DE2109657A1

DE2109657A1 - meta Tyrosinester und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2109657A1
Application number: DE19712109657
Authority: DE
Inventors: Per Arvid Emil Göteborg Corrodi Hand Rudolf Askim Gaarder Jan Ornulf Göteborg Carlsson, (Schweden)
Original assignee: AB Hassle, Göteborg (Schweden)
Priority date: 1970-03-10
Filing date: 1971-03-01
Publication date: 1971-09-23
Also published as: CA933179A; SU457213A3; IE34996B1; NO132091C; NO132091B; ES399726A1; DE2109657C3; SU403163A3; DE2109657B2; NL7103099A; FR2085691B1; ES399725A1; ES388844A1; FR2085691A1; GB1315234A; AT307390B; IE34996L; ZA711121B; SE353528B; BE763773A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung Parkinsonscher Krankheit, Verbindungen, die eine solche Wirkung besitzen, ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen sowie pharmazeutische Präparate, die diese Verbindungen enthalten, -J ^?. ;-;

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Möglichkeit zu erhalten, Parkinsonsche Krankheit mit geringen Nebenwirkungen der therapeutisch wirksamen Verbindung zu heilen.

Es ist bekannt, daß die Aminosäure L-Dopa eine gegen bestimmte Symptoms der Parkinsonschen Krankheit, wie Steifheit, Bewe-

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PostfdMdn Fnnkfun/Mtln »7« Bank: Dreidner Bank AG, Wlubadtn, Konto-Nr. (76807

gungsarmut und Depressionen, therapeutisch aktive Verbindung ist und als solche auch gewöhnlich verv7endet wird. Die therapeutische Wirkung wurde von W. Birkmayer und O. Hornkiewicz in "Archiv für Psychiatrie und Zeitschrift für die gesamte Neurologie" 203, Seiten 560 bis 574 (1962), von G.C. Cotzias, P.S. Papavasilion und R. Gellene in "Hew England J. Med." 280, Seiten 337 bis 345 (1969) und in "Medical Letter" 11, Seiten 73 bis 75 (1969) beschrieben.

Die Behandlung mit L-Dopa verursacht jedoch verschiedene Nebenwirkungen, von denen übelheit, Erbrechen, niedriger Blutdruck, Psychosen und verminderte Absorption der natürlichen Aminosäure L-Tyrosin aus dem Intestinaltrakt, was zu einer Hypotyrosinämie führt, beschrieben wurden.

Es ist auch von W. Birkm.ayer aus "Wiener Zeitschrift für rlervenheilkunde und deren Grenzgebiete" 18, Seiten 369 bis 386 (1966) bekannt, daß im Gegensatz zu L-Dopa die Aminosäure meta-Tyrosin keine Wirkung auf Patienten mit Parkinsonscher Krankheit hat.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es möglich ist, die Symptome der Steifheit und Bewegungsarmut bei Patienten mit Parkinsonscher Krankheit zu erleichtern, indem man eine therapeutisch aktive Menge von Estern von dl- und L-meta-Tyrosin der allgemeinen Formel

COOR
H₂N-J-H

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worin R eine niedermolekulare geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, als Base oder als Salz einer pharmazeutisch verträglichen Säure verabreichte

Die Erfindung betrifft insbesondere die neuen Verbindungen der allgemeinen Formel

COOR

Η,Ν-Η—Κ

OH

worin R eine niedermolekulare geradkettige oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, in der Form der freien Basen oder der Salze pharmazeutisch verträglicher Säuren, wobei die Verbindungen in der dl- oder L-Form vorliegen. Beispiele von Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung sind:

dl-m-Tyrosinmethylester dl-m-Tyrosinäthylester dl-m-Tyros inpropyles ter dl-m-Tyrosinisopropylester L-ni-Tyrosinir-ethylester L-ir.-Ty r ο s in Li thy 1 e s t er L-m-Tyrosinpropylester L-m-Tyrosinisonropylester

Diese neuen Verbindungen können mit Hilfe der nachfolgend aufgeführten Verfahren hergestellt werden.

