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Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Derivaten von 1-Emetin
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-substituierten Derivaten
von 1-Emetin.
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1-Emetin und dessen Additionssalze werden als Amoebichide, z.B. bei
der Behandlung von Amoebenruhr, verwednet. Dieses Mittel hat aber den Nachteil,
das es ernste Nebenwirkungen erzeugt, z.B.
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Übelkeit, mit Vrechreiz verbundene Hyprotension und Kreislaufunregelmäßigkeit.
Es besteht also ein Bedarf an einem Amoebicid mit praktisch gleicher amoebicider
Wirkung wie da 1-Emetin, doch iit schwächeren Nebenwirkungen.
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Es wurde nun gefundne, daß eine Anzahl von K-Akylderivaten von 1-Emetin,
die weiter unten beschrieben werden, einen besseren therapeutischen Index, d,h,
ein besseres Verhältnis amoebicider Wirkung, zu unerwüschten Nebenwirkungen, aufweist
als das 1-Emetin.
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Die mit einer Anzahl von N-Alkylderivaten des 1-Emetins (substitulertes
Alkyl inbegriffen) und mit 1-Emetin selbst durchgeführten biologischen Vergleichsversuche
haben gezeigt, daß manche der untersuchten Derivate eine ähnliche amoebicide Wirkung
haben wie 1-Emetin, aber die beobachteten Nebenwirkungen weniger ausgeprägt sind
als bei der Stammverbindung. Die Versuche zeigten weit er, daß das N-Methylderivat
des l-Eme-Lins nur einen wenig besseren therapeutischen Index hat als das 1-Emetin
selbst, daß aber ALkylderivate mit längeren Ketten beträchtlich geringere Nebenwirkungen
haben. So zeigt N-Methyl-1-emetin in Meerschw ein chen einen annähernd gleichen
cardiovascularen Effekt wie 1-Emetin, während N-Butyl-emetin und N-8-Hydroxybutyl-emetin
einen geringeren Effekt zeigen, wobei das N-Butylderivat am wenigsten auf das Herz
wirkt. Der therapeutische Index fällt aber mit der Verlängerung der N-Alkylkette
über das Butyl hinaus, und das N-lIeptylderivat zeigt, obwohl die Nebenwirkungen
gering sind, eine verringerte amoebicide Wirkung. Die N-Hydroxyalkylddreivate von
1-Emetin haben auch einen günstigen therapeutischen Index, insbesondere das N-@-Hydroxybutyl-1-emetin.
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Die erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von N-substituierten
Derivaten von 1-Emetin der Formel
worin R eine unsubstituierte Alkyl-, eine Hydroxyalkyl- oder ver sterte Hydroxyalkylgruppe
mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen deutet.
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Die substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe R kann gerade oder
verzweigt sein und enthält vorzugsweise 3 bs 6 hohlenstoffatome. Besonders vorgezogen
werden die n-Proyl- und n-Amylgruppen, und die unsubstituierte n-Butylgruppe ist
von besonderem Werts Wie oben erwähnt, ist auch das N-@-Hydroxybutyl-emetin von
besonderem Interesse.
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Die neuen Produkte, die tertinre Basen darstellen, können in ihre
nichttoxischen Säureadditionssalze übergeführt werden,
wobei unter
nichttoxischen Salzen solche Anionen verstanden werden, welche die Toxizitt der
Base nicht erhöhen. Solche sind z.3. die lTydrochloride, Hydrormide, Hydrojodide,
Sulfate, Nitrate, Tartrate, Citrate etc.. Man kann auch aus den Basen Komplexverbindungen
mit einem Wismuthalogenid. z.B. mit Wismut-Jodid, herstellen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der genannten Verbindungen
ist dadurch gekennzeichnet-, daß man in an sich bekannter Weise entweder a) 1-Emetin
mit einem reaktinsfähigen Ester eines Alkohols der allgemeinen Formel ROH in basischem
Medium umsetzt oder b) l-Emetill mit einem funktionellen Derivat einer Säure der
allgemeinen Formel R'COOH, worin R' eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 kohlenstoffatomen
ist, zur Reaktion bringt und dar erhaltene Amid mit einem ALkali- oder Erdalkalialuminiumhydrid
oder einem Alkalimetall in Gegenwart eines Alkanols reduziert odr c) f-Emetin mit
einem Aldehyd der allgemeinen Formel OCH-R", worin R" eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe
mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet, umsetzt und de erhaltene Verbindung kalatytisch
reduziert oder
d) 1-Emetin mit einem Vinylketon der allgemeinen
Formel CH2= CHCOR"', worin Rt;l eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet,
reagieren läßt und das erhaltene Keton entweder mit einem Metall/Säure-Reduktionsmittel
oder mit Hydrazin und einem Alkalihydroxyd zum Alkyl derivat reduziert oder mit
einem Mereaptan in saurem Medium in ein Tbioketal überführt und dieses mit Wasserstoff
in Gegenwart eines Raneymetalls oder mit Hydrazin und einem Alkalihydroxyd zur Alkylverbindung
reduziert oder das Keton mit einem Mischmetallhydrid zum Hydroxyalkylderivat reduziert,
wobei man dann eine gegebenenfalls erhaltene Verbindung, in der die Methoxygruppen
hydrolysiert werden, methyliert, oder daß man e) eine Verbindung der allgemeinen
formel
mit Hydrazin und einem Alkalihydroxyd reduziert oder mit einem
Mercaptan in saurem Medium in ein Thioketalderivat überführt und dieses mit Wasserstoff
in Gegenwart eines Raneymetalls, mit einem Raneymetall oder mit Hydrazin und einem
ALkalihydroxyd behandelt und eine gegebenenfalls erhaltene Verbindung, in der die
Methoxygruppen eu Hydroxygruppen hydrolysiert wurden, methyliert und gegebenenfalls
anschließend die erhaltene Base mit einer pharmakologisch unbedenklichen Säure in
ein Salz überführt und/oder eine N-ständige Hydroxyalkylgruppe verestert.
