DE1443335C

DE1443335C - Verfahren zur Herstellung von alpha oder beta Mercapto propionyl glycin und alpha oder beta Mercapto propionylglycinamid

Info

Publication number: DE1443335C
Application number: DE19621443335
Authority: DE
Inventors: Itura Ashiya Toshioka Nobuo Yodogawa Yamamoto Shiro Kobe Mita, (Japan)
Original assignee: Santen Pharmaceutical Co Ltd , Osaka (Japan)
Priority date: 1962-07-26
Filing date: 1962-07-26
Publication date: 1973-05-30

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von α- oder. ß-Mercaptopropionylglycin oder deren Amiden, die neuartige Abkömmlinge der Mercaptopropionsäure darstellen. Diese Verbindungen zeigen therapeutische Wirksamkeit für die. Therapie von Vergiftungserscheinungen, die durch verschiedene Arten von Schwermetallen verursacht werden, welche für die Behandlung des Krebses oder bei der Bestrahlung mittels radioaktiver Mittel (z. B. Leukopenie) verabreicht werden.

Weiterhin sind die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen wirksam als Gegengifte bei der Behandlung von Schlangenbissen, wie des Schlangengiftes von Trimeresurus riukiuanus und der Viper.

Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung von α- oder /S-Mercaptopropionylglycin oder deren Amiden ist dadurch gekennzeichnet, daß man entweder

a) an der Mercaptogruppe durch eine Benzyl-, p-Nitrobenzyl-, Benzoyl- oder p-Nitrobenzoylrest geschützte a- oder /7-Mercaptopropionsäure in an sich bekannter Weise mit einem Halogenierungsmittel in das Säurehalogenid überführt, dieses sodann in an sich bekannter Weise mit Glycin, Glycinamid oder., einem Glycinester umsetzt und anschließend die die Mercaptogruppe blockierende Schutzgruppe in an sich bekannter Weise abspaltet oder

b) daß man α- oder ß-Halogenpropionylglycin oder deren Amide oder Ester, mit einem Alkali-thiobenzoat, -thioacetat, -alkylxanthogehat, -disulfid CH₃-CH-CONH-Ch₂-COOR',

S —R

NH₃ ·
> CH₃-CH-CONH-Ch₂-CONH₂

S —R
> CH₃-CH-CONH-Ch₂-CONH₂

SH
Unter R sind zu verstehen: die Reste

C₆H₅-CH₂- C₆H₅CO-

O₂N — C₆H₄ — CH₂ — oder

O₂N-C₆H₄-CO;

R' ist ein Alkylrest und X ein Halogenatom und A ein Hydroxylrest (OH) oder ein Aminorest (NH₂).

In ähnlicher Weise wird ^-Mercaptopropionylglycin und /J-Mercaptopröpionylgiycmämid nach der folgenden Arbeitsweise^ hergestellt:

R — S — CH₂ — CH₂ — COOH

—► HS-CH₂-CH₂-CONH-Ch₂-COOH

R — S — CH₂ — CH₂ — COOH

—»· HS-CH₂-Ch₂-CONH-CH₂-CONH₂

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung stellt man a- oder ß-Mercaptopropionylglycin bzw. das Amid so her, daß α- oder /S-Halogenpropionylglycin, deren Amide oder Ester mit einer Schwefelverbindung, die bei der sich anschließenden Zer-

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Setzungsumsetzung leicht einen Thiorest bildet, umgesetzt wird, wie es Thiobenzoat, Thioacetat, Alkylxanthogenat, Alkalidisulfid oder Thiosulfat darstellt, wodurch man einen Propionylglycinabkömmling erhält, der einen schwefelenthaltenden Substituenten' an seiner α- oder /!-Stellung aufweist. Sodann wird diese Verbindung ohne Abtrennen aus dem Umsetzungsmedium in an sich bekannter Weise zersetzt oder reduziert, wodurch man das gewünschte Endprodukt erhält. Die Umsetzungsfolge wird an Hand der folgenden Gleichungen erläutert:

CH₃ — CH(X) — CONH — CH₂ — COA

(oder X - CH₂- CH₂- CONH - CH₂- COA) + ZY —> CH₃-CH(Y)-CONH-CH₂^-COA
(oder Y - CH₂-CH₂-CONH - CH₂-COA)
—> CH₃-CH(SH)-CONH-CH₂-COa
(oder HS-CH₂-CH₂-CONH-Ch₂-COA)

In diesen Gleichungen stellt X ein Halogenatom dar, A einen Hydroxyrest (OH), Aminorest (NH₂) oder Alkyloxyrest (OR), R ist ein Alkylrest, Y ist eine C₆H₅COS-, CH₃COS-, ROCS₂- oder S-S-Gruppe, und Z stellt ein Alkalimetall dar.

Die Erfindung wird durch die folgenden Ausfuhrungsbeispiele näher erläutert.

30 Beispiel 1

Man läßt 100 g a-Benzylmercaptopropionsäure mit einem Fp. = 76 bis 78° C, die durch Umsetzen von α-Mercaptopropionsäure mit Benzylchlorid erhalten worden ist, zusammen mit 80 g Thionylchlorid über Nacht stehen. Das überschüssige Thionylchlorid wird entfernt und unter verringertem Druck destilliert. Hierbei erhält man 70 g a-Benzylmercaptopropionsäurechlorid mit einem Sdp. = 138 bis 139° C /7 bis 8 mm Hg.

Sodann werden 25 g Glycin, das in 165 ml einer 2 n-Natriumhydroxydlösung gelöst ist, 70 g a-Benzylmercaptopropionsäurechlorid und 100 ml 2 n-Natriumhydroxydlösung gleichzeitig bei einer Temperatur von 3 bis 5° C eingetropft. Man rührt die Lösung bei Raumtemperatur 3 bis 4 Stunden bis zum Abschluß der Umsetzung. Die Umsetzungslösung wird sodann mit Äther gewaschen, die wäßrige Schicht mit Salzsäure angesäuert, und die erhaltenen Kristalle werden durch Filtrieren abgetrennt. Man kristallisiert aus einem Gemisch aus Methanol und Äthylacetat um. Hierbei werden 60 g a-Benzylmercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 133 bis 134° C erhalten.

