DE1643615A1 - Alkyl- und Alkylenglycerylaether und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Description

Ham-Heinrieh Wtflrath 62 Wiesbaden ,. 12V Dez „ 1967

^UU ■ _t. ₁ Hildastraße,18

Dr Dieter Weber p.a. **«*

PATENTANWÄLTE . TeVefon « 37 27»

Telcrammadrcssei WILLPATENT Il/kÜ '

Postsche*= Frankfurt/Main 6? 63 .

• Bartk: Dresdner B_Wk AG. Wiesbaden A L U \L f \ '

Konto Nr. 876007 //'ίί/- I Ο- *i>'-^/"^J

ASTEA. IUlPBIiPIOIT AB Mölrtdal - Schweden

Alkyl- und Alfcenylglyzerylätlier ' und Verfahren- zu deren Heratellung

Prioritäti 16« Dezember 1966 aufgrund

schwedischer Patentanmeldung Fo ο 17 305/66

Die Erfindung betrifft Alkyl- und Alkenylglyzerylätiier, die in der Seitenkette substituiert sind, sowie Ester . hiervon und pharmazeutische Präparate und Zusammensetzungen dieser Verbindungen wie auch Methoden zur synthetischen Herstellung und Isolierung solcher Verbindungen aus natürlichen Produktenο

Es ist bekannt» daß substituierte Alkyl- und Alkenylglyzerylather und deren Bster, die aus Leberölen von G-rönlandhaien und Hundshaieti isoliert würden, -in, bestimmten Konzentrationen und Dosierungen eine stimulierende Wirlcung auf die ßlubkörperchenblldung Im Knochenmark besitzene Sie wurden als hämatοpoetische Mittel bei der Krebs therapie

1098 27/18 23

verwendet (siehe Astrid Brohulti Alkoxyglyceroles and their use in radiation treatment, Aota Radiol (1965) Suppl. 223)* Nachdem die Haileberöle durch Bntfemmg von Kohlenwasaerstofffraktionen und verseifbarem Material .vorgereinigt wurden, erhält man als Rückstand eine Fraktion, die in der Hauptsache aus u-G-lyzeryläthern mit gesättigten und monoungesättigten Fettalkoholen besteht, welche 14 bis 22, möglicherweise auch 24, Kohlenstoffatome enthalten. Hauptsächlich handelt es sich bei diesen Alkoholen um Chiraylalkohol mit 16 Kohlenstoffatomen, BatyMkohol mit 18 Kohlenstoffatomen und Selachylalkohol, der in 9/10-8teilung ungesättigt ist und 18 Kohlenstoffatome in der Alkylkette aufweist. Diese Glyzeryläther sind auch wachstumsfördernde Mittel» da sie das Wachstum bestimmter Bakterien> wie von Lactobacillus lactis, stimulieren.

Es wurde nun festgestellt, daß die aus Haileberölen erhaltene a-Glyzerylätherfraktion außer normalen unsubstituierten Äthern auch eine kleine Menge, etwa 3 Gewo-^, stärker polarer Äther enthält, die aus einem Gemisch von Alkyl- und Alkenylglyzeryläthern bestehen, welche in der Alkylgruppe in 2-Stellung bezüglich der Alkenylkette durch eine Methoxygruppe substituiert sind. Demnach fand man, daß die kleine methoxysubstituierte Glyzerylätherfrafction etwa 60 Gew.-$ (2-Methoxy-.4-liexadecenyl)^ (x-glyzeryläther, 1'5 Gew«-^ (2-Möthöxy-hexadeoyl)-a-glyzeryläther und 20 Gew.-$> (2-Methoxy-4-octadecenyl)-a-glyzeryfather enthält. In dem Gernlach wurden die folgenden Äther .identifiziert,

109827/1823 BAD GW»

Kohlens toffatomzahl in dem Rest	Zahl der olefinischen Bindungen
14 15 16	0 ■■■■". o ■.;..'■■■
16	.1 ' -■
17	0
17	1
18	ο
18	1
18	2
18	3
19	0
19	1
20	0
20	1
20 r '	2
20	3
22	1
22	2
22	3 -■■■·"
22	--■'". 5 .'
22	6

Bs wurde überraschenderweise gefunden, daß diese früher unbekannten methoxysubstituierten Glyzeryläther Eigenschaften zeigen, die von jeiiea Zither isolierter und identifizierter Glyzerylather abweichen. So besitzen sie eine antib!©tische

Aktivität gegen verschiedene Bakterientypen, speziell gegen Coryne-bacterium hoihanni, Diplococcus pneumoniae, Staphylococcus Oxford, pyogenes A und pyogenes H, Streptococcus pyogenes und Streptococcus viridans. Die Aktivität wurde mit der von Nitrofurantoin (Furadantin) und Benzylpenicillin verglichen, wobei man fand, daß sie etwa gleich wie die von JJitrofurantoin ist. Die bisher bekannten Glyeeryläther zeigten keine antibiotische Wirkung. Am bemerkenswertesten ist der cytostatische Effekt, der in Vitro gegen Kulturen von Krebszellen, nämlich vom Zelltyp He La, einerseits und in vivo bei Mäusen andererseits gezeigt werden konnte. ' ·

Bei den Versuchen in vitro unter Verwendung der Methoxyalkylglyceryläther in einer Konzentration von 100 /Ug/ml wurden die Zellen alle zusammen innerhalb von 72 Stunden abgetötet. Bei einer Konzentration von 25 /Ug/ml wirkten die Methoxyalkylglyoeryläther, die aus Leberöl des Grönlandhaies iso- ) liert wurden, sowie ein sythetisch hergestellter 2-Methoxyhexadecyl-a-glyceryläther klar cytostatiseh, und das natürliche Produkt hatte das Wachstum innerhalb von etwa 8 Tagen völlig unterdrückt, während das synthetische Produkt dies nach etwa 15 Tagen zustande gebracht hatte.

Obwohl-die gesamte Glycerylätherfraktion einschließlich der kleinen Menge von methbxysubstituierten Äthern, die aus HaLleberöl isoliert worden war, das Wachstum von transplantiertem Brustkrebs bei Mäusen bei einer Nahrung mit einem Gehalt eines

'" *■"■■* 1.09827/ΪΓ823

Glycerylätherproduktes stimulierte_f ergab eine nahrung mit 0,5 fi methoxysutiatituierter Grlyceryläther eine wachstumsvermindernde Wirkung auf die Tumoren während einer Zeit von 15 Tagen. Die Bildung von Metastasen in den Iiungen wurde ebenfalls unterdrückt. Ea wurde kein Unterschied in dem Futterverbrauch oder im Körpergewicht zwischen den Versuchstieren und einer Gruppe von Kntrolltieren beobachtet· Es erwies sich, daß die methoxysubatituieAen Grlyceryläther keinen Einfluß auf die Zahl der roten und weißen Blutkörperchen in Konzentrationen von 0,25 $■ der Nahrung haben. Dies ist von besonderem Interesse, da sie, wie oben gesagt, eytostatische und Krebs verlangsamende Wirkungen besitzen, die folglich ohne Einfluß auf die Zunahme oder Bildung roter urid weißer Blutkörperchen auftreten, selbst bei Vergleichsweise derart hohen Dosierungen, wie 0,25 i° der Futtermenge.

Demgemäß liefert die vorliegende Erfindung ein therapeutisch und speziell* antibiotiach und oytostatlsch aktives' oder Krebs verlangsamendes Mittel oder Präparat, welches als aktiven Bestandteil wenigstens einen Grlyceryläther der allgemeinen Formel

- 0 -.OH«"-» OHE⁵ - CHI*-

I- - 2

GH-O-E

- O R*,

12

worin R oder R gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatome oder aliphatisehe Acylgruppen mit höchstens 24, vorzugsweise 14 bis 18, Kohlenstoffatomen sind, eine der Gruppen R^ und R^" ein Wasserstoffatom und die andere dieser Gruppen eine geradkettige öder verzweigtkettige gesättigte oder ungesättigte Alkoxygruppe mit höchstens 7 Kohlenstoffatomen bedeutet und R eine geradkettige und verzweigtkettige ge-

h sättigte oder mono- oder polyungesättigte Alkylgruppe mit

enthält«.

4 bis 21 Kohlenstoffatomen ist,/Die pharmazeutischen Präparate oder Mittel nach der Erfindung sollten wenistens 5'Gew.-$, vorzugsweise wenigstens 10 Gew#- $, wenigstens eines dieser Glycerylather in Verbindung mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger enthalten, welcher ein Pettöl oder möglicherweise eine wässrige Lösungsein kann· Möglieherweise kann der Träger auch, aus ein oder mehreren unsubstituierten Alkyl-* und/oder Alkenylglyceryläthern bestehen oder diese enthalten. |)as Präparat kann so aus einem natürlichen Produkt bestehen, das auf wenigstens 5 Gew.-$ an raethoxysubstituierten GIyceryläthern konzentriert wurde.