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Diese Einführung kann nach folgenden Methoden erfolgen: 1. Man alkyliert
l-Emetin in einer oder mehreren Stufen. Man kann z.B. 1-Emetin mit einem funktionellen
Derivat einer aliphatischen Saure, e.B. einem iialogenid oder einem Säureanhydrid
kondensieren und das erhaltene Amid zur gewünschten N-ALkylverbindung reduzieren,
was mit einem Metallhydrid, wie Lithiumaliuminiumhydrid, oder mit einem Alkalimetall
in einem Alkanol, z.B. mit Natrium in ethanol, erfolgen kann. Man kann aber auch
l-Emetin mit einem Alkylierungsmittel, z.B. einem Alkylhalogenid, -sulfat etc.,
in Gegenwart einer Base oder mit einem Aldehyd umsetzen und das gebildete N-Vinylderivat
z.B. im :7ege der katalytischen Hydrierung reduzieren.
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Man kann auch 1-Emetin mit einem Vinylketon zu einem N-ß-Äcetyläthylderivat
umsetzen, dessen Carbonylgruppe man dann zu sauerstoffreien N-Alkylderivaten oder
N-Hydroxyalkylderivaten reduzieren kann. Die sauerstoffreien Verbindungen kann man
herstellen, indem man z.B. die Carbonylgruppe mit einem Metall/ Säure-System (nach
Clemmensen) oder mit Hydrazin und Alkali (nach Wolff-Kishner) reduziert, oder durch
Überführen in ein Thioketalderivat, z.B. durch Umsetzung mit Etthandithiol und darauf
folgende Reduktion mit einem Raneymetall, z.B. Raneyeisen oder -kobalt, aber vorzugsweise
mit Raneynickel oder mit Hydrazin und Alkali. Die N-Hydroxyalkylderivate kann man
z.B. erhalten, indem man die Carbonylgruppe mit einem Metallhydrid, z.B. Alkali-oder
Ardalkaliborhydrid oder -aluminiumhydrid, wie Natirumborhydrid oder Lithiumaluminiumhydrid,
reduziert. Die Umsetzung mit dem Vinylketon geht bei Zimmertemperatur leicht vor
sich, zweckmäßig in einem inerten Lösungsmittel, wie Kohlenwasserstoff, z.B. in
Benzol oder rNoluolO 2. Man kann ein Zwischenprodukt in der Synthese von 1-Emetin
und verwandter Stoffe, wie es z0B. in den Patenten . ... ... (Patentanmeldung G
30 014 IVd/12p) und . ... 0¢O (Patentanmeldung G 32 344 IVb/12p) beschrieben wurde,
in ein N-Alkyl- oder N-Hydroxyalkyld erivat überführen, das dann weit er zum entsprechenden
1-Emetinderivat umgesetzt wird. Man kann z.B. eine Verbindung der Formel
worin R' eine Alkyl- oder Hydroxyalkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen bedeutet,
z.B. durch Umsetzung mit Hydrazin und Alkali (nach Wolff-Kisner) oder durch Überführung
in ein Thioketal derivat, z.B. in das Äthylenthicketal, das dann mit Raneymetall,
z.B. mt Raneyeisen oder -kobalt, aber vorzugsweise mit Raneynickel. oder mit Hydrazin
und Alkali reduziert wird, in eine 3-Äthylgruppe umwandeln. Es sei bemerkt, daß
im Laufe der Beaktien mit Hydrazin und Alkali die Äthergruppen : in den Benzolringen
in phenolische Hydroxylgruppen übergeführt wrden können. Diese phenolischen Gruppen
können: aber wieder veräthert wrden. z.B. Mit einem methlierungsmittel, wie Methylsulfat,
oder einem Pheny)-trimethylammoniumsalz.
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Die Verbindung der Formel II, in welcher Ii ene 3-Hydroxybutylgruoppe
ist, kann man z.B. herstellen, indem man eine Verbindung der Formel
[beschrieben im Patent . ... ... (OPatentanmeldung G 30 014 IVb/ 12p)] mit einem
Metall/Ammoniak- oder Metall/Aminreduktonssys tem, z.B. mit Natrium oder Kalium,
aber vorzugsweise mit Lithium, in flüssigem Ammoniak reduziert, wobei gleichzeitig
die 2(3)-Doppelbindung und die Carbonylgruppe in der N-#-Oxobutylseitonketto reduziert
werden und eine Verbindung dem Formel
geblldet wird, oft in Mischung mit dem 3a Acyl-Isomeren der Formel
Im allgemeinen ist es erwünscht, die Verbindung IV in die Verbindung V ZU isomerisieren,
was man unter strengen enolisierenden Bedingungen durchführen kann, z.B. in Gegenwart
einer konzentrierten wäßrigen Säure, z.B. einer wäßrigen Mineralsäure, wie Schwefelsäure,
Salzsäure oder Phosphorsäure, oder eines Alkalis, wie Natron oder Kalilauge, oder
einer starken organischen Base, z.B. Triäthylamin. Diese Umsetzung kann aber in
einem £olgenden Verfahrensschritt spontan erfolgen wenn die Reduktionsbedingungen
hinlänglich basisch oder sauer sind und keine gesonderte Isomerisation benötigt
wurde Man kann aber auch ein Zwischenprodukt, daß im patent . ... ...
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(Patentanmeldung G 32 344 IVb/12p) beschrieben wurde und das die Pormel
hat, worin R' die oben angegebene Bedeutung bcitzt, nit cinem
Metall/Ammoniak- oder Metal//Amin-Reduktionssystem, z.B. mit Natrium oder Kalium
oder vorzugseise mit Lithium, in flüssigon Ammoniak umsetzen und die 2(3)-Doppelbindung
reduzieren. Die 100-merisation in der 3-Stellung liefert dann die erwünsche Vorbindung
der Formel II.