Die so erhaltenen 60 g a-Benzylmercaptopropionylglycin werden sodann in 400 ml flüssigem Ammoniak gelöst und bei einer Temperatur von etwa· —50°C gehalten. Sodann werden 12 g metallisches Natrium allmählich zugesetzt. Nach der Umsetzung wird überschüssiger Ammoniak entfernt, der Rückstand in Wasser gelöst, mit Äther gewaschen, die verbleibende wäßrige Schicht mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 1 eingestellt und sodann unter verringertem Druck in einem Schwefelwasserstoffstrom eingeengt. Der kristalline Rückstand wird getrocknet und aus Äthylacetat umkristallisiert. Man erhält hierbei 25 g a-Mercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 95 bis 97°C.

Analysenwert für C₅H₉O₃NS:
Berechnet ... C 36,80, H 5,56%;
gefunden ..., C 37,07, H 5,65%.

B ei s ρ i e 1 2

Zu 50 g /i-Benzylmercaptopropionsäure, die durch Umsetzen von ß-Mercaptopropionsäure" mit Benzylchlorid erhalten wird, werden 40 g Thionylchlorid gegeben, über Nacht sich selbst überlassen und sodann das Umsetzungsprodukt unter verringertem Druck destilliert. Hierbei werden 46 g /3-Benzylmercaptopropionylchlorid mit einem Sdp. = 150 bis 52° C/ 7 mm Hg erhalten.

Es werden 16 g Glycin in 200 ml einer 1 n-Natriumhydroxydlösung gelöst, bei etwa 50° C gehalten und sodann 46 g ß-Benzylmercaptopropionylchlorid und 330 ml 1 n-Natriumhydroxydlösung gleichzeitig eingetropft. Sodann wird, wie im Beispiel 1 angegeben, weitergearbeitet. Man erhält so 40 g /J-Benzylmercaptopropionylglycerin mit einem Fp. = 115 bis 117° C. Es werden 40 g ß-Benzylmercaptopropionylglycin in 260 ml flüssigem Ammoniak gelöst und bei einer Temperatur von — 50°C gehalten. Anschließend werden allmählich 8 g metallisches Natrium zugegeben. Nach Abschluß der Umsetzung wird überschüssiger Ammoniak entfernt, der Rückstand in Wasser gelöst, die wäßrige Schicht mit Wasser gewaschen und durch eine Säule Ionienaustauscherharzes stark sauren Charakters geführt, um so das Natriumhydroxyd zu entfernen. Die wäßrige Lösung wird unter verringertem Druck eingeengt, wobei man einen kristallinen Rückstand erhält. Dieser Rückstand wird aus Äthylacetat umkristallisiert. Man erhält so 16 g /J-Mercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 100,5 bis 102° C.
Analysenwert für C₅H₉O₃NS:

Berechnet ... C 36,80, H 5,56%;

gefunden .... C 37,12, H 5,48%.

Beispiel 3

Zu 21 g a-Benzoylmercaptopropionsäure mit einem Fp. = 66,5 bis 67,5° C, die durch Umsetzen von α-Mercaptopropionsäure mit Benzoylchlorid erhalten worden ist, werden 14 g Thionylchlorid gegeben und das Umsetzungsgemisch über Nacht sich selbst überlassen. Anschließend wird überschüssiges Thionylchlorid unter verringertem Druck abdestilliert und der Rückstand in 100 ml Äther gelöst. Dieser Rückstand wird mit Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und in eine Lösung von 7,5 g Glycin und 4 g Natriumhydroxyd in 100 ml Wasser bei einer Temperatur von 0°C zusammen mit einer Lösung von 4 g Natriumhydroxyd in 50 ml Wasser eingetropft. Das Umsetzungsgemisch wird sich selbst über Nacht überlassen, sodann Natriumbicarbonat zugegeben, die ätherische Schicht in Wasser gewaschen und das Waschwasser mit der wäßrigen Schicht zusammengegeben. . Anschließend wird mit Salzsäure angesäuert, abgekühlt, der erhaltene Niederschlag abgetrennt, getrocknet und aus einem Gemisch, bestehend aus Äthylacetat und Äthanol, umkristallisiert. Hierbei werden 8 g a-Benzoylmercaptoglycin mit einem Fp. = 159,5 bis 160,5° C erhalten.

Es werden 8 g a-Benzoylmercaptoglycin zu einer Lösung von 9,5 g Bariumhydroxyd in 50 ml Wasser gegeben, auf dem Wasserbad 4 Stunden lang erwärmt,

sodann Schwefelsäure zugegeben und mit Schwefelwasserstoff gesättigt. Der sich ergebende Niederschlag wird abfiltriert, und das Filtrat unter verringertem Druck eingeengt. Der Rückstand wird getrocknet und aus Äthylacetat umkristallisiert. Man erhält so 2 g «-Mercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 94 bis 97°C.

Beispiel 4

Wie im Beispiel 3 angegeben, wird «-p-Nitrobenzoylmercaptopropionsäure, die durch Umsetzen von «-Mercaptopropionsäure mit p-Nitrobenzoylchlorid erhalten worden ist, mit Thionylchlorid umgesetzt. Das so erhaltene Säurechlorid wird mit Glycin umgesetzt, und das a-p-Nitrobenzoylmercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 152 bis 153,5° C wird, wie im Beispiel 3 angegeben, hydrolysiert. Hierdurch erhält man das «-Mercaptopropionylglycin.

