DE19827981A1 - New nitrate compounds useful in biochemical or pharmacological studies of e.g. cysteine/cystine system or for studies of nitrate cross-tolerance associated with certain cardiovascular drugs - Google Patents

New nitrate compounds useful in biochemical or pharmacological studies of e.g. cysteine/cystine system or for studies of nitrate cross-tolerance associated with certain cardiovascular drugs

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DE19827981A1
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Michael Stoeter
Gerd Koenig
Herbert Polligkeit
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Isis Pharma GmbH
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Abstract

Nitrate compounds (I), which are useful as substrates for biochemical and pharmacological studies, are new. Nitrate compounds of formula (I) are new. R<1>-R<3> = R<4>, CH2-ONO2, CH2-OR<5>, CH2-X, COOR<5>, COX, CH2COOR<5> or CH2-COX; R<4> = CHO; R<5> = H or 1-6C alkyl; X = halo; and provided that at least one of R<1>, R<2>, R<3> is R<4>. Independent claims are included for: (A) use of compounds corresponding to (I), in which the CH2-NO2 group (which is attached to the central C atom along with R<1>, R<2> and R<3>) may be replaced by a group as defined for R<1>-R<3>, as substrates for biochemical and pharmacological investigations; and (B) the preparation of (I) (as described in (A)) form aldehyde of formula (V).

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die hier vorgelegte Erfindung betrifft neue analytische Substrate, welche insbesondere bei biochemischen und pharmakologischen Untersuchungen Verwendung finden können.The invention presented here relates to new analytical substrates, which in particular biochemical and pharmacological studies can be used.

Bekannter technischer HintergrundKnown technical background

Organische Salpetersäureester wie Glyceroltrinitrat (GTN) (Murrel, Lancet: 80, 113, 151 (1879)), Pentaerythrityltetranitrat (PETN) (Risemann et al., Circulation, Vol. XVII, 22 (1958), US-PS-2370437), Isosorbid-5-mononitrat (ISMN) (DE-OS-22 21 080, DE-OS-27 51 934, DE-OS-30 28 873, DE-PS-29 03 927, DE-OS-31 02 947, DE-OS-31 24 410, EP-A1-045076, EP-A1-057847, EP-A1-059664, EP-A1-064194, EP- A1-067964, EP-A1-143507, US-PS-3886186, US-PS-4065488, US-PS-4417065, US-PS-4431829), Isosorbiddinitrat (ISDN) (L. Goldberg, Acta Physiolog. Scand. 15, 173 (1948)), Propatylnitrat (Médard, Mem. Poudres 35: 113 (1953)), Trolnitrat (FR-PS-984523) oder Nicorandil (US-PS-4200640) und ähnliche Verbindungen sind Vasodilatatoren, die zum Teü seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig bei der Indikation Angina pectoris bzw. ischämischer Herzkrankheit (IHK) breitesten therapeutischen Einsatz finden (Nitrangin®, Pentalong®, Monolong®, u. a.). Gleichfalls sind weitere Pentaerythritylnitrate sowie deren Darstellung beschrieben (Simecek, Coll. Czech. Chem. Comm. 27 (1962), 363; Camp et al., J. Am. Chem. Soc. 77 (1955), 751). Vergleichbare und verbesserte pharmakologische Wirksamkeit beim Einsatz in den vorstehend genannten Indikationsgebieten sollen organische Nitrate neueren Typs wie beispielsweise SPM 3672 (N-[3-Nitratopivaloyl]-L-cystein-ethylester) (US-PS-5284872) sowie dessen Derivate aufweisen. Weiterhin bekannt ist die Herstellung von 3-Nitryloxy-2,2-bis-(nitryloxymethyl)- propionsäure und deren Methylester (Nec, Chem. Prum. (1978), 28 (2), 84) sowie von neueren vom Pentaerythrityltetranitrat abgeleiteten Verbindungen (WO-A1-98115521). Der Metabolismus von GTN und anderer organischer Nitrate wurde umfangreich untersucht (Taylor et al., Prog. Drug Metab., 10 (1987), 207). Einerseits haftet den bekannten organischen Nitraten (Salpetersäureestern) eine Reihe therapeutischer Nachteile an. So ist z. B. die sogenannte Nitrattoleranz zu beobachten, d. h. die Abnahme der Nitratwirkung bei hoher Dosierung oder bei Applikation längerwirkender Nitrate. Ebenso sind Nebenwirkungen wie Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Schwächegefühl, Hautrötung sowie die Gefahr eines stärkeren Blutdruckabfalls mit reflektorischer Tachykardie belegt (Mutschler, Arzneimittelwirkungen, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 1991). Andererseits besitzt PETN als Wirkstoff eine Reihe herausragender Eigenschaften, welche eine bevorzugte Verwendung dieser Verbindung als Pharmakon gegenüber anderen organischen Nitraten begründen, wobei jedoch eine limitierte Bioverfügbarkeit dieses Wirkstoffes zu beobachten ist (Schriftenreihe "Pentaerythrityltetranitrat", Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1994 bis 1997). Bemerkenswert ist dabei die Tatsache, daß trotz des erwähnten breiten therapeutischen Einsatzes von Pentaerythrityltetranitrat relativ wenig über den Metabolismus sowie die Wirkung seiner Metaboliten bekannt ist (ebenda). Im allgemeinen wird das Auftreten der Metaboliten Pentaerythrityltri-(PETriN), Pentaerythrityldi-(PEDN) und Pentaerythritylmononitrat (PEMN) sowohl in freier als auch in konjugierten Form postuliert (Crew et al., Biochem. Pharmacol. 20 (1971), 3077).Organic nitric acid esters such as glycerol trinitrate (GTN) (Murrel, Lancet: 80, 113, 151 (1879)), Pentaerythrityl tetranitrate (PETN) (Risemann et al., Circulation, Vol. XVII, 22 (1958), U.S. Patent 2,370,437), Isosorbide-5-mononitrate (ISMN) (DE-OS-22 21 080, DE-OS-27 51 934, DE-OS-30 28 873, DE-PS-29 03 927, DE-OS-31 02 947, DE-OS-31 24 410, EP-A1-045076, EP-A1-057847, EP-A1-059664, EP-A1-064194, EP- A1-067964, EP-A1-143507, US-PS-3886186, US-PS-4065488, US-PS-4417065, US-PS-4431829), Isosorbide dinitrate (ISDN) (L. Goldberg, Acta Physiolog. Scand. 15, 173 (1948)), propatyl nitrate (Médard, Mem. Poudres 35: 113 (1953)), trol nitrate (FR-PS-984523) or Nicorandil (US-PS-4200640) and Similar compounds are vasodilators, which have mainly been used for decades in the Indication Angina pectoris or ischemic heart disease (IHK) broadest therapeutic use find (Nitrangin®, Pentalong®, Monolong®, among others). Likewise, other pentaerythrityl nitrates as well their representation is described (Simecek, Coll. Czech. Chem. Comm. 27 (1962), 363; Camp et al., J. At the. Chem. Soc. 77: 751 (1955). Comparable and improved pharmacological effectiveness in Organic nitrates of newer types such as for example SPM 3672 (N- [3-nitratopivaloyl] -L-cysteine-ethyl ester) (US-PS-5284872) and its Have derivatives. The production of 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) - is also known. propionic acid and its methyl ester (Nec, Chem. Prum. (1978), 28 (2), 84) and more recent ones from Pentaerythrityl tetranitrate-derived compounds (WO-A1-98115521). The metabolism of GTN and other organic nitrates have been extensively studied (Taylor et al., Prog. Drug Metab., 10 (1987), 207). On the one hand, there are a number of known organic nitrates (nitric acid esters) therapeutic disadvantages. So z. B. to observe the so-called nitrate tolerance, d. H. the Decrease in the nitrate effect at high doses or when long-acting nitrates are applied. As well are side effects such as headache, dizziness, nausea, weakness, reddening of the skin as well as the Risk of a severe drop in blood pressure with reflex tachycardia (Mutschler, Drug effects, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 1991). On the other hand PETN has a number of outstanding properties as an active ingredient, which are preferred Justify the use of this compound as a pharmaceutical against other organic nitrates, however, a limited bioavailability of this active ingredient can be observed (publication series "Pentaerythrityl tetranitrate", Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1994 to 1997). Remarkably the fact that despite the broad therapeutic use of  Pentaerythrityltetranitrat relatively little about the metabolism as well as the effect of its metabolites is known (ibid.). In general, the occurrence of the metabolites pentaerythrityltri- (PETriN), Pentaerythrityl di (PEDN) and pentaerythrityl mononitrate (PEMN) both in free and in conjugated form postulated (Crew et al., Biochem. Pharmacol. 20 (1971), 3077).

