DE1568924A1

DE1568924A1 - Process for the preparation of easily absorbable proscillaridin derivatives

Info

Publication number: DE1568924A1
Application number: DE19661568924
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Walter Steidle
Original assignee: Knoll GmbH
Current assignee: Abbott GmbH and Co KG
Priority date: 1966-07-27
Filing date: 1966-07-27
Publication date: 1970-07-16

Description

Verfahren zur Herstellung von leicht resorbierbaren Proscillaridin-Derivaten Proscillaridin hat neuerdings als Therapeuticum zur Behandlung der Herzinsuffizienz erhebliche Bedeutung erlangt, Es weist in mehrfacher Hinsicht gegenüber den bisher bekannten Herzglykosiden interessante Eigenschaften auf.Process for the preparation of easily absorbable proscillaridin derivatives Proscillaridin has recently been used as a therapeutic agent for treating heart failure Obtained considerable importance, It points in several respects over the hitherto known cardiac glycosides have interesting properties.

Die Resorptionsquote des Proscillaridins bei oraler Verabreichung liegt bei 35 %. Es schien daher interessant-, Versuche zur weiteren Erhöhung des in die Blutbahn übertretenden Dosisanteils durchzuführen. Soweit hierzu chemische Veränderungen des Glykosid-Moleküls in Frage kamen, boten sich aufgrund des Standes der Technik zwei grundsätzliche -ffege an. Die erste Möglichkeit besteht darin, im Molekül vorhandene Hydroxyl-Gruppen mit Essigsäure zu verestern. Nach den Befunden von R. Megges und K. Repke ZNaunyn Schmiedeberge Archiv derExperimentellen Pathologie, #41, 534 (19612 war hierdurch eine verbesöerte Resorption des Proseillaridins nter voller Erhaltung der Herzwirksamkeit zu erwarten. Die zweite Möglichkeit betrifft die Umsetzung von Hydroxyl-Gruppen des Glykosidzuckers mit Ketonen unter Bildung von Ketalen. Bei Acetoniden des Yroseillaridins mußte nach den spärlichen Literaturangaben zwar mit geringfügiger Resorptionssteigerung, aber auch mit Einschränkung der Herzwirksamkeit gerechnet werden, weil die verbessert'e Resorptionsquote durch den Wirksamkeitsverlust überkompensiert wird. K. Linger, K. Irmscher, W. Küssner, R. Hotovy, J. Gillissen, Arzneimittel-Forschung, g, 142 (1963)7. Überraschenderweise stellte sich gerade das Gegenteil heraus. Das Proseillaridin-Triacetat zeigt eine beträchtliche Verringerung der Herzwirksamkeit, während das Proscillaridin-Acetonid bei etwa halber Wirksamkeit eine doppelte Resorptionsquote aufweist. Tabelle 1 Toxizität Toxizität enterale Meerschvein- Katze intra- Reaorption chen intra- venös mg/kg Katze % venös mg/kg Proscillaridin 09447 01,214 34 Proseillaridin- 09445 09429 77 Acetonid Proscillaridin- 395 - Triacetat Auf der anderen Seite war zu erwarten, daß zwar Proseillaridin-Acetat leicht herstellbar sein würde, die Synthese des Acetonides dagegen Schwierigkeiten bereiten*könnte. Die Reaktionen, die zu Glykosid-Acetoniden führen, sind nämlich gleichzeitig Reaktionen, die zur Spaltung der Glykoside in Zucker und Aglucon benutzt werden. ZU. Mannich und F. Borowski, Archiv der Pharmazie, 276, 234 (1938)9 C. Mannich und G. Siewert, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Z, 737 (1942170 Die Gefahr, daß gerade bei Proscillaridin mit beträchtlichen Verlusten und der Entstehung unerwünschter Nebenprodukte gerechnet werden mußte, war groß. So erwähnen zum Bei.spiel A. Stoll und W. Kreis Zifelvetiea Chimica Acta, 34" 1431 (19512 "Bei der Abspaltung des Rhamnoserestes durch saure Hydrolyse verliert das Aglucon auch unter mildesten Bedingungen stets 1 Mol 'Wasser, so daß es bis jetzt noch nicht