DE1793690C3 - 1 S-Hydroxy-9-oxoprosta-5-cis-10,13trans-triensäure und deren Salze sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

OH
CH₃(CH₂I₄-CH-X H H CH₂-Y-(CH₂I₃COOH

c c UM

RO

in der X trans-CH = CH- und Y cis-CH = CH-bedeutet und R ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkanoylrest darstellt, in an sich bekannter Weise mit Essigsäure Wasser bzw. die Säure ROH abspaltet und die erhaltene Triensäure gegebenenfalls in üblicher Weise mit einer anorganischen oder organischen Base in ein pharmakologisch verträgliches Salz umwandelt.

CH,

C =

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Gegenwart von 1 bis 25 Gewichtsprozent Wasser, bezogen auf Gewicht der Essigsäure, arbeitet.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur von etwa 40 bis 150⁰C gearbeitet wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft die 15-Hydroxy- stellung dieser Verbindung und von deren pharma-

9-oxoprosta-5-cis-10,13-r.rans-triensäure und deren 35 kologisch verträglichen Salzen mit anorganischen oder

pharmakologisch verträgliche Salze mit anorganischen organischen Basen, das dadurch gekennzeichnet ist,

oder organischen Basen sowie ein Verfahren zur Her- daß man aus einer Verbindung der Formel II

OH

CH,(CH,)₄ —CH- X H H CH₂ — Y — (CH₂I₁COOH

-C

Ul)

RO

C =

CH,

in der X trans-CH = CH — und Y cis-CH = CH — üblicher Weise mit einer anorganischen oder organibedeutet und R ein Wasserstoffatom oder einen sehen Base in ein pharmakologisch verträgliches Salz niederen Alkanoylrest darstellt, in an sich bekannter umwandelt.

Weise mit Essigsäure Wasser bzw. die Säure ROH ab- Die erfindungsgemäße Verbindung und ihre Salze

spaltet und die erhaltene Triensäure gegebenenfalls in 55 entsprechen der folgenden Formel I

OH

CH₁(CH₂I₄CH H

C=C H H CW₂

H C -C

i H CW C-O

CH

(CH,),COOR

(D

worin R eia Wasserstoffatom oder ein pharmakologisch verträgliches Kation bedeutet.

Pharmakologisch verträgliche Kationen R in der Formel I sind Kationen von Metallen, Ammoniak oder Aminen oder quaternäre Ammoniumionen. Speziell bevorzugte Metallkationen sind solche der Alkalimetalle, z. B. Lithium, Natrium und Kalium, und der Erdalkalimetalle, z. B. Magnesium, Calcium und Strontium, obgleich auch andere Metallkationen, z. B. von Aluminium, Zink, Eisen und Silber, iu Frage kommen.

Pharmakologisch zulässige Amin-Kationen können von primären, sekundären oder tertiären Aminen abgeleitet sein. Beispiele für geeignete Amine sind Methylamin, Dimethylamin, Trimethyla.nin, Äthylavnin, Dibutylamin, Triisopropylamin, N-Melhylhexylamin, Decylamin, Allylamin, Crotylamin, Cydopentylamin, Dicyclohexylamin, Benzylamin, DibenzyJamin, «-Phenyläthylamin, /S-Phenyläthylamin, Äthylendiamin, Diäthylentriamin und ähnliche niedrige aliphatische, niedrige cycloaliphatische und niedrige araliphatische Amine mit bis zu 18 Kohlenstoffatomen einschließlich, wie auch heterocyclische Amine, wie Piperidin, Morpholin, Pyrrolidin, Piperazin und niedrige Alkylderivate davon, z. B. 1-Methylpiperidin, 4-Äthylmorpholin, 1-lsopropyl-pyrrolidin, 2-Methylpyrrolidin, 1,4-Dimethylpiperazin und 2-Methylpiperidin, wie auch Amine mit wasserlöslich machenden oder hydrophilen Gruppen wie Mono-, Di- und Triäthanolamin, Äthyldiäthanolamin, N-Butyläthanolamin, 2-Amino-l-butanol, 2-Amino-2-äthyl-l,3-propanciioI, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan, N-Phenyl-äthanolamin, N-(p-tert.-AmyIphenyl)-diäthanolamin, Galactamin, N-Methylglucamin, N-Methylglucoscamin, Ephedrin (l-Phenyl-2-methylaminopropan-1-ol), Phenylephrin, Adrenalin und 2-Diäthylaminoäthyl-p-aminobenzoat.