Darlegung der ErfindungStatement of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, neue vom Pentaerythritol abgeleitete Verbindungen als Substrate für biochemische und pharmakologische Untersuchungen bereitzustellen.The object of the invention is to provide new compounds derived from pentaerythritol as substrates for to provide biochemical and pharmacological studies.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch Verbindungen der allgemeinen Formel I,
The object of the invention is achieved by compounds of the general formula I

worin R1, R2 und R3 gleich oder voneinander verschieden R4, CH2-ONO2, CH2OR5, CH2-X, COOR5, COX, CH2-COOR5, oder CH2-COX, wobei jedoch mindestens einer der Substituenten R1 bis R3 gleich R4 ist, R4 CHO, R5 H oder ein geradkettiger oder verzweigter C1- bis C6-Alkylrest und X ein Halogen sind.wherein R 1 , R 2 and R 3 are identical or different from one another R 4 , CH 2 -ONO 2 , CH 2 OR 5 , CH 2 -X, COOR 5 , COX, CH 2 -COOR 5 , or CH 2 -COX, where however, at least one of the substituents R 1 to R 3 is R 4 , R 4 is CHO, R 5 H or a straight-chain or branched C 1 to C 6 alkyl radical and X is a halogen.

Bevorzugte Ausführungsformen sind dabei die Verbindungen der Formeln II, III und IV.
Preferred embodiments are the compounds of the formulas II, III and IV.

Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch Verbindungen der Formel I, worin die neben R1 bis R3 stehende Gruppe CH2-ONO2 zusätzlich eine der anderen für R1 bis R3 angegebenen Bedeutungen haben kann, als Substrate für biochemische und pharmakologische Untersuchungen.The object of the invention is further achieved by compounds of the formula I in which the group CH 2 -ONO 2 next to R 1 to R 3 may additionally have one of the other meanings given for R 1 to R 3 , as substrates for biochemical and pharmacological studies .

Ausgangsprodukte der Synthese der Verbindungen der Formel I sind die Synthesevorstufe von Pentaerythrit der Formel V,
Starting products of the synthesis of the compounds of the formula I are the synthesis precursor of pentaerythritol of the formula V,