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Gemäß dem Reaktionsschema

CH₉-CH(NH₉)COOH

CH₉CH (NH₉)COOR

+ ROH

OH

worin R die obige Bedeutung hat. Die Reaktion kann auch vorzugsweise in Anwesenheit von Thionylchlorid (S0Cl₉) oder Dicyclohexylcarbodiimid (CgH₁₁N)₂C durchgeführt werden. Dies gilt für das Racernat sowie für die L-Form.

B. Gemäß der Reaktionsgleichung (Hal)

CH₂CH(NH₂)COOR

Pd/H

OH

worin Hal Cl, Br oder I bedeutet, η eine Zahl von 1 bis 4 ist

und R die obige Bedeutung hat. Dabei erfolgt eine Dehalogenierung der mono- oder polyhalogenierten Ester von dl- oder L-m-Tyrosin.

C. Ge^äß der Reaktionsgleichung

CH₂CII(NH₂) COOR CH₂CH(NH₂) COOR

Pd/C _v

^OCH2^C6ⁿn^Xm

^0H

worin R die obige Bedeutung hat, X ein Wasserstoffatom oder eine niedermolekulare Alky!gruppe bedeutet, η + m 5 ist. Dabei erfolgt eine Hydrierung von O-Aralkyläthern von Estern des dl- oder L-m-Tyrosins.

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Die Verbindungen nach der Erfindung liegen in der Form optisch aktiver Enantiomere vor, die in irgendeiner grundsätzlich für die Auftrennung eines Amins bekannten Weise isoliert v/erden können,und eine solche Auftrennung liegt im Gedanken der vorliegenden Erfindung.

Das gemäß den oben erwähnten Reaktionen erhaltene Racemat kann in seine Enantiomeren aufgetrennt werden, indem man die freie Base in ein Salz oder ein Amid einer optisch aktiven Säure, wie Weinsäure, Kampfersulfonsäure, Bromkampfersulfonsäure, Maleinsäure oder einer anderen optisch aktiven Säure überführt, die kristalline Salze mit dem Amin bildet, worauf dann das Amin nach üblicher Trennung des so erhaltenen Diastereoisomerengemisches gewonnen wird.

Die neuen Verbindungen nach der Erfindung können in der Form von Salzen physiologisch verträglicher Säuren verabreicht werden. Geeignete Säuren, die verwendet werden können, sind Chlorwasserstoff säure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Fumarsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Maleinsäure oder Succinsäure.

Außerdem umfaßt der Erfindungsgedanke pharmazeutische Präparate, die als aktiven Bestandteil wenigstens eine der Verbindungen nach äör Erfindung zusammen mit einem pharmazeutischen Trägermaterial umfassen. Solche Präparate können für orale, rektale oder parenterale Verabreichung hergestellt werden.

Um ein pharmazeutisches Präparat, das eine Verbindung nach der vorliegenden Erfindung in der Form einer Base oder eines phar-

