoctanal; straight-chain and branched-chain alkyl aldehydes substituted by amino, such as 5-aminopentanal, 2-aminopropanal, 3-aminopropanal, 4-aminobutanal, 2-amino-3-methylbutanal, 8-aminooctanal and mono-N-alkyl derivatives thereof; and straight-chain and branched-chain alkyl aldehydes disubstituted by amino and hydroxy, such as 2-hydroxy-5-aminopentanal, 3-hydroxy-3-methyl-4-aminobutanal, 2-hydroxy-4-amino-butanal, 2-hydroxy-3-aminopropanal, 2-hydroxy-2-methyl-3-aminopropanal, 2-amino-3-hydroxyoctanal and mono-N-alkyl derivatives thereof.
Furthermore :
Methoxy-acetaldehyde, ethoxy-acetaldehyde, n-propoxy-acetaldehyde, i-propoxy-acetaldehyde, n-butoxy-acetaldehyde, i-butoxy-acetaldehyde, tert. Butoxyacetaldehyde, cyclopropylmethyloxyacetaldehyde, cyclopropoxyacetaldehyde, 2-methoxyethoxyacetaldehyde, 2-ethoxyethoxyacetaldehyde,
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(l-methylethoxy) acetaldehyde, 2-ethoxy- (1-methylethoxy) acetaldehyde, phenyloxy-acet-2-ethylthiopropanal, 3-methylthiopropanal, 3-ethylthiopropanal, 2-methylthiobutanal, 3-methylthiobutanal, 4-methylthiobutanal, furfur Tetrahydrofurfurol, thiophene, 5-bromothiophene, 5-methylfurfurol, pyran carbaldehyde.
The following may also be mentioned as ketones, for example:
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl-n-propyl ketone, diethyl ketone, methyl butyl ketone, cyclopentanone, di-n-propyl ketone, cyclohexanone, 3-methylcyclohexanone, 4-methylcyclohexanone, acetophenone, propiophenone, butyrophenone, phenylacetone, p-methoxy-nitonophenone.
For example, formic acid can be used as the hydrogen donor reducing agent (Leuckart-Wallach reaction). The formic acid is used in large excess. With formaldehyde as the carbonyl component, the reaction can be carried out in aqueous solution, with ketones and less reactive aldehydes in anhydrous formic acid. The reaction temperatures are between 100 and 200 C, the reaction may have to be carried out in an autoclave.
Catalytically excited hydrogen can also be used as the hydrogen donor reducing agent. Raney nickel is the most suitable catalyst, but noble metal
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find catalysts. The reaction is generally carried out at bridges between 80 and 150 bar H2 pressure and temperatures between 70 and 150 C. Protic, polar solvents, especially alcohols, are preferred as solvents.
Alkali metal cyanoborohydrides, dialkylaminoboranes and alkali metal borohydrides are also used as hydrogen donor reducing agents. The use of sodium cyanoborohydride is particularly preferred in this process variant. The reaction is generally carried out at room temperature. However, it can also be advantageous to heat to the reflux temperature.
The process is usually carried out in an inert solvent. carried out. Although anhydrous aprotic solvents can be used (e.g. tetrahydrofuran if the reducing agent is morpholinoborane), a protic solvent is usually used.
A lower alkanol is particularly suitable as such. However, water or a water-
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aqueous tetrahydrofuran or aqueous ethylene glycol dimethyl ether can be used.
The process is usually carried out in a pH range from 1 to 11, a pH range between 4 and 7 is preferred.
The compounds of the formulas (I), (Ib) obtainable according to the invention are inhibitors and are suitable as therapeutic agents for the following indications:
Prediabetes, gastritis, constipation, tooth decay, infections of the gastrointestinal tract, meteorism, flatulence, hypertension, atherosclerosis and especially obesity, diabetes and hyperlipoprotemia.
In order to broaden the spectrum of activity, it may be advisable to combine inhibitors for glycoside hydrolases which mutually complement one another in their action, be it that these are combinations of the inhibitors obtained according to the invention with one another or combinations of the inhibitors obtained according to the invention with known ones. For example, it may be advantageous to combine saccharase inhibitors obtained according to the invention with known amylase inhibitors.
In some cases, combinations of the new inhibitors with known oral antidiabetics (ss-cytotropic sulfonylurea derivatives and / or blood sugar-effective biguanides) and with blood lipid-lowering active ingredients such as, for example, B. clofibrate, nicotinic acid, cholestyramine and. a.