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Bei den Methoden, in denen nicht vom Emetin, sondern von einem Zwischenpordukt
ausgegangen wird, führt man die Reaktion vorzugsweise mit dem entsprechenden optischen
Isomeren des Zwischenprodukts durch, obwohl die Zerlegung in den späteren Stufen
durhefürt werden kann. Geht man von Emetin aus, so verwendet man das @-Emein oder
das Racemat und zerlegt im letzteren Falle das Produkt später.
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Wünscht man die Ester der neuen N-Hydroxyalkylvorbindungen herzustellen,
kann dies durch Umsetzung des entsprechonden N-Hydroxyalkylderivats mit einem Veresterungsmittle,
z.B. mit dem llalogenid oder Anhydrid der gevnlnschten Säure, erfolgen.
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Beispiel 1.
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(a) N-n-Butylrylemetin.
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Man rührt 4,16 g Emetinhydrochlorid in 40 ml Wessen mit 40 ml Äther
und gibt 2n-Natronlauge zu, bis die untere Schicks alkalisch wrid. Die organische
Schicht wird abgetronnt und die wäßrige Phase erneut mit.20 ml Äther ausgeschüttelt.
Die kombinierten ätherischen Lösungen gibt man zu 80 nl 2n-Natronlauge und
kühlt
das ganze auf 10°C ab. Dann gibt man 10 ml (10 Mol)n-Duttersäureanhydrid zu, schüttelt
die Mischung einige Minuton Kräftig und rührt dann 3/4 Stunden bei ZImmertemperatur.
Die äthdrische Schicht wird abgetrennt, mit 25 ml 2n-Natronlauge gewaschen und der
basische Stoff zweimal mit je 25 ml 2n-Salzsäure extrahicrt.
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Der Extrakt wird alkalisch gemacht und das gelbe Öl viermal nit je
40 ml Äthylacetat isoliert. Man erhält 3,55 g N-n-Batyrylemetin als blaß gelben
Schaum.
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Die Base wird in 14 ml 4n-äthanolischem Chlorwssersteff gelöst und
durch langsame Zufügung von 25 ml troclkenea : Äther bei Zimmertemperatur unter
Rühren ausgeschieden. Die Kristallistatin geht langsam vor sich; nach 1 Stunde kühlt
man allmählich auf 15°C ab und läßt das Gemisch über Nacht bei 50C stehen.Don crhaltenen
festen stoff kristallisiert man bei ZImmertemperatur aus 25 ml trockenem Äthanol
und 225 mol trockenem Äther aus und crhält das Hydrochlorid in Form von farblosen
Plättchen (3,17 g, FP. 188 - 192°C (Zers.) [a]D22=-31.9° (c =1 % in Wasser).
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Berechnet als C33H46O5N2. HCl.C2H5OH: C = 66,4% H = 8,4% N = 4,6%
Cl = 5,6% Gefunden: C = 66,1% H = 8,4% N = 4,65 Cl = 5,75%.
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(b) N-n-Butylemetin.
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Man regeneriert das N-n-Butylrylemetin aus 10,0 z roinom hydrochlorid
mit wäßrigem Ammoniak und Äther. tan gibt 7, g der trockenen Base in 80 ml trockeneni
Äther/Tetrahydrofuran (2:1)
tropfenweise in einen gerührten Schlamm
von 3,2 g (10 Mol) thiumaluminiumhydrid in 300 ml Äthor/Tetrahydrofuran (2:1) @@@
einer halben Stunde zu und erwärmt das Gemisch 5 Stunden unter Rückfluß. Nach dem
Abkühlen zersetzt man das überschüssige LIthiumaluminiumhydrid mit Äthanol und löst
die Lithium- untl Aluminiumkomplexe in 500 ml 2n-Natronluage. Die organische Phase
wird abgetrennt und die Wäßrige Schicht dreimal mit je 203 ml Äther extrahiert.
Die kombinierte organische Phase wird übor MgSO4 getrocknet und das Lösungsmittel
im Vakuum entferiit0 zur Rückstand ist ein hellgelber Schaum, den man in 50 ml n-Salzcäure
löst. Es scheiden sich allmählich 6,2 g (72 c/o) N-n-Butylemetinhydrochlorid als
feine Nadeln aus, Fp. 188 - 192 °C. Nach Umkri-Stallisieren aus Wasser bleibt der
Schmelzpunkt unverändert, [α]D22=+19,7° (c=1% in wasser).
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Berechnet als C33H48N2O4.2HCl.5H2O: C = 56,5% a = 8,6% 3 = 4,0% 01
= 10,2 % Gefunden: C = 56,4% II = 8,6% N N = 3,7% Cl = 10,0 % ITach Trocknen bei
Zimmertemperatur im Vakuum (P2O5) zeigt das Salz einen reproduzierbaren Gewichtsverlust
von 12, % nach Gewichtsausgleich an der Luft. (Das Pentahydrat bedingt einen Gewichtsverlust
von 12,8 %).
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Das Hydrobromid schcidet sich aus Wasser in prismatischen Nadeln
aus, die bei 205-207°C sintern und endlich bei 2400C unter Zersetzung schmelzen,
[α]D23=+17,8° (c = 1% in Wasser).
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Berechnet als C33H48O4N2. 2HBr. 5H2O: a = 50,3% H = 7,7% N = 3,6%
Br =20,3% Gefunden: C = 50,1% H = 7, 6% N = 3,7% Br = 20,3% Dieses Salz zeigt einen
reproduzierbaren Gewichtsverlust von 10,9 %, wenn man es, wie oben beim Hydrochlorid
beschrieben, trocknet. (Das Pentahydrat bedingt einen Gewichtsverlust von 11,4%).
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Beispiel 2.
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(-)-N-#-Oxobutylemetin.
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Man löst 9 g (-)-Emetinhydrochlorid (B.P.) in Gegenwart von 90 ml
Benzol in 180 ml Wasser und macht mit gesättigter Wäßriger Sodalösung bis pH 10
basisch. Die Schichten werden getrennt und die wäßrige Schicht zweimal mit Je 45
ml Benzol rückextrahiert.