Beispiel 5

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Es wird «-Mercaptopropionsäure mit p-Nitrobenzylbromid unter Gewinnen der «-p-Nitrobenzylmercaptopropionsäure mit einem Fp. = 91 bis 93,5⁰C umgesetzt. Anschließend wird, wie im Beispiel 3 angegeben, mit Thionylchlorid umgesetzt, wodurch das Säurechlorid gewonnen wird, das anschließend einer Umsetzung mit Glycin unterworfen wird. Man gewinnt so das ra-p-Nitrobenzylmercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 148 bis 149° C. Diese Verbindung wird anschließend mit metallischem Natrium in flüssigem Ammoniak, wie im Beispiel 1 angegeben, reduziert, so daß man das a-Mercaptopropionylglycin erhält.

Beispiel 6

Es wird a-Benzylmercaptopropionsäure, die durch Umsetzen von «-Mercaptopropionsäure mit Benzylchlorid erhalten worden ist, mit Thionylchlorid unter Gewinnen von a-Benzylmercaptopropionsäure mit einem Sdp. = 133 bis 139°C/7 bis 8 mm Hg umgesetzt. Es werden 31g Glycinamidhydrochlorid in 150 ml Wasser gelöst, bei einer Temperatur von 2 bis 5° C gehalten, und sodann werden 360 ml einer

1 n-Natriumhydroxydlösung zugesetzt. Anschließend tropft man gleichzeitig 55 g des erhaltenen «-Benzylmercaptopropionsäurechlorids und 270 ml einer

2 n-Natriumhydroxydlösung ein. Das Umsetzungsgemisch wird bei Raumtemperatür 3 bis 4 Stunden lang bis zur vollständigen Umsetzung gerührt, die erhaltenen Kristalle gesammelt und aus Äthylacetat umkristallisiert. Man gewinnt so 35 g «-Benzylmercaptopropionylglycinamid mit einem Fp. = , 88 bis 90° C. Diese Verbindung wird in 150 ml flüssigem Ammoniak gelöst, der bei etwa — 50° C gehalten wird, und sodann allmählich 7 g metallisches Natrium zum Durchführen der Reduktion zugegeben. "Nach der Umsetzung wird Ammoniak entfernt, der Rückstand in Methanol gelöst, methanolische Salzsäure bis zum leichten Ansäuern zugegeben, der so erhaltene Niederschlag abgetrennt und die Mutterlauge unter verringertem Druck in einem Schwefelwasserstoffstrom eingeengt. Die so gewonnenen Kristalle werden aus einem Gemisch aus Äthylacetat · und Äthanol umkristallisiert. Man erhält so 12 g a-Mercaptopropionylglycinamid mit einem Fp. = 133 bis 134⁰C.

65 Analysen werte für C₅H₁₀O₂N₂S:

Berechnet ... C 37,02, H 6,15, N 17,27%;
gefunden .... C 36,84,. H 6,21, N 16,83%.

Beispiel 7

Wie im Beispiel 6 angegeben, stellt man ausgehend von /i-Mercaptopropionsäure das /J-Benzylmercaptopropionylchlorid her. Es werden 3,5 g Glycinäthylesterhydrochlorid mit 50 ml Wasser und 300 ml "Äther verrührt. Sodann wird auf eine Temperatur von 0° C abgekühlt und 53 g ß-Benzylmercaptopropionylchlorid und 250 ml 2 n-Natriumhydroxydlösung gleichzeitig eingetropft. Das Umsetzungsgemisch wird bei Raumtemperatur 3 Stunden lang gerührt. Nach Abschluß der Umsetzung wird die ätherische Schicht abgetrennt, mit wäßriger Salzsäure, Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen. Anschließend wird getrocknet und der Äther entfernt. Als Rückstand verbleibt der /Ϊ-Benzylmercaptopropionylglycinäther. Hierzu werden 150 ml methanolischer Ammoniak gegeben, sich selbst 7 Tage lang überlassen und sodann der Niederschlag aus Methanol umkristallisiert. Man erhält so 35 g /J-Benzylmercaptopropionylglycinamid mit .. einem Fp. = 140,5 bis 141,5⁰C. Das Abspalten der Benzylgruppe wird, wie im Beispiel 6 angegeben, ausgeführt, indem metallisches Natrium in flüssigem Ammoniak angewandt wird. Anschließend wird der Ammoniak entfernt und zu dem Rückstand Alkohol gegeben. Anschließend wird alkoholische Salzsäure bis zur Kongorotreaktion zugegeben. Der hierdurch erhaltene Niederschlag wird abgetrennt und mit heißem wasserfreiem Alkohol eluiert. Das Eluat wird abgekühlt, und die abgetrennten Kristalle werden mit den Kristallen vereinigt, die durch Einengen der Mutterlauge gewonnen werden. Die vereinigten Kristalle werden aus Alkohol umkristallisiert, wodurch man 13 g /J-Mercaptopropionylglycinamid mit einem Fp. = 142 bis 143⁰C erhält. ·. '

Analysenwerte für C₅H₁₀O₂N₂S:

Berechnet ... C 37,02, H 6,15, N 17,27%;
gefunden .... C 36,78, H 6,30, N 17,04%.

Beispiel8

Es werden 10,5 g a-Brompropionylglycin in 30 ml Wasser gelöst und durch Zugabe von Natriumbicarbonat neutralisiert. Hierzu wird eine Lösung von 7,5 g Thiobenzoesäure und 4,8 g Kaliumcarbonat in 50 ml Wasser gegeben und über Nacht sich selbst überlassen. Am nächsten Tag wird die Lösung filtriert, sp daß geringe Anteile an Unlöslichem entfernt werden. Das Filtrat wird sodann durch Zugabe von Salzsäure angesäuert, der so erhaltene Niederschlag abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen erhält man 12,8 g a-Benzoylmercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 158 bis 161⁰C.