gelungen ist" das intakte Aglucon zu fassen". Umso überraschender ist es, daß bei richtiger Reaktionsführung aus Proseillaridin und Aoeton fast ausschließlich das Acetonid gebildet wird. Ein Teil des eingesetzten Proseillaridins wird zurückgewonnen, weil ein Gleichgewichtszustand besteht, der auch von reinem icetonid ausgehend erreicht werden kann. " Die Bildung von Ketalen des Proscillaridins ist mit allen Mitteln möglich, die in der Literatur für deren Herstellung beschrieben worden sind. Anstelle von Aceton können auch andere Ketone. verwendet werden, zum Beispiel Cyclohexanon oder Dialkylketone mit. zwei und mehr Kohlenstoffatomen im Alkylrest.The rate of absorption of proscillaridin after oral administration is 35%. It therefore seemed interesting to carry out experiments to further increase the proportion of the dose that was transferred into the bloodstream. As far as chemical changes in the glycoside molecule came into question, two basic methods offered themselves on the basis of the state of the art. The first possibility is to esterify existing hydroxyl groups in the molecule with acetic acid. According to the findings of R. Megges and K. Repke Z Naunyn Schmiedeberge Archiv derExperimentellen Pathologie, # 41, 534 (19612 , this would lead to an increased absorption of prosillaridin without full preservation of cardiac activity. The second possibility concerns the conversion of hydroxyl groups of the glycoside sugar with ketones with the formation of ketals. In the case of acetonides of yroseillaridine, according to the sparse literature, a slight increase in absorption, but also a reduction in cardiac activity, had to be expected because the improved absorption rate is overcompensated by the loss of activity. K. Linger, K. Irmscher, W. Küssner, R. Hotovy, J. Gillissen, Arzneimittel-Forschung, g, 142 (1963) 7. Surprisingly, just the opposite turned out: Proseillaridin triacetate shows a considerable reduction in cardiac efficiency, while proscillaridin acetonide at about half of its effectiveness has a double rate of absorption. Table 1 Toxicity Enteral toxicity Guinea pig intra-reabsorption chen intravenous mg / kg cat % venous mg / kg Proscillaridin 09447 01,214 34 Proseillaridin- 09445 09429 77 Acetonide Proscillaridin 395 Triacetate On the other hand, it was to be expected that, although Proseillaridin Acetate would be easy to prepare, the synthesis of Acetonide could cause difficulties *. The reactions that lead to glycoside acetonides are at the same time reactions that are used to split the glycosides into sugar and aglucone. TO. Mannich and F. Borowski, Archiv der Pharmazie, 276, 234 (1938) 9 C. Mannich and G. Siewert, Reports of the German Chemical Society, Z, 737 (1942170 The danger that especially with proscillaridin with considerable losses and the formation of undesirable For example, A. Stoll and W. Kreis Zifelvetiea Chimica Acta, 34 "1431 (19512 ") When the rhamnose residue is split off by acid hydrolysis, the aglucone always loses 1 mol Water, so that it has not yet been possible to “capture the intact aglucon.” It is all the more surprising that, when the reaction is carried out correctly, the acetonide is formed from prosillaridin and aoetone exists, which can also be achieved from pure icetonide. " The formation of ketals of proscillaridine is possible with all means that are described in d he literature for their preparation have been described. Instead of acetone, other ketones can be used. can be used, for example cyclohexanone or dialkyl ketones with. two or more carbon atoms in the alkyl radical.

