DE2029823C3

DE2029823C3 - L-alpha-Hydrazino-a-methyl-beta-(3,4dihydroxyphenyl)-propionsäure mit einem Gehalt an dem D-Isomeren von weniger als 10%, deren pharmakologisch nicht toxischen Salze und deren Alkylester mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen

Info

Publication number: DE2029823C3
Application number: DE2029823A
Authority: DE
Inventors: Sandor Elizabeth Karady; Manuel Guing New Brunswick Ly; Seemon Hayden Murray Hill Pines; Meyer North Plainfield Sletzinger
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1969-06-18
Filing date: 1970-06-16
Publication date: 1974-04-11
Also published as: IL34687A0; BE752108A; MY7300470A; IE34275B1; IE34275L; IL34687A; CY710A; FR2052983B1; DE2029823B2; DE2029823A1; GB1261660A; FR2052983A1

Description

deren pharmakologisch nicht toxischen Salze und deren Alkylester mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.

Die Erfindung betrifft neue Verbindungen, die zur Inhibierung von Decarboxylase in Säugetieren verwendbar sind.

Die Inhibierung von Säugetier-Decarboxylase ist ein wichtiger Teil der physiologischen Wirkung vieler Arzneimittel. So wird L-Dopa (i.-3,4-Dihydroxyphenylalanin) bei Jer Behandlung der Parkiiisonschen Krankheit verwendet. L-Dopa wird jedoch sowohl im Gehirn als auch in den peripheren Teilen des Körpers ausgenutzt, und es wäre erwünscht, daß es nur im Gehirn ausgenutzt werden würde. Es ist bekannt, daß Racemate von «-Hydrazino-u-subst.- ^-(3,4-dihydroxyphenyl)-propionsäuren und ihren Estern sehr wirksame Decarboxylase-rnhibitoren in Säugetieren sind (vgl. Sletzi nger u.a., »Journal of Medicinal Chemistry«, Bd. 6 (1963), S. 101, und P ο r t e r u. a., »Biochemical Pharmacology«, Bd. 11 (November 1962), S. 1067). Solche Verbindungen haben weitverbreitete Verwendung auf dem pharmazeutischen Gebiet gefunden.

Gegenstand der Erfindung ist !.-«-Hydrazino-M-methyl-/i-(3,4-dihydroxyphenyl)-propionsäure mit einem Gehalt an dem D-Isomeren von < 10°/n der Formel

Die D-Jsomeren der erfindungsgemäßen Verbindungen sind im wesentlichen inaktiv und verhalten sich sogar antagonistisch gegenüber der Wirkung der L-Form.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen überschreiten nicht die Blutliquorschranke und inhibieren infolgedessen Decarboxylase nur in den peripheren Körperteilen. Wenn daher L-Dopa in Verbindung mit den erfindungsgemäßen Hydrazinverbindungen zur Anwendung kommt, wird die Decarboxylase von L-Dopa nur in den peripheren Körperteilen inhibiert, so daß mehr L-Dopa dem Gehirn zur Verfugung steht. Man benötigt also viel weniger L-Dopa für die wirksame medizinische Behandlung.

Die Inhibierung von Decarboxylase ist auch bei der Behandlung bestimmter Dickdarmstörungen von Bedeutung. Bei manchen Personen entwickein die Zellen in den Därmen wie auch vielleicht an anderen Stellen des Körpers Uberaktivität bei der Produktion von Serotonin aus 5-Hydroxytryptophan. Das Ergebnis einer solchen Überfülle an Serotonin ist eine beständige Erregung des Dickdarms und beständige Darmentleerung. Wenn dieser Zustand nicht unter Kontrolle gebracht wird, kann er sich überdies zu weit ernsteren Beschwerden entwickeln. Decarboxylase-Inhibitoren verhüten die Bildung des Serotonins und dämmen dadurch eine derartige Diarrhöe ein.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen inhibieren nicht nur Dioxypnenylalanin-Decarboxylase, sondern auch Histidin-Decarboxylase. Sie versprechen daher auch als Antihistaminika verwendbar zu sein.

Von den erfindungsgemäßen Verbindunsen werden die freien Basen bevorzugt.