The active ingredients can be used without dilution, e.g. B. as a powder or in a gelatin shell or in combination with a carrier in a pharmaceutical composition.
Pharmaceutical preparations can contain a greater or lesser amount of the inhibitor, e.g. B. 0, 1 to 99, 5%, in combination with a pharmaceutically acceptable, non-toxic, inert carrier, wherein the carrier can contain one or more solid, semi-solid or liquid diluents, fillers and / or non-toxic, inert and pharmaceutically acceptable formulation auxiliaries. Such pharmaceutical preparations are preferably in the form of dosage units, i.e. H. physically discrete units containing a certain amount of the inhibitor, which are a fraction or a multiple of the dose required to produce the desired inhibitory effect. The dosage units can contain 1, 2, 3, 4 or more single doses or 1 / 2.1 / 3 or 1/4 of a single dose.
A single dose preferably contains a sufficient amount of active ingredient to achieve the desired inhibitory effect when administered in accordance with a predetermined dosage regimen of one or more dosage units, with a whole, half, or a third or a quarter of the daily dose usually being taken at all main and secondary meals is administered during the day. Other therapeutic agents can also be taken. Although the dosage and dosage regimen should in any case be carefully weighed, using thorough professional judgment and taking into account the age, weight and condition of the patient, the nature and severity of the disease, the dosage will usually range between about 1 to about 1 x 10 SIE / kg of body weight per day.
In some cases a sufficient therapeutic effect will be achieved with a lower dose, while in other cases a larger dose will be required.
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Oral application can be carried out using solid and liquid dosage units, such as. B. powders, tablets, coated tablets, capsules, granules, suspensions, solutions and. the like
Powder is produced by comminuting the active ingredient in a suitable size and mixing it with a comminuted pharmaceutical carrier. Although an edible carbohydrate, such as. B. starch, lactose, sucrose or glucose normally used for this purpose and can also be used here, it is desirable a non-metabolizable carbohydrate, such as. B. to use a cellulose derivative.
Sweeteners, flavor additives, preservatives, dispersants and colorants can also be used.
The capsules can be produced by preparing the powder mixture described above and by filling gelatin shells that have already been formed. The powder mixture can be filled with lubricants such as z. B. silica gel, talc, magnesium stearate, calcium stearate or solid polyethylene glycol. The mixture can also be used with a disintegrator or solubilizer, such as. B. agar agar, calcium carbonate or sodium carbonate to improve the accessibility of the inhibitor when taking the capsule.
The tablets are made e.g. B. by producing a powder mixture, coarse or fine-grained, and adding a lubricant and disintegrator. This mixture is used to form tablets. A powder mixture is prepared by mixing the active ingredient, which has been comminuted in a suitable manner, and supplementing a diluent or another carrier as described above. If necessary, add a binder: e.g. B. carboxymethyl
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such as B. bentonite, kaolin or dicalcium phosphate. The powder mixture can be granulated together with a binder such as e.g. B. syrup, starch paste, acacia mucus, or solutions made of cellulose or polymer materials. Then you press the product through a coarse sieve.
As an alternative to this, the powder mixture can be run through a tablet machine and the resulting unevenly shaped pieces crushed to the size of the grain. So that the resulting grains do not get stuck in the tablet-forming nozzles, you can add a lubricant, such as. B. stearic acid, stearate salt, talc or mineral oil. This lubricated mixture is then pressed into tablet form. The active compounds can also be combined with free-flowing inert carriers and brought directly into tablet form, with the omission of the granulate or fragmentation steps. The product can be provided with a clear or opaque protective cover, e.g. B. a coating of shellac, a coating of sugar or polymer substances and a polished shell made of wax.
Dyes can be added to these coatings so that a distinction can be made between the different dosage units.
The oral forms of preparation, such as. B. solutions, syrups and elixirs can be prepared in dosage units so that a certain amount of preparation contains a certain amount of active ingredient. Syrup can be prepared in such a way that the active ingredient is dissolved in an aqueous solution which contains suitable flavorings; Elixirs are obtained using non-toxic, alcoholic carriers; Suspensions can be prepared by dispersing the compound in a non-toxic carrier. Solubilizers and emulsifiers, such as. B. ethoxylated isostearyl alcohols and polyoxyethylene sorbitol esters, preservatives, taste-improving additives such as. B. peppermint oil or saccharin u. The like can also be added.