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Die beiden ersten Extrakte werden kombiniert und dreimal mit je 50
ml Wasser gewaschen, wobei die Waschwässer mit dem dritten benzolischen Extrakt
rückgewaschen werden. Die kombinieten organischen Schichten trocknet man über MgSO4,
setzt 3,6 ml Methyl vinylketon zu und läßt die Lösung über Nacht bei ZImmertemperatur
stehen, Das Lösungsmittel wird bei Zimmertemperatur im Vakuum verdampft und der
Rückstand zweimal mit Äther eingedampft. Der blasse
Schaum wrid
dann in 800 ml Wasser durch Zugügung einer minimlen Menge 2n-Salzsäure gelöst. Die
Lösung wird dann durch Umrühron mit wäßriger Sodalösung auf plI 10 eingestellt.
Den weißen amophen Niederschlag wäscht man mit Wasser und trocknet bei Zimmertemperatur
im Vakuum. Man erhält 7,19 g Fp. 66-70°C bei vorherigen Erweichen, [α]D21
= 450 (c = 1% in CHCl3).
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Die freie Base löst man in wenig Äthanol und setzt äthanolischen
Chlorwasserstoff bis pH 1 zu. Dann gibt man tropfenweise Äther zu, bis eine schwache
bleibende Trübung auftritt. Kratzen und Külen im Kühlschrank gibt das Hydrochlorid
als weißen amorphen Feststoff0 Menge 7,2 g; doppelter Schmelzpunkt bei 217 - 2200C
und bei 245-255°C (Zers.).
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Berechnet als C33H48O5N2Cl2.2H2O: C = 60,04% H = 7,99% N = 4,19% Cl
= 10,75% Gefunden t C = 59,64% H = 8,0% N= 4,14% Cl = 10,20%.
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(-)-N-@-Hydroxybutylemetin.
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Man löst 2 g N-#-Oxpbutylemetin in 40 ml trockenem Methanol und gibt
eine Lösung von 0,81 g Matriumborhydrid in l 3 Wasser unter Kühlung zu. Nach dreistündigem
Stehen bei Zimmertomperatur, wenn die Gasentwicklung aufgehört hat, säuert man das
Ge-] msich nit 2n-Salzsäure an und dampft die Hauptmenge des Äthanols bei Zimmertemperatur
im Vakuum ab. Die Lösung verdünnt man mit und macht mit Sodalösung auf pH 10 basisch.
Man erhält einen feinen weißen Niederschlag, den man abfiltriert, mit Wasser wäshct
und
bei Zimmertemperatur im Vakuum zu einer weißen amorphen Masse
eintrocknet. Menge 1,97 g, Fp. 79-82°C, mit vorhergehendem Erweichen. [α]D21
= 370 (c = 1 in CHCl3).
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Das aus 0,8 g dieser Base hergestellte Hydrochlorid ist ein weißes
amorphes Pulver (0,9 g), Fp. 190 ° 19600 (harzige Schmelze).
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Berechnet als C33H50O5N2Cl2.3H2O: C = 58,31% H = 8,31% N N = = 4,12%
Cl = 10,43% Gefunden: C = 58,56% H = 8,44% N = 3,92% Cl = 10,37% Beispiel 3.
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(#)-N-3-Hydroxybutylemetin (I. R=Hydroxybutyl).
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Zu eine gerührten Lösung von 10 g Kaliumhyhdroxyd in 25 ml gereinigtem
Diäthylenglykol in einer Atmsophäre von trockenem Stickstoff gibt man 10 ml wasserfreies
Hydrazin und eine Lösung von 5 g des Thioketals der Verbindung II (R'- Hydroxybutyl)
in 25 ml Diäthylenglykol. Das Gemisch wird 15 Minuten auf 140°C erwärmt, dann die
Inneritemperatur im Verlauf der nächsten 30 Minuten auf 170°C eröht und weitere
5 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Nach dem Abkühlen gibt man Liter Wasser
zu, stellt die Lösung mit konzentrierter Salzsäure auf pH 8,0 ein und ertrahliert
sechsmal
mit je 80 ml Chloroform. Jeder Extrakt wird mit 20 ml Wasser gewaschen, das man
der Hauptmenge der alkalischen Lösung zufügt. Die kombinierten Cholorfomrextrakte
trocknet man über MgSO4 und dampft sie im Vakuum ein, wobei man 3,64 g eines gelben
Schaumes erhält, der in der Hauptsache aus einem phenolischen Stoff besteht.
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Eine gerührte Suspension von 3,58 g dieses Produkts in 50 ml Xylol
wird bei 800C mit 9,2 ml einer 25-%igen Lösung Oil Kaliumhydroxyd in Methanol behandelt
und 4,7 g Trimethyl-phenylammoniumchlorid zugefügt. Die Temperatur wird möglichst
rasch durch Destillation des Methanols (15 -riinuten) auf 12500 erhöht und 30 Minuten
bei 12500 gehalten. Nach dem Abkühlen vrird das Produkt mit 40 ml 2n-Salzsäure und
dreimal mit je 20- ml Wasser extrahiert, die ereinigton Extakte zweimal mit je 20
ml Äther gewaschen und mit 2n-natronlauge auf pH 6,2 eingestellt. Die dreimalige
Extraktion mit je 20 ml Ather entfernt das gesamte Dimethylanilin, und dio saure
Schicht, mit 2n0Natronlauge stark alkalisch gomacht, wird viermal mit je 50 ml Äther
gewaschen. Die ätherischen Extrakte werden zweimal mit je 30 mol wasser Qcvwaschen,
über getrocknet und im Vakuum eingedampft, Man erhalt 2,14 g Hydroxybutylemetin
(50,6 % der Theorie), dessen Infrarotspektrum in Lösung mit dem von (-)--3-IIydroxybutylemetin
identisch ist.
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Beispiel 4.
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Herstellung von (-)-N-n-Butylemetin.