Zu den pharmakologisch nicht toxischen Salzen gehören die Alkalimetall- und Ammoniumsalze der Carboxylfunktion und die Hydrochlorid-, Hydrobromid- und Sulfatsalze der Aminofunktion. Die Alkylester der erfindungsgemäßen Verbindungen enthalten in der Estergruppe vorzugsweise 1 bis 3 Kohlenstoffatome.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden zum Inhibieren von Säugetier-Decarboxylase in Mengen von 0_:05 bis 100 mg/kg je Tag verabreicht.

Die nachstehenden Versuchsergebnisse zeigen die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindungen.

HO

OH

y -v

CH₃
CH₂-C-COOH

NH — NH,

deren pharmakologisch nicht toxische Salze und deren Alkylester mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.

Prüfung auf Decarboxylase-Inhibierung in Säugetieren

Für die Untersuchung werden weibliche Albino-Mäuse verwendet, von denen jede zwischen 18 und

22 g wiegt. Den Tieren werden 80 mg/kg i.-Dopa 0-3,4-Dihydroxyphenylalanin) in Kombination mit der angezeigten Dosis L -«- Hydrazino - η - methyl-/i-(3,4-dihydroxyphenyl)-propionsäure oral in einer Lösung oder Suspension in Wasser verabreicht.

90 Minuten später werden die Tiere geköpft. Die Gehirne werden entfernt und in Gruppen von sieben zusammengegeben. Drei getrennte Haufen werden für jede Arzneimittelbehandlung verwendet, und die erhaltenen Werte werden gemittelt.

⁶S Die Hirne werden mit O,4n-Perchlorsäure homogenisiert, wobei 9 ml je Gramm Gewebe benutzt werden. Brenzkatechinamine und Brenzkatechinaminosäuren werden auf Tonerde absorbiert und

dann von dort eluiert, Das Dopa und Dopamin werden durch Chromatographie unter Verwendung einer Säule, die ein Ionenaustauschharz mit einer Größe von 0,074 bis 0,037 mm enthält, getrennt. Das Dopa und Doparoin werden dann der Jodoxydation für die fluorJmetrische Bestimmung von Dopa und Dopamin unterworfen (Porter, CC, Totaro, J. A„ und B e r c i n, A_n Journ. Pharmac. Exp. Therap,, Bd, 150 [1965], S. 17).

Kontrollgruppen von Mäusen werden in die Untersuchung einbezogen; der Durchschnittswert für jeden der drei Versuche ist in Tabelle I angegeben.

Tabelle I Tabelle Il

Kontrolle

Racemat

L-Form

Dosierung (mg/kg)

20 10

Dopa

(Mikrograram/g)

0,05
3,60
2,85

1,30
3,05
2,68

Prüfung der Fähigkeit, die durch L-Dopa bewirkte Umkehrung der durch Reserpin herbeigeführten Unterdrückung der Fortbewegung und Augenlidlähmung zu potenzieren

IO

Dopamin
(Mikrogrammg)

	Dosis	Durch Re serpin her	Durch Re serpin her bei
Vorbehandlung")		bei geführte Unter drückung der Fort bewegung,	geführte Unter drückung der Augen lid lähmung.
		Anz-.hl	Anzahl
		der ge	der ge
		schützten	schützten
		Mäuse/An	Mäuse/An
	(mg/kg	zahl der	zahl der
	p.o.)	geprüften	geprüften
	—	Mäuse	Mäuse
Suspendierungsmittel		1/10	1/10
D-Isomeres + Suspen	5,0
dierungsmittel	25,0	1/10	1/10
	125,0	2/10	2 10
		2/10	3 10
L-Isomeres 4- Suspen	0,2
dierungsmittel	1,0	3/10	2 10
		5/10	7 10
	ED₅₀')	8/10	9 10
		0,86	0,56
	(mg/kg)	(mg/kg)

Wie die Tabelle zeigt, haben 10mg der ι-Verbindung etwa dic_elbe Aktivität wie 20 mg der m,-Verbindung (Racemat) in den Testtieren. Mit anderen Worten heißt das, daß die L-Form praktisch zweimal so wirksam wie das Racemat bei dieser Prüfung ist.

35

40 ) I Stunde vor der Verabreichung von 150 mg kg L-Dopa i.p.