Dosage instructions can be given on the capsule. In addition, the dosage can be secured so that the active ingredient is released with a delay, e.g. B. by observing the active ingredient in polymer substances, waxes or the like.
In addition to the pharmaceutical compositions mentioned above, foods containing these active ingredients can also be produced; for example sugar, bread, potato products, fruit juice, beer, chocolate and other confectionery, and canned goods such as. B. jam, with these products having a therapeutically effective amount of at least one of the invention
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received inhibitors was given.
The foods produced using the new active ingredients are suitable both for the diet of patients suffering from metabolic disorders and for the nutrition of healthy people in the sense of a metabolic disorder-preventive diet.
The inhibitors produced according to the invention also have the property of influencing the ratio of the proportion of undesirable fat to the proportion of the desired low-fat meat (lean meat) to a large extent in favor of the lean meat. This is of particular importance for the rearing and keeping of farm animals, e.g. B. in pig fattening, but also of considerable importance for the rearing and keeping of other farm animals and ornamental animals. The use of the inhibitors can further lead to a considerable rationalization of the feeding of the animals, both in terms of time, in terms of quantity and in terms of quality.
Since they cause a certain delay in digestion, the length of time of the nutrients in the digestive tract is extended, which enables ad libitum feeding with less effort. Furthermore, the use of the inhibitors according to the invention results in a considerable saving of valuable protein feed in many cases.
The active ingredients can thus be used in practically all areas of animal nutrition as a means of reducing the amount of fat and saving feed protein.
The effectiveness of the active ingredients is largely independent of the type and sex of the animals. The active ingredients are particularly valuable in animal species that tend to store more fat at all or in certain stages of life.
The following useful and ornamental animals may be mentioned as animals in which the inhibitors can be used to reduce the fat deposits and / or to save feed protein: warm-blooded animals such as cattle, pigs, horses, sheep, goats, cats, dogs, rabbits, fur animals , e.g. B. mink, chinchilla, other ornamental animals, e.g. B. guinea pigs and hamsters, laboratory and
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B.z. B. snakes.
The amount of active ingredients that are administered to the animals to achieve the desired effect can be varied widely because of the favorable properties of the active ingredients.
It is preferably about 0.5 mg to 2.5 g, in particular 10 to 100 mg / kg of feed per day.
The duration of administration can range from a few hours or days to several years. The right amount of active ingredient and the right duration of administration are closely related to the feeding goal. They depend in particular on the type, age, gender, state of health and type of keeping of the animals and are easy to determine by any specialist.
The active compounds obtainable according to the invention are administered to the animals by the customary methods. The method of administration depends in particular on the type, behavior and general condition of the animals. The administration can take place orally once or several times a day, at regular or irregular intervals. For reasons of expediency, oral administration is preferred in most cases, in particular in the rhythm of the animals' food and / or drink intake.
The active substances can be administered as pure substances or in formulated form, the formulated form being understood both as a premix, i.e. in a mixture with non-toxic inert carriers of any kind, and as part of an overall ration in the form of a supplementary feed or as a component of the mixture of a sole compound feed . The application of suitable preparations via drinking water is also included.
The active ingredients can optionally, in formulated form, together with other nutrients and active ingredients, e.g. B. mineral salts, trace elements, vitamins, protein substances, energy sources (z. B. starch, sugar, fats), colors and / or flavorings or other feed additives, such as. B. growth promoters, administered in a suitable form. The active ingredients can be given to the animals before, during or after eating.
Oral administration together with the feed and / or drinking water is recommended,
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the active ingredients being added to the total amount or only parts of the feed and / or drinking water as required.
The active compounds can be added to the feed and / or the drinking water as usual by simple mixing as pure substances, preferably in finely divided form or in formulated form in a mixture with edible, non-toxic carriers, optionally also in the form of a premix or a feed concentrate .
The feed and / or drinking water can, for example, contain the active substances according to the invention in a concentration of about 0.001 to 5.0%, in particular 0.02 to 2.0% (weight). The optimal concentration of the active ingredient in the feed and / or drinking water depends in particular on the amount of feed and / or drinking water intake by the animals and can be easily determined by any person skilled in the art.