Die Umsetzung läuft sehr schnell ab. Um die Bildung unerwünschter Nebenprodukte zu vermeiden, muß die Reaktion sofort nach Beendigung der Acetonidbildung abgebrochen werden. Es ist zweckmäßig, die Reaktion vor Erreichen des Gleichgewichtszustandes zu beenden, da so die geringste Menge an Nebenprodukten.entsteht. Das nicht umgesetzte Proscil laridin kann leicht durch Filtration über Kieselgel entfernt werden. Es läßt sich quantitativ zurückgewinnen. Die Verwendung reinen Proscillaridine ist nicht notwendig, da Begleitsubstanzen bei der Reektion nicht stören und vom gebildeten Proseillaridin-Acetonid leicht abgetrennt werden können.The implementation is very quick. To the formation of undesirable To avoid by-products, the reaction must start immediately after the formation of acetonide has ended canceled. It is advisable to start the reaction before equilibrium is reached to end, as this creates the least amount of by-products. The not implemented Proscil laridin can easily be removed by filtration through silica gel. It can be recovered quantitatively. The use of Proscillaridins is pure not necessary, as accompanying substances do not interfere with the reection and from the educated Proseillaridin acetonide can be easily separated.

Die Umsetzung von PrOseillaridin mit Aceton in Gegenwart verdünnter Mineralsäuren erfolgt rasch. Mit 0,1 n Salzsäure ist die Reaktion schon nach 10 Minuten beendet, dabei haben sich 15 % Ab- bauprodukte gebildet, während etwa 20 % Proseillaridin unverändeit bleiben. Mit 0,02 n Salzsäure dauert es 60 - 80 Minuten bis sich das Gleichgewicht eingestellt hat. Die Ausbeute an Acetonid beträgt rund 80 %. Daneben erhält man 10 % unverändertes Proseillaridin und 10 % Abbauprodukte.The reaction of prOseillaridin with acetone in the presence of dilute mineral acids takes place rapidly. With 0.1 N hydrochloric acid, the reaction is already over after 10 minutes, 15% of the degradation products have formed, while about 20 % of prosillaridin remain unchanged. With 0.02N hydrochloric acid, it takes 60 - 80 minutes for equilibrium to be established. The acetonide yield is around 80%. In addition, 10% unchanged Proseillaridin and 10% degradation products are obtained.

Di.e Konzentration des Proseillaridins bei Reaktionadurchführung hat nur geringen Einfluß auf die Umsetzung. Zweckmäßigerweise benutzt man Aceton nicht nur als Reaktionakomponente sondern auch als Lösungsmittel. Die Löslichkeit des Proscillaridins in Aceton liegt bei 1 %. Man kann aber wesentlich größere Mengen einsetzen. Da das gebildete Acetonid leicht löslich ist, wird ständig Proseillaridin nachgelöst. Die Werte für einstündige Reaktionsdauer bei 0,05 n Salzsäure in Aceton zeigt Tabelle 2. Tabelfe 2 Ausgangs-Lösung Acetonid zurückgewon- Abbaupro- % Proseillaridin Ausbeute nenes Pro- dukte in Aceton (g/mi) in % scillaridin in % in % 091 71t5 995 19 1 71 1095 1895 5 69 14 17 10 67 22 11 Die Umsetzung in Gegenwart von Kupfersulfat läuft sehr viel langsamer ab, es entstehen allerdings auch weniger Nebenprodukte bei der Reaktion. Noch langsamer erfolgt die Acetonid-Bildung in Gegenwart von Zinkohlorid.The concentration of prosillaridin when the reaction is carried out has only a slight influence on the implementation. It is expedient to use acetone not only as a reaction component but also as a solvent. The solubility of proscillaridin in acetone is 1%. But you can use much larger amounts. Since the acetonide that is formed is easily soluble, Proseillaridin is constantly being redissolved. The values for a reaction time of one hour at 0.05N hydrochloric acid in acetone are shown in Table 2. Table 2 Recovered Acetonide Starting Solution Degradation Pro- % Proseillaridin yield of new products in acetone (g / ml) in % scillaridin in % in % 091 71t5 995 19 1 71 1095 1895 5 69 14 17 10 67 22 11 The reaction in the presence of copper sulfate takes place much more slowly, but fewer by-products are also formed in the reaction. Acetonide formation takes place even more slowly in the presence of zinc chloride.