) Diese Dosis von L-H-Hydrazino-<z-methyl-/M3,4-dihydroxyphenyl)-propionsjiure war als Reserpin-Aniagonist unwirksam, wenn sie vor dem Suspendierungsmittel verabreicht wurde

) Geschätzte Dosis von «-Hydrazino-«-mclhyl-/M3.4-dihvdn>x)-phenyll-propionsäure bei Verabreichung in Kombination mil L-Dopa (150 mg/kg i.p.). die notwendig ist. um diesen Wirkungen des Reserpins in 50% der Mäuse entgegenzuwirken

Tabelle III

Die Mäuse werden in durchsichtige Kunststoff-Mäusekisten eingesperrt und über Nacht an ihre Umgebung gewöhnt. Verschiedene Dosen des Racemats, des L- oder des D-Isomeren der n-Hydrazinou-methyl-/M3,4-dihydroxypheniyl)-propionsäure in 1 % Methylzellulose in Wasser als Suspendierungsmittel werden oral 1 Stunde nach der intraperitonealen Verabreichung von Reserpin (4 mg/kg) verabreicht. 150 mg/kg L-Dopa werden auf dem intraperitonealen Weg 2 Stunden nach dem Reserpin verabreicht, und die Mäuse werden im Blindversuch hinsichtlich der Unterdrückung der Fortbewegung und der Anwesenheit von Augenlidlähmung 1 Stunde später beobachtet. Die Unterdrückung der Fortbewegung wird bestimmt, indem die Mäuse einzeln 15 Sekunden lang auf die Mitte eines 20,3 χ 25,4-cm-D;rahtmaschengitters gebracht werden. Wenn eine Maus nicht zu der Gitterkante hin oder von ihr weg geht (dies erfolgt normalerweise bei weniger als 15% von ireserpinierten Mäusen), wird die Fortbewegung als Hinterdrückt angesehen. Nicht reserpinierte Mäuse gehen innerhalb dieses Zeitraums unverändert zu der Gitterkante hin oder von ihr weg. Die Augenlidlähmung wird als positiv eingestuft, wenn die Augenlider zu 50% oder mehr geschlossen sind.

	Dosis	Durch Re	Durch Re
		serpin her bei geführte Unter drückung der Fort	serpin her bei geführte Unter drückung der Augen
*Vorbehandlung)**		bewegung,	lid lähmung,
		Anzahl	Anzahl
		der ge	der ge
		schützten	schützten
	(mg/kg	Mäuse/An	Mäuse/An
	p.o.)	zahl der	zahl der
	—	geprüften	geprüften
		Mäuse	Mäuse
Suspendierungsmittel	0,07	7/70	870
1 -isomeres 4- Suspen	0,22
dierungsmittel	0,67	4/30	5/30
	2,0	10/70	16 70
	6,0	20/70	23/70
	ED₅₀ ⁶)	45/70	44/70
		33/40	34/40
		1,2	1,0
	mg/kg	mg/kg
	(0,5-2,9)	(0,5-1,8)

*) I Stunde vor der Verabreichung von 150mg/kg L-Dopa, i.p.

*) Geschätzte Dosis von a-Hyilrazino-a-methyl-/!-(3,4-dihydroxyphcnyl)-propionsäure bei Verabreichung in Kombination mit L-Dopa (150mg/kg i.p.), die notwendig ist, um diesen Wirkungen des Reserpins in 50% der Mäuse entgegenzuwirken. Die Werte in den Klammern beziehen sich auf die Intervalle der 95%igen Zuverlässigkeil:.

Fortsetzung	Vorbehandlung")	Dosis (mg/kg P-o.)	Durch Re serpin her be!· geführte Unter drückung der Fort· bewegung, Anzahl der ge schützten Mäuse/An zahl der geprüften Mäuse	Durch Re serpin her bei geführte Unter drückung der Augen lid lähmung, Anzahl der ge schützten Mäuse/An zahl der geprüften Mäuse
Racemat + Suspen- dierungsmittel	0,67 2,0 6,0 18,0 ED₅₀")	11/70 29/70 49/70 63/70 -.9 mg/kg (2,4-3,5)	10/70 30/70 50/70 62/70 2,8 mg/kg (2,2-3,8)

") 1 Stunde vor der Verabreichung von 150 mg/kg L-Uopa, i.p.