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mazeutisch verträglichen Salzes enthält, in der Form von Dosierungseinheiten für orale Verabreichung herzustellen, kann der aktive Bestandteil mit einem festen pulverfömigen Trägermaterial vermischt werden, wie beispielsweise nit Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärke, wie Kartoffelstärke, Maisstärke, Amylopectin, Cellulosederivaten oder Gelatine, und kann auch ein Schmiermittel, wie Magnesiumstearat oder Calciumstearat oder ein Carbowachs oder ein anderes Polyäthylenglycolwachs eingearbeitet bekommen, worauf das fertige Gemisch in Form von Tabletten oder Drageekernen zum überziehen verpreßt wird. Wenn überzogene Tabletten erforderlich sind, können die Kerne mit einer konzentrierten Zuckerlösung beschichtet werden, die beispielsweise Gummi arabicum, Talkum und/oder Titandioxid enthalten kann. Stattdessen können die Tabletten auch mit einem Lack überzogen werden, der in einer? flüchtigen organischen Lösungsmittel oder einen Gemisch organischer Lösungsmittel gelöst vorliegt. Diesen Überzügen können auch Farbstoffe zugesetzt werden. Zur Herstellung weicher Gelatinekapseln (perförmiger geschlossener Kapseln), die aus Gelatine und beispielsweise Glycerin bestehen, und zur Herstellung ähnlicher geschlossener Kapseln kann die aktive Substanz mit einem Carbowachs vermischt werden. Harte Gelatinekapseln können Granulate der aktiven Substanz in Kombination mit festen pulverförmigen Trägermaterialien, wie Lactose, Saccharose» Mannit, Stärken (wie beispielsweise Kartoffelstärke, Maisstärke oder Amylopectin), Cellulosederivaten oder Gelatine, enthalten und außerdem ebenfalls Magnesiumstearat oder Stearinsäure ent-

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halten. Dosierungseinheiten für rektale Verabreichung können Suppositorien sein, die die aktive Substanz im Geniisch mit einer neuetralen Fettbase umfassen, oder sie können Gelatinerektalkapseln sein, die die aktive Verbindung im Gemisch mit einem Carbowachs oder anderen Polyäthylenglycalwachsen umfassen. Jede Dosierungseinheit enthält vorzugsweise 1 bis 500 mg aktiven Bestandteil.

Flüssige Präparate für orale Verabreichung können in der Form von Sirupen, Suspensionen oder Emulsionen vorliegen und beispielsweise etwa 0,1 bis etwa 20 Gewichts-% der aktiven Verbindung sowie gegebenenfalls Susatzstoffe, wie Stabilisierungsmittel, Suspendiermittel, nispergiermittel, geschmacksverbessernde Stoffe und/oder Süßungsmittel,enthalten.

Flüssige Präparate für rektale Verabreichung können in der Form wässriger Lösungen vorliegen, die etwa 0,1 bis 10 Gewichts-% der aktiven Verbindung enthalten und außerdem gegebenenfalls Stabilisierungsmittel und/oder Puffermittel enthalten können.

Für parenterale Verabreichung mit Hilfe von Injektionen kann das Trägermaterial eine sterile, parenteral verträgliche Flüssigkeit sein, wie pyrogenfreies Fasser oder eine wässrige Lösung von Polyvinylpyrrolidon oder ein parenteral verträgliches Öl, wie Arachisöl, und gegebenenfalls ein Stabilisierungsmittel und/oder Puffermittel enthalten. Aus Gründen der Bequemlichkeit könnte es erwünscht sein, die Dosierungseinheiten der Lösung in Ampullen einzuschließen.

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Die Dosierungsmenge für einen Patienten hänqt von den verblendeten aktiven Verbindungen, der Art der Verabreichung und der erwünschten therapeutischen Wirkung ab. Allgemein variiert die Dosis zwischen 1,25 mg bis etwa 125 mg je kg Körpergewicht intravenös, während für eine einmalige orale Dosis 10 bis 150 mg je kg Körpergewicht zweckmäßig sind.

Die folgenden Beispiele dienen der v/eiteren Srläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

10 g dl-m-Tyrosin wurden in 100 ml Methanol suspendiert, das mit HCl-Gas gesättigt war. Nach 12 Stunden Rückflußkochen wurde das Lösungsrittel durch Verdampfen entfernt, worauf der Rückstand, 12, 7 g dl-m-Tyrosinmethylesterhydrochlorid, aus

um-Äthylacetat kristallisiert wurde. Schmelzpunkt 130° C.