Beispiele für geeignete pharmakologisch verträgliche quaternäre Ammoniumionen sind Tirimethylammonium-, Triäthylammonium-, Benzyltrimethylammonium- und Phenyltriäthylammoniumionen.

Die erfindungsgemäße Verbindung und ihre Salze zeigen eine vorteilhafte blutdrucksenkende Wirksamkeit beim Versuch mit Hunden nach der Technik von L e e u. a., Circulation Res., 13,359 (1963). Die Hunde werden anästhetisiert, vagotomisiert und mit l,l'-Pentamethylen-bis-[l-methylpyrrolidin] behandelt (AVPT-Hunde). Das zu untersuchende Material wird in Äthylalkohol angewandt, welcher im Verhältnis 1:10 mit physiologischer Kochsalzlösung oder 5 %iger Dextroselösung zur intravenösen Injektion verdünnt ist.

Wegen der vorteilhaften blutdrucksenkenden Wirksamkeit sind die neue Verbindung und ihre pharmakologisch verträglichen Salze wertvolle Therapeutica zur Behandlung von Hypertension, zur Normalisierung

ίο der Serumfeststoffe und damit zur Verringerung der Gefahr von ischämischen Herzkrankheiten sowie zur Behandlung von Störungen des Zentralnervensystems bei Säugetieren und beim Menschen. Die Verbindung und ihre pharmakologisch verträglichen Salze werden durch intravenöse Infusion der sterilen isotonischen Salzlösung in einer Menge von etwa 0,01 bis etwa 10, vorzugsweise von 0,1 bis etwa 0,2 Mikrogramm pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute verabreicht.

Es ist bekannt, daß auch andere Derivate der Prostancarbonsäure systemischen Arterienblutdruck nach intravenöser Injektion herabsetzen, insbesondere PGE₁, PGE₂ und PGE₃ (vgl. Horton, ibid). Diese Substanzen besitzen jedoch eine stark stimulierende Wirkung auf die glatte Muskulatur und wirken der durch Epinephrin induzierten Mobilisierung der freien Fettsäuren entgegen. Es war daher überraschend und unerwartet, daß die neue Verbindung (PGA₂) die glatte Muskulatur weniger stimuliert, wie beispielsweise an Meerschweinchen und Kaninchen gezeigt werden konnte, als z. B. PGE₁ und PGE₂ und einen weit weniger starken Antagonisten der Epinephrin induzierten Mobilisierung der freien Fettsäuren darstellt als beispielsweise PGE₁. Die neue Verbindung eignet sich daher besonders für die oben angegebenen Zwecke, da sie in ihrer Wirkung spezifischer ist und weniger Nebeneffekte liefert. Um die Spezifizität voll auszunutzen, empfiehlt es sich, die Verbindung in im wesentlichen reiner Form zu verabreichen. Nur geringe Mengen an nicht umgesetzten Ausgangsmaterialien oder Produkten von Nebenreaktionen können unerwünschte Reaktionen im tierischen Organismus hervorrufen. Vergleichsversuche, die das verbesserte Verhältnis von Blutdrucksenkung zur Muskelkontraktion für die erfindungsgemäße Verbindung gegenüber PGE₁ und PGE₂ zeigen, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Verhältnis der Blutdrucksenkung zur Muskelkontraktion

Verbindung	Blutdrucksenkung	Blutdrucksenkung	Muskelkontraktion	LD5.	LD60
	(Ratte)	(Hund)		(Ratte) (mg/kg)	(Maus) (mg/kg)
PGA2	0,33x)	2,502)	0,0843) 0,0057«)	50,2	12,3
PGE2	0,13	0,71	3,13) O,854)	20,0	4,8
PGE1	1,00	1,00	1,00		50,0

') Anwendungsdosis: 1,8 bis 5,6 |xg/kg i. v.
*) Anwendungsdosis: 0,018 bis 0,056 μg/kg i. v.
³) Duodenum des Kaninchens.
') Ileum des Meerschweinebens.