Die Erfindung liefert außerdem ein Yctrfahren zur Konzentrierung von Verbindiingen der allgemeinen Formel · .«

II

0H_a - Q - CK₂ »M■-- CH₂.... R

L.. L,

H... OH

- 7 —

worin E eine geradkettige oder verzweigtkettige gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit 9 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, aus natürlich vorkommenden Lipoidprodukten, die oc-Glyceryläther enthalten, wie aus leberölen vom Grönlandhai, Hundshai oder Rattenhai (Shimaerä monstrosa), oder aus mit Glyceryläthern angereicherten·Produkten daraus. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man ein Lipoidprodukt, vorzugsweise nach einer Vorrein igung durch Entfernung von Kohlenwasserstoffen und verseifbaren Bestandteilen, zwischen zwei Medien verteilt und dabei verschiedene Phasen bildet, indem man ·

A unter Verwendung von zwei wenigstens bis zu einem bestimmten Grad nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichten, in welchen das Produkt löslich ist, vorzugsweise wiederholt, extrahiert, wobei diese Flüssigkeiten miteinander in Berührung gehalten werden, eine diese Flüssigkeiten ein im wesentlichen nicht polares lösungsmittel, wie Petroläther, Tetrachlorkohlenstoff, ein cyclischer aliphatischer Kohlenwasserstoff, aromatischer Kohlenwasserstoff oder ein Gemisoh dieser Stoffe ist und die andere Flüssigkeit ein gegebenenfalls wässriges polares organisches Lösungsmittel, ¹ wie ein Alkohol, Keton, Nitril oder ein Gemisch hiervon, ist, oder

B das Lipoidprodukt in einem Lösungsmittel auf einem festen Adsorbens aus der Gruppe der Kieselsäuren und entaktivierten Aluminiumoxide Chromatographiert und das Adsorbens eluiert,

109 027/1823

- B ■ -

wobei man in einer ersten Stufe ein wenig polares Lösungsmittel, wie ein Gemisch einer kleineren Menge Äther in Petroläther, und in einer zweiten Stufe ein polareres Lösungsmittel, wie Äther, verwendet, oder

C das Lipoidprodukt, in einem geeigneten Lösungsmittel, wie

Methanol, gelöst, mit einer Substanz, wie Harnstoff, behandelt, die in der Lage ist, Einschlußverbindungen mit einem Teil des . Glyceryläthergemisohes zu bilden, oder

D aus einem polaren Lösungsmittel, nämlich Wasser, mit Wasser mischbaren niedermolekularen aliphatischen Alkoholen, mit Wasser mischbaren Ketonen oder Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel, fraktioniert kristallisiert,,

Wenn, eine weitere Anreicherung der Methoxyäther erwünscht ist, kann diese durch Vakuumdestillation oder präparative-GasChromatographie erfolgen. ν-ϊι-;.

Die Verteilung zwischen zwei Medien kann beispielsweise in einer Kolonne oder einer Zentrifuge oder durch wiederholtes Schütteln der Phasen miteinander in kontinuierlichem oder stufenweisem Gegenstrom durchgeführt werden, wie beispielsweise auf dem Weg der Craig-Methode. Geeignete Flussigkeitspaare -in diesen Fällen können Heptan und Methanol oder Aceton mit 10 bis 30 $, vorzugsweise 20 $_f Wasser und Hexan und wässriges (10 bis 30^-iges) Acetonitril, Tetrachlorkohlenstoff und wääriges (10 bis 30 $-iges) Methanol sein·

8AD ORItSiNM. _ b_ 827/1823

Eine Trennung durch Adsorptions Chromatographie kann durch Behandlung einer Lösung des Produktes in einem Lösungsmittel mit einem Adsorbens in fester Form, wie beispielsweise Kieselsäure oder entaktiviertem Aluminiumoxid,und Eluieren des-Adsorbens mit geeigneten Lösungsmitteln durchgeführt werden^ worauf das Eluat in einen angereicherten Anteil und einen verarmten Anteil geteilt wird, wobei das Verfahren kontinuierlich oder ehargenweise durchgeführt wird, bis die erwünschte Konzentration der angereicherten Lösung erreicht wird.

Die Konzentrierung kann auch durch Behandlung des in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Methanol, gelösten Giyceryläthergemisches mit einer Verbindung, wie beispielsweise Harnstoff , erfolgen, welche Einsohlußverbindungen mit einem TeEL des Glyceryläthergemisches bilden kann, wobei die unsubstituierten Glyceryläther, speziell die gesättigten, durch Harnsfeoff als Claörate ausgefällt werden, welche abgetrennt werden können, worauf man das angereicherte Produkt aus der Lösung erhalte MAn erreicht so eine Konzentrierung bis zu 10 $, was etwa die gleiche Konzentration ist, die man durch fraktionierte Kristallisation erhält₀

Antibiotisch und cyfcostatisch wirksame oder Krebs verlangsamende Verbindungen der Formel

OH-O-R-

j BAD

₂ - 0 - H² ,
1 Ü9P.27/ 1 R 2 3 - 10 -

worin H und R gleich oder verschieden sind und Wasserstoffatome oder aliphatische Acjlgruppen mit höchstens 24, vorzugsweise 14- bis 18, Kohlenstoffatomen bedeuten, eine der Gruppen

3 4
R undR ein Wasserstoffatom und die andere eine geradkettige oder verzweigtkettige, gesättigte ©der ungesättigte Alkoxygruppe mit höchstens 7 Kohlenstoff atomen und R eine geradkettige oder die verzweigtkettige gesättigte oder mono- oder polyungesättigte Alkylgruppe mit 4- bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, gewinnt man in der Weise, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

IV

nG - OH - OH₀X

R'

mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

3¹ i¹ 5¹ Ύ - CH₂ -. OHR⁹ - OHR⁴ - B?

umsetzt, worin R die Gruppe E oder einax Atom oder eine Atomgruppe bedeutet, die durch an sich bekannte Methoden in

3 4- 4

die Gruppe -R überfühz'bar ist, R die Gruppe R oder ein Atom oder eine Atomgruppe bedeutet, die nach an sich bekannten Methoden in die Gruppe R Überführbär ist, eine der Gruppen R und R .ein WasserstoCfatom bedeuteb, R die Gruppe R oder ein Atom oder eine Akouigruppe bedeutet, die nach sich bekannten

κ 7

Methoden in die Gruppe R überführbar ist, R ein Sauerstoff-

109B27/1B23 BAD ORIQINM.-

atom, eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung oder die Gruppe

-0

bedeutet, worin R ein Wasserstoff oder eine Alkylgruppe ist, R eine Alkyl- oder Arylgruppe bedeutet und R^a und R zusammen einen Ring "bilden tonnen, der ein Heteroatom enthalten kann, X und -Y ein Atomgruppenpaar bildet, welches

a) aus einem Halogenatom und der Gruppe -OM,

b) einerArylsulfonylgruppe und der Gruppe -OM,

c) einerAlkylsulfonylgruppe und der Gruppe -OM od»er

d) eine· Hydroxylgruppe und einer Hydroxylgruppe

besteht, wobei in diesen-Ätomgruppenpaaren M ein positiv geladenes Atom oder eine positiv geladene Atomgruppe, vorzugsweise E, Ha ode Li, bedeutet und das Halogenatom vorzugsweise Cl oder Br ist, -bei dieser Umsetzung eine Verbindung der allgemeinen Formel

H₂C. - CH

r'

- 0

GffiT - CHR*

und R

3 gewinnt und danach, wenn eine der Gruppen R , R jeweils voa E^₉ K und E⁵ Tersciiieden ist, die verschiede Gruppen in die torfeesturnten gruppen überführt und sodann

1 0 9 8 2 7 / 1 R 2 3

'■■■■"■. - 12 - -

die Gruppe - OH -/0H₂ in die Gruppe CH₂ - OH - mit Hilfe \<T 0 0 ■

R¹ ir

an sich bekannter Methoden überführt.

Fach einer Aus führungs form ist X die Gruppe -OM oder eine

Hydroxylgruppe und Y die p-Ioluolsulfonylgruppe und E die

Gruppe -On. OH,, wobei M die obige Bedeutung hat. C

-er C

Fach einer bevorzugten Aus führungs form bedeutet X die Gruppe

7
-OK oder' die Hydroxylgruppe und R die Gruppe -0 ^ /CH,,

-O- OH,

und die Spaltung der Isopropylidenverbindung wird durch saure Hydrolyse" durchgeführt.