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(a) Entschwefelung des Äthylenthioketals von N-(3-Oxo-n-butyl)-emetin.
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Herstellung des Thioketals.
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6 g (-)-N-(3-Oxo-n-butyl)-emetin in 40 ml, mit wasserfreiem Chlorwasserstoff
gesättigten Methanol werden mit 40 ml Äthan-1,2-dithiol behandelt und die Lösung
über Nacht bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Das Lösungsmittel entfernt man
in Vakuum bei Zimmertemperatur und löst den gummiartigen Rückstand in Wasser. lIan
setzt Sodalösung bis pH 10 zu und extrahiert das Gcmisch zweimal mit je 50 ml Benzol.
Die organischen Extrakte wäscht man mit 2n-Natronlauge und Wasser, trocknet über
MgSo4 und dampft zur Trockne ein, bis das Thioketal als blasser Schaum zurückbleibt.
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Das Hydrochlorid (6 g) scheidet sich aus Äthanol-Äther als weißer
Feststoff ab, Fp. 229 - 23300 (Zers.).
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Berechnet als C35H52Cl2N2O4S2.3H2O: C = 55,9% H = 7,8% C1 = 9,4% N
= 3,8% S = 8,5% Gefunden: C = 55,9% H = 8,0% Cl = 9,7% N = 3,9% S = 8,7;S.
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Entschwefelung.
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(1) Man erwärmt 0,55 g des THioketals, 5 ml Hydrazinhydrat und 53
Kaliumhydroxyd 5 Stunden in 15 ml redestilliertem Cellosolve unter einer Sticks.toffatmosphäre
auf Rückfluß, Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt, der Rückstand mit Wasser
verdünnt und das basische Material dereimal mit je 25 ml Benzol extrahiert. Das
Entfernen des Lösungsmittels nach Waschen und Trocknon liefert 0,23 3 <-)-N-n-B\1tyiemetin
als blassen Schaum (47 %).
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Das Hydrochlorid schmilzt harzig bei 188 -192°C und ist mit dem in
Beispiel 1 beschriebenen identisch.
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(2) 0,53 g des Thioketals in 20 ml Äthanol rührt man 24 Stunden bei
6000 mit frischem W-4-Raneynickelkatalysator (3 ml Schlamm) in einer Wasserstoffatmosphäre.
Das Entfernen des Katalysators und Verdampfen des Lösungsmittels liefert 0,22 g
chromatographisch reinea (-)-N-n-Butylemetin (49%), das in 0,1 g IIydrochlorid,
Pp. 186 - 1920C (harzige Schelze) übergeführt wird und mit dem obigen identisch
ist.
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(b) Entschwefelung des Benzylmercaptols von N-(3-Oxo-n-butyl)-cnetin.
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2 g (-)-N-(3-Oxo-n-butyl)-emetin in 20 ml mit trockenen Chlorwasserstoff
gesättigtem trockenem Methanol werden mit 1 ml Benzylmercaptan behandelt und die
Lösung 2 Stunden bei Zimmertemperatur stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wird
aufgearbeitet, wie oben beim Äthylenthiocketal beschrieben, und man erhalt 2,9 G
Benzylmercaptol als blassen Schaum.
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0,5 g dieses Mercaptols in 30 ml Äthanol werden mit "-4-Raneynickel
(3 ml Schlamm) unter Wasserstoff bei 55°C und atmosphärischem Druck 24 Stunden geschüttelt.
Entfernen das Katalysaators und Eindampfen zur Trockne liefern 0,18 g ( emetin (53
0) als rit den vorher beschriebenen Proben identischen weißen Schaum, charakterisiert
als sein Hydrochlorid (62 mg).
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(c) Wolff-Kishner-Reaktion mit (-)-N-( 3-Oxo-n-butyl)-cmetin.
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Man erwärmt 4 g (-)-sT-(3-Oxo-n-butyl)-emetin 4 Stunden in Stickstoffatmosphäre
bei 145-150° mit 4 ml Hydrazinhydrat und 4,8 g Natriumhydroxyd in 40 ml Diäthylenglykol.
Das Gemisch wird nach dem Erkalten mit 500 ml Wasser verdünnt, der blaßgelbe
Feststoff
abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Der Miederschlag wird in Wasser, das etwas
2n-Salzsäure enthält, aufgenommen und 0,5 g aktive Kohle zugeben. Nach 4 Stunden
wir die Kohle entfernt und die Lösung mit Sodalösung neutralisiert. Der amorphe
weiße Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und bei Zimmertemperatur
getrocknet. enge 1,6 g. Die Papierchromatographie zeigt, daß ein Gemisch von (-)-Emetin
und (-)-N-n-Butylemetin vorliegt.
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Man löst 1,25 g der rohen Base in Wasser, das etwas 2n-Salzsäure
enthält, und setzt Ammoniumbromid im überschuß zu.
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Der anfänglich ölige Niederschlag geht beim Stehen und Kratzen in
24 Stunden in weiße Kristalle über. Diese werden gesammelt, getrocknet, aus Methanol
umkristalistiert und ergebne 0,45 g (+)-Emetinhydrobromid.
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Eine Zufügung von Äther zu der methanolischen Mutterlauge liefert
einen feinen Niederschlag, den man abfiltricrt, in Wasser löst und mit Sodalösung
basisch macht. Der weiße amorphe Niederschlag wird gesammelt, mit Wasser gewaschen
und im Vakuum bei Zimmertemperatur getrocknet. Der blasse Feststoff (0,24 g), Fp.
63 - 6600, mit vorherigem Erweichen, zeigt den gleichen RF-Wert und das gleiche
Infrarotspektrum wie die bisherigen Rroben von (-)-N-n-Butylemetin.
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Beispiel 5.
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3-Acetyl-1,2,3,4,6,7-hexahydro-9,10-dimethoxy-2(1,2,3-tetrahydro-2(3'-hdroxybutyl)6,7-dimethoxy-isochinol-1-yl)-methyl-11b/[H]-bnezo-(a)-chinolizon
().
