Verfahren zur Herstellung von Acylderivaten des Proscillaridins A
Das Proscillaridin A ist ein Sekundärglykosid der weissen Meerzwiebel, das seit einiger Zeit in technischem Massstab zugängig geworden ist und Eingang in die Therapie der Herzkrankheiten gefunden hat. Das Proscillaridin A wird vorzugsweise oral verabreicht, jedoch ist die Resorption mit ca. 25% unbefriedigend, so dass das eigentliche Ziel, ein kurzwirksames Glykosid mit rasch eintretender Wirkung für die orale Therapie herzustellen, noch nicht erreicht war.
Im Hinblick auf die guten Eigenschaften des Proscillaridins A ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Abkömmlinge des Proscillaridins A zu schaffen, die oral genügend wirksam sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Estern des Proscillaridins A mit erhöhter oraler Wirksamkeit der allgemeinen Formel I laridins A der Formel I aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden.
Die Acylierung findet am Rhamnoserest statt. Als reaktionsfähige Acylverbindungen kommen verzugsweise die reaktionsfähigen Ester wie z.B. die Halogenide oder Anhydride von Carbonsäuren zum Einsatz, es kann dabei ohne Lösungsmittel oder in Anwesenheit geeigneter inerter Lösungsmittel gearbeitet werden, wie z.B. Essigester, Äther, Dioxan, Tetrahydrofuran, Kohlenwasserstoffe, Chlorkohlenwasserstoffe, Dimethylformamid und dgl. Vorzugsweise wird in Anwesenheit eines säurebindenden Mittels wie tertiäre Amine, vorzugsweise Pyridin oder Triäthylamin, oder in Anwesenheit von Alkalicarbonaten oder Alkaliacetaten gearbeitet.
Das Acylierungsmittel wird in der Regel zur Vermeidung zu langer
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worin R1 R2 und R3 Wasserstoff oder eine Acylgruppe einer Niederalkancarbonsäure mit 1-4 Kohlenstoffatomen und mindestens eine der Gruppen R1, R2 und R3 eine solche Acylgruppe ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass Proscillaridin A in an sich bekannter Weise mit reaktionsfähigen Acylverbindungen einer Niederalkancarbonsäure mit 1-4 C-Atomen umgesetzt wird und dass der oder die Ester des Proscil Reaktionszeiten im Überschuss angewandt. Zur Herstellung der Acylverbindungen haben sich Reaktionstemperaturen zwischen etwa 0 und etwa 1500C in Abhängigkeit vom gewünschten Acylierungsgrad und der Reaktionszeit als vorteilhaft erwiesen.
So ist z.B. die Acetylierung des Proscillaridins A zum Triacetylprodukt bei 280C in 3 Tagen beendet, während bei 110 C 4 Stunden benötigt werden. Es kann jedoch auch bei Temperaturen unter OOC wie zB. bei ca. -200C gearbeitet werden. Schon nach ca. 2 Stunden wird bei ca. -150C die Diacetyl-Verbindung in guter Ausbeute erhalten.
Als Acyl-liefernde Carbonsäuren kommen, wie gesagt, Niederalkan-Carbonsäuren mit 1-4 Kohlenstoffatomen in Frage. Wegen der besonders günstigen Eigenschaften ist die Essigsäure als Acyl-liefemde Carbonsäure besonders bevorzugt.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen Verbindungen können ein bis drei Acylreste enhalten. Zur Herstellung gut enteral resorbierbarer Acylverbindungen des Proscillaridins A kann auch eine Mischung von Di- u. Triacylprodukten hergestellt werden.
Von den Acetylderivaten des Proscillaridins A wird das Di- und das Triacetylproscillaridin A ganz besonders bevorzugt. Die Acylderivate des Proscillaridins A können teils aus dem Reaktionsgemisch unmittelbar gewonnen oder durch an sich übliche Arbeitsmethoden wie z.B.
Chromatographie voneinander getrennt werden, sofern sie im Gemisch miteinander anfallen.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen Acylverbindungen haben, bezogen auf die cardiotoxische Wirksamkeit bei intravenöser Applikation, überraschenderweise eine derart gesteigerte orale Wirksamkeit, die durch eine verbesserte Resorption allein nicht zu erklären ist. Infolgedessen lässt sich mit den neuen Verbindungen eine gezieltere und rationellere Therapie der Herzkrankheiten erreichen, da die geringere Resorptionsquote des Proscillaridins A nicht durch überschiessende Dosierung ausgeglichen werden muss.
Im pharmakologischen Experiment wurde zunächst die cardiotoxische Dosis bei intravenöser Dauerinfusion an Katzen (n. Hatcher) festgestellt. Sie beträgt für das Proscillaridin A 280 ,ug/kg, für das Diacetyl-Proscillaridin A 960 tlg/kg.
Zur Prüfung der oralen Wirksamkeit wurden sog. g -Strophantin-Auffüllversuche an Katzen durchgeführt. Die Tiere erhielten die halbe oder einfache Menge der intravenös toxischen Dosis (s.o.) der zu prüfenden Glykoside per os. 2 Stunden nach der oralen Gabe wurde g-Strophantin bis zum Herzstillstand iv. infundiert. Die Reduktion der Strophantindosis bei den oral vorbehandelten Tieren gegenüber den unbehandelten Kontrolltieren ist ein Mass für die enterale Resorption von Herzglykosiden.