Die erfindungsgemäße Verbindung ist auch dadurch 65 zur Erforschung der Antagonisten der verabreichten wertvoll, daß sie an Versuchstiere, vorzugsweise Rat- Verbindung, welche bei Uberdosierung der äußerst ten, in hoher Dosis verabreicht werden kann. Mit wirksamen neuen Verbindung bei der Behandlung diesen Tieren können dann Versuche angestellt werden allergischer Zustände nützlich sein können. Zu diesem

Zweck wird die neue Verbindung im allgemeinen den und gegebenenfalls der Art und Menge des VerVersuchstieren durch kontinuierliche intravenöse In- dünnungsmittels ab. „__,.,
fusion in steriler Kochsalzlösung in siner Menge von Da die erfindungsgemaße Verbindung weniger polar etwa 0,01 bis etwa 10, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 Mikro- als die Ausgangsmatenalien der Formel II ist, können gramm pro Kilogramm Körpergewicht pro Minute 5 Produkt und Ausgangsmatenaileicht durch Chromatoverabreicht, bis der gewünschte Spiegel erreicht ist graphieren, vorzugsweise durch Dunnschichtchroinato- oder bis das Tier die gewünschte Reaktion zeigt. Die graphie, beispielsweise nach dem Verfahren von Infusion kann fortgesetzt oder unterbrochen werden, Green u. a., J. Lipid Research, 5, 117 (1964), vonje nach d?n weiteren Versuchen, denen das Tier unter- einander getrennt werden. Beispielsweise erhält man worfen werden soll. io mit der Verbindung der Formel II, in welcher R

Die erfindungsgemäße Verbindung kann als Test- Wasserstoff ist, durch Dünnschichtchromatographie

verbindung beim Studium der möglichen Anwesenheit an Kieselsäuregel mit einem Gemisch aus Essigsäure-

dieser Verbindung in tierischen oder pflanzlichen Ge- Methanol-Chloroform (5:5: 90, bezogen auf das

weben und Gärlösungen oder Reaktionsgemischen von Volumen) eine befriedigende Trennung,

biologischen Umwandlungen verwendet wer- 15 Durch Dünnschichtchromatographie kann der Fort-

den. schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens verfolgt

Es empfiehlt sich nicht, die pharmakologisch ver- werden, indem man das allmähliche Auftreten der

fraglichen Salze direkt durch Abspaltung von Wasser Verbindung der Formel I und das allmähliche Ver-

bzw. Säure herzustellen, da die Carbonsäure mit dem schwinden der Verbindung der Formel II im Chroma-

Carboxylation des Salzes reagieren würde. Wird ein 20 togramm verfolgt. Zu diesem Zweck können während

pharmakologisch verträgliches Salz der Verbindung der Reaktion kleine Proben des Reaktionsgemisches

der Formel I gewünscht, so stellt man besser zunächst entnommen werden. Sobald kein der Formel II ent-

die freie Säure her. Unter Verwendung von Essigsäure sprechender Fleck mehr erscheint, ist die Reaktion

als wasser- bzw. säureabspaltendes Mittel wird ein be- beendet,

sonders reines Endprodukt erhalten. 35 Die erfindungsgemäße Verbindung kann aus dem

Ausgangsmatenalien der Formel II sind an sich Reaktionsgemisch, falls gewünscht, nach konven-

bekannt oder können nach bekannten Methoden her- tionellen Methoden isoliert werden, beispielsweise

gestellt werden, vergleiche z. B. Samuelsson, durch Abdampfen des Verdünnungsmittels und über-

Angew. Chem. Inter. Ed. Eng., 4, 410 (1965) und die schüssiger Carbonsäure, falls letztere genügend flüchtig

dort angegebenen Literaturzitate. Die Verbindung der 30 ist, oder durch Chromatographieren oder selektive Ex-

Formelll, bei welcher R Wasserstoff darstellt, X trans- fraktion. Das Produkt der Formell kann ferner in

CH = CH — und Y cis-CH = CH — darstellt, ist als konventioneller Weise gereinigt werden, vorzugsweise

Prostaglandin E_t (PGE₄) bekannt. durch Chromatographieren.