Die so erhaltenen 8,9 g a-Benzoylmercaptopropionylglycin werden in 18 ml Wasser suspendiert und durch Neutralisieren mit Natriumbicarbonat gelöst. Es werden 9 ml konzentrierter Ammoniak zu der Lösung gegeben, sich selbst über Nacht überlassen und anschließend filtriert. Das sodann abgetrennte Benzoesäureamid wird mit einer geringen Wassermenge gewaschen und das Waschwasser mit dem zuvor erhaltenen Filtrat vereinigt. Aus. dieser vereinigten Lösung wird überschüssiger Ammoniak weitestgehend. unter : verringertem Druck!entfernt, sodann mit Salzsäure angesäuert und unter verringertem Druck zur Verringerung . auf ein Drittel des ursprünglichen Volumens eingeengt:' Södähn wird

j abgekühlt. Die ausgefallenen Kristalle werden ab-

; filtriert. Nach dem Trocknen und Umkristallisieren

■ aus Äthylacetat erhält man 2,95 g «-Mercaptopro-

! pionylglycin mit einem Fp. = 94 bis 96⁰C.

Beispiel 9

Es werden 10,5 g a-Brompropionylglycin in 30 ml Äthanol gelöst, das 2,8 g Kaliumhydroxyd enthält. Sodann werden 4,2 g Thioessigsäure zugegeben, und man läßt bei Raumtemperatur 2 Tage lang stehen. Der Niederschlag aus Kaliumbromid wird entfernt und das Filtrat unter verringertem Druck eingeengt. Zum Entfernen von Unlöslichem wifd Äther zugegeben, die ätherische Lösung mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und zwecks Entfernen des Lösungsmittels eingeengt. Man hält sodann im Kühlschrank und gibt zwecks Auskristallisieren Petroläther dazu. Später wird filtriert, die Kristalle mit einer geringen Menge Äther-Petroläther gewaschen und getrocknet. Man erhält so 4,2 g a-Acetylmercaptopropionylglycin. Nach dem Umkristallisieren aus Äthylacetat zeigt diese Verbindung einen Fp. = 85 bis 87°C.

Sodann werden 4,2 g a-Acetylmercaptopropionylglycin in 30 ml 2 n-Natriumhydroxydlösung gelöst, 30 Minuten erwärmt,, mit Salzsäure neutralisiert und unter verringertem Druck bis zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird aus Äthylacetat umkristallisiert, wobei man 1,9 g a-Mercaptopropionylglycin erhält.

Beispiel 10

Es werden 10,5 g a-Brompropionylglycin in 100 ml Wasser gelöst, durch Zugabe von 4,2 g Natriumbicarbonat neutralisiert und anschließend unter Zugabe von 9,0 g Kaliumxanthogenat sich selbst über Nacht überlassen. Sodann wird filtriert, das Filtrat mit₍ Salzsäure angesäuert, der erhaltene Niederschlag gesammelt und mit Wasser gewaschen. Nach dem Trocknen und Umkristallisieren aus 30%igem Methanol erhält man 10,8 g a-Äthylxanthogenpropionylglycin mit einem Fp. = 112 bis 113,5⁰C. ■

Zu 8,4 g a-Äthylxanthogenpropionylglycin werden 80 ml konzentrierter Ammoniak bei einer Temperatur von 15° C zugegeben. Das Gemisch überläßt man sich selbst 2 Tage lang. Sodann wird das so erhaltene Xanthogenamid durch' Extrahieren mit 50 ml Äther entfernt, in die restliche wäßrige Lösung zwecks Entfernen überschüssigen Ammoniaks Stickstoff eingeleitet, mit Salzsäure angesäuert und mit Natriumchlorid gesättigt. Sodann überführt man in einen Kühlschrank zwecks Kristallisation. Die erhaltenen Kristalle werden abfiltriert und in Exsikkator über Phosphorpentoxyd unter verringertem Druck getrocknet. Nach dem Umkristallisieren aus Äthylacetat erhält man 1,7 g a-Mercaptopropionylglycin.

Beispiel 11

Es werden 10,5 g ä-Brompropionylglycin in 15 ml Wasser gelöst, mit 4,2 g Natriumbicarbonat neutralisiert und auf dem Wasserbad mit 13,7 g Natriumthiosulfat-Pentahydrat 2 Stunden lang erwärmt. Das Umsetzungsprodukt wird abgekühlt, Salzsäure zwecks Versetzen des überschüssigen Natriumthiosulfats zugegeben und sodann filtriert. Das Filtrat wird mit Natriumhydroxyd alkalisch gemacht und sich selbst 2 Tage lang überlassen. Die Umsetzungslösung wird sodann mit Wasser unter Auffüllen auf 100 ml verdünnt, durch eine Säule Ionenaustauscherharz stark sauren Charakters zweck Entfernen des Kations geführt und unter verringertem Druck zur Trockene eingeengt. Der kristalline Rückstand wird getrocknet und aus Äthylacetat umkristallisiert. Man erhält so 1,8 g a-Mercaptopropionylglycin.

Beispiel 12

Es werden 7,6 g Thiobenzoesäure in 50 ml Äthanol gelöst, das 3,1 g Kaliumhydroxyd enthält, und sodann 10,5 g a-Brompropionylglycinamid zugegeben. Man läßt das Umsetzungsgemisch 2 Tage lang bei Raumtemperatur stehen. Die Umsetzungslösung wird zusammen mit dem Niederschlag auf ein Drittel des ursprünglichen Volumens unter verringertem Druck eingeengt. Sodann läßt man mit 50 ml Wasser stehen.

Anschließend werden die Kristalle abgetrennt. Die Kristalle werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält so 8,6 g a-Benzoylmercaptopropionylglycinamid mit einem Fp. = 149,5 bis 150° C.