Pentaerythrit bzw. dessen Salpetersäureester nämlich Pentaerythritylmono- (PEMN), Pentaerythrityldi- (PEDN), Pentaerythrityltri- (PETriN) und Pentaerythrityltetranitrat (PETN), die wiederum in an sich bekannter Weise (Simecek, Coll. Czech. Chem. Comm. 27 (1962), 363; Camp et al., J. Am. Chem. Soc. 77 (1955), 751) in guten Ausbeuten synthetisch zugänglich sind. Weiterhin Carbonsäureester dieser Verbindungen (Marans et al., J. Am. Chem. Soc. 76 (1954), 1304) sowie für die Synthese der Verbindungen der Formel I geeignete Verbindungen, wie sie in WO-A1-98/15521 beschrieben sind. Die Verbindungen PEMN, PEDN und PETriN werden dabei durch vollständige bzw. partielle Oxidation vorhandener Hydroxymethylgruppen in die entsprechenden Tri-, Di- oder Monocarbonsäuren überführt, aus denen gegebenenfalls durch partielle Hydrazinolyse der entsprechenden Salpetersäureesterfunktion die korrespondierenden sowohl Nitroxy-, Hydroxy- als auch Carboxyfunktion tragenden Derivate erhalten werden. Die Bildung der Verbindungen der Formel I erfolgt über dem Fachmann geläufige Synthesemethoden und -verfahren, beispielsweise bekannte Aldehyd- oder Esterbildungsreaktionen. Oxidationen oder Reduktionen sollten dabei unter möglichst milden Bedingungen zum Erhalt der gewünschten Aldehydfunktion geführt werden. Zur Synthese, Isolierung, Reinigung und Charakterisierung der Zielverbindungen kann sich der Fachmann spezifischer Reaktionsprodukte von Aldehyden oder 1,3-Diolen, wie beispielsweise Hydraten, Acetalen, Halbacetalen, Mercaptalen, Halbmercaptalen, alle vorstehenden genannten Verbindungen jeweils auch in cyclischer Form wie z. B. Lactolen, Thiolactolen sowie 1,3-Dioxanen, 1,3-Dithiolanen, weiterhin 1,2-Diolen, Cyanhydrinen, Bisulfitverbindungen, Aldiminen, Azomethinen, Hydrazonen, Azinen, Oximen, Semicarbazonen u. ä., bedienen, welche gleichfalls im Umfang vorliegender Erfindung liegen. Je nach den Verfahrensbedingungen und den Ausgangsmaterialien kann das Endprodukt auch als freie Säure oder Base, Basen- oder Säureadditionssalz bzw. Betain erhalten werden, die jeweils innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen. So können saure, basische, neutrale oder gemischte Salze sowie Hydrate erhalten werden. Einerseits können die jeweiligen Salze in an sich bekannter Weise in die freie Säure oder Base unter Verwendung entsprechender Mittel oder durch Ionenaustausch umgewandelt werden. Andererseits können die erhaltenen freien Säuren oder Basen Salze mit organischen oder anorganischen Basen oder Säuren bilden. Bei der Herstellung von Basenadditionssalzen werden vor allem solche Basen verwendet, die geeignete therapeutisch verträgliche Salze bilden. Solche Basen sind beispielsweise Hydroxide oder Hydride der Alkali- und Erdalkalimetalle, Ammoniak sowie Amine. Bei der Herstellung von Säureadditionssalzen werden gleichfalls bevorzugt solche Säuren verwendet, die geeignete therapeutisch verträgliche Salze bilden. Solche Säuren sind beispielsweise Halogenwasserstoff-, Sulfon-, Phosphor-, Salpeter- und Perchlorsäure, weiterhin aliphatische, azyklische, aromatische, heterozyklische Carbon- oder Sulfonsäuren wie Ameisen-, Essig-, Propion-, Bernstein-, Glycol-, Milch-, Apfel-, Wein-, Zitronen-, Glucon-, Zucker-, Glucuron-, Ascorbin-, Malein-, Hydroxymalein-, Pyruv-, Phenylessig-, Benzoe-, p-Aminobenzoe-, Anthranil-, p-Hydroxybenzoe-, Salicyl-, Acetylsalicyl-, p- Aminosalicyl-, Embon-, Methansulfon-, Ethansulfon-, Hydroxyethansulfon-, Ethylensulfon-, Halogenbenzensulfon-, Toluensulfon-, Naphthylsulfon-, oder Sulfanilsäure sowie Aminosäuren wie beispielsweise Methionin, Tryptophan, Lysin oder Arginin. Diese und andere Salze der neuen können als Mittel zur Reinigung der erhaltenen freien Säuren oder Basen dienen. Salze der Säuren oder Basen können gebildet und aus Lösungen abgetrennt werden, und dann kann die freie Säure oder Base aus einer neuen Salzlösung in einem reineren Zustand gewonnen werden. Wegen des Verhältnisses zwischen den neuen Verbindungen in ihrer freien Form und ihrer Salze liegen die Salze innerhalb des Umfangs der Erfindung. Einige der neuen Verbindungen können je nach der Auswahl der Ausgangsmaterialien und des Verfahrens als optische Isomere oder Racemat vorliegen, (oder wenn sie wenigstens zwei asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten, können sie als ein Isomerengemisch (Racematgemisch) vorliegen). Die erhaltenen Isomerengemische (Racematgemische) können mit Hilfe der Chromatographie oder der fraktionierten Kristallisation in zwei stereoisomere (diastereomere) reine Racemate getrennt werden. Die erhaltenen Racemate können nach an sich bekannten Methoden aufgetrennt werden, wie durch Umkristallisation aus einem optisch aktiven Lösungsmittel, durch Verwendung von Mikroorganismen, durch Umsetzung mit optisch aktiven Agenzien unter Bildung von Verbindungen, die getrennt werden können, durch Trennung auf der Basis der unterschiedlichen Löslichkeiten der Diastereoisomeren. Geeignete optisch aktive Agenzien sind die L- und D-Formen von Wein-, Di-o-tolylwein-, Apfel-, Mandel-, Glucon-, Zucker-, Glucuron-, Camphersulfon-, Chinin- oder Binaphthylphosphorsäure. Vorzugsweise wird der aktivere Teil der beiden Antipoden isoliert. Die Ausgangsmaterialien sind bekannt oder können, wenn sie neu sein sollten, nach an sich bekannten Methoden erhalten werden. Gleichzeitig ist die Verwendung von pharmakologisch verträglichen Derivaten aller vorstehend benannten Verbindungen möglich. Vor allem gebräuchliche Additionsverbindungen, Salze oder enzymatisch bzw. hydrolytisch spaltbare Verbindungen wie Ester, Amide, Hydrazide, z. B. erhalten durch N-Aminierung (DD-B1-230865 und DD-A3-240818) entsprechender Aminoverbindungen, Hydraziniumsalze und ähnliche stellen, soweit vorstehend noch nicht erwähnt, mögliche Variationen dar.Pentaerythritol or its nitric acid ester namely pentaerythritylmono- (PEMN), pentaerythrityldi- (PEDN), Pentaerythrityltri- (PETriN) and Pentaerythrityltetranitrat (PETN), which in turn in itself known manner (Simecek, Coll. Czech. Chem. Comm. 27 (1962), 363; Camp et al., J. Am. Chem. Soc. 77 (1955), 751) are synthetically accessible in good yields. Furthermore carboxylic acid esters of these compounds (Marans et al., J. Am. Chem. Soc. 76 (1954), 1304) and for the synthesis of Compounds of formula I suitable compounds, as described in WO-A1-98 / 15521. The Compounds PEMN, PEDN and PETriN are formed by complete or partial oxidation existing hydroxymethyl groups are converted into the corresponding tri-, di- or monocarboxylic acids, from which, if appropriate, by partial hydrazinolysis of the corresponding nitric ester function the corresponding derivatives carrying both nitroxy, hydroxyl and carboxy functions be preserved. The compounds of the formula I are formed via those familiar to the person skilled in the art Synthetic methods and processes, for example known aldehyde or ester formation reactions. Oxidations or reductions should be carried out under as mild conditions as possible to maintain the desired aldehyde function can be performed. For synthesis, isolation, cleaning and The person skilled in the art can characterize the target compounds of specific reaction products Aldehydes or 1,3-diols, such as hydrates, acetals, hemiacetals, mercaptals, Semi-mercaptals, all of the above compounds also in cyclic form such as. B. Lactols, thiolactols and 1,3-dioxanes, 1,3-dithiolanes, also 1,2-diols, cyanohydrins, Bisulfite compounds, aldimines, azomethines, hydrazone, azines, oximes, semicarbazones and the like. Ä., operate, which are also within the scope of the present invention. Depending on the Process conditions and the starting materials can also be the end product as a free acid or Base, base or acid addition salt or betaine are obtained, each within the scope of the invention. Acid, basic, neutral or mixed salts and hydrates can be obtained in this way become. On the one hand, the respective salts can be converted into the free acid or base in a manner known per se using appropriate means or by ion exchange. On the other hand the free acids or bases obtained can be salts with organic or inorganic bases or Form acids. In the production of base addition salts, it is primarily such bases used, which form suitable therapeutically acceptable salts. Such bases are, for example Hydroxides or hydrides of the alkali and alkaline earth metals, ammonia and amines. In the preparation of Acid addition salts also preferably use those acids which are suitable form therapeutically acceptable salts. Such acids are, for example, hydrogen halide, sulfonic, Phosphoric, nitric and perchloric acid, furthermore aliphatic, acyclic, aromatic, heterocyclic carbonic or sulfonic acids such as formic, vinegar, propionic, amber, glycolic, lactic, Apple, wine, lemon, glucon, sugar, glucuron, ascorbic, maleic, hydroxymalein, pyruvic, Phenylacetic, benzoic, p-aminobenzoic, anthranil, p-hydroxybenzoic, salicyl, acetylsalicyl, p- Aminosalicyl, embon, methanesulfone, ethanesulfone, hydroxyethanesulfone, ethylene sulfone, Halogenbenzenesulfonic, toluenesulfonic, naphthylsulfonic, or sulfanilic acid and amino acids such as for example methionine, tryptophan, lysine or arginine. These and other salts of the new can be used as  Means to purify the free acids or bases obtained. Salts of acids or bases can be formed and separated from solutions, and then the free acid or base can be removed a new salt solution can be obtained in a purer state. Because of the relationship between the new compounds in their free form and their salts, the salts lie within the Scope of the invention. Some of the new connections may vary depending on the selection of the Starting materials and the process as optical isomers or racemates, (or if they Containing at least two asymmetric carbon atoms, they can be used as a mixture of isomers (Racemate mixture) are present). The mixtures of isomers obtained (racemate mixtures) can be obtained using chromatography or fractional crystallization into two stereoisomeric (diastereomeric) pure Racemate can be separated. The racemates obtained can be prepared by methods known per se be separated, such as by recrystallization from an optically active solvent Use of microorganisms, by reaction with optically active agents to form Connections that can be separated by separation based on the different Solubilities of the diastereoisomers. Suitable optically active agents are the L and D forms of Wine, di-o-tolyl wine, apple, almond, glucon, sugar, glucuron, camphorsulfone, quinine or Binaphthylphosphoric acid. The more active part of the two antipodes is preferably isolated. The Starting materials are known or can, if they are new, according to known per se Methods can be obtained. At the same time, the use of pharmacologically acceptable Derivatives of all the compounds mentioned above are possible. Mostly common Addition compounds, salts or enzymatically or hydrolytically cleavable compounds such as esters, Amides, hydrazides, e.g. B. obtained by N-amination (DD-B1-230865 and DD-A3-240818) corresponding amino compounds, hydrazinium salts and the like, so far as above not mentioned, possible variations.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können selbst oder als Teil einer galenischen Präparation, als Einzelverbindung in Kombination miteinander bzw. mit bekannten Herz-/Kreislauf- oder Gefäßtherapeutika, beispielsweise ACE-Hemmern, Antiarteriosklerotika, Antihypertensiva, Betablockern, Cholesterinsenkern, Diuretika, Kalziumantagonisten, Koronardilatatoren, Lipidsenkern, periphere Vasodilatatoren, Phosphodiesterase-, insbesondere -(V)-, oder Thrombozytenaggregationshemmern oder anderen, ebenfalls als Herz-/Kreislauftherapeutika eingesetzten Substanzen, kombiniert, ihrer analytischen Verwendung zugeführt werden. Sie können insbesondere in Kombination mit organischen Nitraten zur Untersuchung biochemischer und pharmakologischer Prozesse verwendet werden.The compounds according to the invention can be used themselves or as part of a pharmaceutical preparation, as Single connection in combination with each other or with known cardiovascular or Vascular therapeutics, for example ACE inhibitors, antiarteriosclerotics, antihypertensives, Beta blockers, cholesterol lowering agents, diuretics, calcium channel blockers, coronary dilators, lipid lowering agents, peripheral vasodilators, phosphodiesterase, especially - (V) -, or Platelet aggregation inhibitors or others, also as cardiovascular drugs substances used, combined, are used for their analytical use. You can especially in combination with organic nitrates for the investigation of biochemical and pharmacological processes can be used.

Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen überraschenderweise ausgezeichnete Substrate zur Untersuchung biochemischer und pharmakologischer Prozesse in in-vitro oder in-vivo Testsystemen sind, obwohl derartige Strukturen für den Fachmann nicht als metabolisch relevant zu erwarten waren. Es wurde weiterhin gefunden, daß sie sich besonders zur Untersuchung von Redoxvorgängen, insbesondere zur Untersuchung des Systems Cystein/Cystin, des Glutathion- oder des Liponsäure-Redoxsystems sowie verwandter Systeme eignen. Mit der dargelegten Erfindung werden somit verbesserte und erheblich erweiterte analytische Möglichkeiten eröffnet, pathologischen Situationen wie z. B. Nitrat- und Nitratkreuztoleranz zu simulieren, zu untersuchen und zu unterdrücken, was die erfindungsgemäßen Verbindungen grundsätzlich auch für einen therapeutischen Einsatz geeignet macht. Darüber hinaus sind die mit der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen hilfreiche Ausgangs- und Zwischenverbindungen bei der Herstellung von chemischen Derivaten, welche selbst als pharmazeutische Wirkstoffe Verwendung finden können.It has been found that the compounds according to the invention are surprisingly excellent Substrates for the investigation of biochemical and pharmacological processes in in vitro or in vivo Test systems, although such structures are not considered metabolically relevant to those skilled in the art were expected. It was also found that they are particularly suitable for the study of  Redox processes, especially for examining the system cysteine / cystine, the glutathione or of the lipoic acid redox system and related systems. With the stated invention improved and considerably expanded analytical possibilities are opened up, pathological Situations such as B. simulate, study and suppress nitrate and nitrate cross tolerance, which the compounds according to the invention in principle also for therapeutic use makes suitable. In addition, the compounds described with the present invention helpful starting and intermediate compounds in the production of chemical derivatives, which themselves can be used as active pharmaceutical ingredients.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung hinsichtlich ihres Wesens und ihrer Ausführung näher erläutern, ohne sie jedoch in ihrem Umfang zu beschränken. The following examples are intended to illustrate the invention in terms of its nature and implementation explain, but without restricting their scope.  