*! Geschätzte Dosis von a-Hydrazino-a-methyl-/M3,4-dihydroxyiphenyl)-propionsäure bei Verabreichung in Kombination mit IL-Dopa (150mg/kg i.p.), die notwendig ist. um diesen Wirkungen des Reserpins in 50% der Mäuse entgegenzuwirken. Die Werte in den Klammern beziehen sich auf die Intervalle der 95%igen Zuverlässigkeit.

Das D-Isomere der «-Hydrazino-r/-methyI-//-(3,4-dihyclroxyphenylj-propionsäure zeigt, wenn überhaupt, nur eine geringe Fähigkeit, die Wirkung des i.-Dopas in reserpinierten Mäusen (ED₅₀ > 125 mg/kg) zu potenzieren. Der Vergkich des ED₅₀-Wertes des Racetnats mit demjenigen des !.-Isomeren der α-Hydra zino-f/- methyl -/^-(3,4-dihydroxyphenyl)- propionsäure zeigt an, daß das L-Isomere (ED₅₀ 1,2 mg/kg) etwa 2,4mal so wirksam wie das Racemat (ED₅₀ 2,9 mg/kg) bei der Potenzierung der ι -Dopa-Umkehrung der durch Reserpin herbeigeführten Unterdrükkung der Fortbewegung ist. Hinsichtlich des Antagonismus der durch Reserpin herbeigeführten Augenlidlähmung erwies sich das L-Isomere (ED₅₀ 1,0 mg /kg) als ungefähr 2,8mal so wirksam wie das Racemat (ED₅₀ 2,8 mg/kg)

Die LD₅₀ von ι.-«-MethyI-«-hydrazino-//-(3.4-dihydroxyphenyl)-propionsäure an der Maus beträgt oral 2330 mg/kg und intravenös, 900 mg/kg. Für das Racemat betragen die Werte oral 3850 mg/kg und intravenös 1250 mg/kg.

In den folgenden Beispielen werden alle Teile, soweit nicht ausdrücklich anders angegeben, als Gewichtsteile angegeben.

Beispiel 1

A. Herstellung; von i.-4-(3,4-Dimethoxyberiizyl)-4-methylhydantoinsäure

Zu einer Lösung von 100 g (0,4V Mol) i.-H-Mcthyl-(3,4-dihydroxyphenyl)-alanin und 600 mg Natriumbisulfit in 500 rnl Wasser werden 57,6 g Kaliumcyanat gegeben, und die Lösung wird in einer Stickstoffalmosphäre 1 Stunde auf 6O⁰C erhitzt. Dann werden weitere 57,6 g Kaüumcyanat zugefügt, und das Erhitzen wird 2 Stunueii fortgesetzt. Eine Kernmagnetresonanzuntersuchung zeigt an, daß zu diesem Zeitpunkt etwa 90% der Aminosäure in l-4-(3,4-D(hydroKybenzyO-^methylhydantojnsiiure Übergeführt worden sind. Dieses Material wird ohne Isolierung wie folgt methyliert: Aus dem Reaktionsgemisch wird Wasser abdestilliert, bis Ammoniak nicht mehr nachweisbar ist. Der Rückstand wird bis zum ursprünglichen Volumen verdünnt, mit 20 ml 8n-Kaliumhydroxidlösung versetzt und auf 15° C abgekühlt.

ίο Die Lösung wird gut bewegt, während 566 ml 8 n-Kalitumhydroxidlösung und 376 ml (3,6 Mol) Dimethylsulfat gleichzeitig mit solcher Geschwindigkeit zugegeben werden, daß die Temperatur unterhalb 20⁰C gehalten wird. Die Zugabe nimmt etwa 1 Stunde

in Anspruch. Eine halbe Stunde später wird das Gemisch mit Äther extrahiert. Der Auszug enthält eine geringe Menge i.-5-(Dimethoxybenzyl)-3,5-dimethylhydantoin.

Die wäßrige Schicht wird mit Salzsäure auf einen pH-Wert von 2 angesäuert, und das ausgefällte Produkt wird durch Filtraf- rn entfernt. Nach dem Waschen mit Wasser und 'IYociknen erhält man 79 g der Hydantoinsäure (Ausbeute 59,4%). Eine analytische Probe wird durch Umkrisitallisicren aus Äthanol—Wasser hergestellt (Fp. 205 bis 207⁰C).