Es werden 8,0 g a-Benzoylmercaptopropionylglycinamid in 40 ml 20%igem ammoniakalischem Methanol gelöst und sich selbst über Nacht überlassen. Anschließend wird Ammoniak und Methanol durch Einengen unter verringertem Druck entfernt, der Rückstand in Wasser gelöst, filtriert und Unlösliches in Wasser gewaschen. Das Waschwasser wird mit dem Filtrat vereinigt, bis zur Trockene unter verringertem Druck eingeengt, der Rückstand getrocknet und aus einem Gemisch aus Äthylacetat und Methanol umkristallisiert. Man erhält so . 2,2 g a-Mercaptopropionylglycinamid mit einem Fp.. = 133 bis 135⁰C.

Beispiel 13

Es werden 7,6 g Thiobenzoesäure in 50 ml Äthanol gelöst, das 3,1 g Kaliumhydroxyd enthält. Sodann werden 11,9g a-Brompropionylglycinäthylester zugegeben und sich selbst über Nacht überlassen. Das ausgefallene Kaliumbromid wird abfiltriert, das FiI-trat unter verringertem Druck eingeengt und das restliche öl in Äther gelöst. Anschließend wird mit Wasser, wäßriger Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen. Man trocknet mit wasserfreiem Natriumsulfat, und der Äther wird durch Verdampfen ' entfernt. Nach Zugabe von Petroläther und Stehenlassen erfolgt ein Auskristallisieren. Die Kristalle werden abfiltriert und mit einem Gemisch aus Äther und Petroläther gewaschen. Man erhält so 13,2 g α - Benzoylmercaptopropionylglycinäthylester mit einem Fp. = 75 bis 77°C,nachdem man aus 60%igem Äthanol umkristallisiert hat.

Es werden 8,9 g des so erhaltenen a-Benzoylmercaptopropionylglycinäthylesters in 100 ml flüssigem Ammoniak gelöst, etwa 60 Stunden lang stehengelassen und Ammoniak entfernt. Die erhaltenen Kristalle werden in Wasser gelöst, um das unlösliche Benzoesäureamid zu entfernen. Das Filtrat wird unter verringertem Druck zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wird aus einem Gemisch aus Äthylacetat und Methanol umkristallisiert. Man erhält so 1,8 g a-Mercaptopropionylglycinamid. ' ' ^j

Aus dem in Äthylacetat unlöslichen Anteil erhält' man 3,5 g bis-(a-Mercaptopropionylglycinamid) mit

309 622/117

einem Fp. = 165 bis 167° C (Oxydtyp) als Nebenprodukt.

Beispiel 14

Wie im Beispiel 13 angegeben, werden 12 g p'-Benzoylmercaptopropionylglycinäthylester mit einem Fp. = 69 bis 71° C, ausgehend von 11,9 g ß-Brompropionylglycinäthylester, hergestellt.

Es werden 7,4 g dieses /Ϊ-Benzoylmercaptopropionylglycinäthylesters mit 8,5 g Bariumhydroxyd-Octahydrat, 50 ml Wasser und 30 ml Äthanol vermischt. Sodann wird 8 Stunden lang in einem Stickstoffstrom auf einem Wasserbad auf eine Temperatur von 70 bis 80°C erwärmt. Nach dem Abkühlen wird die Lösung mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert, ausgefälltes Bariumsulfat abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Das Waschwasser wird mit dem Filtrat vereinigt und unter verringertem Druck bis zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wird in einem Exsikkator über Phosphorpentoxyd unter verringertem Druck getrocknet und aus Äthylacetat umkristallisiert. Man erhält so 1,5 g /S-.Mercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 101 bis 103° C.

Durch Oxydation mit Luft des rohen Produktes werden 1,3 g bis-(/9-Mercaptopropionylglycin mit einem Fp. = 197 bis 199° C erhalten.

Beispiel 15

gelassen. Sodann wird filtriert, mit Wasser und einem geringen Volumen an Äthanol gewaschen. Nach dem Trocknen erhält man 6,4 g bis-(/3-Mercaptopropionylglycinäthylester) mit einem Fp. = 120 bis 121° C nach dem Umkristallisieren aus Äthanol.

Es werden 6,4 g bis-(/?-Mercaptopropionylglycinäthylester in 100 ml 20%igem ammoniakalischem Methanol gelöst, 5 Tage lang bei Raumtemperatur gehalten und sodann eingeengt. Hierdurch erhält man 5,4 g Rohkristalle, die nach dem Umkristallisieren aus Wasser zu 4,8 g bis-(/S-Mercaptopropionylglycinamid) mit einem Fp. = 223 bis 225° C führen.

Es werden 4,8 g dieses bis-(/3-MercaptopropionyI-glycinamids) in 100 ml. 50%iger Essigsäure suspendiert und 4 Stunden lang bei Raumtemperatur mit 2,1 g Zinkstaub verrührt. Am nächsten Tag wird Schwefelwasserstoff in diese Lösung zwecks Entfernen des Zinks eingeführt, filtriert das Filtrat unter verringertem Druck zur Trockene eingeengt und der Rückstand in einem Exsikkator unter Phosphorpentoxyd unter verringertem Druck getrocknet. Nach dem Umkristallisieren aus wasserfreiem Äthanol erhält man 3,2 g ß-Mercaptopropionylglycinamid mit einem Fp. = 142 bis 143,5° C.