Fach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind X und Y Hydroxylgruppen,und Wasser wird mit Hilfe eines Wasser entziehenden Mittels, zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Dehydratisierungskatalysators, wie Schwefelsäure, möglicherweise bei niedriger Konsentration, abgespaltete

Zweckmäßigerroise wird die Terbindiang der formel IT mit einer Verbindung der Formel Y verbunden^- worin R „ R und R die Gruppen H₁, R und R bedeuten, doch, nach einer anderen Ausführungsform kann ein Alkyl- oder Alkenylglycerylather mit

einer nicht ausreichenden Kettenlänge hergestellt werden, worauf diese Kette nach an sich bekannten Methoden auf die erwünschte Länge verlängert wird. In diesem Pail bedeutet

R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest, bei dem das endständige Kohlenstoffatom, des Restes mit einem reaktionsfähigen Atom oder einer reaktionsfähigen Atomgruppe substituiert ist, welche für eine Alkylierung des endständigen Kohlenstoffatoms geeignet sind, oder welche eine endständige Doppeloder Dreifachbindung besitzt, worauf der so gebildete verätherte a-Giyceryläther mit einem Alkylierungsmittel umgesetzt

5.1 ■ ■ 5 ■ wird, welches in der Lage ist, R in R zu überführen. Das endständige Kohlenstoffatom kann mit einem Halogenatom, wie beispielsweise einem Bromatom oder Chloratom oder möglicherweise einem Iodätom substituiert sein₀ Die Verlängerung kann beispielsweise mit Hilfe eines'Alky!halogenide durchgeführt v/erden und die' "Umsetzung kann in an sich bekannter Weise unter Verwendung von Alkalimetall oder unter Verwendung einer metallorganischen Verbindung erfolgen. Wenn R eine aliphatisch^ Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Doppel- oder Dreifachbindung am endständigen Kohlenstoffatom bedeutet, wird die Verlängerung der Kohlenwasserstoffkette mit Hilfe von metallorganischen Verbindungen durchgeführt.

Nach noch einer andereren Ausführungsform der Erfindung ist

3¹ 4¹ ■ ■

eine der Gruppen R und R ein Atom oder eine Atomgruppe,

die in R⁵ bzw. R^ mit Hilfe bekannter Methoden überführt werden kann, wobei die andere der beiden Gruppen ein Wasser-

109827/1823 - 14 -

3¹ 4¹
stoffatom isto R bzw. R kann ein Halogenatom, vorzugsweise ein Ohloratom, sein, und die gel·:*,Idete Verbindung wird dann

3 4- « "5- 4-

mit einem Alkoholat MR bzw* MR umgesetzt, worin M, R und R die obige Bedeutung haben. Diese Umsetzung wird durch folgendes Reaktionsschema beispielhalber erläutert;

CH₂ = OH -

Br

ν CH₂Br - CHBr - R-

CHoOK

CH₂O

H*¹

?^H2° - CH₂ - CHBr. - R⁵

CHO.

CH₂O

OH,

CH,

CH₅OK

CH₂O - CH₂

- CH(OCH)₃ - R⁵

CHOH

CH₂OH

CH₂O - CH₂ - CH(OCH₃) - R⁵

CH₂O

CH,

Es ist zweckmäßig, vom Glycerin auszugehen, und da die Veretherung nur an einer der Hydroxylgruppen in Endposition des G-lycerins durchzuführen ist, müssen die Hydroxylgruppen in ß- und ^- Position geschützt werden. Dies kann natürlich auf verschiedene Weise geschehen, und eine herkömmliche Methode ist die, dag Glycerin durch innere Ätherbildung

(H₉C - CH - CH₉X)

109027/1823

- 15 -

zu schützen*. Beispielsweise können als Ausgangsmaterial Glycidol oder Epichlorhydrim., die Epoxide von Glycerin sind, mit einer freien a-Hydroxylgruppe oder mit einem Chloratam anstelle dieser Hydroxylgruppe verwendet werden.

Bin anderer Weg, das Glycerin zu schützen, ist der, es mit einer Oarbony!verbindung, wie "beispielsweise einem Keton oder Aldehyd, vorzugsweise Aceton, oder irgendeinem Keton, welches vorzugsweise mit vicinaleii Hydroxylgruppen reagiert, umzusetzen und die Schutzgruppe in an sich bekannter Weise nach Beendigung der Ätherbildung zwischen Z und T abzuspalten«

.©esättigte G-lyceryläther kaam. man auch aus einer Allylverbindung, beispielsweise-MlybhloricL oder Allylbromid, gewinnen, die unter Bildung eines Allylalkylätliers,. GH₂ = CH ~ CH₂OF₅-veräthert wird, ■welcher in an sich bekannter Weise zu einem Glycerylather oxydiert und weiterbehandelt oder direkt in das erwünschte Glycerylätherderivat überführt wird. .

Die oben beschriebenen Synthesen wurden unter Verwendung eines in 2-öder 3-Posii;ion verätiierten aliphatischen Alkohols oder eines funktionelleii Deri¥ates hiervon durchgeführt, und wenn kein solches Derivat zur. Verfügung steht, kann dieses beispielsweise, durch Behandlung einer Carbonsäure- oder eines, Vorzugsweisa mit Brom oder Ghlor_s.möglicherweise auch mit Iod in 2- bzw» 3-=Positio2i halogenierten. Carbossäureesters mit einem Alkoholat 'des Alkohols mit der Kokleawass-ers.to ff gruppe hergestellt werden*

109827/1823 BAD «

welche zur Ätherbildung in 2-bzw. 3-Position der Alkyl- oder Alkenylgruppe eingeführt werden soll. Dann wird die Säure bzw. der Ester zu dem entsprechenden Alkohol reduzierte

Der Äther in der Seitenkette kann natürlich auch durch Verätherung einer Hydroxylgruppe in 2- oder· 3-Stellung hergestellt werden. Als Beispiel einer Methode zur Herstellung von in 3-St ellung der Seitenkette verätherten G-Iy cerylä them seien die folgenden Formeln angeführts

CH₃ - (0H₂)_n - GHO + BrGH₂ - COOCH₃ —» GH₃ - (OHg)_n. - GH(OH) - GH₂ - COOC₃ Veretherung unter Verwendung von
a) Alkylhalogenid oder Alkylsulfät usw_o oder

b) BF₃ + CH₂U₂ oder .

c) Substitution von OH durch Halogen und Umsetzung mit einem Alkoholat

X CH₃ - (CH₂)η - OHR³ - CH₂ - COOCH₃

und weitere Behandlung wie oben.

Die zweite Stufe kann man durch Reduktion eines 3-Ketoesters zu einem 3-Hydroxyester oder durch Umwandlung eines et-, ß-unge-

109 827/ 18 23

sättigten Esters zu einem 2,3-Epoxyester, welcher in einen 5-Hydroxyester umgewandelt wird, erhalten.

Speziell bei der Herstellung eines Älkenylglyceryläthers kann die folgende Ausf uhrungsform verwendet werden, welche jedoch auch für die Herstellung von gesättigten Verbindung*angewendet werden kann. Der ungesättigte oder gesättigte aliphatische Alkohol, der in 2- oder 3-Stellung mit eüier speziellen Kohlenwasserstoff gruppe veräthert ist» oder ein furiktionelles Derivat des Alkohols wird durch Umsetzung eines 1,2-Dihalogenäthylalkohols "bzw. eines 1,3~Dihalogenpropylalköh.öls, welche in 1-Stellung mit ,der "betreffenden Kohlenwasserstoff gruppe veräthert sind, gewonnen, wobei das Halogenatom vorzugsweise Brom, Chlor oder möglicherweise Iod ist. Als ein Beispiel dieser Synthese sei die folgende Reaktion erwähnt: -

BrCH₂ - CHBr + BrCHg - C S C - (0H₂>_1Q - CH₅,

worin die Dreifachbindung auch durch eine Doppelbindung oder eine Binfachbindüng ersetzt sein kann. Das Bromätom, das an das gleiche Atom wie die Methoxygruppe gebunden ist, wird durch die Anwesenheit des Sauerstoffes aktiviert. Der Dibromäther wird bequeitmerweise durch Addition von Brom an den Vinylme thy leather gewonnen. Die a-bromierte Kohlenwasserstoffverbindung kann nach einer der folgenden Methoden gewonnen werden:

■ ■ ■ ^:-' ■ - 18 Ίθ'9827/1 Β23

C₂H₅MgSr

a) CH₃ - (GHg)₁₀ - C= CH

CH₃ - (GHg)₁₀ - C Ξ Ό - MgBr

I HCHO

CH^ - (CH₉J_1n - C Ξ C -OHgOH

iPBr, CH₃- ("GHg)₁₀ - C Ξ C - CH₂Br

b) HC Ξ C - CHpOH Li ν LiC = C - CH₉OLi

flüssigesUH₃ '

> CH₃ - (GHg)₁₀ - C = C- CH₂OH

PBr

κ CH₃ - (CH₂)₁₀ - C = C - CH₂Br

Pyridin

Wenn mehr gesättigte Endprodukte erwünscht sind, können auch mehr gesättigte Verbindungen als Ausgangsmaterial verwendet werden, oder die Dreifachbindung kann mehr oder weniger stark reduziert werden. In einem stufenweisen Aufbau der Seitenkette kann die durch die folgenden Formeln erläuterte Ausführungs-

jbrm verwendet werden:

OGH₃

₃ - CH-

Oh.,Pi: CH₀O - CH₀ - CH- GH₀Cl

3 ClCm - CH - CHnCl

GiIQ^ J3H- I CHO

OCH,

^C^ '' —^Li2

Il I \

- 19 -109B27/1823

OCH, -

CH₂O - GH₂ - CH - CH₂ - C = G - (CH₂)₁₀ _ CH₅

HC Ξ G - (GH₉)_1n - CH* GHO CH,

CH₂

O X

OCH^ -

CHOH
1. Red. . j

CH₂ - 0 - CH₂ - CH - CH₂ - CH = GH -

2. H⁺ CH₂OH

Anhand der folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert.