The type of feed and its composition are irrelevant. All customary, commercially available or special feed compositions can be used, which preferably contain the usual balance of energy and proteins, including vitamins and minerals, necessary for a balanced diet. The feed can be composed, for example, of vegetable substances, e.g. B. oilcake meal, grain meal, grain by-products, but also from hay, digestate, beets and other fodder plants
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Iodine etc.
Premixes can preferably about 0.1 to 50%, in particular 0.5 to 5.0% (by weight) of active ingredient, for. B. N-methyl-l-deoxynojirimycin in addition to any edible carriers and / or mineral salts, for. B. carbonated lime and are prepared by the usual mixing methods.
Compound feed preferably contain 0.001 to 5.0%, in particular 0.02 to 2.0% (by weight) of active ingredient, for example N-methyl-1-deoxynojirimycin in addition to the usual raw material components of a compound feed, for. B. cereal meal or by-products, oil cake meal, animal protein, minerals, trace elements and vitamins. They can be produced using the usual mixing methods.
Preferably in premixes and compound feeds, the active ingredients can optionally also be covered by suitable agents covering their surface, e.g. B. with non-toxic waxes or gelatin from air, light and / or moisture.
Example of the composition of a finished compound feed for poultry which contains an active ingredient according to the invention:
200 g wheat, 340 g maize, 360, 3 g soybean meal, 60 g beef tallow, 15 g dicalcium phosphate, 10 g calcium carbonate, 4 g iodized table salt, 7.5 g vitamin-mineral mixture and 3.2 g active ingredient premix result in carefully mixing 1 kg of feed.
The vitamin-mineral mixture consists of:
6000 IU vitamin A, 1000 IU vitamin D, 10 mg vitamin E, 1 mg vitamin K, 3 mg ribo-
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that 3, 2 g premix arise.
Example of the composition of a pig feed containing an active ingredient of formula (I), (Ib):
630 g of feed grain meal (composed of 200 g corn, 150 g barley, 150 g oat
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Flax cake flour, 30 g corn gluten feed, 10 g soybean oil, 10 g sugar cane molasses and 2 g active ingredient premix (composition e.g. in chick feed) result in 1 kg feed after careful mixing.
The feed mixtures specified are preferably for rearing and fattening chicks or
Pigs matched, but they can also be used in the same or similar composition
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Rearing and fattening other animals can be used.
The inhibitors can be used individually or in any mixtures with one another.
Sucrose inhibition test in vitro
The saccharase inhibition test in vitro enables the enzyme-inhibitory activity of a substance to be determined by comparing the activity of the solubilized intestinal disaccharidase complex in the presence or absence (so-called 100% value) of the inhibitor. A practically glucose-free sucrose (glucose 100 ppm) serves as the substrate, which determines the specificity of the inhibition test; the enzyme activity determination is based on the spectrophotometric determination of released glucose using glucose dehydrogenase and nicotinamide adenine dinucleotide as cofactor.
A saccharase inhibitor unit (SIE) is defined as that inhibitory activity which, in a defined test mixture, reduces a given saccharolytic activity by one unit (saccharase unit = SE); the saccharase unit is the enzyme activity
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Test is not recorded, leads.
The intestinal disaccharidase complex is obtained from pig intestinal mucosa by tryptic digestion, precipitation from 66% ethanol at -20oC, taking up the precipitate in 100 mM phosphate buffer, pH 7, 0 and final dialysis against the same buffer.
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l331.7 mg ss-nicotinamide adenine dinucleotide (free acid, "BOEHRINGER" purity grade I) in 250 ml 0.5 M Tris buffer, pH 7.6 dissolved). To detect the glucose, incubate at 37 C for 30 min and finally photometry at 340 nm against a blank reagent (with enzyme, but without sucrose).
The calculation of the inhibitory activity of inhibitors is complicated by the fact that even minor changes in the test system, for example a 100% value that varies slightly from one determination to the next, have a not negligible influence on the test result.
These difficulties are avoided by running a standard with every determination; a saccharase inhibitor of the formula C 2S H 4'0, serves as standard. N, which has a specific inhibitory activity of 77700 SIE / g and, when used in quantities of 10 to 20 ng, leads to an inhibition of the order of magnitude specified above in the test. If the difference in absorbance at 340 nm of 100% value and the standard inhibited approach is known, the specific inhibitory activity can be calculated from the difference in absorbance of 100% value and the approach inhibited by the sample solution, taking into account the amount of inhibitor used, expressed in saccharase inhibitor units per gram (SIE / g).