Die Ergebnisse der durchgeführten Vergleichsversuche sind in den nachfolgend aufgeführten Tabellen zusammengefaßt, in welchen folgende Abkürzungen verwendet sind:

30

Es wird ein Gemisch aus 6,5 g Natriumsulfid-Nonahydrat und 0,9 g Schwefelblume in 30 ml Wasser durch Erwärmen auf einem Wasserbad gelöst. Sodann wird eine wäßrige Lösung des Natriumsalzes des /J-Brompropionylglycins, das aus 10,5 g ß-Brompropionylglycin, 4,2 g Natriumbicarbonat und 20 ml Wasser hergestellt worden ist, zugegeben und auf dem Wasserbad 2 Stunden lang erwärmt. Es wird eine geringe Menge an Unlöslichem am nächsten Tag abfiltriert, das Filtrat mit Salzsäure angesäuert und nach dem Umkristallisieren aus Wasser 6,8 g · bis-(/?-Mercaptopropionylglycin) mit einem Fp. = 197 bis 199° C erhalten. Es werden 6,5 g dieses bis-(/?-Mercaptopropionylglycins) in 65 ml Wasser suspendiert, mittels Neutralisieren durch Zugabe von 3,4 g Natriumbicarbonat gelöst, sodann aus 6 g Aluminiumfolie hergestelltes Aluminiumamalgam zugegeben, all- ■ mählich erwärmt und 1,5. Stunden lang bei einer Temperatur von 80 bis 90° C gerührt. Nach dem Abkühlen wird der Niederschlag abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Das Waschwasser wird mit Filtrat vereinigt und unter verringertem Druck bis zur Trockene eingeengt und der Rückstand getrocknet. Nach dem Umkristallisieren aus Äthylacetat erhält man 4,2 g /9-Mercaptopropionylglycin. .

Beispiel 16

Es wird ein Gemisch aus 6,5 g Natriumsulfid-Nonahydrat und 0,9 g Schwefelblume in 65 ml 80%igem Äthanol unter Erwärmen gelöst. Sodann werden 11,9g /S-Brompropionylglycinäthylester zugegeben und weitere 2 Stunden lang auf dem Wasserbad am · Rückfluß gehalten. Eine geringe Menge an Unlöslichem wird am nächsten Tag abfiltriert, Äthanol aus dem Filtrat unter verringertem Druck verdampft und unter Verfestigen des abgeschiedenen Öls stehen-

a-MPG = a-Mercaptopropionylglycin,

/3-MPG = /S-Mercaptopropionylglycin,

a-MPGA = a-Mercaptopropionylglycinamid,

/3-MPGA = /J-Mercaptopropionylglycinamid,

BAL = 2,3-Dimercaptopropanol-l,

i. v. = intravenös,

i. p. = intraperitoneal.

In der Tabelle I sind die Werte der akuten Toxizität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte und von Thioessigsäure, Thioglycolsäure und 2,3-Dimercaptopropanol-l aufgeführt. '

In der Tabelle II ist die entgiftende Wirkung von α- und ß-Mercaptopropionylglycin und von a- und /S-Mercaptopropionylglycinamid gegenüber Quecksilberchlorid im Vergleich zu der entgiftenden Wirkung von Thioglycolsäure, Thioessigsäure, Cystein, 2,3-Dimercaptopropanol-l, Glutathion, Natriumthiosulfat, Thioacetamid gegenübergestellt.

Gluthation, Thioacetamid und a-Mercaptopropionylglycin zeigen eine ausgeprägte entgiftende Wirkung, während /S-Mercaptopropionylglycin ein wenig geringfügiger erscheint und insbesondere Cystein keine Wirkung zeigt.

In der Tabelle III ist die entgiftende Wirkung gegenüber der subakuten Toxizität, verursacht durch Quecksilberchlorid aufgeführt. a-Mercaptopropionylglycin und 2,3-Mercaptopropanol-l zeigen einen langanhaltenden entgiftenden Effekt; Cystein und Thioglykolsäure zeigen lediglich eine kurzfristige oder vorübergehende entgiftende Wirksamkeit.

Tabelle IV zeigt die Ergebnisse der Vergleichsversuche bezüglich der entgiftenden Wirkung gegenüber Natriumarsenit von a-Mercaptopropionylglycin, /9-Mercaptopropionylglycin, Thioglycolsäure, Thioessigsäure, 2,3-Mercaptopropanol-l, Cystein, Glutathion, Natriumthiosulfat, Calciumthiosulfat und Natriumhydrosulfit. Außer 2,3-Mercaptopropanol-l und

11 12

Thioessigsäure zeigte keine der untersuchten ent- Tabelle Γ

giftenden Verbindungen gegenüber Natriumarsenit Akute Toxizität

eine ausgesprochene entgiftende Wirkung^ (angegeben in LD₅₀ vermittels intravenöser oder

In Tabelle V werden die entgiftenden Wirkungen üuraperitonealer Injektion bei Mäusen) von α- und /J-Mercaptopropionylglycm und a- und 5

/S-Mercaptopropionylglycinamid gegenüber Oxyphen- a-Mercaptopropionylglycin 2,170 mg/kg i. v.

arsin verglichen mit Cystein, Glutathion, Natrium- /3-Mercaptopropionylglycin 3,000 mg/kg i. v.

thiosulfat, Thioglycolsäure, Calciumthiosulfat und a-Mercaptopropionylglycin- .

Natriumhydrosulfit. Während insbesondere bei den amid 1,570 mg/kg i. v.

nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten io /S-Mercaptopropionylglycin-

Produkten eine ausgesprochene entgiftende Wirkung ι amid 1,790 mg/kg i. v.

festzustellen ist, ist Natriumhydrosulfit weniger wirk- Thioessigsäure 197 mg/kg i. v.

sam, und Calciumthiosulfat zeigt überhaupt keine Thioglykolsäure........... 315 mg/kg i.v.

Wirkung. BaI 100 mg/kg i. p. .