Beispiel 1

4 g unverseifbares Material aus Haileberöl (erhalten aus der Mutterlauge nach der Ausfällung mit Harnstoff) mit einem Gehalt von etwa 10 $ methoxysubstituierter Glycerylather wurden in einem Gegenstromverteilungsapparat nach Graig in Röhren 2 bis 7 verteilte Der Apparat bestand aus 200 Röhren, von denen jede 50 ml.(25 ml feststehende Bodenphase und 25 ml bewegliche obere Phase) umfaßte. Als Bodenphase wurde 80 $-iges Methanol und als obere Phase n-Hexan verwendet (die obere und die Bodenphase wurden miteinander vorher durch Schütteln in einem Scheidetrichter ins Gleichgewicht gebracht). Die Konzentrationen, der methoxysubstituierten Glyceryläther wurden mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie beobachtet. N_ach 170-maligem Schütteln wurden die Lösungen in Röhren, die nur anderes Material als Methoxyglycerylätfeer enthielten, gegen neue Bodenphase und

109827/1825 Λ

obere Phase ausgetauscht, worauf erneut 170 mal geschüttelt wurde. Die Lösungen in den Röhren, die Materialien "ohne V/ert" enthielten, wurden erneut gegen reine Bodenphase und obere Phase ersetzt. Nach weiterem 200-maligem Schütteln erhielt man 297 mg eines Materials, das etwa 90 fo methoxysubstituierte Glyceryläther und 10 $ gewöhnliche Giyceryläther enthielt.

Beispiel 2 ,

Leberöl vom G-rönlandhai wurde von einigen flüchtigen Bestandteilen durch Molekulardestillation befreit. Etwa 10 $ des Öles wurden ab-'destULiert. Der Rest wurde alkalischer Hydrolyse in 1 η äthanolischem KOH durch Sieden unter Rückfluß während einer Stunde unterzogen. Das unverseifbare Material, das die Glyceryläther enthielt, wurde mit Hilfe von Diäthyläther aus dem Verseifungsgemisch extrahiert.

Speziell für die Chromatographie von Lipoiden hergestellte Kieselsäure erhielt man von Calbiochem und verwendete diese Kieselsäure ohne weitere Vorbehandlung. Das nicht verseifbare Material wurde in einem Gemisch von 5 i° Diäthyläther in leichtöl (Kp.' 60 - 80 C) gelöst und auf Säulen in Mengen von etwa 15 mg je g Kieselsäure aufgegeben. Eine hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen und Cholesterol bestehende Fraktion wurde mit 5 $> Diäthyläther in Leichtöl eluiert. Die Glyceryläther wurden dann mit Diäthyläther eluiert. Die Ausläufe wurden in 20 - ml-Fraktionen aufgefangen, wobei die gewöhnlichen Glyceryläther zuerst auftraten, unmittelbar gefolgt von den methoxysubstituierten Glyceryläthern.

109 B? Ii 18 23 -21-

- 21 - ■ _ "

Die folgenden methoxysubstituierten Glyceryläther wurden in den Ausläufen durch Massenspektrometrie identifiziert: 1-0-{2-Methoxy-4-hexadecenyl)-glycerin, 1-Ö-(2-Methoxyhexadeoyl) ■ glycerin und 1-0—(2-Methoxy-4-octadecenyl)-glycerin.

Beispiel 3 - . ■ ·

2-Methoxyhexadecyl-p-toluolsulfonat (-2,5g) wurde mit 1,2-Isopropylidenglycerin (1,1 g) nach, der von SoOo Gupta und P.A. Kummerrov in J, Org. Chem.. _24, (1959)» Seite 409, beschriebenen Methode kondensiert. Das Rohprodukt wurde durch Chromatographie mit Kieselsäure unter Verwendung von Leichtöl (Ep 40 - 60 C) als Lösungsmittel gereinigt. Estwa 45 °h des Produktes bestanden aus der 2,3-0-Isopropylidenverbindung des G-lyceryläthers.

Die Isopropylidenverbindung (78 mg) wurde mit 0,5 η HCL (50 /Ul) bei 10O⁰C während 3 Stunden unter kontinuierlichem Schütteln behandelt. Der Glyceryläther wurde mit Dimethyläther extrahiert und nach dem Verdampfen des Dirnethyläthers erhielt man eine farblose Flüssigkeit (72 mg). Dünnschichtchromatographie zeigt, daß die Spaltung der Iaopropylidenverbindung nahezu vollständig erfolgt war. Das Produkt wurde durch Chromatographie mit Kieselsäure gereinigt, die weniger polaren Verunreinigungen wurden durch Eluieren mit 5 $ Diäthyläther in Leichtöl entfernt, und der freie Giyceryläther wurde dann mit Äther eluiert, 83 i° des Rohproduktes bestanden aus freiem Glyoeryläthero

- 22 109B27/ 1 823

Methoxyhexadecyl-p-toluolsulfonat, welch.es als Ausgangsmaterial verwendet wurde, wurde folgendermaßen bereitet:

Aus Palmitinsäure hoher Reinheit gemäß der Methode von E, Schweif und D, Papa, J₀ Am. Chem. Soc, 29. (1948), Seite 3626, bereitete 2-Brompalmitinsäure wurde mit einer Lösung von Kaliumhydroxid in 95-$-igem Methanol in einem Ölbad bei 90⁰C behandelt, wobei sich 2-Hydroxypalmitinsäure (F. 86,1 - 86,3⁰C nach Umkristallisation aus Äthanol und sodann aus Dichlormethan) gebildet wurde. Man erhielt 2-Methoxypalmitinsäuremethylester (F. 28,6 - 3O,6°C) aus 2-Hydroxypalmitinsäure durch Veresterung und Veretherung mit Diazomethan unter Verwendung von Bortrifluorid als Katalysator für die Veresterung, worauf dann mit Lithiumaluminiumhydrid unter Bildung von 2-Methoxyhexadecanol-1(F. 34,3 - 34,9 G) reduziert wurde. Diese Verbindung wurde durch Chromatographie auf Kieselsäure gereinigt. 2-Methoxyhexadecyl-p-toluolsulfonat (F. 38- - 3"9⁰C) wurde durch Behandlung von 2-Methoxyhexadeeanol mit p-Toluolsulfonylchlorid in Pyridin gewonnen*

Das als Ausgangsmaterial verwendete 1,2-Isopropylidenglycerin kann nach M. Renoll und M.S. Fewman, Org. Syn* Coil,, Band III (1955), Seite 502, hergestellt werden.

Beispiel 4

Herstellung von 1-0-(2-Äbhoxyhexadecyl)-glycerin. 2-Äthoxypalmitinsäureäthylester. Zu einer Lösung von Natriumäbhoxid in Äthanol, hergestellt aus Natrium (1,46 g) und Äthanol (35 ml\ wurde eine Lösung von 2-Brompalmitinsäure-

109827/1823

äthylester (20,3 g) in Äthanol (25 ml)" zugesetzt. Hach dreistündigem Rückflufikoeilen wurde Wasser zugegeben,und das Produkt wurde in Äther aufgenommen. Nach dem Abdampfen des Äthers und Fraktionierung des Rückstandes erhielt man 10,8 g.2-lthoxypalmitinsäureäthylester, Kp. 112 - 114⁰C (0,01 mm), n_D ²⁵ =1,4393.

2-Äthoxyhexadeeanol-1 wurde durch Reduktion des oben beschriebenen Äthylesters mit Lithiumaluminiumhydrid bereitet. 2-Äthoxypalmitinsäureäthylester (6,56 g.)» gelöst in trockenem Äther (30 mm), wurde tropfenweise zu einer Lösung von Lithiumaluminiumhydrid (1,00 g) in trockenem Äther (50 ml) unter fortgesetztem Rühren zugegeben« Nach 30-minütigem Rückflußkochen und Kühlen wurde das überschüssige Lithiumaluminiumhydrid durch Zugabe von Äthylacetat und dann von Wasser zerstört. Die Lösung wurde mit verdünnter Schwefelsäure angesäuert und dann mit Äther extrahiert. Man erhielt dabei 5»67 g farbloses Öl, das nach der Reinigung durch Chromatographie-mit Kieselsäure mit 1 fo Äther in Leichtöl 4,0 g ergab, die nach dem Festwerden ehen Schmelzpunkt von 35,3 bis 35,7⁰O besaßen.