Specific in vitro saccharase inhibitory activity
1-deoxynojirimycin 465000 SIE / g
N-methyl-1-deoxynojirimycin 2330000 SIE / g
Manufacturing examples
Example 1: N-methyl-1-deoxynojirimycin
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3.2 ml of 1-deoxynojirimycin and 2 ml of 30% aqueous formaldehyde are added to 4 ml of 98% formic acid while cooling with ice. The mixture is then heated under reflux for 8 h. After cooling, the reaction mixture is diluted with acetone. A resinous precipitate is formed. The acetone solution is decanted off and the resin is washed several times with acetone. The residue is then dissolved in distilled water and the solution is freed from formic acid by adding basic ion exchanger in the OH form (Amberlite JRA 410).
The ion exchanger is filtered off and the aqueous solution is brought to dryness under reduced pressure. This leaves 3.0 g of resinous N-methyl-1-deoxynojirimycin. The compound can be further purified by chromatography on cellulose. Water-containing butanol is used as the flow agent.
Melting point: 1530C (ethanol).
Mass spectrum: The most important peak in the upper mass range is found at m / e = 146 (M-CHOH).
For further characterization, the compound is converted with acetic anhydride / pyridine 1: 1 at room temperature into the peracetylated compound, N-methyl-2, 3, 4, 6-tetra-0-acetyl-l-deoxynojirimycin. A proton resonance spectrum of this derivative was measured in CDCl3 at 100 MHz:
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2, = 4, 9 and 5, 2 ppm.
Example 2: N-n-butyl-l-deoxynojirimycin
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To 3.2 g of 1-deoxynojirimycin (0.02 mol) in 40 ml of absolute methanol are added in succession with ice cooling and stirring, 12.5 ml of n-butyraldehyde, 0.01 mol of methanolic HCl and 1.5 g of NaCNBH. The reaction mixture is stirred at room temperature for 12 h. Then the mixture is evaporated to dryness on a rotary evaporator.
The residue is dissolved in 50 ml of water and extracted three times with 30 ml of CHCl. The aqueous phase is brought to dryness again, the residue is taken up in 30 ml of H20 and applied to a 50 cm long and 2 cm wide column which is treated with strongly basic ion exchanger in the OH (9 form (Amberlite IRA 400 or Dowex 1 x 2) is filled.
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It is eluted with water and the individual fractions are examined by thin layer chromatography. (Silica gel plates; mobile phase: ethyl acetate / methanol / water / 25% ammonia 100: 60: 40: 2; spray reagent: KMnO, solution). The fractions containing N-n-butyl-1-deoxynojirimycin are pooled and the aqueous solution is concentrated on a rotary evaporator.
Acetone is added to the residue, crystallization occurring.
The crystals are filtered off, washed briefly with acetone and dried. 3 g of N-n-butyl-1-deoxynojirimycin with a melting point of 126 to 127 ° C. are obtained.
Mass spectrum: The most important peaks in the upper mass range. can be found at m / e = 188 (M-CH2OH) and m / e = 176 (M-CH, -CH, -CH,).
In the case of less reactive aldehydes, the reaction mixture for binding the reaction
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: Melting point: 111 to 113 C (acetone).
Mass spectrum: The most important peak in the upper mass range is m / e = 230 (M-CH OH).
There are also peaks at m / e = 262 (M + H) and 260 (M-H).
Example 7: N-Benzyl-1-deoxynojirimycin
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: (M-CH2 OH).
Melting point: 183 to 184 C (methanol).
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(M + H), m / e = 236 (M-H2O) and m / e = 223 (M-CH2OH).
Melting point: 174 to 175 C (ethanol)
Example 9: N-2-Hydroxyethyl-l-deoxynojirimycin
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Melting point: 1140C (ethanol)
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: Mass spectrum: The most important peaks in the upper mass range are m / e = 206 (M-CH 20H) and m / e = 176. The substance is a mixture of two diastereomeric compounds.
Example 11: N- (S-ss-D-glucopyranosyl-2-mercaptoethyl) -1-deoxynojirimycin
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and m / e = 146.
The compound was obtained from the above phthalimido compound by hydrazinolysis in methanol.
Example 15: N- (l-deoxynojirimycin-yl) acetic acid
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Mass spectrum: The most important peaks in the upper mass range can be found at m / e = 203 (M-H 20), m / e = 159, m / e = 145 and m / e = 100.