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(a) Man gibt 10 g 3-Acetyl01,4,6,7-tetrahydro-9,10-dimethoxy-2(1,2,3,4-tetrahydro-2[3'-oxobutyl]-6,7-dimethoxy-isochinol-1-yl)-methhl-11b[H]-bnezo(a)-chinolizin
(III) in 150 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran zu einer Losung von 1,2 g Lithiun in
500 ml flüssigem Ammoniak und rührt das Gemisch 30 Minuten bei Rückflußtemperatur.
Die blaue Parbe wird durch Zugabe von etwa 11 ml Aceton, gefolgt von 10 g Ammoniumchlorid,
zum. Verschwinden gebracht. Das Eindampfen, zuerst bei Atmosphärendruck zwecks Entfernung
des Ammoniaks und dann im Vakuum zwecks Entfernung des organischen Lösungsmittels,
ergibt einem blassen Schaum. Nun gibt man 100 ml Wasser und 40 ml Chloroform zu.
Die Schichten werden getrennt und die wäßrige Phase viermal mit je 40 ml Chloroform
extrahiert. Die ersten vier Extrakte werden yereinigt und dreimal mit je 100 ml
Wasser gewaschen, worauf man die Waschwässer mit dem fünften Extrakt rückwäscht.
Das Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum ergibt einen blasen Schaum.
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Dieser wird zwecks Ausgleichung 30 Minuten mit 5n-Schwefelsäure auf
1000C erwärmt. Die Lösung wird nach dem Erkalten mit Eiswasser verdünnt, 100 ml
Benzol zugefügt und die Lösung mit Pottasche basisch, gemacht. Die Isolierung des
Reaktionsprodukts in etwa 200 ml Benzol erfolgt durch eino ähnliche Extrakions-und
Waschtechnik
wie im vorhergehenden Absatz beschrieben. Das Entfernen
des Lösungsmittels liefert 9,56 g blassen Schaum, der das gewünschte Produkt enthalt.
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(b) Reinigung über Äthylenthioketal.
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Das gesamte, gemaß (a) hergestellte Rohprodukt wird in 200 ml wasserfreiem
Methanol aufgenommen und die Lösung bei 0°C mit wasserfreiem Chlorwasserstoff gesättigt.
Man gibt 3 ml Äthandithiol zu und läßt die Mischung 2 Stunden stehen. Nach dem Entfernen
des Lösungsmittels durch Verdampfen im Vakuum bleibt ein blasser guemiartiger Stoff
zurück, den man in Wasser aufnimmt unW mit 2n-Natronlauge basisch macht. Die viermalige
Extraktion mit je 50 ml Benzol und das zweimalige Waschen mit je 50 ml 2n-Natronlauge
und fünfmal mit je 50 ml Wasser wird wie oben durchgeführt.
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Man erhält 8,6 g rohes Äthylethioketal als rosafarbigen Schaum durch
Verdampfen des Lösungsmittels, Man gibt dieses Material in Benzol auf eine Säule
aus 300 g Tonerde grade H) und eluiert nacheinander mit 1,5 Liter Benzol 1 Liter
5% Äthylacetat-Benzol, 2 Liter 10 % Äthylacetat-Benzol, 6 Liter 20 % Äthylacetat-Benzol,
1 Liter 30 % Äthylacetat-Benzol und mit 1 LIter 40 % Äthylacetat-Benzol. Die letzten
drei Eluanten liefern insgesamt 31° g gewünschtes Thioketal, das sich in der Papierchromatographie
als homogen erweist.
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Das Hydrojodid dieses Stoffes kristallisiert aus Ätherethanol, Fp.
207-209°C (Zers.).
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Berechnet als C35H50O5N2S2.2HJ.3H2O: C = 44,12% H H, = 6,14% N = 2,94%
s = 6,73c/j J = 26,64% gefunden s C a 44,13% II = 5,93% N = 2,70% 5 = 6,40% @ =
27,04% Beispiel 6.
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(#)-N-(3-Hydroxybutyl)-cmetin.
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0,873 g des nach Beispiel 7(b) hergestellten Äthylenthioketals in
50 ml I.M.S. (denaturiertem Alkohol) wird unter 50 Atmosphären Wasserstoffdruck
mit Raneynickel (w-4, 7 ml Schlamm) 3 Stunden bei 75 - 800C und dann weitere 7 Stunden
geschüttelt, wobei sich der Autoklav auf Zimmertenmperatur abkühlt.
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Der Katalysator wird abfiltriert, mit Äthanol gewaschen und das mit
der Waschflüssigkeit vereinigte Filtrat im Vakuum zu einem blassen gummartigen Rückstand
eingedampft. Die Zugabe von Äther und dessen Verdampfung ergibt 351 mg weißen Schaum,
dessen RF-Wert (Rückhlaltequotient) und Infrarotspektrum ähnlich sind wie die des
aus dem natürlichen Alkaloid hergestellten (-)-N-(3-Hydroxybutyl)-emetins.
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Das Hydrochlorid scheidet sich aus Äthanol auf Zufügung von Äther
als weißer amorpher Feststoff ab, Sp. ca. 212°C (Zers. nach vorherigem Sintern).
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Berechnet als C33H48O5N2. .2HCL. 3H2O: C = 58,31 Fr II = 8,31% N =
4,12% Cl= 10,43% gefunden : C=58,52 % 11 = 8,24 N ; 3,87% C1 = 10,04%
Beispiel
7.
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Man reduziert 5 g 3-Acetyl-1,4,6,7-tetrahydro-9,10-dimethoxy-2-(1,2,3,4-tetrahdro-2[3'-oxobutyl]-6,7-dimethoxy-ise
chinol-1-yl)-methyl01 1b[H]-benzo(a)-chinolizin (III) wie obon mit Lithium in flüssigem
Ammoniak. Das wie oben isolierte Rohprodukt wird in 50 ml wasserfreiem itethanol
aufgenommen und ohnc Abkühlcn mit wasserfreiem Chlorvrasserstoff gesättigt. Infolge
der Lösungewärme siedet das Gemisch. Die Lösung wird nun auf 0°C abgekühlt 3 ml
Äthandithiol zugegeben und das rohe Äthylenthioketal wie oben erhalten.