2-Äthoxy-hexadecyl-p-toluolsulfonat wurde durch Behandlung von 2-Äthoxyhexadecanol (1,72 g) mit p-Toluolsulfonylchlorid(1,5 g) in Pyridin (2,3 ml) bei Raumtemperatur über Nacht gewonnen. Man erhielt dabei 2,47 g Rohprodukt, welches sehr kleine Mengen an Verunreinigungen enthielt, wie durch die !Dünnschichtchromatographie gezeigt werden konnte.

827/1823

2,3-0-Isopropyliden-i-0~( 2-Äthoxyhexadecyl)-Glycerin wurde durch Kondensation von Äthoxyhexadecyl-p-toluolsulfonat mit 1, 2-Isbpropylidenglycerin gewonnen. Zu geschmolzenem und granuliertem KäLium (0,25 g) in trockenem, unter Rückfluß siedendem Benzol (20 ml) wurde 1,2-Isopropylidenglyceriri (0,85) zugesetzt. Nachdem alles Kalium umgesetzt war, wurde eine Lösung von 2-Äthoxyhexadecyl-p-Ioluolsulfonat,(2,20 g) in trockenem Benzol (10 mm) zugegeben. Nach Rückflußkochen über ÜTaclt und Extraktion mit Äthel^rhielt man 2,51 g eines Rohproduktes, das nach Chromatographie mit Kieselsäure und mit Leichtöl mit wenigen Prozenten Äther als Eluierungsmittel 0,90 g reines 2,3-0-Isopropyliden-1-0-(2-Äthoxyhexadecyl)~ glycerin ergab.

1-0-(2-Äthoxyhexadecyl)-glycerin. Die Isöpropylidenverbindung (0,80 g) wurde mit einer Lösung von 4 η HCl (1,3 ml) und Äthanol (4 ml) bei 85°C während 2,5 Stunden behandelt. Der Glycerinäther wurde mit Äther extrahiert und durch Chromatographie mit Kieselsäure gereinigt. Die weniger polaren Verunreinigungen wurden durch Eluieren mit 5 i° Diä thy lather in Leichtöl entfernt, und der freie Glycerinäther wurde dann mit Äther eluiert. 90 $ des Rohproduktes bestandesn aus freiem Glycerinäther.

In aiaLoger Weise wurden hergestellt:

1-0-(2-Methoxyhexadecyl)-glycerin, 1-0-(2-Propoxyhexadecyl)-glycerin und 1-0-(2-Butoxyhexadecyl)-glycerin.

109827/1823

- 25 - ■■.-...-

Die.se Verbindungen wurden mit Hilfe der I\fMR*-Spektroskopie, massenspektrometrisch und mit Hilfe der Infrarotspektroskopie identifiziert.

Beispiel 5

Ausbeute

1) OH₃-O - GH = GH₂ -·- ^Br2 > OH₃O - GHBr - CHgBr 80-85 1<>

2) G₁₀H₂₁MgBr + GHBr - GH₂Br - 0 - OH₃ _^ C₁₀H₂₁GH(OGH₃)GH₂Br 39 $■

-.■"■'" -11%

3) OH₂OK GH₂0-0H₂-CH(QÖH₃)C!H₂)_g(^

(j JDH

OHO_v GH₇ . +O_1nH₉₁OH(OCEjCH₀Br ^jßH-Q JDH-

ι X ^J l·^ χ

OH₂O TJH₃ GH₂O ^XCH

4-) OH₂O - CH₂ - GH(OGH₃)-(GH₂)_gGH₃ OH₂O-CH₉-OH(.OOH₅J-

C G

H₂OH

Die Alkylgruppen der Glyoerinäther nadh der vorliegenden Erfindung werden gemäß einer Modifizierung des Verfahrens aus kleineren Gruppen zu der vor bestimmt eil- Länge vor der Umsetzung mit dem GIyceryIderivat aufgebaut. Diese Modifizierung wird durch das obige ReaktionssGhema erläutert, das die Synthes.von- 1~0-(2-Methoxydodecy'O-glyceriri ze ißt. Dieses Beispiel gibb auch die Ausbeuten in verschiedenen Stufen an.

1 Ü 9 H ? 7 / 1 B 2 3

. ■-"■'.- - 26 -

Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung wurden hinsiehtlach ihrer antibiotischen und eye■^statischen Wirksamkeiten untersucht, wie nachfolgend im einzelnen beschrieben ist_o Diese Unte/ suchungen wurden unter anderem mit den folgenden Verbindungen durchgeführt j , ·

1-O^2~Methoxyhexadecyl)-glycerin
T-O-(2-Äthoxyhexadecyl)-glycerin
1-0-(2~Butoxyhexadecyl)-glycerin
1-0-(2-Methoxy-4-hexadeoenyl)-glycerin 1-0~(2-Methoxy-4-oetadecenyl)-glycerin.

Alle untersuchten Verbindungen waren antibiotisch aktiv und besaßen eine hemmende Wirkung auf das Y/achsturn von HeLa-Z eil en.

Zur Untersuchung der antibiotischen Aktivität wurde eine Depotlösung von G-lycerinäthern durch Auflösen derselben in S^rensen's Phosphatpuffer pH 6,5 mit einem Gehalt von 10 4 Dimethylsulfoxid hergestellt. Die Aktivität wurde als kleinste hemmende Konzentration in mcg/ml gemessen.

Zur Züchtung der Heia-Zellen wurde Hank's-lösung verwendet, die 0,5"'Jö lacbalbuminhydrolyaat, 7 "ß> Kälberserum enthielt und je 100 ml mib 7 ml 0,15-^-iger Natriumbicarbonatlösung und 20 bis 40 000'TK an Penicillin und ü treptomyciri versetzt war. Da3 Medium wurde zweimal je Woeho;gpwechaelt. Man erhielt eine Suspension von HeLa-ZeIlen durch Behatuliung mit Ve^aen. Die Glycerinäther

1 0 0 H,? 7/ 1 8 2 3

-.27 -

wurden in dem Medium in einer Konzentration von 1, 5, 25 und 100 /Ug/ml gelöst. 1,5 ml Zellensuspension mit einem Gehalt von TO Zellen je ml wurden zu 18 _t 5 ml Medium zugegeben. Das Wachstum wurde durch Auszählen der Zellen in einer Bürkerkammer aufgezeichnet.

C3H-Mäuse oder deren F1-Bastarde wurden für die Studien über die Wirksamkeit der Glycerinäther auf. transplant! erte Brustcarcinome verwendet. Diese Mäuse wurden vom Jax Mice Lab., USA, 1962 erhalten und entwickelten 1963 spontane Brustcarcinome. Suspensionen von Tumorzellen wurden durch Homogenisierung von Tumorgewebe mit einem kleinmaschigen Sieb und Verdünnen des Homogenisais mit Hank's-Lösung gewonnen. Etwa 50 000 Zellen wurden intramuskulär in eines von den Hinterbeinen eingespritzt» Nach etwa einer Woche hatte sich ein Tumor von der Größe einer Erbse an der Einspritzstelle entwickelt, und die Tiere wurden in eine Testgruppe und in eine Kontrollgruppe unterteilt. Zwei Experimente wurden ausgeführt. In dem eräen erhielten die Tiere der Experimentengruppe ein granuliertes Futter mit einem $ Glycerinäthern aus dem Leberöl des Grönlandhaies. Bei dem zweiten Experiment wurden 0,5 i° methoxysubstituierte Glycerinäther der Nahrung zugesetzt.

In der Nahrung der Kontrollgruppe wurden die Glycerinäther durch Sojaöl ersetzt. Bei dem ersten Experiment wurden die Tiere nach 12 Tagen, bei dem zweiten Experiment nach 15 Tagen .getötet, und • die Beintumoren wurden zerschnitten' und gewogen. Die Metastasenzahl in den Lungen wurde in einem Seziermikroskop bestimmte

^!i- ■■■■ = ■■· 10*9827/ 1 3 23

Männliche Spraq.ue Davely-Ratten wurden für die Studien an Blutkörperchen verwendet. Die Ratten erhielten eine Nahrung von 20 °/o Protein als Fischproteinkonzentrat, 10 $ Erdnußöl mit 200 000 IE Vitamin A,18 250 IE Vitamin D 2,1 g Tocopherol und 1 g Tocopherolacetat je kg Öl, 61,5 i<> Sacdarose, 3 f° Cellulose pulver, 4,5 i° Salzgemisch und 1 i<> Vitamingemisch. Die Ratten hausten in einzelnen Käfigen und konnten nach Belieben fressen. Ihr Durchschnittsgewicht bei Beginn des Experimentes betrug etwa 50 g. Die Tiere wurden zweimal je Woche gewogen,, Nach vier Wochen wurden die roten und weißen Blutkörperchen in einem Blutkörperchenzähler ausgezählt.