The compound was not purified by chromatography on a basic exchanger, but by recrystallization from methanol / water.
Mp .: 187 to 188 C.
Example 16: N-o-Nitrobenzyl-l-deoxynojirimycin
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: ethanol / H 2 tiger ammonia 100: 60: 40: 2).
For comparison: Rf value of I-deoxynojirimycin: 0.3.
Example 17: N-o-Carboxybenzyl-l-deoxynojirimycin
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Rf value: 0.7 (plates and superplasticizer as indicated for the above compound).
For purification, the compound was chromatographed on a basic exchanger as indicated above, but finally eluting with 1% acetic acid.
Example 18: N-p-carboxybenzyl-1-deoxynojirimycin
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Rf value: 0.7 (plates and superplasticizers as stated above). Here too, the compound was eluted from the basic exchanger with 1% acetic acid.
Melting point: 280 to 281 C (methanol).
Example 19: N-p-Sulfobenzyl-1-deoxynojirimycin
To 2 g of 1-deoxynojirimycin in 40 ml of methanol were added 4.8 g of benzaldehyde-4-sulfonic acid,
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1.8 ml glacial acetic acid and 0.8 g NaCNBH. The mixture was heated under reflux for 4 h and stirred overnight at room temperature. The precipitated reaction product was filtered off and recrystallized from water. Yield: 1.2 g.
Melting point: - 3200C (decomposition).
Example 20: N-ss-phenylethyl-1-deoxynojirimycin
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3 g of phenylacetaldehyde and 0.8 g of NaCNBHg were added to 2 g of 1-deoxynojirimycin and 1.8 ml of acetic acid in 40 ml of methanol. The mixture was then stirred at room temperature overnight.
The reaction mixture was brought to dryness on a rotary evaporator. The residue was dissolved in ethanol / H; .0 2: 1 and applied to a column filled with strongly acidic ion exchanger in the H form (Amberlite IR 120). The column was washed with 2 l of ethanol / H2O 2: 1. The reaction product was then eluted from the column with ethanol / 2% aqueous NH, 2: 1. The individual fractions were examined by thin-layer chromatography and those which contained N-ss-phenylethyl-1-deoxynojirimycin were pooled and dried.
The residue was crystallized from about 100 ml of ethanol. Yield: 2.5 g of N-ss-phenylethyl-1--deoxynojirimycin, melting point 179 to 181 C.
The following were prepared as in Example 20:
Example 21: N-n-pentyl-1-deoxynojirimycin
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Fop. : 97C (from acetone)
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: N-n-Hexyl-1-deoxynojirimycin Mp. : 112 to 113 C (from ethanol / acetone). Example 23: N-n-Octyl-1-deoxynojirimycin
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Mp: 115 to 1170C (from ethanol / acetone)
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: N-n-Nonyl-1-deoxynojirimycin Mp. : 1640C (sintered at 97 C, from ethanol / acetone).
Example 28: N-n-tetradecyl-1-deoxynojirimycin
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Mp: 105 to 107 C (from methanol). Example 29: N-n- (5'-hydroxypentyl) -l-deoxynojirimycin
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Mp: 86 to 870C (from butanol). Example 30: N-Cyclohexylmethyl-1-deoxynojirimycin
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Mp: 138 to 1400C (from acetone).
Example 31: N- (3'-Cyclohexenylmethyl) -l-deoxynojirimycin
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Mp: 142 to 1440C (from acetone).
Example 32: N- (2'-Norbornen-5'-yl-methyl) -1-deoxynojirimycin
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Mp: 160 to 1620C (from ethanol). Example 33: N-p-chlorobenzyl-1-deoxynojirimycin
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Mp: 153 to 1550C (from acetone). Example 34: N-m-methylbenzyl-1-deoxynojirimycin
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Mp: 134 to 136 ° C (from methanol). Example 35: N- (p-biphenylmethyl) -1-deoxynojirimycin
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Mp: 240 to 245 C (from water / ethanol). Example 36: N- (n-3'-Phenylpropyl) -1-deoxynojirimycin
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Mp: 125 to 1270C (from ethanol). Example 37: N- (1-Deoxynojirimycin-yl) acetic acid-6-lactone
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5 g of N- (l-deoxynojirimycin-yl) acetic acid in 50 ml of dimethylformamide were heated under reflux for 1/2 h.