«r

Beispiel 2

10 g dl-m-Tyrosin wurden in 100 ml Äthanol suspendiert, das mit HCl-Gas gesättigt worden war. Mach 12-stündigem Rückflußkochen wurde das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt, worauf der Paickstand, 13,5 g dl-m-Tyrosinäthylesterhydrochlorid, nicht kristallisierte. Das Hydrochlorid des *\ thy !esters wurde darauf in bekannter ™eise in die freie Base umgewandelt. Dabei erhielt man 11,5 g dl-m-Tyrosinäthylester mit einem Schmelzpunkt von 121° C.

1 0 9 P .. π / 1 8 3 5

Beispiel 3

Zu 10 g dl-m-Tyrosin in 100 ml Methanol wurden 10 ml Thionylchlorid unter Eiskühlen zugesetzt. Nach 2 Stunden bei 0° C wurde das Lösungsmittel verdampft und der Rückstand, 12,7 g dl-m-Tyrosinmethylesterhydrochlorid, aus Äthylacetat umkristallisiert. Schmelzpunkt 180° C.

In gleicher Weise wurden die Äthyl-, Propyl- und Isopropylester von dl-m-Tyrosin hergestellt.

Beispiel 4

Zu 10 g dl-m-Tyrosin, das in 100 ml Äthanol suspendiert war, wurden 13 g Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt. Nach einigen Stunden bei 20° C wurde Wasser zugesetzt und der dabei gebildete Ester drei mal mit Äther oder Äthylacetat extrahiert. Nach Verdampfen des Lösungsmittels erhielt man die freie Basis dl-m-Tyrosinäthylester in einer Menge von 11,5 g Base mit einem Schmelzpunkt von 121° C. In entsprechender Weise wurden auch die Methyl-, Propyl- und Isopronylester von dl-ra-Tyrosin hergestellt.

Beispiel 5

10 g L-m-Tyrosin, das in 100 ml Methanol suspendiert war, wurden mit HCl-Gas gesättigt. Nach 12-stündigem Rückflußkochen wurde das Methanol durch Verdampfen entfernt, worauf der Rückstand, 12 g L-m-Tyrosinmethylesterhydrochlorid, aus Äthylacetat umkristallisiert wurde. Schmelzpunkt 205 C, Z^ +83,7° (c = 2, Äthanol).

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Beispiel 6

10 g L-m-Tyrosin in 100 ml Äthanol suspendiert, wurden nit HCl-Gas gesättigt. Nach 12-stündigem Rückflußkochen v/urde das Äthanol durch Verdampfen entfernt. Der Rückstand, 13,5 g L-m-Tyrosinäthylesterhydrochlorid, wurde in an sich bekannter Weise in die freie Base umgewandelt. Die Drehung der L-Form betrug /öC/q⁰ = -4,95° (c = 4, 1 η HCl); /oÜ^ = +16,52°

(c = 2, Äthanol); Z^/365 = +3,18° (C = 4, 1 η HCl); ZcX/

= +70,70° (c = 2, Äthanol).

In entsprechender Weise wurden auch L-m-Tyrosinpropylester und -isopropylester hergestellt.

Beispiel 7

2,88 g dl-4-Brom~3-hydroxyphenylalaninäthylester, gelöst in 30 ml Äthanol, wurden katalytisch in Anwesenheit von 0,5 g Pd auf Kohle hydriert, nach Absorption von 0,Ol Mol H₃ wurde das Gemisch filtriert, das Lösungsmittel verdampft und das ausgefällte Hydrobromid von dl-m-Tyrosinäthylester in die freie Base mit einem Schmelzpunkt von 121° C umgewandelt.

Beispiel 8

5 g (0,016 Mol) dl-3-Benzyloxyphenylalaninäthylester, gelöst in 50 ml Äthanol, wurden katalytisch in Anwesenheit von 0,5 g Pd-C-Katalysator hydriert. Nach Absorption einer äquivalenten Wasserstoffmenge (0,016 Mol) hörte die Reaktion auf.Nach dem Filtrieren und Verdampfen im Vakuum erhielt man 3,2 g dl-m-Tyrosinäethy!ester. Schmelzpunkt 121 C.