Ergebnisse:

Methoxysubstituierte Grlycerinäther zeigten eine antibiotische Aktivität gegen verschiedene Typen von Bakterien, speziell gegen Ooryne-Bacterium hofmanni, Diplococcus pneumoniae, Staphylococcus Oxford, pyogenes A und pyogenes H, Streptococcus pyogenes und Streptococcus Viridans. Dies stand in merklichem Gegensatz zu den gewöhnlichen, alkoxygruppenfreinen G-Iycerinäthern, die keine antibiotische Aktivität besitzen. Die antibiotische Wirksamkeit der Methoxyglycerinäther wurde durch Zugabe von Serum gehemmt, ■"..-..

Das Wachstum von He La-Zellen wurde für verschiedene Zeiträume mit Methoxyverbindungen untersucht, die zu dem Medium zugesetzt wurden (Tabellen II bis V). In dem ersten Experiment wurden Methoxyglycerinäther in Mengen von 100, 25 und 5 /Ug/ml Medium zugesetzt, und das Experiment wurde über 6 Tage fortgeführt.

■ ■ 109 827/18 23.. .... .>■-:.-.

Die Zellenauszählung zeigt, daß in der höchsten verwendeten Konzentration, 100 /ug/ml, alle Zellen nach 3 Tagen abgestorben waren. In einer Konzentration von 25 /Ug/ml war die Zahl der Zellen vermindert. Bei diesen kurzzeitigen Experimenten schienen die Methoxyverbindungen in einer KOnzentratlon von 5 /Ug/ml das Zellenwachstum etwas zu stimulieren₀ Bei einer Konzentration.von 25 /ug/ml wurden morphologische/Veränderungen beobachtet. Einige Zellen waren riesengroß, und außerdem wurden auch kleine, runde, degeneiierte Zellen gefunden. Die riesengroßen Zellen sind üblicherweise Zellen, die ihre Mitoseaktivität verloren haben. Bei 5 /Ug/ml bestand eine geringe Tendenz zur Bildung von Riesenzellen von dritten Tag an. Etwa die gleichen Ergebnisse erhielt man bei Verbindungen, die aus Grrönlandhai-Leberöl isoliert wurden und bei dem synthetischen 2-Methoxyhexadeeylgly cerinathe.ro

Tabelle II. Die Wirkung von Methoxyglycerinäthern in Konzentrationen von 100, 25 und 5 /ug/ml Medium auf das Wachstum von He La-Zellen.

Incubation 6 Tage.

Zellenauszählung Gruppe 1 Tag 3 Tage 6 Tage

Kontrolle 54

65

172 • 175

AI b
AI c

122

alle Zellen abgestorben

115

89

186

alle Zellen abgestorben

168 212

"All a

All b
All c

157

206 201

alle Zellen abgestorben

1098 27/

alle Zellen abgestorben

148 225 ™

AI = Methoxyglycerinäther, isoliert aus G-rönlandhai-Leberöl All = synthetischer 2~Methoxyhexadecylglycerinäther a =100 /ug/ml b = 25 /Ug/ml c = "5 /ug/ml

d = 1 /ug/ml -"

Tabelle III. Die Wirksamkeit von Methocxyglyceiinäthern in Konzentrationen von 25 und 5 /g/ml Medium auf das Wachstum von He Iia-Zellen· Incubation 10 Tage.

	1 Tag	Zellauszählung	6 Tage	10 Tage
	78	2 Tage	228	359
	75	98	240	32
	67	97	231	279
	64	138	160	• 272
	65	154	205	407
	113
Gruppe
Kontrolle
AI b
AI c
All b
All ο

Tabelle IV. Die Wirkung von Methoxyglycerinäthern in Konzentration©!";, von 25,5 und 1 mg/ml,Medium auf das Wachstum von He Ia-Zellen_o Incubation 14 Tage.

-3t -

109827/1823

Ί6436Ί5

Gruppe

2 Tage 5 Tage 8 Tage 11 Tage 14 Tage

Kontrolle	138	172	520	757	649
AI b	81	70	0	0	O
AI c	118	195	533	502	791
AI d	130	199	.517	460	651
All b	107	107	241	112	O
All c	113	200	488	546	637-.
All d	121	271	598	546	557

Tabelle V. Die Wirkung von Methoxyglycerinäthern in Konzentrationen von 5 und 1 mg/ml und von gewöhnlichen Glycerinäthern in einer Konzentration von 100 yug/ml auf das Wachstum von He La-Zeilen.

Gruppe	0 Tage	Z ellaus ζ ählung	8 Tage	• 6 Tage
	1.39	3 Tage	510	176
Kontrolle		210	490	110
AI c		214	542	190
AI d		269	517	136
All c		246		169
All d		295	523	187 " " '
XB	220

B = gewöhnliche Glycerinäther, isoliert aus dem Grönlandhai-LeberÖl.

- 32 -109827^1823 ·

Wenn die Experimente mit 25 und 5 /ug/ml Methoxyglycerinäthern wiederholt und eine längere Zeit (nämlich 10 Tage) (Tabelle III), fortgesetzt wurden, besaßen die Methoxyglycerinäther in einer Konzentration von 25 /Ug/ml eine beachtliche vermindernde Wirkung auf das Zellwachstum vom 6. bis zum 10. Tag. Bei einer Konzentration von 5 /Ug/ml besaßen die Methoxyglycerinäther eine leicht stimulierende Wirkung auf das Zellwachstum während der ersten Tage, hemmten das Wachstum aber, wenn die Incubation " fortgesetzt wurde. Das synthetische Produkt besaß eine ähnliche Wirkung, aber in geringerem Grade.

Bei dem nächsten Experiment wurden die Methoxyverbindungen in Konzentrationen von 25, 5 und 1 /Ug/ml verwendet, und die Incubation wurde 14 Tage bei 37°C fortgesetzt. Bei einer Konzentration von 25 /ug/ml besaßen sowohl die Methoxyglycerinäther, die aus Grönlandhai-Leberöl isoliert waren, wie auch der synthetische 2-Methoxyhexadecylglycerinäther eine wachstumhemmende und später k eine tötende Wirkung auf Zellen (Tabelle IV). Bei den niedrigeren Konzentrationen wurde ein geringer tfachstumsstumulierender Effekt bei Beginn des Experimentes beobachtet, aber nach einigen Incubations tagen war die Wirkung infolge spontaner Degenerierung der Zellen unbestimmt. IJm hinsichtlich der Wirkung bei nierigen Konzentrationen sicherzugehen, wurde die Wirkung auf die Zellen nach einer langen Incubation und Überführen auf neue Kulturröhren untersucht. Nach 8 Tagen wurden aus Jeder Gruppe neue Kulturen hergestellt, und die Zellen wurden 6 Tage nach der Überführung ausgezählt. Man beobachtete eine leichte Tendenz zur Wachstums-

109827/1823 · - 33 -

Stimulierung, aber diese war nicht beständig nach der Überführung. 6 Tage nach der Überführung besaßen die Methoxyglycerinäther in einer Konzentration von 5 /ug/ml eine wachstumsvermindernde Wirkung, aber in der niedrigsten Konzentration von 1 /ug/ml (Tabelle V) wurde keineWikungbeobachtet. Bei diesem Versuch wurden auch gewöhnliche Glycerinäther aus dem leberöl von Grönlandhai in einer Konzentration von 100 /ug/ml untersucht, aber diese besaßen keine Wirkung auf das Zellwachstum.

Das gesamte Gemisch von Glyoerinäthern aus dem leberöl von Grönlandhaien stimulierte das Wachstum.von transplantierten Brustearcinomen bei C3H-Mäusen, wenn die Äther in einer Menge von einem °ß> der Nahrung zugesetzt wurden. Andererseits besaßen die methoxysubstituierten Glycerinäther, wenn sie der Nahrung in einem Prozentsatz von 0,5 i° zugesetzt wurden, eine hemmende Wirkung auf das Wachstum der Tumoren während einer 15-tägigen Periode (Tabelle VI). Bs gab keinen Unterschied im Körpergewicht zwischen den Experimentiergruppen und den Kontrollgruppen. Der Futterverbrauch war höher bei der Gruppe, die das gesamte Gemisch von Glycerinäthern erhielt, als bei den Kontrolltieren, aber bei dem zweiten Experiment mit methoxysubstituierten Glycerinäthern war der Futterverbrauch der gleiche in der untersuchten Gruppe und in der Kontrollgruppe. Tiere mit nur wenigen Metastasen in den Lungen waren zählreicher in der Gruppe, die me bhoxy substituier te Glycerinäther erhalten hätte,, als in der Kontrol!gruppe *

."-"■■·■ '■■■ ^: ' > 3.4 -

BAD

1 6 A 3 615

Tabelle VI. Die Wirkung von GIycerinäthern auf das Wachstum von transplantierten Brustcarcinomen bei C3H-Mäusen.