Die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches bereitet keine Schwierigkeiten. Man gießt-die Acetonlösung auf Eis, neutralisiert mit Lauge und extrahiert mit Äthylacetat oder einem anderen geeigneten Lösungsmittel, zum Beispiel Chloroform oder Toluol. Die Lösung wird nach dem Waschen und Trocknen eingedampft und #Z.ur Abtrennung der Nebenprodukte in einem geeigneten Lösungsmittel wie Chloroform, Toluol an der zehnfachen Menge Kieselgel filtriert. Das noch vorhandene Proseillaridin wird anschließend mit Methanol eluiert. Es fällt in so reiner Form an, daß es sofort für weitere Umsetzungen verwendet werden kann. Eine besonders einfache Form der Umsetzung besteht darin, daß man Kupfersulfat in eine Säule füllt und die mit Pimseillaridin nahezu gesättigte Acetonlösung durch die Säule laufen läßt. Die unten abgenommene Acetonlösung wird zur Abtrennung von nicht umgesetztem Proscillaridin über Kieselgel filtriert. B e i a p i e 1 1 3ß-(21,31-Isopropyliden-rhamnosido)-14ß-hydroxy-,o!#i,4920922_bufatrienolid a) Zu einer Mischung von 100 ml Aceton und 0,2 ml 10 n Salzsäure gibt man untt#r Rühren 10 g Proscillaridin. Das Proseillaridin löst sich bei Zimmertemperatur in etwa 20 -"30 Minuten vollständig auf. 90 Minuten nach Reaktionsbeginn gießt man die klare Lösung auf 20 g Eis, verrührt mit 2 ml 1 n Natronlauge und extrahiert die neutrale Lösung dreimal mit je 100 ml Äthylacetat. Die vereinigten Auszüge werden mit wenig Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel'im Vakuum abgedampft. Man erhält 10-11 g Rückstand, welcher zu 80 % aus Proseillaridin-Acetonid$' 10 % unverändertem Proseillaridin und 10 % Nebenprodukten besteht. Bei den Nebenprodukten handelt es- sich um Seillaridin, Seillarenin und Acetoniden von.Begleitglykosiden. Der Rückstand wird in wenig Aceton gelöst, mit der gleichen Menge Toluol versetzt und die Mischung an einer mit 100 g Kie*selgel gefüllten Säule ehromatographiert. Die Elution erfolgt mit Toluol. Die Acetonid enthaltenden Fraktionen werden abgetrennt und im Vakuum vom Lösungsmittel befreit. Durch Umkristallisieren des 2roseillaridin-Acetonids erhält man ein sehr reines Produkt.Working up the reaction mixture poses no difficulties. The acetone solution is poured onto ice, neutralized with lye and extracted with ethyl acetate or another suitable solvent, for example chloroform or toluene. After washing and drying, the solution is evaporated and filtered on ten times the amount of silica gel in a suitable solvent such as chloroform or toluene to separate off the by-products. The prosillaridin still present is then eluted with methanol. It is obtained in such a pure form that it can be used immediately for further reactions. A particularly simple form of reaction consists in filling a column with copper sulfate and allowing the acetone solution, which is almost saturated with pimseillaridin, to run through the column. The acetone solution removed at the bottom is filtered through silica gel to separate off unreacted proscillaridin. B ei ap ie 1 1 3ß- (21,31-isopropylidene-rhamnosido) -14ß-hydroxy, o! # I 4920922_bufatrienolid a) To a mixture of 100 ml of acetone and 0.2 ml of 10 N hydrochloric acid is one UNTT # r stirring 10 g proscillaridin. The Proseillaridin dissolves at room temperature in about 20 -. "30 minutes completely at 90 minutes after start of the reaction pouring the clear solution to 20 g of ice, stirred with 2 ml of 1 N sodium hydroxide solution and extracted the neutral solution three times with 100 ml of ethyl acetate The. The combined extracts are washed with a little water, dried with sodium sulphate and the solvent is evaporated off in vacuo. 10-11 g of residue are obtained, 80% of which consists of Proseillaridin-Acetonide, 10% unchanged Proseillaridin and 10% by-products The residue is dissolved in a little acetone, the same amount of toluene is added and the mixture is chromatographed on a column filled with 100 g of silica gel. Elution is carried out with toluene Fractions containing acetonide are separated off and freed from the solvent in vacuo, obtained by recrystallization of the 2roseillaridine acetonide you get a very pure product.

F 191 OC (aus Äthyle-oetat/Hexan), 14400 (aus Methanol) ExtinktioneG bei 355 u#I 80 (in Methanol) b) Das gleiche Endprodukt wird erhalten, wenn man 10 g Proseillaridin in 400 ml Aceton mit 40 g wasserfreiem Kupferaulfat 24 Stunden bei- Zimmertemperatur verrührt. F 191 OC (from ethyl acetate / hexane), 14400 (from methanol) extinction eG at 355 u # I 80 (in methanol) b) The same end product is obtained if 10 g of Proseillaridin in 400 ml of acetone are stirred with 40 g of anhydrous copper sulfate for 24 hours at room temperature.

Die Aufarbeitung entspricht nach Abfiltrieren des Kupfersulfate und Abdampfen des Lösungsmittels im Vakuum.derjenigen des Beispiels 1 a. Die Ausbeute an Rohprodukt beträgt 10 12 g. Die physikalischen Daten des Acotonids entspre-' chen denen des Beispiels 1 a, e) Zum gleichen Ergebnis gelangt-man, wenn man eine Lösung von Proscillaridin in Aceton (0,5 % g/ml) langsam über eine Säule laufen läßtp welche mit einem Gemisch aus 130 g Kupfersulfat und 500 g Sand gefüllt wurde. Die abtropfende Lösung wird filtriert, ein-gedampft und wie unter a) angegeben aufgearbeitet. B e i s p i e 1 2 3ß-Z2',3'-(511-Nonyliden)-rhnnnosido7-14B-hydroxy-Z#,4p20»22_ buf at ri enolid Nach dem unter Beispiel 1 b angegebenen Verfahren erhält man aus 6 g Proseillaridin, einem Gemisch aus 120 ml Dioxan und 120 ml Dibutylketon unter Zugabe von 30 g Kupfersulfat das entsprechende Ketal.The work-up corresponds to filtration of the copper sulphate and evaporation of the solvent in Vakuum.derjenigen of Example 1 a. The yield of crude product is 10 12 g. The physical data of the acotonide correspond to those of Example 1 a, e) The same result is obtained if a solution of proscillaridin in acetone (0.5% g / ml) is allowed to run slowly over a column which has a Mixture of 130 g copper sulfate and 500 g sand was filled. The dripping solution is filtered, evaporated and worked up as indicated under a). B ice p y 1 2 3.beta.-Z2 ', 3' - (511-nonylidene) -rhnnnosido7-14B-hydroxy-Z #, 4p20 "22_ buf at ri enolide After b in Example 1 above method are obtained from 6 g Proseillaridin , a mixture of 120 ml of dioxane and 120 ml of dibutyl ketone with the addition of 30 g of copper sulfate, the corresponding ketal.