Es empfiehlt sich häufig, dem Reaktionsgemisch eine Die freie Säure der Formel I kann in pharma-

geringe Menge an Wasser zuzugeben, vorzugsweise 35 kologisch verträgliche Salze durch übliches Neutrali-

etwa 1 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf Essig- sieren mit entsprechenden Mengen anorganischer oder

säure. Aus nicht völlig geklärten Gründen scheint das organischer Basen, welche die vorstehend erwähnten

Wasser die Reaktion zu beschleunigen und zu besseren Kationen liefern, überführt werden. Die Umwandlung

Ausbeuten an hochreinem Produkt zu führen. kann in an sich bekannter Weise erfolgen, z. B. unter

Die Menge an Carbonsäure ist nicht kritisch, ob- 40 Verwendung von Metall- oder Ammoniumsalzen, gleich sich im allgemeinen die Verwendung von minde- Säureadditionssalzen von Aminen und quaternären stens 1 Moläquivalent Säure pro Moläquivalent der Ammoniumsalzen. Das jeweils zur Anwendung geVerbindung II empfiehlt. Vorzugsweise wird ein Über- langende Verfahren hängt von den Löslichkeitseigenschuß an Carbonsäure von z. B. 5 bis 5000 Moläqui- schäften von Ausgangsmaterial und herzustellendem valent oder mehr pro Moläquivalent der Verbindung 45 Salz ab. Bei der Herstellung anorganischer Salze empder Formel II verwendet, insbesondere dann, wenn die fiehlt es sich im allgemeinen, die freie Säure in Wasser, Carbonsäure hinreichend flüchtig ist, um durch De- das die stöchiometrische Menge eines Hydroxids, stillation bei vermindertem Druck leicht entfernt wer- Carbonats oder Bicarbonate des gewünschten Metalls den zu können. enthält, zu lösen. Beispielsweise erhält man bei Ver-

Ist die Carbonsäure bei der Reaktionstemperatur 5° Wendung von Natriumhydroxid, Natriumcarbonat

flüssig, so kann die überschüssige Säure als Verdün- oder Natriumbicarbonat eine Lösung des Natrium-

nungsmittel dienen. Auch kann man mit inerten Ver- salzes der Verbindung. Durch Abdampfen des Wassers

dünnungsmitteln arbeiten, was insbesondere dann zu oder Zugabe eines mit Wasser mischbaren Lösungs-

empfehlen ist, wenn die Säure bei der Reaktionstempe- mittels mäßiger Polarität, beispielsweise eines niederen

ratur ein Feststoff ist. Geeignete inerte Verdünnungs- 55 Alkanols oder niederen Alkanons, erhält man das feste

mittel sind niedere Alkanole, z. B. Äthanol oder anorganische Salz.

Butanol, niedere Alkylester niederer Alkancarbon- Bei der Herstellung von Aminsalzen kann die freie

säuren, z. B. Äthylacetat oder Methylbutyrat, niedere Säure in einem geeigneten Lösungsmittel mäßiger oder

Alkanone, z. B. Aceton oder Diäthylketon, Dioxan, niedriger Polarität gelöst werden. Beispiele für erstere

Dialkylformamide, z. B. Dimethylformamid, und Di- 60 sind Äthanol, Aceton und Äthylacetat, während Bei-

alkylsulfoxide, z. B. Dimethylsulfoxid. spiele für die letzteren Diäthyläther und Benzol sind.

Der bevorzugte Temperaturbereich für die Um- Die Lösung wird dann mit einer mindestens stöchiosetzung liegt bei etwa 40 bis 150⁰C. Speziell bevorzugt metrischen Menge des entsprechenden Amins versetzt, werden Temperaturen zwischen etwa 50 und 100° C. Falls das sich bildende Salz nicht direkt ausfällt, kann Die zur Umwandlung wesentlicher Mengen der Ver- 65 es durch Zugabe eines Verdünnungsmittels niederer bindung II in Verbindung I benötigte Zeit hängt von Polarität oder durch Eindampfen in fester Form erder Reaktionstemperarur, der Art des Restes R, der halten werden. Ist das Amin relativ flüchtig, so kann Art und Menge der zur Umsetzung verwendeten Säure ein Überschuß leicht durch Abdampfen entfernt wer-

den. Bei weniger flüchtigen Aminen wird die Verwendung stöchiometrischer Mengen bevorzugt.

Salze mit quaternären Ammoniumionen werden erhalten, indem man die freie Säure mit der stöchiometrischen Menge des entsprechenden quaternären Ammoniumhydroxids in wäßriger Lösung mischt und sodann das Wasser abdampft.