AusführungsbeispieleEmbodiments Beispiel 1example 1

  • a) 158 g (0,5 Mol) Pentaerythrityltetranitrat (PETN) wurden in einem Gemisch von 300 ml Dioxan und 300 ml Ethanol unter Sieden gelöst und während 1 Stunde portionsweise mit verschiedenen Mengen wäßriger Hydrazinhydrat-Lösung (1,5-4 mol) versetzt. Dann wurde das Reaktionsgemisch noch 2,5 Stunden unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Während der Reaktion entweichen Stickstoff, Ammoniak und Stickoxide. Nach der Reaktion wurden bei 15 mm Hg die Lösungsmittel abgedunstet und der Rückstand, je nach Bedarf, mehrmals mit 100 ml Portionen Wasser ausgeschüttelt, bis sich beim Ausschütteln das Volumen der Ölschicht nicht mehr verringert. Die wäßrigen Auszüge (A) wurden gesammelt und die verbliebene ölige Schicht im doppelten Volumen Ethanol gelöst. Die eventuell ausgeschiedene weiße Fällung von PETN wurde nach 24 Stunden filtriert; sie zeigte den Fp 132°C. Nach zweimaliger Umkristallisation aus Aceton war ihr Fp auf 141°C angestiegen. Aus dem Filtrat wurde bei 15 mm Hg Ethanol abgedunstet. Der viskose, ölige Rückstand bestand aus dem rohen Pentaerythrityltrinitrat (PETriN).a) 158 g (0.5 mol) of pentaerythrityl tetranitrate (PETN) were dissolved in a mixture of 300 ml of dioxane and 300 ml of ethanol while boiling, and various amounts of aqueous hydrazine hydrate solution (1.5-4 mol) were added in portions for 1 hour . Then the reaction mixture was refluxed for a further 2.5 hours. Nitrogen, ammonia and nitrogen oxides escape during the reaction. After the reaction, the solvents were evaporated off at 15 mm Hg and the residue was shaken out several times with 100 ml portions of water, as required, until the volume of the oil layer no longer decreased when shaken out. The aqueous extracts (A) were collected and the remaining oily layer was dissolved in twice the volume of ethanol. The possibly precipitated white precipitate of PETN was filtered after 24 hours; it showed the F p 132 ° C. After recrystallization from acetone twice, its F p had risen to 141 ° C. The filtrate was evaporated at 15 mm Hg ethanol. The viscous, oily residue consisted of the crude pentaerythrityl trinitrate (PETriN).
  • b) Die vereinigten wäßrigen Auszüge A wurden dreimal mit Ether ausgeschüttelt und aus der von der wäßrigen Schicht B abgetrennten Etherschicht nach Trocknen über wasserfreiem Na2SO4 der Ether abgedunstet. Der sehr viskose, ölige Eindampfrückstand wurde als rohes Pentaerythrityldinitrat (PEDN) identifiziert. Der wäßrige Anteil B, der neben dem Pentaerythritmononitrat (PEMN) und Pentaerythrit Denitrierungsprodukte, hauptsächlich Hydrazinnitrit, enthält, wurde bis zum Aufhören der Gasentwicklung (N2, N2O, NO, N3H) sukzessiv mit 2 N-H2SO4 angesäuert, dann bei 20 mm Hg bis zur einsetzenden Abscheidung fester Produkte eingeengt und ausgeethert. Die nach Abdunsten des Ethers verbliebene kristalline Substanz vom Fp 62°C wurde als rohes PEMN identifiziert. Nach Waschen mit kaltem Chloroform und Umkristallisation aus Chloroform zeigten die erhaltenen Blättchen den Fp 79°C. Der Extraktionsrückstand wurde bei 10 mm Hg zur Trockene abgedunstet und der Rückstand mit einer kleinen Menge Wasser verrührt. Die abfiltrierten weißen Kristalle, die nach Umkristallisation aus der gleichen Gewichtsmenge Wasser den Fp 260°C aufwiesen, wurden als reiner Pentaerythrit identifiziert.b) The combined aqueous extracts A were shaken out three times with ether and the ether was evaporated from the ether layer separated from the aqueous layer B after drying over anhydrous Na 2 SO 4 . The very viscous, oily evaporation residue was identified as crude pentaerythrityl dinitrate (PEDN). The aqueous portion B, which contains pentaerythritol mononitrate (PEMN) and pentaerythritol denitration products, mainly hydrazine nitrite, was acidified successively with 2 NH 2 SO 4 until gas evolution ceased (N 2 , N 2 O, NO, N 3 H), then concentrated at 20 mm Hg until solid products begin to separate and etherified. The crystalline substance of F p 62 ° C which remained after the ether had evaporated was identified as crude PEMN. After washing with cold chloroform and recrystallization from chloroform, the leaves obtained had an F p of 79 ° C. The extraction residue was evaporated to dryness at 10 mm Hg and the residue was stirred with a small amount of water. The filtered white crystals, which after recrystallization from the same weight of water had the F p 260 ° C, were identified as pure pentaerythritol.
  • c) Zur Reinigung der rohen Substanzen PETriN und PEDN wurden diese in die betreffenden Acetate übergeführt und nach Umkristallisation aus Ethanol zu den Reinprodukten alkoholysiert. Zu 135,5 g (0,5 Mol) rohem PETriN [bzw. 56,5 g (0,25 Mol) PEDN] wurde unter Kühlen und Rühren ein Gemisch von 50 ml Acetanhydrid und 20 ml Acetylchlorid anteilsweise zugefügt. Das nach der Reaktion erstarrte Gemisch wurde zweimal mit 50 ml Ethanol verrührt und abgesaugt. Die farblosen Kristalle des Pentaerythrittrinitratacetats (PETriNAc) vom Fp 85-86°C zeigten nach zweimaliger Umkristallisation aus Ethanol den Fp 89°C, Ausbeute an Reinprodukt 121 g (77%). Pentaerythritdinitratdiacetat (PEDNAc) bildet ebenfalls farblose Kristalle, deren Fp 42-43°C nach zweimaliger Umkristallisation aus Ethanol auf 47°C. Ausbeute an Reinprodukt 56 g (72%). 104,4 g (0,3 Mol) PETriNAc oder 51,7 g (0,15 Mol) PEDNAc wurden in 400 ml Ethanol heiß gelöst, eine Lösung von 1,5 g NaOH in 50 ml Ethanol zugefügt und das azeotrope Gemisch Ethanol-Ethylacetat (Kp 71, 8°C/760 mm) abdestilliert. Nach Beendigung der Ethylacetat-Bildung wurden weitere 1,5 g NaOH in 50 ml Ethanol zugefügt und wieder so lange fraktioniert, bis weiteres Ethylacetat nicht mehr überging. Dann wurde das Ethanol bei 15 mm Hg abgedunstet und der Rückstand im Falle der Substanz PETriN dreimal mit 20 ml Wasser ausgeschüttelt und im Falle der Substanz PEDN mit 100 ml Wasser verrührt und dreimal ausgeethert. Nach Trocknen im Vakuum bzw. Entfernen des Ethers verbleiben die reinen Substanzen PETriN bzw. PEDN als farblose viskose Flüssigkeiten, die zur Analyse im Vakuum über P2O5 getrocknet wurden.c) To purify the raw substances PETriN and PEDN, these were converted into the acetates in question and, after recrystallization from ethanol, alcoholized to give the pure products. To 135.5 g (0.5 mol) of crude PETriN [or 56.5 g (0.25 mol) of PEDN], a mixture of 50 ml of acetic anhydride and 20 ml of acetyl chloride was added in portions with cooling and stirring. The mixture which solidified after the reaction was stirred twice with 50 ml of ethanol and suction filtered. The colorless crystals of pentaerythritol trinitrate acetate (PETriNAc) of F p 85-86 ° C showed after recrystallization twice from ethanol the F p 89 ° C, yield of pure product 121 g (77%). Pentaerythritol dinitrate diacetate (PEDNAc) also forms colorless crystals, the F p of 42-43 ° C after two recrystallizations from ethanol to 47 ° C. Yield of pure product 56 g (72%). 104.4 g (0.3 mol) of PETriNAc or 51.7 g (0.15 mol) of PEDNAc were dissolved hot in 400 ml of ethanol, a solution of 1.5 g of NaOH in 50 ml of ethanol was added and the azeotropic mixture of ethanol- Ethyl acetate (K p 71, 8 ° C / 760 mm) distilled off. After the ethyl acetate formation had ended, a further 1.5 g of NaOH in 50 ml of ethanol were added and fractionation was continued until further ethyl acetate no longer passed over. Then the ethanol was evaporated off at 15 mm Hg and the residue in the case of the substance PETriN was shaken three times with 20 ml of water and in the case of the substance PEDN stirred with 100 ml of water and etherified three times. After drying in vacuo or removing the ether, the pure substances PETriN or PEDN remain as colorless viscous liquids which have been dried for analysis in vacuo over P 2 O 5 .