: Tabelle II . Entgiftende Wirkung gegenüber Quecksilberchlorid (ausgedrückt in Anzahl toter Mäuse)·

1	Stunde 2	α nach dt 3	■r Verab 4	reichung 5	24	Gesamt	Anzahl . der Todesfälle ■ %
0		8		24	g	40/40	100
3	6	11	5	•3"	7	35/40	87,5 -
0	0 .	1	1	0	2	4/20	20,0
0	0	0	0	0	0	0/20	0
0	0	1	1	0	6	8/20	•40,0
0	0	0	0	1	2	3/20	15,0
0	0	1	0	0	4	5/30	17,0
1	2	0	1	2	9	15/20·	75,0
0.	0	0	2	0	10	12/20	60,0
17	3	0	0	0	0	20/20	100,0
1	0	0	0	0	0	1/20	5,0
0	0	0	1	0	0	1/10	10,0
0	0	0	0	0	0	0/10	0
0 '	0	0	Ό	0	0	0/20	0,0
0	1	,1	0	0	2	4/10	40,0
0	2	0	5	0	11	18/20	90,0
0	1	1	0	ö	2	4/20	20,0
0	0	1	1	0	6	8/20	40,0
0	0	0	0	0	1	1/20	5,0
1	0	2	3	1	9	16/20.	80,0

40 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ verabreicht 40 Mäusen werden 20 mg/kg i. p. des HgCl₂ verabreicht (Kontrolle)

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 100 mg/kg

o-MPG verabreicht "....".

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 300 mg/kg

a-M PG verabreicht ;

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 100 mg/kg

0-MPG verabreicht

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 500 mg/kg

a-MPGA verabreicht

30 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 500 mg/kg

/S-MPGA verabreicht

.20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 100 mg/kg

Thioglycolsäure verabreicht

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 200 mg/kg

Thioglykolsäure verabreicht

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 100 mg/kg

Thioessigsäure verabreicht

20 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 50 mg/kg

BaI verabreicht -.....'

10 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ +. 100 mg/kg

Cystein verabreicht

10 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 100 mg/kg

Glutathion verabreicht

20 Mäusen verabreicht 20 mg/kg HgCl₂

+ 100 mg/kg Glutathion

10 Mäusen werden 20 mg/kg HgCl₂ + 300 mg/kg

Natriumthiosuifat verabreicht

20 Mäusen verabreicht 20 mg/kg intraperitoneal Quecksilberchlorid (Kontrolle)

20 Mäusen verabreicht 20 mg/kg HgCl₂

+ 100 mg/kg a-MPG (gegeben als Natriumsalz)

20 Mäusen verabreicht 20 mg/kg HgCl₂
. + 100 mg/kg /S-M PG (gegeben als Natriumsalz)

20 Mäusen verabreicht 20 mg/kg HgCl₂

+ 100 mg/kg Thioacetamid

20 Mäusen verabfolgt 20 mg/kg HgCl₂

+ 100 mg/kg Cystein

Tabelle III

Entgiftende Wirkung gegenüber subakuter Toxizität, verursacht durch Quecksilberchlorid (angegeben LD₅₀ mg/10 g Quecksilberchlorid bei intraperitonealer Injektion)

Stunden nach der Verabreichung

24

48

168

HgCl₂ nur (Kontrolle)

HgCl₂ + 2 mg/10 g a-MPG

HgCl₂ + 5 mg/10 g a-MPG

HgCl₂ + 2 mg/10 g Thioglykolsäure

HgCl₂ + 0,1 mg/10 g BaI

HgCl₂ +0,5 mg/10 g BaI.

HgCl₂ + 2 mg/10 g Cystein

HgCl₂ + 5 mg/10 g Cystein

0,108 0,205 0,201 0,120

0,12 bis 0,14 0,16 0,3 0,45

0,078
0,185
0,190
0,100

0,12 bis 0,14
0,16
0,092
0,17

0,068
0,170
0,190
0,047
0,118
0,16

0,06 = 50%

0,060
0,170
0,190
0,047
0,112
0,16

tot

Die in der vorstehenden Tabelle angegebenen Zahlenwerte stellen die aus dem Verhältnis der Toten der behandelten Mäuse, denen zwei oder drei verschiedene HgCl₂-Dosen intraperitoneal verabreicht wurden, und von drei Gruppen zu jeweils 10 Mäusen, denen eine Dosis verabreicht worden war, errechneten LD₅₀-Werte von HgCl₂ in mg/10 g dar.

Aus den Angaben in der Zeile 1 der vorstehenden Tabelle geht beispielsweise hervor, daß die LD₅₀ von HgCl₂ allein in 24 Stunden 0,108 mg/10 g, in 48 Stunden 0,078 mg/10 g usw. beträgt; das bedeutet, daß innerhalb von 24 Stunden die Hälfte der Mäuse, denen 0,108 mg/10 g HgCl₂ verabreicht wurden, sterben und daß innerhalb von 48 Stunden die Hälfte der Mäuse, denen 0,078 mg/10 g verabreicht wurden,

sterben. Dabei nimmt die Anzahl der toten Mäuse mit der Zeit zu. Aus der letzten Zeile der vorstehenden Tabelle geht hervor, daß die letale Toxizität von zusammen mit 5 mg/10 g Cystein innerhalb der ersten 24 Stunden verabreichtem HgCl₂ auf einen Wert herabgesetzt wurde, die ein Viertel des Wertes von HgCl₂ betrug. Da jedoch die entgiftende Wirkung von Cystein nur 48 Stunden lang anhielt, war die LD₅₀ des zusammen mit Cystein innerhalb von 72 Stunden verabreichten HgCl₂ die gleiche wie diejenige von HgCl₂ allein. Aus der dritten Zeile der vorstehenden Tabelle geht schließlich hervor, daß die Wirkung des erfindungsgemäß hergestellten Produktes a-MPG länger anhält und daß nach 48 Stunden die Mäuse nicht mehr sterben.

