Verfahren zur Herstellung neuer, biologisch wirksamer Polykondensationsprodukte aus Gentisinsäure
Die Herstellung gewisser mit Oxygruppen substituierter Diphenylmethanderivate, welche als Inhibitoren der Hyaluronidasewirkung dienen, durch Einwirkung von Formaldehyd auf aromatische Oxysäuren in stoechiometri- schen Mengen ist bereits im belgischen Patent Nr. 506674 von unserer Forschergruppe be sehrieben worden. Bei fortgesetzten Unter suchungen auf diesem Gebiet stellte es sich heraus, dass Gentisinsäure bei Reaktion mit gesteigerter Menge Formaldehyd zu Produk- ten mit bedeutend höherer Inhibitoraktivität führt.
Bei einer weiteren Steigerung der Formaldehydmenge erhält man ein Maximum, worauf die Aktivität der Produkte geringer wird, ebenso wie deren Löslichkeit in schwachem Alkali mehr oder weniger abnimmt.
Die Untersuchung der physikalischen Eigenschaften der betreffenden Produkte ergab, dass diese aus polymeren Verbindungen be standen und dass die Molekulargrosse derselben mit der in ihnen gebundenen Menge Formaldehyd schwankt. Dadurch, dass die Syn thesen unter versehiedenen Bedingungen ausgeführt wurden und vor allem dadurch, dass die Formaldehydmenge variiert wurde, haben wir eine grosse Menge Polymerisationspro dukte hergestellt und sie auf Inhibitoraktivi- tät gegen Hyaluronidase untersucht.
Das Verfahren zur Herstellung neuer, biologisch wirksamer Polykondensationspro- dukte, welches den Gegenstand des vorliegenden Patentes bildet, ist dadurch gekennzeich- net, dass Gentisinsäure mit Formaldehyd im Verhältnis von 0,7-3 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Gentisinsäure kondensiert wird. Zweck- mässig wird die Reaktion so ausgeführt, dass die Gentisinsäure in Anwesenheit einer Säure, z. B. Schwefelsäure, Salzsäure oder eines Gemisches dieser Säuren mit Essigsäure, zu- sammen mit Formaldehyd erhitzt wird.
Wir stellten fest, dass es in gewissen Fällen besonders zweckmässig ist, die Kondensation in Anwesenheit von konz. Schwefelsäure oder mit kleineren Mengen organischer Lösungsmittel (z. B. Alkohole, Säuren, Äther oder Kohlenwasserstoffe) verdünnter Schwefelsäure auszuführen. Da die Gentisinsäure in konz. Schwefelsäure leicht löslich ist, ist es möglieh, die Kondensation mit hoher Konzentration an Gentisinsäure auszuführen. Es hat sieh auch herausgestellt, dass es möglieh ist, die Kondensation bei bedeutend niedrigeren Temperaturen auszuführen, als es beim Arbeiten in verdünnten Mineralsäuren der Fall ist.
Zweckmässig wird konzentrierte Schwefelsäure (D. = 1,84) oder mit einem organischen, vorzugsweise aliphatischen Lösungsmittel zu einer Sehwefelsäurekonzentration von mindestens 50% verdünnte Schwefelsäure verwendet. In dieser wird die Gentisinsäure zweckmässigerweise zu Konzentrationen gelost, die zwischen 5 und 25% schwanken. Geringere Mengen Wasser können in dem Reaktionsgemisch vorhanden sein und sind dies auch gewohnlich, z. B. dadurch, dass Formaldehyd in der Form einer üblichen wässrigen Losung Linzugesetzt wird, jedoch sollte die Wasser- menge 25%, berechnet auf das Gesamtgewicht des Losungsmittelgemisehes, nicht übersteigen.
Der Formaldehyd wird der Lösung zweckmässig bei Temperaturen zugeführt, die zwi- schen-10 und +50 liegen.
Der Formaldehyd kann aus Trioxymethy- Len, Methylenchlorid, Acetalen von Formaldehvd, Methylalkohol und einem Oxydationsmittel oder andern Formaldehyd liefernden Mitteln in Gegenwart der andern Komponenten des Reaktionsgemisches erzeugt werden.
Bei der Reaktion der Gentisinsäure mit 0,7-3 Mol Formaldehyd pro Mol Gentisinsäure erhält man, wie bereits oben erwähnt wurde, Produkte mit sehr hoher Inhibitoraktivität gegen Hyaluronidase. Als Beispiel sei erwähnt, dass während das Kondensationsprodukt zwischen 1 Mol Gentisinsäure und 0,5 Mol Formaldehyd eine Inhibitoraktivität von etwa 4000 relativen Einheiten ergibt (die Inhibitoraktivität von Salieylsäure = 1), erhält man bei der Kondensation von 1 Mol Gentisinsäure mit 1,2 Mol Formaldehyd ein Kondensationsprodukt, das eine relative In hibitoraktivität von 9600 zeigt.
Bei Verwen- dung von 4 Mol Formaldehyd auf 1 Mol Gentisinsäure erhält man unter denselben Bedingungen ein Kondensationsprodukt mit einer Inhibitoraktivität von etwa 2000. Eine exakte, chemische Formel für diese Kondensationsprodukte kann z. Z. nicht gegeben werden ; sie können aber als Moleküle aufgefaRt werden, die aus mehr oder weniger langen Ketten bestehen, welche verzweigt sein können und durch Methylengruppen zusammengekuppelt sind.