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Beispiel 9

4,3 g dl-n-Tyrosinnethylester in 50 ml Methanol wurden mit 7,2 g D-Weinsäure behandelt. Nach einigen Stunden wurden die gebildeten Kristalle abgesaugt und aus Methanol-Xthylacetat umkristallisiört. Danach wurde das Produkt in das Hydrochlorid in bekannter Weise umgewandelt. /pC/^GB ^{= +33}'⁷° (c = 2, Äthanol).

In entsprechender Weise wurden auch dl-m-Tyrosinäthy!ester, dl-m-Tyros inisopropy les ter und dl-Fi-Tyrosinpropylester zu den L-m-Tyrosinäthylester, /öC/i^L = + 70,70° (c = 2, Äthanol),

— JQ J

L-m-Tyros inisopropy les ter und L-ra-Tyrosinpropylester aufgetrennt. Das L-m-Tyrosinpropylesterhydrochlorid besaß einen Schmelzpunkt von 99 bis 101° C und eine Drehung /^C?^ = +103,0° (c=l, Äthanol).

Die Verbindungen nach der vorlipgendenErfindung besitzen therapeutische Eigenschaften von großem wert, da sie die ^ynntone von· Parkinsonscher Krankheit verringern.

F.s wurden die folgenden beiden Experimente durchgeführt, die gute Tiermodelle für Parkinsonsche Krankheit bei Mäusen und Ratten sind, um die therapeutische I'^Tirksankeit festzustellen.

Blockade von durch Reserpin induzierter I'atatonie.

Um in einer ersten Versuchsreihe die Blockierung von nit Reserpin induzierter Katatonie herauszufinden, wurden ^Mäusen i.p. 5 η?σ Reserpin je kg Körpergewicht injiziert, vorauf die Mäuse nach einer kurzen Zeit ein Syndrom erhielten, das durch -Steifheit, Bewegungsarmut in den Muskeln und Katatonie gekenn-

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zeichnet war. Dieses Syndrom stellt das klinische Erscheinungsbild von Parkinsonscher Krankheit dar.

Danach wurde durch Verabreichung von Verbindungen, die in der Lage sind, die Dopaminrezeptoren des Gehirns zu stimulieren, diese Katatonie umgekehrt.

L-Dopa, L-m-Tyrosinäthy!ester und L-m-Tyrosinmethylester zeigten sich bei diesem Versuch in Dosierungen von 300 bis 400 mg je kg Körpergewicht, i.p. injiziert, als äguipotent, wobei jedoch die Ester von L-m-Tyrosin eine längere Dauer der Blockade dieser Katatonie ergaben (60 Minuten im Gegensatz zu L-Dopa, das bei der gleichen Dosierung nur 30 Minuten blockierte). Die dl-m-Tyrosinester besitzen dabei die halbe Aktivität im Vergleich mit den L-m-Tyrosinesterninfolge der Tatsache, daß die D-m-Tyrosinester inaktiv sind.

Drehung bei Ratten mit einseitiger Schädigung in den Higro-Neostriatum-Dopaminneuronen

männlichen Ratten wurde einseitig in der Substantia nigra (5-Hydroxydopamin injiziert, wobei die dopaminergischen Nigro-Neostriatum-Neuronen degenerierten (die Methode wurde von U. üngerstedt in "European Jour, of Pharmacol." 5, Seite 107 (1968) beschrieben) . 1-Jach zwei Monaten wurden diese Tiere einseitig überempfindlich gegenüber zerebral aktiven.Dopaminrezeptoren stimulierenden Verbindungen. Wenn in solchen Fällen eine solche dopaminergische Verbindung verabreicht wird, beginnt das Tier, sich um sich selbst zu drehen, und zwar weg von der geschädigten Seite. Die Drehungsfrequenz und die Dauer