B. Herstellung von L-u-Methyl-n-hydrazino-/i-(3,4-dimethoxyphenyl)-propionsä.ure

Zu einer eiskalten Lösung der Hydantoinsäure der Arbeitsweise A (2,2 g; 7,8 mMol) in 15,6 ml 2,5 n-Kaliumhydroxid wird eine Lösung von Natriumhypochlorit gegeben (13,7ml; 0,71-n; 9,75 mMol). 5 Minuten nach Beendigung der Zugabe wird die

Lösung 1 ¹Z₁ Stunden auf 80° C erhitzt. Nach dieser Zeitspanne werden 45 ml Toluol :nd 0,8 ml Hydrazinhydrat zugefügt, und das Gemisch wird heftig bewegt, während 8 ml konzentrierte Salzsäure zugegeben werden. Das Gemisch wird bei 80° C 30 Minuten gerührt, dann werden die Phasen getrennt, und die wäßrige Schicht wird mit 25 rnl Toluol extrahiert. Die Toluolschicht enthält 3,4-Dimethoxyphenylaceton und seine Kondensationsprodukte. Die wäürige Schicht wird zur Trockne eingedampft und das erhaltene SaIzgemisch mit Äthanol digeriert. Die alkoholische Lösung wird mit Diethylamin neutralisiert (pH-Wert 6,4) und das ausgefällte Produkt filtriert, mit Äthanol gewaschen und getrocknet. Man erhält 1,25 g i.-n-Methyl-ii-hydrazino-/i-(3,4-dimethoxyphenyl)-propion- säure (Ausbeute 60%).

Eine analytische Probe wird aus Wasser umkristallisiert; Fp. 222 bis 224° C.

[„] AlCl₁LoSg _ 24,6°.

C. Herstellung von L-n-Methyl-

/i-(3,4-dihydroxyphenyl)-(i-hydrazino-propionsäure

Eine Mischung aus 10gderi.-«-Methyl-«-hydrazino-/?-(3,4-dimethoxyphenyI)-propionsäure und 150 ml konzentrierter Salzsäure wird in einem verschloasenen Rohr 2Stunden auf 120⁰C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird im Vakuum zur Trockne eingedampft und das Produkt mit Äthanol ausgelaugt. Die Hydrazinsäure wird durch Zugabe von Diethylamin bis zum pH-Wert 6,4 ausgefällt. Der Niederschlag wird filtriert, mit Äthanol gewaschen und getrocknet. Man erhält 6,5 g i.*ri-Methyl-/H3,4-dihydroxypheny1)-rt-hydrazino-propionsäure (73%). Durch LImkristallisieren

UV-Spektrum:
5£,°" 283 nm:

3.120.

aus Wasser, das eine geringe Menge Natriumbisulfit enthält, erhält man analytisch reines Material (Fp. 208⁰C unter Zersetzung).
W m^IQl -25,4°.

Beispiel 2

In eine Lösung von lOmMol der ι-u-Hydrazinort-mcthyl-/l-(3,4-dihydroxyphenyl)-propionsäure des Beispiels! in 50ml Äthanol wird Chlorwasserstoffes bis rur Sättigung eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wiird bei Raumtemperatur 24 Stunden gerührt und dann zur Trockne eingedampft. Das kristalline Äthylester-hydrochlorid wird aus einer Mischung von Äthanol und Äthyiacetat urnkristallisiert.

IR-Spektrum (Nujol):
1710cm"¹.

Massenspektrum:

NMR-Spcktrum (D₂O):

1.28 Λ (3-Protonen-Tripletl:. J = 7 Hz) CH., des Äthylesters, 1,58 <5 (3-Protonen-Singulett) α-Methyl, 3,05 Λ (2-Protoncn-Singulett) Benzylmcthylen. 4,28 Λ (2-Protonen-Quartett, J = 7 Hz) OCH₂, 6,8 Λ O-Protoncn-Multiplctt) aromatische Protonen.

181

131

123

HO

NHNH_:1

CO₂CH₂CHj\

CH₂

NHNH₂ HO

HO

NH

Claims

Patentanspruch:

i,-«-Hydrazino-«-nr»ethyl-/i-(3,4-dihydroxyp|ienyl-propionsäure mit einem Gehalt an dfm M-lsomeren von < 10 «fa der Formel

CH„

CH₂-C- COOH
NH — NH,