Die erfindungsgemäss erhältlichen neuen Kondensationsprodukte sind nach gründlicher Prüfung in vitro und bei Tierversuchen in vivo als Mittel einerseits gegen rheumatoide Polyarthritis und anderseits gegen gewisse Infektionskrankheiten klinisch untersucht worden. In beiden Fällen wurden gute klinisehe Ergebnisse erreicht.
Der lTeehanismus der Wirkung der in Frage stehenden Konden sationsprodukte auf die genannten Krank- heiten ist vermutlich folgender : Wenigstens eine der Ursachen der pathologischen Ver änderungen bei rheumatischen Krankheiten sieht man im allgemeinen in Störungen des Hyaluronsäure-Hyaluronidasegleichgewichtes in den Gelenken und Bindegeweben. Dureli Zufuhr von hoehaktiven Hyaluronidase-In- hibitoren, welche wasserlösliehe Alkalisalze geben und resorbiert werden, ohne rasch im Wörper abgebaut zu werden, wird dieses Gleichgewicht wieder hergestellt.
Bei Infektionskrankheiten besteht die Wirkungder in Frage stehenden Polymerisationsprodukte in der Hemmung von einerseits durch Bakterien erzeugter und anderseits normalerweise im Sörper vorhandener Hyalmronidase, wobei die Permeabilität der Bindeoewebe reduziert und die Ausbreitung des infektiven Stoffes verhindert wird. Die medizinische Bedeutung der erfindungsgemäss erhältlichen polymeren Produkte beruht ausser auf ihrer starken pharmakologisehen Aktivität auch auf ihrer niedrigen Toxizität. Die erfindungsgemäss erhältliehen Erzeugnisse verursachen keine toxischen Nebenwirkungen in täglichen Dosen von 20 mgll00 g Wörpergewieht während 20 Tagen oder länger.
Die tödliehe Einzeldosis liegt über 200 mg/100 g Körpergewicht.
Beispiele
1. 1 kg Gentisinsäure wird 5 Std. mit einem Gemisch von 1,25 Liter konz. Sehwefel- säure, 1,75 Liter Wasser und 1 kg 40"oigen Formalins bei kräftigem Umrühren und mit Rücklauf gekocht. Nach Abkühlung wird die grünsehwarze Fällung abfiltriert, mit Wasser gewasehen und dann dreimal mit 4 Liter Wasser jedesmal ausgekoeht. Troeknen bei 40 im Vakuum.
Ausbeute : 1, 05 kg mit einer relativen In hibitoraktivität von etwa 9600 Einheiten pro Gramm.
2. 208 g Gentisinsäure werden in 650 ml konz. Schwefelsäure gelost und auf 20 abgekühlt. Bei einer Temperatur von 2Q-25 werden 117 ml 40% igen Formalins unter Umrühren hineingetropft. Wenn alles Formalin hinzugegeben ist, wird noch 1 Std. umgerührt.
Das Gemisch wird mit einem Gemisch aus 10 Liter Wasser und 5 kg Eis gefällt. Die Fällung wird abgesaugt und von Schwefel- sainre reingewaschen. Das so erhaltene Kon densationsprodukt wird mit 10 Liter kochendem Wasser behandelt, welches niedrigpolymere Substanzen geringeren Wertes auslöst, und heiss filtriert. Der unlösliche Rest wird bei Zimmertemperatur getrocknet.
Ausbeute : 255 g. Die Substanz, welche bei 7 7 loslich. ist, gibt einen Inhibitorfaktor von 28000.
3. Wie Beispiel 2, jedoch mit dem Unter schied, dass die Temperatur während der Kondensation bei 15-20 gehalten wird.
Ausbeute : 232 g. Inhibitorfaktor : 24500.
4. Wie Beispiel 2, jedoch mit dem Untersehiecl, dass die Temperatur bei der Kondensation bei 5-10 gehalten wird.
Ausbeute : 225 g. Inhibitorfaktor : 23000.
5. IVie Beispiel 2, jedoch mit dem Unter sehied, dass die Temperatur bei der Kondensation bei 35-401, gehalten wird.
Ausbeute : 238 g. Inhibitorfaktor : 7500.
6. Wie Beispiel 4, jedoch mit dem Untersehied, dass die Schwefelsäuremenge 750 ml und die Formalinmenge 134 ml beträgt.
Ausbeute : 260 g. Inhibitoraktivität : 17000.
7. Wie Beispiel 4, jedoch mit dem Unter sehied, dass der Formalinzusatz 100 ml beträgt.
Ausbeute : 207 g. Inhibitorfaktor : 20000.
8. Wie Beispiel 4, jedoch mit dem Unterschied, dass der Formalinzusatz 67 ml und die Sehwefelsäuremenge 350 ml beträgt. Die erhaltene Substanz ist hellgelb zum Untersehied von den vorhergehenden, welche stark farbig sind.
Ausbeute : 95 g. Inhibitorfaktor : 15000.
9.208 g Gentisinsaure werden in einem (remiseh aus 700 ml konz. Schwefelsäure und 300 ml Äthylalkohol gelöst 100 ml 40% igen Formalins werden unter kräftigem Umrühren bei 5-10 hineingetropft. Wenn alles Formalin hinzugegeben ist, wird bei dieser Temperatur während weiteren 3 Std. umgerührt.
Das Gemisch wird dann auf dieselbe Weise wie in Beispiel 2 behandelt.
Das Produkt ist hellgelb.
Ausbeute : 125 g. Inhibitorfaktor : 11000.
10. Wie Beispiel 9, jedoch mit dem Unterschied, dass der Alkohol gegen Eisessig ausgetauscht wird.
Ausbeute : 120 g. Inhibitorfaktor : 13000.