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Der rohe Schaum (5,42 g) in Benzol wird in einer Spule von 160 g
Silicagel absorbiert und nacheinander mit 500 ml trockenem Benzol, 850 ml 50% Äthylacetat-Benzol
und 1500 ml Äthylaectat eluiert.
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Die Äthylacetatfraktion liefert 2,83 g des erwünschten Äthylenthioketals,
das im Papierchromatogramm oder im Kieselsäure-Chromatostreifen homogen ist.
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Bepspiel 8.
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(a) 3-Acetyl-2(2-N-butyl-1,2,3,4-tetrahydro-6,7-dimethoxy-isochinol-1-yl)-methyl-1,2,3,4,6,7-hexahydro-9,10-dimethoxy-benso(a)-chinolizin
II (R;=Butyl).
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Man gibt 5 g 3-Acetyl-2(2-N-butyl-1,2 ,2,3,4-totrahydro-6,7-dimethoxy-isochinol-1-yl)-methyl-1,4,6,7-tetrahydro-9,10-dimethoxy-benzo(a)-chinolizin
(71) (R' = Butyl) in 50 ml tre@@@@@n Benzol und 50 ml trockenem Äther unter kräfigem
Rühren im
-von 5 Minuten zu einer rückfließenden Lösung von 0,6
s Lithiom in 500 ml fluüssigem Ammoniak (getrochnet und über Natrium destilliert),
welche 100 ml trockenen Äther enthält. Nach 30 Miunten gibt man Aceton zu, um überschüssiges
Lithium zu zerstören, und verdampft das Ammoniak. Tun gibt man 200 ml Wasser zu,
trennt die Wäßrige von der organischen Schicht und extrahiert sie zwemel mit je
50 ml Benzol. Die vereinigten organischen Schichten werden dreimal mit je 100 ml
Wasser gewaschen, über MgSO4 getroeknet und iLl Vakuum zu einem blassen brüchigen
Schaum eingedampft. Diese wird in 40 ml 6n-Schwefelsäure aufgenommen und 1 Stunde
auf 100 0C erwärmt. Der Lösung gibt man uach dem Erkalten überschüssuiges Armoniak
(spez.Gew. 0,88) zu und extrahiert die Mischung dreinal mit je 50 ml Benzol. Die
organischen Extrakte werden gewaschen, getrocknet und wie oben eingedampft, wobei
4,69 g rohes gesättigtes keton II (R' = Butyl) als brüunlicher Schaum erhalten werden.
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(b) Bildung des Äthylenthioketals von II (R' = Butyl). man läßt das
in (a) erhaltene rohe Keton 18 Stunden bei Zimmertemperatur in 55 ml wasserfreiem
Methanol, der mit Chlor wasserstoff gesättigt ist und 1,1 ml Äthan-1,2-dithol enthalt,
stehen. Das Lösungsmittel wird durch Eindampfen bei Zimmertemperatur im Vakuum entfernt,
der Rückstand in 50 ml Chloroform gelöst und die überschüssige Säure mit 2n-Matronlauge
neutralisiert.
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Die Wäßrige Phase wird zweimal mit je 25 ml Chloroform extrahiert,
die vereinigten organischen Extrakte werden mit Wasser gewaschen, getrocknet und
wie oben eingedampft, wobei man das rohe Thioketal
(5,16 g) als
braunen Schaum erhalt. Die benzolische Lösung dieses Stoffes wird in eine Silicasäule
von 150 g absorbiert und nachein ander mit 500 ml Benzol, 500 ml 10% Äthylacetat-Benzol
und 1400 ml 50% Äthylacetat-Benzol eluiert. Die letzte Elution liefert bein Eindampfen
1,92 g des gewünschten Thioketals vom genannten Keton in Form eines amorphen Schaumes,
der in einem Dünnschicht-Chromatogramm homogen ist.
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(c) (#)-N-n-Butylemetin.
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Eine Lösung von 1,5 g des obengenannten Thioketals in 5 ml Tetrahydrofuran
und 40 ml Äthanol wird erwärmt und bei 58°C 24 Stunden unter Atmosphärendruk mit
W-7-Raneynickel (15 Ml Schlamm) gerührt. tan gibt woitore 5 ml Katalysator zu und
setst die reaktion eine weitere Stunde fort. Der Katalysator wird abfiltriert und
das Filtrat eingedampft. Man gewinnt 0,48 g rohos (-+)-N-n-Butylemetin als blassen
Schaum.
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Aus 2 ml 2n-Salzsäure scheiden sich 0,148. g Hydrochlorid aus blasser
Feststoff aus, Fp. 231-234°C (Zers.) Dieser Stoff hat ein ähnliches Infrarotspektrum
und den gleichen RF-Wert im Papierchromatogramm oder in einem Dünnschicht-Chromatogramm
wie aus - (-)-Emetin hergestelltes (+) -N-n-Butylemetinhydrochlorid.
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Beispiel 9.
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N-(3-Acetoxybutyl)emetin 5 g N-(3-Hydrxobutyl)emetin, 5 ml Essigsäureanhdrid
und ein Tropfen konzentrierte Schwefelsäure wurden in 50 ml trockenem Benzol 2 Stunden
zum Rückfluss erhitzt. Die abgekülte Lösung wurde mit 50 ml 2n Wäßriger Salzsäure
und 2 mal 40 ml Wasser extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Schichten wurden mit
gesättigter Natriumcarbonatlösung in Gegenwart von 50 ml Benzol auf pH 9 gebrahct
und die Wäßrige Schicht wurde mit weiteren 2 mal 30 ml Benzol extrahiert, dann wurde
mit Wasoer gewaschen und die Waschwässer wurden zurückextrahiert. Die Entfernung
des Lösungsmittels aus den mit MgSO4 getrockneten Benzolschichten und anschliessende
zweimalige Zugabe von Äther und Verdampfen im Vakuum ergab 4,9 £ N-(3-acatoxybutyl)
emetin als weissen Schaum.