  • d) Das PETriN wurde ebenfalls in der Weise verarbeitet, daß es nach Waschen mit Wasser mit 100 ml Wasser verrührt und dann bei nicht höherer Temperatur als 20°C bis zum nächsten Tag belassen wurde. Es lieferte an der Luft beständige, farblose Kristalle vom Fp 32°C, in denen mit Karl-Fischer Reagens 2,14 ± 0,05% Wasser und durch Vakuumtrocknung bei 60°C 2,15% Wasser festgestellt wurden, entsprechend einem Hydrat der Zusammensetzung C5H9O10N3.1/3H2O.d) The PETriN was also processed in such a way that, after washing with water, it was mixed with 100 ml of water and then left at a temperature not higher than 20 ° C. until the next day. It gave stable, colorless crystals in the air of F p 32 ° C, in which 2.14 ± 0.05% water was found with Karl Fischer reagent and 2.15% water by vacuum drying at 60 ° C, corresponding to a hydrate of composition C 5 H 9 O 10 N 3 . 1/3 of H 2 O.
  • e) PETriN wird dargestellt durch Nitrierung von Pentaerythrit mit HNO3 (95%ig) in Gegenwart von Harnstoff.e) PETriN is represented by nitration of pentaerythritol with HNO 3 (95%) in the presence of urea.
  • f) PEDN und PEMN werden dargestellt aus PETriN durch Hydrazinolyse (4 mol NH2NH2 (50%ig)) mit anschließender säulenchromatographischer Trennung des 1 : 1-Gemisches.f) PEDN and PEMN are prepared from PETriN by hydrazinolysis (4 mol NH 2 NH 2 (50%)) with subsequent column chromatography separation of the 1: 1 mixture.
  • g) Eine Lösung von 0,0037 mol Pentaerythrityltrinitrat (PETriN), 5,5 ml Benzen, 9 ml Wasser und 0,15 ml Aliquat® 336 wird portionsweise unter kräftigem Rühren mit 0,0074 mol KMnO4 versetzt. Nach beendeter Zugabe wird die Temperatur für 2 Stunden bei 15°C gehalten. Anschließend wird mit wäßriger Hydrogensulfitlösung versetzt, mit H2SO4 angesäuert und die Benzenschicht abgetrennt. Nach Entfernen des Lösungsmittels erhält man 3-Nitryloxy-2,2-bis(nitryloxymethyl)-propionsäure (Tri-PS) als festen Rückstand, der mehrfach aus Methylenchlorid umkristallisiert wird (Ausbeute: 72%).g) A solution of 0.0037 mol pentaerythrityltrinitrate (PETriN), 5.5 ml benzene, 9 ml water and 0.15 ml Aliquat® 336 is mixed with 0.0074 mol KMnO 4 in portions with vigorous stirring. After the addition has ended, the temperature is kept at 15 ° C. for 2 hours. Then aqueous hydrogen sulfite solution is added, acidified with H 2 SO 4 and the benzene layer is separated off. After removal of the solvent, 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) propionic acid (Tri-PS) is obtained as a solid residue which is recrystallized several times from methylene chloride (yield: 72%).
  • h) Zu einem auf 0°C gekühlten Gemisch aus 2,5 g 95-iger HNO3, einer Spatelspitze Harnstoff sowie 10 ml Wasser gibt man unter Rühren und Eiskühlung 1,0 g (0,0061 mol) 2,2-Bis(hydroxy­ methyl)malonsäure. Nach 10 Minuten tropft man unter Rühren 2,5 g 94%ige H2SO4 zu und rührt noch eine Stunde bei 0°C nach. Die organische Schicht wird abgetrennt und eingedampft. Als Rückstand erhält man 2,2-Bis(nitryloxymethyl)malonsäure als viskoses Öl, das säulenchromatographisch gereinigt wird. Ausbeute: 45%. Elementaranalyse: (C: entspricht, H: entspricht, N: entspricht).h) To a mixture of 2.5 g of 95% HNO 3 , a spatula tip of urea and 10 ml of water cooled to 0 ° C., 1.0 g (0.0061 mol) of 2,2-bis ( hydroxy methyl) malonic acid. After 10 minutes, 2.5 g of 94% H 2 SO 4 are added dropwise with stirring and the mixture is stirred at 0 ° C. for a further hour. The organic layer is separated and evaporated. The residue obtained is 2,2-bis (nitryloxymethyl) malonic acid as a viscous oil, which is purified by column chromatography. Yield: 45%. Elemental analysis: (C: corresponds, H: corresponds, N: corresponds).
  • i) Zu einem auf 0°C gekühlten Gemisch aus 2,5 g 95-iger HNO3, einer Spatelspitze Harnstoff sowie 10 ml Wasser gibt man unter Rühren und Eiskühlung 1,0 g (0,004 mol) Carboxy-2- hydroxymethylmalonsäure. Nach 10 Minuten tropft man unter Rühren 2,5 g 94%ige H2SO4 zu und rührt noch eine Stunde bei 0°C nach. Die organische Schicht wird abgetrennt und eingedampft. Als Rückstand erhält man 2-Carboxy-2-nitryloxymethylmalonsäure als viskoses Öl, das säulenchromatographisch gereinigt wird. Ausbeute: 30%. Elementaranalyse: (C: entspricht, H: entspricht, N: entspricht).i) 1.0 g (0.004 mol) of carboxy-2-hydroxymethylmalonic acid is added to a mixture of 2.5 g of 95% HNO 3 , a spatula tip of urea and 10 ml of water, cooled to 0 ° C., while stirring and cooling with ice. After 10 minutes, 2.5 g of 94% H 2 SO 4 are added dropwise with stirring and the mixture is stirred at 0 ° C. for a further hour. The organic layer is separated and evaporated. The residue obtained is 2-carboxy-2-nitryloxymethylmalonic acid as a viscous oil, which is purified by column chromatography. Yield: 30%. Elemental analysis: (C: corresponds, H: corresponds, N: corresponds).
  • j) 1 g (3,5 mmol) Tri-PS wird mit 5,3 mmol Thionylchlorid 1,5 Stunden am Rückfluß erhitzt: Der Überschuß an Thionylchlorid wird erst auf dem Wasserbad, dann im Vakuum abdestilliert. Den Rückstand nimmt man in Diethylether auf und wäscht schnell mit wenig Eiswasser. Die organische Phase wird abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum verdampft. Das anfallende ölige 3-Nitryloxy-2,2-bis(nitryloxymethyl)propionsäure-chlorid (Tri-PSCl) ist für weitere Umsetzungen rein genug. Ausbeute: 75%.j) 1 g (3.5 mmol) of Tri-PS is refluxed with 5.3 mmol of thionyl chloride for 1.5 hours: the Excess thionyl chloride is distilled off first on a water bath, then in vacuo. The Residue is taken up in diethyl ether and washed quickly with a little ice water. The organic Phase is separated off, dried over sodium sulfate and the solvent in vacuo evaporates. The resulting oily 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) propionic acid chloride (Tri-PSCl) is pure enough for further implementations. Yield: 75%.
  • k) Die Säurechloride der Verbindungen 2,2-Bis(nitryloxymethyl)malonsäure (Bis-MS) und 2-Carboxy- 2-nitryloxymethylmalonsäure (CN-MS) erhält man analog. Zur Darstellung von 2,2- Bis(nitryloxymethyl)malonsäuredichlorid (Bis-MSCl) wird die doppelte Menge Thionylchlorid und von 2-Chlorcarbonyl-2-nitryloxymethyl-malonsäuredichlorid (CN-MSCl) die dreifache Menge Thionylchlorid verwendet. Ausbeute: 70 bzw. 45%.k) The acid chlorides of the compounds 2,2-bis (nitryloxymethyl) malonic acid (Bis-MS) and 2-carboxy 2-nitryloxymethylmalonic acid (CN-MS) is obtained analogously. To represent 2.2- Bis (nitryloxymethyl) malonic acid dichloride (bis-MSCl) is twice the amount of thionyl chloride and of 2-chlorocarbonyl-2-nitryloxymethyl-malonic acid dichloride (CN-MSCl) three times the amount Thionyl chloride used. Yield: 70 or 45%.
  • l) 7 mmol Tri-PS werden mit 1 ml Thionylchlorid und 1 Tropfen trockenem DMF versetzt und unter Feuchtigkeitsausschluß 20 min bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend destilliert man überschüssiges Thionylchlorid ab und gibt zu dem auf 0°C gekühlten Reaktionsgemisch 10 ml trockenes Methanol. Nach 30 min wird mit 30 ml Wasser verdünnt und fünfmal mit Diethylether extrahiert. Die säulenchromatographische Reinigung (Hexan : Essigester = 2 : 1) des nach Verdunsten des Lösungsmittels erhaltenen Rohproduktes ergibt 3-Nitryloxy-2,2-bis(nitryl­ oxymethyl)propionsäuremethylester als farblose Kristalle. Ausbeute: 44%.
    C6H9N3O11, M = 299,14; Fp = 66°C; Rf = 0,65 (Kieselgel, Hexan : Essigester = 1 : 1).
    l) 7 mmol of Tri-PS are mixed with 1 ml of thionyl chloride and 1 drop of dry DMF and stirred with exclusion of moisture for 20 min at room temperature. Excess thionyl chloride is then distilled off and 10 ml of dry methanol are added to the reaction mixture which is cooled to 0.degree. After 30 min, the mixture is diluted with 30 ml of water and extracted five times with diethyl ether. Purification by column chromatography (hexane: ethyl acetate = 2: 1) of the crude product obtained after evaporation of the solvent gives methyl 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) propionate as colorless crystals. Yield: 44%.
    C 6 H 9 N 3 O 11, M = 299.14; F p = 66 ° C; R f = 0.65 (silica gel, hexane: ethyl acetate = 1: 1).