The solvent was removed in a high vacuum on a rotary evaporator and the oil which remained was crystallized from 25 ml of ethanol. Yield of N- (l-deoxynojirimycin-yl) - - acetic acid-6-lactone: 3.5 g of melting point 157 to 159 C.
Example 38: N- (1-deoxynojirimycin-yl) acetic acid benzylamide
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500 mg of N- (1-deoxynojirimycin-yl) -acetic acid-6-lactone were heated under reflux with 1 ml of benzylamine in 20 ml of DMF for 6 hours. The solvent was removed in a high vacuum and the residue was recrystallized from ethanol / acetone 1: 2.
Yield: 400 mg of N- (1-deoxynojirimycin-yl) acetic acid benzylamide, melting point 129 C.
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Example 40: N- (ss-methoxyethyl) -1-deoxynojirimycin
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5.2 g of ss-methoxyacetaldehyde dimethylacetal in 15 ml of H20 and 5 ml of methanol were concentrated with 0.6 ml. HCl hydrolyzed at room temperature for 48 h and at 60 C for 6 h. Then 1.6 g of 1-deoxynojirimycin and 0.7 g of NaCNBH were added at room temperature. The mixture was left to react at room temperature overnight and then at 50 ° C. for a further 12 h. The reaction mixture was brought to dryness in vacuo, the residue in water was applied to a column filled with strongly acidic ion exchanger in the form (Amberlite IR 120).
It was eluted first with water and then with 2% ammonia. The fractions containing N- (ss-methoxyethyl) -l-deoxynojirimycin were pooled and concentrated. The residue was chromatographed on a cellulose column to separate little starting material (1-deoxynojirimycin). Butanol / water 9: 1 was used as flow agent.
Yield of N- (ss-methoxyethyl) -1-deoxynojirimycin: 1.2 g.
Rf value 0.57 (thin layer chromatography on ready-to-use silica gel 60 plates from Merck, eluent: ethyl acetate / methanol / H2O / 25% ammonia 100: 60: 40: 2).
For comparison, the Rf value for 1-deoxynojirimycin = 0.3.
The following were obtained as in Example 40:
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= 206 and m / e = 176 (base peak).
Example 42: N- (ss-ethylmercaptoethyl) -1-deoxynojirimycin
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Mass spectrum: The most important peaks in the upper mass range are m / e = 220 and m / e = 176 (base peak).
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: N- [6- (ss'-methoxy) -ethoxyethyl] -l-deoxynojirimycin = 132.
Example 44: N-Cyclohexyl-1-deoxynojirimycin
2 g (12.25 mol) of 1-deoxynojirimycin are dissolved in 40 ml of absolute methanol and 1.8 ml (30 mmol) of glacial acetic acid and successively with 5.2 ml (50 mmol) of cyclohexanone and 3.4 g (54 mmol) of sodium cyanoborohydride transferred. This mixture is heated to reflux for 96 h (TLC control), cooled and concentrated in vacuo. The syrupless evaporation residue is taken up 1: 1 in methanol / water and purified on an exchange column with Dowex 50 WX 4 H "form. 1.9 g of pure product are obtained.
Rf: 0.58; Ethyl acetate / methanol / water / 25% ammonia water 120: 70: 10: 1, TLC plates silica gel 60 F 254 Merck Rf 1-deoxynojirimycin: 0, 13.
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Example 47: N- (1-deoxyglucityl) -1-deoxynojirimycin
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0.8 g (0.01 mol) deoxynojirimycin, 7.2 g (0.04 mol) glucose, 40 ml methanol, 10 ml water, 1.5 ml glacial acetic acid and 1.3 g NaBN3 CN were stirred overnight at room temperature and then boiled under reflux for 6 h. The mixture was evaporated to dryness in vacuo, 10 ml of 2N HCl were added, and the mixture was warmed to 40 ° C. until the evolution of hydrogen had ceased.
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from Merck (70 to 230 mesh) with methanol / conc. Ammonia solution in the ratio 10: 5 purified by column chromatography.
Yield: 1 g.
The reaction product can be characterized by the following fragments in the mass spectrum: m / e = 296 (20%), 278 (15%), 176 (100%), 158 (30%), 132 (30%).
Example 48: N-Undecen-10-yl-l-deoxynojirimycin
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The compound was prepared in analogy to Example 20 with 10-undecenal as the carbonyl component.
Mp .: 144 to 146 C.
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