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der Drehung kann dabei leicht gemessen werden. Das Ergebnis eines solchen Tests ist in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Tabelle

Verbindung	Dosis mg/kg Körperge wicht i«p·	Drehungsfre- quenz^- Minuten	Dauer, Minuten
L-Dopa	100	10 - 20	60
L-m-Tyrosin- äthy!ester	100	.10 - 20	60
L-m-Tyrosin- me thy!ester	100	10 - 20	60
dl-m-Tyrosin- äthylester	200	10 - 20	60
dl-m-Tyrosin- methylester Ot-Methyltyrosin- methy!ester	200 500	10-20 keine Wir kung , stark sedativer Effekt	60
3 /X-Dimethyl- tyrosinäthyl- ester	1000	keine Wir kung, stark sedativer Effekt

Auch bei diesem Test waren also die L-m-Tyrosinester dem L-Dopa äquipotent. Die dl-m-Tyrosinester besitzen dabei die halbe Aktivität aus dem oben angegebenen Grund. Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß die strukturell ähnlichen Verbindungen oC-Methyltyrosinmethylester und 3 ,<X-Dimethyltyrosinäthylester keine Wirkung besaßen, d.h. die Ratten nicht begannen, sich zu drehen. Die sedative Wirkung wird durch die Verarmung

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an Noradrenalin und Dopamin durch diese Ester von OC-Methylp-tyrosin verursacht. Ester der natürlichen Aminosäure L-Tyrosin sind inaktiv in allen beschriebenen Versuchen.

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Claims

Patentansprüche

' 1.)meta-Tyrosinester der allgemeinen Formel

COOR

J CII₂

on

worin R eine niedermolekulare aeradkettige oder verzweigtket- ^ tige*Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, in der dl- oder L-Forin und deren Salze pharmazeutisch verträglicher Säuren.
2. dl-n-Tyrosinmethylester.
3. L-m-Tyrosinäthylester.
4. Verfahren zur Herstellung von ir.eta-Tyrosinestern nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man ä) dl-m-Tyrosin der Formel

COOJC^V ^

OJI

nit einer Verbindung der allgemeinen Formel ROH in Gegenwart einer Säure, von Thionylchlorid oder Dicyclöhexylcarbodiimid umsetzt oder

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b) L-in-Tyrosin der Formel

coqPC

CII ι

on

nit einer Verbindung der allgemeinen Formel ROH umsetzt oder

c) mono- oder polyhalogenierte Ester von dl- oder L-m-Tyrosin der allgemeinen Formel

COOR

. . H N-l— H ^ I

OH

worin Hal Cl, Br oder I bedeutet, η eine Zahl von 1 bis ist und R die obige Bedeutung hat, katalytisch hydriert oder

d) o-? ralkylather von dl- oder L-ni-Tyrosin der allgemeinen

Formel

COOR

CH₂

worin X ein Wasserstoffaton oder eine niedermolekulare Alkylgruppe bedeutet, η + m ganze Zahlen bedeuten, deren

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Summe 5 ist und R die obic;e Bedeutung hat, katalytisch hydriert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nan das gev/onnene Racemat in seine optisch aktiven Enantiomere^ auftrennt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß n;ar; das Racemat unter Gewinnung der optisch aktiven L-Form auftrennt.
7. Mittel zur Behandlung der Symptome Parkinsonscher Krankheit

für orale, rektale oder parenterale Verabreichung, dadurch a gekennzeichnet, daß es zusammen mit einem an sich bekannten pharmazeutischen Trägermaterial als aktiven Bestandteil wenigstens einen meta-Tyrosinester der allgemeinen Formel

COOR

OH

oder ein pharmazeutisch verträgliches Säuresalz hiervon enthält, worin R eine niedermolekulare geradkettige oder verzv/eigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet und der Ester in der dl- oder L-Form vorliegt.
8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es die Äthylester oder Methylester oder deren pharmazeutisch verträgliche Säuresalze enthält.

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