  • m) 1 g (3,5 mmol) Tri-PS wird mit 10,5 mmol Ethanol, 20 mg Toluensulfonsäure und 30 ml Chloroform versetzt und 12 Stunden am Wasserabscheider unter Rückfluß erhitzt. Die Chloroformphase wird mit wäßriger Bicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen, das Lösungsmittel im Vakuum verdampft und der Rückstand säulenchromatographisch gereinigt. Man erhält 3-Nitryloxy-2,2- bis(nitryloxymethyl)-propionsäureethylester als farbloses Öl. Ausbeute: 85%.m) 1 g (3.5 mmol) of Tri-PS is mixed with 10.5 mmol of ethanol, 20 mg of toluenesulfonic acid and 30 ml of chloroform added and heated under reflux for 12 hours on a water separator. The chloroform phase is washed with aqueous bicarbonate solution and with water, the solvent in vacuo evaporated and the residue purified by column chromatography. 3-Nitryloxy-2,2- bis (nitryloxymethyl) propionic acid ethyl ester as a colorless oil.  Yield: 85%.
  • n) Man löst 1 ml n-Butanol in 5 ml Pyridin und gibt unter Eiskühlung 0,5 g (1,7 mmol) Tri-PSCl gelöst in 5 ml Tetrahydrofuran zu. Es wird 1 Stunde auf dem Wasserbad erwärmt. Anschließend gießt man in 50 ml Eiswasser und neutralisiert vorsichtig mit Salzsäure. Der ölig abgeschiedene Ester wird in Diethylether aufgenommen, mit wäßriger Natriumcarbonatlösung und Wasser gewaschen, die organische Phase über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum verdampft. Die säulenchromatographische Reinigung des Rückstandes 3-Nitryloxy-2,2- bis(nitryloxymethyl)propionsäurebutylester als farbloses Öl. Ausbeute: 69%.n) 1 ml of n-butanol is dissolved in 5 ml of pyridine and 0.5 g (1.7 mmol) of tri-PSCl dissolved in ice cooling in 5 ml of tetrahydrofuran. It is heated on the water bath for 1 hour. Then pours one in 50 ml ice water and carefully neutralized with hydrochloric acid. The oily separated ester is taken up in diethyl ether, washed with aqueous sodium carbonate solution and water, the organic phase dried over sodium sulfate and the solvent evaporated in vacuo. The column chromatography purification of the residue 3-nitryloxy-2,2- bis (nitryloxymethyl) propionate as a colorless oil. Yield: 69%.
  • o) Die Ester der Carbonsäure Bis-MS und CN-MS werden analog durch Verdopplung (im Fall von Bis- MS) bzw. Verdreifachung (im Fall von CN-MS) der zugegebenen Reagenzien erhalten.o) The esters of the carboxylic acid Bis-MS and CN-MS are analogously doubled (in the case of bis- MS) or tripling (in the case of CN-MS) of the added reagents.
  • p) Zu einer Lösung von 90 g entgaster 100%iger Salpetersäure werden bei -5°C unter Luftstrom 0,015 mol 2,2-Bis(hydroxymethyl)malonsäurediethylester langsam gegeben. Das Reaktionsgemisch wird weitere 120 min bei -5°C durchgast und anschließend in Eiswasser gegossen. Die wäßrige Phase wird zweimal ausgeethert, die organische Phase mit 10%iger Hydrogencarbonatlösung und mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel im Vakuum verdampft. Der Rückstand wird säulenchromatographisch aufgetrennt. Ausbeute: 94%. Rf = 0,52 (Kieselgel, Hexan : Essigester = 2 : 1); 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht.p) 0.015 mol of 2,2-bis (hydroxymethyl) malonic acid diethyl ester are slowly added to a solution of 90 g of degassed 100% nitric acid at -5 ° C. under a stream of air. The reaction mixture is gasified for a further 120 min at -5 ° C. and then poured into ice water. The aqueous phase is etherified twice, the organic phase washed with 10% hydrogen carbonate solution and with water, dried over sodium sulfate and the solvent evaporated in vacuo. The residue is separated by column chromatography. Yield: 94%. R f = 0.52 (silica gel, hexane: ethyl acetate = 2: 1); 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
  • q) 1 g (3,4 mmol) Tri-PSCL wird in 25 ml Dioxan gelöst und mit überschüssiger konzentrierter Ammoniaklösung versetzt. Nach 30 min gießt man in 100 ml Eiswasser und säuert schwach mit verdünnter Salzsäure an. Das ölige abgeschiedene 2,2-Bis(nitryloxymethyl)-3-nitryloxy­ propansäureamid wird säulenchromatographisch gereinigt. Ausbeute: 65%.q) 1 g (3.4 mmol) of Tri-PSCL is dissolved in 25 ml of dioxane and concentrated with excess Ammonia solution added. After 30 minutes, pour into 100 ml of ice water and weakly acidify dilute hydrochloric acid. The oily separated 2,2-bis (nitryloxymethyl) -3-nitryloxy propanoic acid amide is purified by column chromatography. Yield: 65%.
  • r) 7 mmol Tri-PS werden mit 1 ml Thionylchlorid und 1 Tropfen trockenem DMF versetzt und unter Feuchtigkeitsausschluß 20 min bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend gibt man zu dem Reaktionsgemisch 3 ml kalte konzentrierte NH3-Lösung und läßt die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. Nach fünfmaliger Extraktion der wäßrigen Phase mit Diethylether sowie Entfernen des Lösungsmittels erhält man ein öliges Rohprodukt, aus dem mittels Säulenchromatographie (Hexan : Essigester = 1 : 1) 3-Nitryloxy-2,2-bis(nitryloxymethyl)-propionsäureamid als farblose Kristalle isoliert werden. Ausbeute: 32%; C5H8N4O10, M = 284,13; Rf = 0,52 (Kieselgel, Hexan : Essigester = 1 : 1). Fp = 71-72°C (CHCl3).r) 7 mmol of Tri-PS are mixed with 1 ml of thionyl chloride and 1 drop of dry DMF and stirred with exclusion of moisture for 20 min at room temperature. Then 3 ml of cold concentrated NH 3 solution are added to the reaction mixture and the solution is allowed to cool to room temperature. After extracting the aqueous phase five times with diethyl ether and removing the solvent, an oily crude product is obtained, from which 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) propionic acid amide is isolated as colorless crystals by means of column chromatography (hexane: ethyl acetate = 1: 1) . Yield: 32%; C 5 H 8 N 4 O 10 , M = 284.13; R f = 0.52 (silica gel, hexane: ethyl acetate = 1: 1). F p = 71-72 ° C (CHCl3).
  • s) 1 g (3,5 mmol) 3-Nitryloxy-2,2-bis(nitryloxymethyl)propionsäuremethylester wird mit 3 ml Benzylamin und 100 mg Ammoniumchlorid 3 Stunden auf 130°C erwärmt, abgekühlt, in 50 ml Chloroform aufgenommen und nacheinander mit Wasser, verdünnter Salzsäure, wäßriger Bicarbonatlösung und wieder mit Wasser gewaschen. Das nach Abdampfen des Lösungsmittels erhaltene Rohprodukt wird säulenchromatographisch gereinigt. Man erhält 3-Nitryloxy-2,2- bis(nitryloxymethyl)propionsäure-N-benzylamid als farbloses Öl. Ausbeute: 73%.s) 1 g (3.5 mmol) of 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) propionic acid methyl ester is mixed with 3 ml Benzylamine and 100 mg ammonium chloride heated to 130 ° C for 3 hours, cooled, in 50 ml  Chloroform added and successively with water, dilute hydrochloric acid, aqueous Bicarbonate solution and washed again with water. That after evaporation of the solvent the crude product obtained is purified by column chromatography. 3-Nitryloxy-2,2- bis (nitryloxymethyl) propionic acid-N-benzylamide as a colorless oil. Yield: 73%.
  • t) 1 g (3,5 mmol) 2,2-Bis(nitryloxymethyl)-3-nitryloxy-propansäuremethylester wird mit überschüssiger wäßriger Hydrazinhydrochloridlösung 5 Stunden auf dem Wasserbad erwärmt. Man gießt auf Eis und säuert schwach mit Salzsäure an. Nach säulenchromatographischer Trennung des abgeschiedenen Öls erhält man 3-Nitryloxy-2,2-bis(nitryloxymethyl)-propionsäurehydrazid als farbloses Öl. Ausbeute: 63%.t) 1 g (3.5 mmol) of 2,2-bis (nitryloxymethyl) -3-nitryloxypropanoic acid methyl ester is mixed with excess aqueous hydrazine hydrochloride solution heated on a water bath for 5 hours. You pour on ice and weakly acidifies with hydrochloric acid. After separation by column chromatography of the deposited oil, 3-nitryloxy-2,2-bis (nitryloxymethyl) propionic acid hydrazide is obtained as colorless oil. Yield: 63%.
  • u) Die Amide bzw. Hydrazide der Carbonsäuren Bis-MS und CN-MS werden analog durch Verdopplung bzw. Verdreifachung der Reagenzien dargestellt.u) The amides or hydrazides of the carboxylic acids Bis-MS and CN-MS are analogous to Doubling or tripling of the reagents shown.