Experiment I. Gewöhnliche Glycerinäther. Periode: 12 Tage

Kontroll

Zahl der Tiere

Tumorgewicht, g (im Durchschnitt +- Standard abweichung)

Futter verbraucht (g/Tier/Tag)

40 5,6-3 - 0,11

3,85

40 4,76 t 0,24 <0,01

Experiment II. Methoxysubstituierte G-lycerinäther_o Periode: 15 Tage

Konbroll ^

Untersuchte Gruppe ν

gruppe

Zahl der Tiere

Tumorgewicht, g (im Durchschnitt +- Standard abweichung)

Futter verbraucht (g/Tier/Tag)

25

3,4 ί 0,11 4,2 - 0,16

3,41

3,57

<o,oot

Gewöhnliche Glycerinäther- und methoxysubstituierte Glycerinäther, beide, in einer-Kong ent ration, von 0,25 vl der Fahrung,, besaßen keine Wirkung auf das Wachstum von normalen Ratten. Der Fubterverb rauch war auch der gleicln is ι diesen Gruppen und in den Ko n-^ brollgruppen (Tabelle VII) „ Auch wurden keine ^;sftatis tischen -ν Unterschiede, bei der Aiiazählung der roten Blutkörpercheii zwischen

10:9027/1823

55-

der untersuchten Gruppe und der Kontrollgruppe beobachtet. Es gab eine Tendenz zu einer erhöhten Zahl von weißen Blutkörperchen bei den Gruppen, die gewöhnliche Glycerinäther erhalten hatten, aber zwischen der Testgruppe und den Kontrolltieren konnten keine statistischen Unterschiede ermitteltwerden. ■

Tabelle YII. Die Wirkung von gewöhnlichen GIyceriiäthem und von methoxysubstituierten Glycerinätliern auf die Gewichtszunahme, den Putterverbrauch, die roten und weißen Blutkörperchen bei wachsenden Ratten.

Die Verbindungen wurden in der Nahrung in einer Konzentration von 0,25 $ während vier Wochen verabreicht.

Gewichts zunähme g

Futterverbrauch

Rote Blutkörperchen

Weiße Blutkörperchen

Ο/

Millionen/mm" Zahl/mm' M +.SE ' M ■"+ SE

1· gewöhnliche GIycerinäther

175

2. methoxy- 176 substituierte Glycerinäther

3. Kontroll proben

.r" 180

363

369

6,36±O,139 16898±861

6,19-0,153 13370*644

360 6,04-0,206 , ._; 14739-920

Die methojcyaubstituierten Glycerinäther besaßen bei der hohen Dosierung von 0,2§j^ der Nahrung keinen Einfluß auf die Zahl der roten und weißen,blutkörperchen. Dies ist von besonderem

■' 1098-21 Al a.2 3 ..

Interesse, da sie das Wachstum von He La-Zellen in vitro hemmten und auch das Wachstum von transplantierten Brustcarcinomen in Mäusen verminderten₀ Demnach besitzen die methoxysubstituierten Glycerinäthef einencytostatischen Effekt auf Tumorzellen, ohne das normale Wachstum oder die Bildung von roten oder weißen Blutkörperchen zu beeinflussen, selbst wenn man die Äther in solch hohen Dosierungen, wie 0,25 ^CA der Nahrung verabreicht.

Aus den obigen Experimenten lassen sich folgende Schlüsse ziehen:

1. Srw±s sich, daß die methoxysubstituierten Glycerinäther von den gewöhnlichen Glycerinäthern in verschiedener biologischer Hinsicht verschieden sind·

2. Die !«febhoxy glycerinäther besitzen eine antibiotische Wirkung

. auf verschiedene Stämme von Bacterien,' während die gewöhnlichen Glycerinäther inaktiv sind,

3. Die Methoxyverbindungen aber nicht die gewöhnlichen Glycerinäther besitzen eine hemmende Wirkung auf das Wachstum von He La-Zellen in vitro.

4. Die Methoxyverbindungen hemmen das Wachstum von transplantierten Brustcarcinomen in Mäusen. Die gewöhnlichen Glycerinäther andererseits besitzen eine wachstumsstimulierende Wirkung.

■-■ ■ ' ■ ■. ' - 37 -

109827/1823-

5_f Die Mefchoxyverbindungen unterscheiden sich von anderen Substanzen mit cytostatischem Effekt in der Hinsicht, daß sie keine toxischen Wirkungen auf das normale Wachstum oder die Hämatopoesie bei Ratten zeigen.

6. Die mefchoxysubstituierten Glycerinäther stellen einen neuen Typ von Substanzen -lar, der für die Hemmung von Tufaorwachstum bei Patienten, möglicherweise in Verbindung mit anderen Behandlungen, verwendet werden kann.

1098/V/TB23

Claims (1)

Patentansprüche

1. Gesättigte, mono- oder polyungesättigte Alkyl-oc-glyceryläther der allgemeinen Formel

CH₉ - 0 CH₉ - OHR³ - OHR⁵ - CHR⁴ - R⁵,

CH-O-R²

CH₂ - 0 - R¹ .

12
worin R und R gMch oder verschieden sind und Wasserstoffatome oder aliphatiaohe Acylgruppen mit höchstens 24, vorzugsweise 14 bis 18, Kohlenstoffatomen,bedeuten, eine der Gruppen R und R ein Wasserstoffatom und die andere eine geradkettige, verzwägtkettige, gesättigte oder ungesättigte

5-Alkoxygruppe mit höchstens 7 Kohlenstoffatomen und R eine geradkettige oder verzweigtkettige, gesättigte oder mono- oder polyungesättigte Alkylgruppe mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Alkyl-a-glyceryläther nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

1 ?

net, daß R und R" Wasserstoffatome bedeuten.

3. Alkyl-a-glyceryläbher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß R eine Methoxygruppe, R eil Wasaerstoff-

5
atom und R eine geradkettige oder vorzweigtkefctige Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 9 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet.

1 0 9 8 2 7 / 1 B 2 3

. BAD

4. AlkyΙ-α-glyeerylather nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich-

3 4 5

net, daß R eine Methoxygruppe, R ein Wasserstoffatom und R einen Tridecyl-,1—Tridecenyl-, Pentadecyl- oder" 1-Pentadecenylrest bedeutet. .

5. Alkyl-cc-glyceryläther nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß R eine gesättigte Alkoxygruppe mit höchstens 4 Kohlenstoffatomen.R ein Wasserstoffatom bedeutet.

6. Pharmazeutisches Präparat mit einem Gehalt von wenigstens 5 Gew.-$, vorzugsweise wenigstens -IQ Gew ,--?£., wenigstens eines Glyeeryläthers gemäß Anspruch.1 bis 5 in Verbindung mit einem pharmazeutischen Trägermaterial und gegebenenfalls mit einem Gehalt an 1 oder mehreren unsubstituierten Alkylond/oder Alkenyiglycerylathern.

7. Pharmazeutisches Präparat nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Gehalt an aktiven Bestandteilen von wenigstens 10 Gew.-fo, vorzugsweise mehr als 40 Gew.-^ und besonders zwischen 60 bis 90 Gew.-^.

8. Pharmazeutisches Präparat nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß es*in form einer Kapsel, eines Gemisches oder einer spritzbaren Lösung.Vorliegt·- '

1 0 2Γ8 27 / 1 82 3

9. Verfahren zur Konzentrierung von Verbindungen der allgemeinen Formel

Γ " °" ⁰⁰"'

CH₂-OH

worin R eine geradkettige oder verzweigtkettige Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 9 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, aus natürlich vorkommenden Lipoidprodukten mit " einem Gehalt an a-Glyceryläthern, wie Leberölen von Grönlandhaien, Hundshaien oder Rattenhaien (Shimera monstrosa) oder mit Glyceryläthern angereicherten Produkten hiervon, dadurch gekennzeichnet, daß man das lipoidprödukt, vorzugsweise nach einer Vorreinigung durch Entfernung von Kohlenwasserstoffen und verseif baren Bestandteilen, zwischen zwei getrennten Phasen verteilt, indem man

a) vorzugsweise wiederholt, extrahiert, wobei man zwei wenigstens bis zu einem gewissen Grad nicht mischbare Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte, in denen das Produkt löslich ist, verwendet, und die beiden Flüssig keiten in Kontakt miteinander hält, wobei eine der=

beiden Flüssigkeiten aus einem im wesentlichen nicht

1098277 1823'■'

polaren Loaungamittel, wie Petroläther, Tetrachlorkohlenstoff , cyclischen, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwaaserstöffen und Mischungen hiervon, und die andere der beiden Flüssigkeiten aua gegebenenfalla wässrigen polaren organischen Lösungsmitteln, wie Alkoholen» Ketonen, Nitrilen oder Gemischen hiervon, "besteht»

"b) das Lipoidprodukt in einem Lösungsmittel auf einem festen Adsorbens aus der Gruppe der Kieselsäuren und entaktivierten Aluminiumoxide chromatographiert und das Adsorbens unter Verwendung eines wenig polaren. Lösungsmittels, wie eines Gemisches einer kleineren Menge von Äther in I?etröläther, in einer eraten Stufe und eines stärker polaren Lösungsmittels, wie Ätherjin einer zweiten Stufe eluiert,

e) das in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Methanol» gelöste Lipoidprod\?5ct mit einer Subatanz, wie Harnstoff, behandelt, welche in der Lage ist, mit einem Seil des Glycerinäthergeiaisches Einschluöverbindungen ZU bilden» oder

d) aus einem polaren Lösungamittel» wt^e Wasser* mit Wasser mischbaren niedermolekularen aliphatischen Alkoholen, mit Wasser mischbaren Ketonen oder Mischungen. bi#i? von zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel, fraktioniert, kristallisiert

und danach gegebenenfalla die Methoacyäther durch Vakuumdestillation oder präparative GasChromatographie weiter konzentriert.