F 185 - 18700 (aus Äthylacetat/Hexan) Extinktion cC bei 355 myi 71 B e 1 0 p i e 1 3 3ß-Zie,31-(3t[-Pentyliden)-rhemnosid1o-14ß-hydroxy-& 4920922_ bufatrienolld Nach dem Verfahren des Beispiele 1 a erhält man aus Proseilla-.-ridin und Diäthylketon das entsprechende Proseillaridin-Ketal, F 127 - 1280C (aus Äthylacetat/Hexan) ExtinktionoG bei 355 m7 71 B e i s p i.e 1 4 3ß-(2',31-Cyclohexyliden)-rhamnosido-14ß-hydroxy-,teh,4t20$22_ buf atri enoli d Nach dem gleichen Verfahren läßt sich unter Einsatz von Cyclo- hexanon das entsprechende Proseillaridin-,Ketal herstellen. F 140 OC (aus Ather/Hexan) Extinktionori bei 355 m;i 73 F 185 - 18700 (from ethyl acetate / hexane) extinction cC at 355 myi 71 B e 1 0 pie 1 3 3ß-Zie, 31- (3t [-Pentyliden) -rhemnosid1o-14ß-hydroxy- & 4920922_ bufatrienolld According to the procedure of Example 1 a, the corresponding Proseillaridin- is obtained from Proseilla -.- ridin and diethyl ketone Ketal, F 127 - 1280C (from ethyl acetate / hexane) Absorbance oG at 355 m7 71 Example p y 1 4 3ß- (2 ', 31-cyclohexylidene) -rhamnosido-14ß-hydroxy-, teh, 4t20 $ 22_ buf atri enoli d Using the same procedure, cyclo- hexanone to produce the corresponding Proseillaridin-, Ketal. F 140 OC (from ether / hexane) Absorbance ori at 355 m; i 73

Claims

P atentans p r ü che process for the preparation of easily absorbable Ketälen of Proseillaridine, characterized in that aliphatic or cycloaliphatic Proseillaridin with ketones of the formula wherein R and R 1 mean low molecular weight alkyl radicals with together not more than 8 carbon atoms or together with the carbonyl carbon atom a cycloalphatic radical with 5 to 7 carbon atoms, implemented in a manner known per se, 2.) Process according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out with excess ketone as a solvent at room temperature. 3e) Process according to claims 1 and 2t characterized in that the reaction is effected by adding mineral acid iiag particularly hydrochloric acid. 4) Process according to claims 1 and 2, characterized in that the reaction is carried out by adding copper sulfate. or zinc chloride causes. 5.) Process according to claim 1 to 4, characterized in that the derivatives of Pro-.P scillaridins obtained according to the invention are in an Ehromatograp # ischem way of by-products and unchanged. Separates starting material. 6.) Proseillaridin ketals, obtainable by reacting equimolar amounts of prosillaridin and a ketone of the general formula where R and Ri mean low molecular weight alkyl radicals with together not more than 8 carbon atoms or together with the carbonyl carbon atom, a cycloaliphatic radical with 5 to 7 carbon atoms, To) 3β- (2'v3'-I3opropylidene-rbamnosido) -14β-hydroxy -, & 4920922_ bufatrienolid 4920t22- 8.) 3B-428.3f- (5tt-nonylidene) -rhamosido7-14ß-hydroxy -, & bufatrienolide 9.) 3ß-Z2'93 '- (3 "-Pentylidene) -rhainnosido7-14ß-hydroxy-A4920122_ bul'atri (-iioli d 4920922_ 10. ) '- z # ß- (21 13 ' -C, clohexylidene) -riiainnosido-14ß-hydroxy-, Ä buf atri enoli d.