Tabelle IV
Entgiftende Wirkung gegen Oxyphenarsin (angegeben Anzahl der toten Mäuse)

„ ,,,,,· Anzahl

Stunden nach der Verabreichung j„

Gesamt ■ °^eT--Todesfälle

2 3 4 ' 5 24 %

20 Mäusen werden 30 mg/kg i. p. Oxyphenarsin .

verabreicht (Kontrolle) 0 0 1 1 1 10 13/20. 65,0

20 Mäusen werden 40 mg/kg Oxyphenarsin verabreicht (Kontrolle) 0 — 4—12 4 20/20. 100,0

20 Mäusen werden 50 mg/kg Oxyphenarsin

(Kontrolle) verabreicht 0 0 3 5 6 6 20/20 100,0

10 Mäusen werden 30 mg/kg Oxyphenarsin

+ 300 mg/kg a-MPG verabreicht 0 0 0 0 0 0 0/10 0

10 Mäusen werden 30 mg/kg Oxyphenarsin

+ 100 mg/kg Cystein verabreicht 0 0 0 0 0 σ 0/10 0

10 Mäusen werden 30 mg/kg Oxyphenarsin

+ 300 mg/kg /S-MPG verabreicht 0 0 0 0 0 0 0/10 0

10 Mäusen werden 30 mg/kg Oxyphenarsin

+ 100 mg/kg Cystein verabreicht 0 0 0 0 0 8 8/10 80,0

10 Mäusen werden 30 mg/kg Oxyphenarsin

+ 100 mg/kg Glutathion verabreicht 0 0 0 0 0 0.0/10 0

10 Mäusen werden 30 mg/kg Oxyphenarsin

+ 300 mg/kg Natriumthiosulfat verabreicht.. 0 0 0 0 0 7 7/10 70,0

20 Mäusen werden 40 mg/kg Oxyphenarsin ,

+ 500 mg/kg a-MPGA verabreicht 0 — 0 — 0 0 0/10 0

20 Mäusen werden 40 mg/kg Oxyphenarsin ·. ^:'"

+ 500 mg/kg /S-MPGA verabreicht 0 — 0 — 0 - -2·■· 2/20 ■ 10

Fortsetzung 16

	Stunden nach der Verabreichung	3	4	5	•	Gesamt
1	2	0	0	0	24
0	0	1	1	1	1	1/10
0	0	0	0	0	5	8/10
0	0	13	1	2	0	0/10
0	0	0	0	0	3¹	19/20
0	0	0	0	0	0	0/20
0	0	7	6	0	0	0/20
1	0	2	1	1	6	20/20
0	0	9	13/20

Anzahl

der Todesfälle

10 Mäusen werden 50 mg/kg Oxyphenarsin

+ 150mg/kg Thioglykolsäure verabreicht ... 10 Mäusen werden 50 mg/kg Oxyphenarsin

+ 200 mg/kg Thioglykolsäure verabreicht ... 10 Mäusen wurden 50 mg/kg Oxyphenarsin

+ 50 mg/kg BaI verabreicht

20 Mäusen verabreicht 40 mg/kg intraperitoneal

Oxyphenarsin (Kontrolle) '

20 Mäusen verabreicht 40 mg/kg Oxyphenarsin .+ 300 mg/kg a-M PG (gegeben als Natriumsalz)

20 Mäusen verabreicht 40 mg/kg Oxyphenarsin + 300 mg/kg /i-MPG (gegeben als Natriumsalz)

20 Mäusen verabreicht 40 mg/kg Oxyphenarsin + 300 mg/kg Calciumthiosulfat

20 Mäusen verabfolgt 40 mg/kg Oxyphenarsin + 300 mg/kg Natriumhydrosulfit

Die Versuche zeigen, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verbindungen η- Mercaptopropionylglycin, ß- Mercaptopropionylglycin, «-Mercaptopropionylglycinamid und /i-Mercaptopropionylglycinamid sich im Vergleich zu den untersuchten bekannten Schwefelverbindungen vergleichbarer Wirkung dadurch auszeichnen, daß sie 10,0

80,0 0

95,0

100,0

65,0

eine wesentlich geringere Toxizität bei zum Teil gleicher und zum Teil auch überlegener Wirksamkeit aufweisen, so daß bei allen Vergiftungserscheinungen sofort große Mengen verabreicht werden können, ohne daß schädliche Nebenwirkungen zu befürchten sind.

622/117

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von a- oder p'-Mercaptopropionylglycin oder deren Amiden, dadurch gekennzeichnet, daß man entweder

a) an der Mercaptogruppe durch eine Benzyl-, p-Nitrobenzyl-, Benzoyl- oder p-Nitrobenzoylrest geschützte α- oder /3-Mercaptopropionsäure in an sich bekannter Weise mit einem Halogenierungsmittel in das Säurehalogenid überführt, dieses sodann in an

• sich bekannter Weise mit Glycin, Glycinamid oder einem Glycinester umsetzt und anschließend die die Mercaptogruppe blockierende Schutzgruppe in an sich bekannter Weise abspaltet oder

b) daß man a- oder /S-Halogenpropionylglycin

oder deren Amide oder Ester mit einem

Alkali-thiobenzoat, -thioacetat, -alkylxanthogenat, -disulfid oder -thiosulfat" in an sich bekannter Weise umsetzt und anschließend

die gebildete Thiolverbindung ohne Zwi-

schenisolierung in an sich bekannter Weise in die entsprechende Mercaptoverbindung überführt,

wobei man für den Fall, daß als Ausgangsmaterial bzw. ein Glycinester oder ein Halogenpropionylglycinester verwendet wird, die Estergruppe in an sich bekannter Weise in die Amidgruppe überführt.

oder -thiosulfat in an sich bekannter Weise umsetzt und anschließend die gebildete Thiolverbindung ohne Zwischenisolierung in an sich bekannter Weise in die entsprechende Mercaptoverbindung überführt,

wobei man für den Fall, daß als Ausgangsmaterial ein Glycinester oder ein Halogenpropionylglycinester verwendet wird, die Estergruppe in an sich bekannter Weise in die Amidgruppe überführt.

Formelmäßig läßt sich die erfindungsgemäße Verfahrensweise wie folgt darstellen: '

CH₃- CH- COOH
S—R

► CH₃-CH-COX ·+ H₂N-CH₂-COA

S—R

20 CH₃-CH-CONH-Ch₂-COA

S—R

- Ch₃CH-CONH-CH₂-COA
SH