101827/1823 *■ 42 -

164381

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man wiederholte Gegenstromextraktion anwendet, · bei. der das nicht polare Lösungsmittel ein niedrig siedender Kohlenwasserstoff und die polare Phase ein Gemisch von Wasser und einem lösungsmittel aus der Gruppe der niedermolekularen aliphatischen Alkohole, Ketone und Nitrile ist.

11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die 2- und 5-Hydroxylgruppen des Glycerinrestes vor der 1?rennung in geschützte Gruppen der allgemeinen iOrmel

NG- \ überführt werden, #orin R ein Wasserstoff atom

oder eine Alkylgruppe, R eine Alkylgruppe oder Arylgruppe

a b
bedeutet und R und R ssusammen einen Ring bilden können, der ein Heteroatom enthält, indem man mit der geeigneten. Oxoverbindung umsetzt, und die Schutzgruppe nach der Konzentrierung in an sich bekannter Weise abspaltet.

12. Verfahren aur Herstellung von Verbhdungen der allgemeinen Formel -

(m - © - GH₉ - OHR³ - CHR⁴ - R⁵ GH. * Ö - R¹ -

H₂ - O ~ R²

- 43 -

12

worin, R und R gleich oder verschieden sind und Wasserstoff atome oder aliphatisch«! Acylgruppenmit höchstens . 24, vorzugsweise 14 bis .18, Kohlenstoffatomen bedeuten, eine der Gruppen R und R ein lasserstoffatom und die andere eine geradkettige oder veraweigtkettige, gesättigte oder ungesättigte Alkoxygruppe mit höchstens 7 ICohlenstoffatomen und R^ eine gerakettige oder verziweigtkettige Alkyl- oder Alkenylgruppe mit 4 bis 21 Kohlenstoffatomen bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel

H₂G - OH -

R'
mit e iner Verbindung der allgemeinen Formel

T - OH - GHR⁵ - OHR⁴ - R⁵

x1' 3

umsetzt, worin R die G-ruppe R oder ein Atom oder eine Atomgruppe bedeutet, die nach a#&ich.bekannten Methoden in R überführbar sind, R^" die Gruppe R^ oder ein Atom oder eine Atomgruppe bedeutet, die nach an sich bekannten Methoden in R überführbar sind, eine der Gruppen R und

Λ - V c

R ein Wasserstoffatom bedeutet* R^ die Gruppe R oder ein

oder - .

Atom eine Atomgruppe bedeutet, die nach an sieh bekannten

c ' 7

Methoden in R^ überführbar sind, R ein Sauerstoffatom, die Gruppe -0 R^a oder eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-

277^:t823 -'. ■ - 44

Miißey R- eritne⁵ ÄMzyl·^ ο del* ArylgÄppe;

" \mcß W zül3äMmen^: einen? Ring biiden> d^¥^;: βϊϊί äeS^teil· ksain^ X und: Ϊ eine^ der

^ -QM

Hpd-röxyil· uüd

. - 0- -- OH.: -- CHR^ - OHR

üiii- ffblaim,- wenn eine^: dea^ G#app£ii R- , IF - uücl'R-övon R , R^ tinä* W'

^ Gf*üppen ±n^: die^ Grrüp^en R^, 1^" twi- R- ü

und^ ffödaütn- die^£ GriHipplei -^ CH-" CH^j iM- die^:

CH^ - :CH - nätHilfer an sltch bekanntet Meth.o<iea überflöirt.

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- 45-

1 0 9 8 2 7/1823 ^: owöinal

13. Verfahren nach Anspruoh 12* dadurch gekennzeichnet, daß X die Gruppe -OM oder eine Hydroxylgruppe» X eine p-Toluol-

7 "'-■'■ sulfonylgruppe und E die Gruppe -0 ^CH, bedeutet,

-0

worin M die obige Bedeutung hat.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß X die Gruppe -OE oder eine Hydroxylgruppe bedeutet und die Spaltung der Isopropylidenverbindung durch saure
Hydrolyse durchgeführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12 bis 14» dadurch gekennzeichnet, daß Ή? _r Br und R⁵ . jeweils R^, R^" und H? bedeuten.

16. Verfahren nach Ansp„ach 12> dadurch gekennzeichnet» daß X und Ϋ Hydroxylgruppen bedeuten und Wasser, jnit Hilfe
eines Bntwässerungsmittels, VoraugSWeise eines JÖehydratiälierüngekatalysators, wia SchwtJtelääur«, gegebenenfalls in eineir niedrigeil Konzentration, abgespaltet

17. Verfahren nach Anspruch^ 12, dadurch gekenngelchnet, daß Br einen aliphatischen Eohlenwaaseraitoffrest bedeutet, bei dem das endatandige Kohlenstoffatom durch ein reaktionsfähiges Atom oder eine reaktionsfähige Atoragruppe substituiert

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ist, welche für eine Alkylierung des endständigen Kohlenstoffatoms geeignet ist, oder eine endständige Doppeloder Dreifachbindung aufweist, worauf der verätherte oc-Glyceryläther mit einem Alkylierungsmittel umgesetzt wird, welches

5¹ 5

in der Lage ist, die Gruppe R in die Gruppe H. zu überführen,

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13, Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß R ein aliphatischer Eohlenwasserstoffrest mit einer endständigen Doppel- oder Dreifachbindung ist und man KohlenwasserstGffketten durch Umsetzung mit einer ausreichend starken Base und anschließende Alkylierung verlängert.

19. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß Έ? die Gruppe -(GHp)„-Halogen bedeutet, worin m eine ganze Zähl von 0 bis 20 ist, und der gebildete verätherte oc-Glyceryläther zur Alkylierung mit einer metallorganischen Verbindung umgesetzt wird«

20. Verfahren nachAnspruch. 12 ,dadurch gekennzeichnet, daß

R bzw. R ein HalogenatoM, vorzugsweise ein Chloratom»

bedeutet und die gebildete Verbindung mit einem Alkoholat MR^ bzw* MS^ umgesetzt wird, worin. M, R und R^ die obige Bedeutung haben.

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109827/1833

GHk, — (£ — CHk, |i 2-- a-

AlJ₁-K;

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BcÜJdÄHig; elMefü?' VWMMÖöig gi Häüeir töSÖ ^Ll ED-

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einer¹

L, dkß^:

? formel·

IHSPECtEO

worin R und R' die obige Bedeutung haben, A die Gruppe - CH = CH - oder - 0 Ξ ο - bedeutet, Z ein Halogenatom

2
und Z eine metallorganische Gruppe bedeutet, umsetzt

und sodann, wenn R- sich von R unterscheidet, R in R⁵ überführt und darauf die Gruppe - HgC --CH - in die

Gruppe - HpC - CH - nach an sich bekannten Methoden

OH OH
überführt·

25. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man nach an sich bekannten Methoden eine wiederholte Verlängerung der Kette R vornimmt.

26. Verfahren nach Anspruch 12 zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel

OH-O-R¹

CH₂ - 0 - R*

worin R , R , -R , R und R die obige Bedeutung haben, dadurch gekennzeichnet, daß meine Verbindung der allgemeinen Formel

H₉G- CH - GH₉X

²I I ²^

0 0 .

I₂I I₁I

ΈΤ R¹

mit einer V*rbin.du.me der Formel_■ ι .

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1SA3615

Y - OH₂ - OHR^ * OHR⁴ -.

S¹ /L¹ β¹

üinaetsüty Worin E » R* , I³ , X und X die obige Bödeutung

1 2

haben und R und R aliphätiache Aeylgruppen bedeuten»

1 3

und södanji R und R "gegebenenfalls nach an äioh, bekannten

1 g

Methoden in R und R- überführt*

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