Als eine im wesentlichen reine Verbindung der Formel I wird eine Verbindung verstanden, die im wesentlichen frei von Wasser und anderen gewöhnlichen Verdünnungsmitteln, von Verbindungen mit einer Hydroxylgruppe in 11-Stellung, im wesentlichen frei von anderen Verbindungen höheren oder niedrigeren Sättigungsgrades und im wesentlichen frei von Pyrogenen, Antigenen, Gewebsteilen u. dgl. ist, die üblicherweise mit natürlich vorkommenden Substanzen, wie PGE₁, vergesellschaftet sind. Im wesentlichen reine Verbindungen der Formel I sind ferner frei von Verbindungen mit einer Hydroxylgruppe in 9-Stellung. Die lS-Hydroxy-^xoprosta-S-cis-lO.lS-trans-triensäure ist also dann im wesentlichen rein, wenn sie weitgehend frei von Wasser und anderen Verdünnungsmitteln, wie Essigsäure, im wesentlichen frei von PGE, und frei von 1 S-Hydroxy-S-oxoprosta-lO.lS-trans-diensämre, IS-Hydroxy-^oxoprosta-S-cis-lO.n-trans-17-cis-tetraensäure und 9,15-Dihydroxyprosta-5-cis-10,13-trans-triensäure ist.

Das folgende Betspid erläutert die Erfindung:

Beispiel

15-(S)-Hydroxy-9-oxoprosta-5-cis-10,13-trans-triensäure (PGA₁)

0,158 g Prostaglandin E_a wurden in 9 ml Essigsäure gelöst mod mit 1 ml Wasser versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde unter Stickstoff 18 Stunden bei 65° C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde das Lösungsmittel im Vakuum <60^cC entfernt, mad der Rückstand wurde zwischen Äther und Wasser verteilt. Die Ätherschicht wurde über Natriumsulfat getrocknet und eingedampft, wobei 135 mg rohes PGA_a erhalten wurden.

Dieses Material (130 mg) wurde durch Dünnschichtchromatographie an Kieselsäuregel gereinigt.

ίο Die Ausbeute an reinem PGA₁ betrog etwa 24 mg.

Das UV-Spektrum zeigte iSSf*¹ 217 πιμ. (Ε9900). Das NMR-Spektrum in CDCI₃ bestätigte diese Struktur; die Hauptabsorptionspeaks waren bei b 6,17 und

is 7,52 (10,11 Vinyl H's), 5,2 bis 5,7 (5,6 und 13,14 Vinyl H's), 4,1 (15 H) und 3,26 (12 H). Der Ri-Wert bei der Dünnscbichtchmcnatographie an Kieselsäuregel betrug bei PGA₁ und PGA₈ 0,61, wobei das AlX-System angewendet wurde (vgl. J. BioL Chenm, Bd- 241 [1965t,

μ S. 257); bei der DünnscbiditcmToinatographie an AgNOj-Kieselsäuregel waren die Rt-Werte für PGA, und PGA, 0,40 bzw. 03.

Das Massenspektrum von PGA₂ zeigte Peaks bei m/e 334 (M⁺); m/e 316 (M-I8), und M/e 190.

as Das I. R.-Spefctnmi zeigte XSS*** 3400, 1705, 1580, 1255, 1115, 1015 cm"¹.

Zur Bildung des Natriumsalzes- von PGA_x worden 2 mg im wesentiic&en reine 15-(S>Hydroxy-9-oxoprosta-5-cis-10,13-trans-trieiisäuire m 3 ml Wasser-

3<* Äthanol (1:1) gelöst. Die LösBmg wurde auf etwi 1O⁰C abgekühlt und mit einer iquivateiitea Mengt 0,1 normaler wäßriger NatrixmnJiydroxidlosang neutralisiert. Beim Eindampfen zur Trockene erldeJt mai das im wesentMcnen reine Natriimmsalz-

Ot? «50»

Claims (2)

■*■ Patentansprüche:

1. lS-Hydroxy-Q-oxopr^staö-cis-IO.IS-trans-triensäure und deren pharmakologisch verträgliche Salze mit

anorganischen oder omanischen Basen.

2. Verfahren zur Herstellung der lS-Hydroxy-Q-oxoprosta-S-cis-lO.kVtrans-inensaure nach Anspruch I und von deren pharmakologisch verträglichen Salzen mit anorganischen oder organischen Basen, dadurch gekennzeichnet, daß man aus einer Verbindung der Formel II