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Eine Lösungs der Base in 0,2n-wäßiger Salzsäure wurde tropfenweise
mit 2%iger wäßriger perchlorsäure behandelt, bis keine wietere Ausfällung erfolgte.
Das weisse amorphe Porchlorat wurde filtriert, gründlich mit Wasser gewaschen und
in einem Vakuum-Desiccator bei Zimmertemperatur bis zum konstanten Gewicht getrocknet.
F F 172 bis 175°C (Erweichung ab 165°C).
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Analyse: C35N50N2O6. 2HClO4.1,5H2O Verechnet: C 51,1 ; H 6,75 ; Cl
8,6 % N 3,4 % Gefunden: 51,2 6,7 8,65 N 3,65 %
Beispiel 10 N-[3(ß-Carboxypropionyloxy)-n-butyl]emetin
4,85 .g N-(3-Hydroxybutyl) emetin, 1, 1 g Bernsteinsäureanhdrid und ein Tropfen
konzentrierte Schwefelsäure wurden in 48 ml Benzol gelöst und 2 1/2 Stunden zum
Rückufss erhitzt, Die abgekühlte Lösung wurde mit 40 ml 2n-wäßriger Salzsäure zweimal
mit 20 ml Wasser extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Extrakte wurden mit zweimal
20 ml Benzol rückextrahiert. Die wäßrige Schicht wurde sorgfaltig mit gesätigter
Natriumcarbonatlösung in Gegenwart von 40 ml Benzol auf PH 8 neutralisiert, mit
weiteren 3 x 25 ml Benzol extrahiert, die Extrakte wurden rait Wasser gewaschen
tund die Waschwässer zurückextrahiert. Die Entfernung des Lösungsmittels aus den
mit MgSO4 getrockneten Benzolschichten ergab 5,5 g eines blassen Schaums Durch eine
Lösung von 3,3 g der Phase in 30 ml Tetrahydrofuran wurdee bei 0° unter Rühren gasförmiger
Chlorwasserstoff in einem Stickstoffstrom durchgeleitot. Das so gebildete Hydrochlorid
warde rasch abfiltriert, mit Lösungsmittel und Äther gewaschen und im Vakuum zum
konstanten Gewcht gwetrocknet, was 3,2 g eines weissen amorphen Peststoffes vom
F = 170 bis 175 (Zers.) ergab Analyse: C37H52O3N2.2HCL.3,5H2O Berechnet: C 56,3
; H 7,8 ; Cl 9,0 ; : N 3,55 % Gefunden: 56,45 7,8 8,6 3,85 t,
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e r s u c h s b e r i c h t Die Toxizität (LD50) und die wriksame Dosis (ED) von
K-Butylemtrinhydrochlorid und N-Hydroxybutylenetinhydriochlorid wurden zum Vergleich
mit 1-Emetinhydrochlorid bestmmt und das Vorhältnis von LD50/ED (therapeutischer
Index) wurde berechnet.
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Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
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Verfahren zur Bestimmung der akuten systemischen Toxizität ( Weiblichen
Mäusen vom Stamm A2G (Köprergewicht ca. 16 bis 22,) wurden orale, subkutane oder
intravenöse Dosen gewöhlicher wässriger Lösungen der oben angegebenen löslichen
Salze verabreicht.
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Einige Tiere starben innerhalb einer oder inehrerer Wochen, jedoch
wurde die Gruppensterblichkeit erst bestimmt, nachdem 14 Tage verflossen waren,
in welehen kein Todesfall mehr aufgetreten war.
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Wirksame Dosis bei Ratten Die benutzte Untersuchungsmethode ist von
Jones in An.Trop.Med. and Parasitol., 1946, 40, 130-140 beschrieben.
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Junge frischentwöhnte Ratten werden anästhesiert und das Caecum durch
einon Abdominaleinschnitt freigelegt. 400 000 Trophozoiten von E. histolytica, die
aus einer Kultur stanunen, werden direkt in das Caecum injiziert. Der Abdominaleinschnitt
wird dann mittels Maht und Klammern geschlossen.
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Den Tieren werden dann, beginnend an Tag der Infektion vier tä¢-liche
Dosen por os der Testverbindungen verabreicht. 24 Stunden nach der letzten Dosis
werden die Ratten getötet und das Caecun
auf die Anwesenheit von
Amöben und das Ausmaß der durch die Knfektion bewirkten Ulceration untersucht. Auch
jegliches Anzeichen von Toxizität seitens der zu prüfenden Substanz wird beachtet.
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Die Ergebnisse der Versuche sind in der folgenden Tabelle I, und die
berechneten Werte der oralen und subkutanen therapeutischen Indizes sind in Tabelle
II zusammengestellt.
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Tabelle I Untesuchung Emetin.HCl. Butylemetin.HCl Hydroxybutylmg
Salz/kg mg Salz/kg emetin.HCl mg Salz/kg Maus: LD50 Oral 26 575 400 Subkutan 27
500 530 Intravenös 11 42 27 Ratten: ED 2 5 5 Tabelle II Verbindung Therapeutischer
Index LD50 ED oral Subkutan Emetin.HCl 13 13,5 Butylemetin.HCl 115 100 Hydroxybutylemetin.HOl
80 106
Tabelle I Eortsetzung Ratten N-( 3-Acetoxybutyl) emetin
N-[3 ( B-Carboxypropenyloxy)-N-butyl]emetin 2 mg/kg 2 mg / kG Die Toxizität ist
praktisch gleich derjenigen von Hydroxybutylemetin. HCl. der therapeutische Index
ist ca. 6 mal so gross wie bei Emetin.HCl.