Die vorstehend unter a) bis u) beschriebenen Verbindungen dienen als Ausgangs- und Zwischenverbindungen für weitere Umsetzungen.The compounds described above under a) to u) serve as starting and Interconnections for further implementations.

Beispiel 2Example 2

  • a) Die Verbindung Tri-PSCl wird in Gegenwart eines stark desaktivierten Pd-Katalysators einer Rosenmund-Reduktion unterworfen. Das Reaktionsprodukt wird in Form seiner Bisulfitverbindung isoliert, gereinigt sowie aus ihr freigesetzt. Ausbeute: 43%. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht.a) The compound tri-PSCl is subjected to a Rosenmund reduction in the presence of a strongly deactivated Pd catalyst. The reaction product is isolated in the form of its bisulfite compound, purified and released from it. Yield: 43%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
  • b) Pentaerythrityltrinitrat wird durch Einwirkung von Cystin oxidiert. Das Reaktionsprodukt wird in Form seiner Bisulfitverbindung abgefangen, isoliert, gereinigt sowie aus ihr freigesetzt. Ausbeute: 51%. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht.b) Pentaerythrityl trinitrate is oxidized by the action of cystine. The reaction product is trapped in the form of its bisulfite compound, isolated, purified and released from it. Yield: 51%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
Beispiel 3Example 3

  • a) Die Verbindung Bis-MSCl wird analog Beispiel 2a) umgesetzt. Ausbeute: 35%. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht.a) The compound Bis-MSCl is reacted analogously to Example 2a). Yield: 35%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
  • b) Pentaerythrityldinitrat wird analog Beispiel 2b) umgesetzt. Ausbeute: 46%. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht.b) Pentaerythrityl dinitrate is reacted analogously to Example 2b). Yield: 46%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
Beispiel 4Example 4

  • a) Die Verbindung CN-MSCl wird analog Beispiel 2a) umgesetzt. Ausbeute: 27%. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht. a) The compound CN-MSCl is reacted analogously to Example 2a). Yield: 27%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
  • b) Pentaerythritylmononitrat wird analog Beispiel 2b) umgesetzt. Ausbeute: 32%. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): entspricht; 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): entspricht.b) Pentaerythrityl mononitrate is reacted analogously to Example 2b). Yield: 32%. 1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ): corresponds to; 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ): corresponds.
Beispiel 5Example 5

Untersuchung der biochemischen Wirkung der Verbindungen:
Investigation of the biochemical effects of the compounds:

  • a) Die Untersuchung wird unter in-vitro-Verwendung der Verbindungen nach Beispiel 2 bis 4 am System Cystein/Cystin durchgeführt. Die ablaufenden Redoxvorgänge werden anhand von IR- und UV-spektroskopischen Daten verfolgt.a) The investigation is carried out using the compounds according to Examples 2 to 4 in vitro System cysteine / cystine performed. The redox processes taking place are based on IR and UV spectroscopic data tracked.
  • b) Die Untersuchung wird unter in-vitro-Verwendung der Verbindungen nach Beispiel 2 bis 4 am Glutathion-Redoxsystem durchgeführt. Die ablaufenden Redoxvorgänge werden anhand von IR- und UV-spektroskopischen Daten verfolgt.b) The investigation is carried out using the compounds according to Examples 2 to 4 in vitro Glutathione redox system performed. The redox processes taking place are based on IR and UV spectroscopic data.

Claims (10)

1. Verbindungen der allgemeinen Formel I,
worin
R1, R2 und R3 gleich oder voneinander verschieden,
R4, CH2-ONO2, CH2-OR5, CH2-X, COOR5, COX, CH2-COOR5, oder CH2-COX, wobei jedoch mindestens einer der Substituenten R1 bis R3 gleich R4 ist,
R4 CHO,
R5 H oder ein geradkettiger oder verzweigter C1- bis C6-Alkylrest und
X ein Halogen
sind.
1. Compounds of the general formula I,
wherein
R 1 , R 2 and R 3 are identical or different from one another,
R 4 , CH 2 -ONO 2 , CH 2 -OR 5 , CH 2 -X, COOR 5 , COX, CH 2 -COOR 5 , or CH 2 -COX, but at least one of the substituents R 1 to R 3 being R 4 is
R 4 CHO,
R 5 H or a straight-chain or branched C 1 - to C 6 -alkyl radical and
X is a halogen
are.
2. Verbindungen nach Anspruch 1 der Formeln II, III und IV.
2. Compounds according to claim 1 of the formulas II, III and IV.
3. Verbindungen der Formel I,
worin die neben R1 bis R3 stehende Gruppe CH2-ONO2 zusätzlich eine der anderen für R1 bis R3 angegebenen Bedeutungen haben kann, als Substrate für biochemische und pharmakologische Untersuchungen.
3. Compounds of the formula I
wherein the group CH 2 -ONO 2 next to R 1 to R 3 may additionally have one of the other meanings given for R 1 to R 3 , as substrates for biochemical and pharmacological studies.
4. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 und 2 oder der biochemischen und pharmakologischen Substrate nach Anspruch 3 zur Untersuchung biochemischer und pharmakologischer Prozesse. 4. Use of the compounds according to claim 1 and 2 or the biochemical and pharmacological substrates according to claim 3 for the investigation of biochemical and pharmacological processes.   5. Verwendung der Verbindungen nach Anspruch 1 und 2 oder der biochemischen und pharmakologischen Substrate nach Anspruch 3 zur Untersuchung enzymkatalysierter biochemischer und pharmakologischer Prozesse.5. Use of the compounds according to claim 1 and 2 or the biochemical and pharmacological substrates according to claim 3 for the investigation of enzyme-catalyzed biochemical and pharmacological processes. 6. Verwendung nach Anspruch 4 und 5 zur Untersuchung biochemischer und pharmakologischer Redoxvorgänge, insbesondere in Gegenwart von Oxidoreduktasen.6. Use according to claim 4 and 5 for the investigation of biochemical and pharmacological Redox processes, especially in the presence of oxidoreductases. 7. Verwendung nach Anspruch 6 zur Untersuchung enzymkatalysierter biochemischer und pharmakologischer Redoxvorgänge von schwefelhaltigen Verbindungen.7. Use according to claim 6 for the investigation of enzyme-catalyzed biochemical and pharmacological redox processes of sulfur-containing compounds. 8. Verwendung nach Anspruch 7 zur Untersuchung des Systems Cystein/Cystin, des Glutathion- oder des Liponsäure-Redoxsystems.8. Use according to claim 7 for examining the system cysteine / cystine, the glutathione or the lipoic acid redox system. 9. Verwendung nach Anspruch 4 bis 8 zur Untersuchung von Nitrat- oder Nitratkreuztoleranzphänomenen.9. Use according to claim 4 to 8 for the investigation of nitrate or Nitrate cross tolerance phenomena. 10. Verwendung der Verbindung der Formel V
zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 1 und 2 oder der biochemischen und pharmakologischen Substrate nach Anspruch 3.
10. Use of the compound of formula V
for the preparation of compounds according to claims 1 and 2 or the biochemical and pharmacological substrates according to claim 3.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BINKS, P.R. et.al.:Applied and Enrironmental Microbiology, Apr. 1996, Vol. 62, Nr. 4, 1214-1219 *

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