TABELLE
Resorption nach oraler Applikation im g-Strophantin-Auffüllversuch an Katzen Präparat Vorgabe per os Resorption 4.ug/kg
Proscillaridin A 280 20% (entspr. einfacher tödlicher Dosis iv.) Diacetyl- 480 > 100% Proscillaridin A (entspr. 1 tödli cher Dosis iv.)
Bei oraler Vorgabe der einfachen iv. tödlichen Proscillaridin A-Dosis erniedrigt sich die tödliche Strophantin-Dosis um 20%, d.h. 20% des Proscillaridins A werden resorbiert.
Gibt man nur die halbe iv. tödliche Dosis von Diacetyl-Proscillaridin A, dann werden die Tiere schon durch weniger als 50% der normalen Strophantin-Dosis getötet.
Das bedeutet, dass mehr als 100% der oral applizierten Diacetyl-Verbindung wirksam wurden und lässt neben einer erhöhten Resorption an zusätzliche Aktivierungsvorgänge denken.
Beispiel 1 a) Darstellung von Mono- und Diacetylproscillaridin A
2 g Proscillaridin A werden in 10 ml abs. Pyridin gelöst, mit 60 ml Essigester verdünnt und mit 20 ml Tetrachlorkohlenstoff versetzt, die 900 mg Acetylchlorid (= 1,5 Mol) enthalten. Die Zugabe erfolgt unter Kühlung mit Eiswasser. Es fällt Pyridin-HCl aus.
Nach 20 Std. bei Zimmertemperatur wird im Vakuum bis zur Trockne eingeengt und der Rückstand in 100 ml n Chloroform aufgenommen. Mit - HSO4 wird der Rest
10 Pyridin entfernt, neutralgewaschen, getrocknet und eingeengt. Rückstand sind 2 g Gemisch, das hauptsächlich Mono- und Diacetylproscillaridin A enthält.
h) Trennung von Mono- und Diacetylproscillaridin A
In einer Säule werden 60 g Kieselgel mit Chloroform angeschüttet. 2 g Substanzgemisch werden auf das Kieselgel gegeben und mit folgenden Lösungsmitteln eluiert: 1. Fraktion 200 ml Chloroform 2. Fraktion 200 ml Chloroform mit 10% Essigester 3. Fraktion 210 ml Chloroform mit 33% Essigester 4. Fraktion 400 ml Chloroform mit 50% Essigester 5. Fraktion 200 ml Chloroform mit 50% Essigester
Mit 550 ml reinem Essigester wird alles Monoacetylproscillaridin A eluiert. Fraktion 3 - 5 enthält das Diacetylproscillaridin.
Ausbeuten: 938 mg Diacetylproscillaridin A Fp: 138-1420C.
875 mg Monoacetylproscillaridin A Fp: 147-1500C.
Beispiel 2
1 g Proscillaridin A wird in 20 ml abs. Pyridin gelöst und in der Kälte mit 2 g Acetanhydrid versetzt. Nach 4 Tagen bei Zimmertemperatur wird das Pyridin nebst Acetanhydrid im Vakuum abgezogen und der in Chloro n form gelöste Rückstand mit - Schwefelsäure behandelt,
10 mit Wasser neutral gewaschen und eingeengt. Den in Toluol gelösten Rückstand erwärmt man mit Kohle auf ca. 800C und engt nach dem Filtrieren ein. Die vorher schwach braune Substanz ist jetzt farblos.
Das erhaltene Triacetylproscillaridin wurde an Kieselgel chromatographiert. Ausbeute 1,1 g. Fp: 128-1300C.
Acetylgehalt: 21,10%.
Beispiel 3
100 mg Proscillaridin A werden mit 1 ml Dioxan und 1 ml Acetanhydrid versetzt unter Zugabe von 31 mg wasserfreiem Natriumacetat. Nach 24 Stunden wird das Lösungsmittel abdestilliert, die Reaktionsmischung mit Wasser versetzt und filtriert. Nach dem Trocknen erhält man 100 mg eines Gemisches von Mono- und Diacetylproscillaridin.
Beispiel 4
10 g Proscillaridin A werden in 100 ml Pyridin gelöst und in einen Dreitubuskolben mit einer Eis-Kochsalz Mischung auf ca. -12 bis -140C gekühlt. Dann tropft man langsam unter Rühren eine Lösung von 7,5 g Acetylchlorid (5 Mol) in 20 ml Essigester innerhalb 20 Minuten zu. Die Temperatur soll während des Eintragens -120C nicht überschreiten. Man rührt 2 Stunden bei -120C nach und tropft dann langsam 20 ml Methanol in die Reaktionslösung ein. Das Reaktionsprodukt wird durch Vakuumdestillation weitgehendst vom Pyridin befreit, der Rückstand in ca. 400 ml Chloroform aufgenommen, die Chloroformlösung mit 1%iger HCl behandelt, mit Wasser neutral gewaschen und anschliessend mit Natriumsulfat getrocknet. Das Chloroform wird bis auf ca. 100 ml abdestilliert und mit dieser Lösung eine Kieselgelsäule präpariert.
Dazu werden 300 g Kieselgel mit dem Chloroform aufgeschlämmt und blasenfrei in ein Rohr gefüllt. Danach giesst man vorsichtig das in Chloroform gelöste Reaktionsprodukt auf die Säule, lässt einsickern und wäscht die Säule mit 1 Liter Chloroform durch. Als Elutionsmittel haben sich u.a. Mischungen aus Chloroform und Essigester bewährt. Die Ausbeute an reinem Diacetylproscillaridin A beträgt 8,7 g.