DE2109657C3 - DL-m-Tyrosinester und L-m-Tyrosinester, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel - Google Patents

Description

a) DL-m-Tyrosin oder L-m-Tyrosin der Formel COOH

H₂N-J-H
CH,

OH

mit einem Alkohol der allgemeinen Formel ROH in Gegenwart einer Säure von Thionylchlorid oder Dicyclohexylcarbodiimid umsetzt oder

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

(HaI)_n

OH

worin Hal Cl, Br oder J bedeutet, η eine Zahl von 1 bis 4 ist und R die obige Bedeutung hat, katalytisch hydriert oder

c) O-Aralkyläther von dl- oder L-m-Tyrosin der allgemeinen Formel

H₂N

COOR

f»

CH₁

und R die obige Bedeutung hat, katalytisch hydriert und aus dem Racemat gegebenenfalls die optisch aktive L-Form abtrennt.

3. Mittel zur Behandlung der Symptome Parkinsonscher Krankheit Für orate, rektale oder parenterale Verabreichung, enthaltend als aktiven Bestandteil wenigstens eine Verbindung nach Anspruch 1 zusammen mit einem bekannten pharmazeutischen Trägermaterial.

worin X ein Wasserstoffatom oder eine niedermolekulare Alkylgruppe bedeutet, η und in sianze Zahlen bedeuten, deren Summe 5 ist.

Gegenstand der Erfindung sind DL-m-Tyrosinester

und L-m-Tyrosinester, Verfahren zu deren Herstellung sowie diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel entsprechend den vorstehenden Patentansprüchen 1 mit 3.

Es ist bekannt, daß L-3,4-Dihydroxyphenyll-alanin eine gegen bestimmte Symptome der Parkinsonschen Krankheit, wie Steifheit, Bewegungsarmut und Depressionen, therapeutisch aktive Verbindung ist und als solche verwendet wird. Die therapeutische V/irkung ist in »Archiv Tür Psychiatrie und Zeitschrift Tür die uesamte Neurologie«, Bd. 203, 1962, S. 560 bis 574;

Γη »New England J. Med.«, Bd. 280, 1969, S. 337 bis

345. und in »Medical Letter«, Bd. 11,1969, S. 73 bis 75, beschrieben.

Die Behandlung mit L-3,4-Dihydroxyphenylalanin verursacht jedoch verschiedene Nebenwirkungen, von denen Übelkeit, Erbrechen, niedriger Blutdruck, Psychosen und verminderte Absorption der natürlichen Aminosäure L-Tyrosin aus dem Intestinaltrakt, und daraus resultierende Hypotyrosinämie beschrieben wurden.

Es ist auch aus »Wiener Zeitschrift für Nervenheilkunde und deren Grenzgebiete«, Bd. 18, 1966, S. 369 bis 386, bekannt, daß im Gegensatz zu L.-3,4-Dihydroxyphenylalanin die Aminosäure meta-Tyrosin keine Wirkung auf Patienten mit Parkinsonscher Krankheit hat.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, neue Mittel zur Behandlung von Parkisonismus zur Verfügung zu stellen, die möglichst geringe Nebenwirkungen haben.

Die neuen Verbindungen nach der Erfindung sind DL-m-Tyrosinester und L-m-Tyrosinester der allgemeinen Formel

OH

worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, und deren pharmazeutisch verträgliche Salze. Beispiele dieser Verbindungen sind

DL-m-Tyrosinmethylester,
DL-m-Tyrosinäthylester,

DL-m-Tyrosinpropylester,
DL-m-Ty rosinisopropylester,
L-m-Tyrosinmetbylester,

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L-m-Tyrosinäthylester,
L-m-Tyrosinpropylester und
L-m-Tyrosinisopropylester.

überraschenderweise ist es möglich, mit Mitteln, die wenigstens eine dieser Verbindungen zusammen mit einem bekannten pharmazeutischen Trägermaterial enthalten, die Symptome der Steifheit und Bewegungsarmut bei Patienten mit Parkinsonismus ohne unangenehme Nebenwirkungen zu erleichtern. Die neuen Verbindungen können mit Hilfe der nachfolgend aufgeführten Verfahren in an sich bekannter Weise hergestellt werden:

A. Gemäß dem Reaktionsschema

CH₂-CH(NH₁)COOH

H ⁺

Ca

OH +ROH

CH₂CH(NH₂)COOR

OH

worin R die obige Bedeutung hat. Die Reaktion wird vorzugsweise in Anwesenheit von Thionylchlorid oder Dicyclohexylcarbodiimid durchgeführt.
B. Gemäß der Reaktionsgleichung

CH₂CH(NH₂)COOR

(HaI)_n

OH

Pd/H,

CHXH(NH₁)COOR

OH

worin Hal Cl, Br oder J 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-m- oder L-m-Tyrosin.

C. Gemäß der Reaktionsgleichung

CH₁CH(NH₁)COOR

Pd/C

H,

OCH₂C₆H₁₁X₁₁₁
CH₁CH(NH₁)COOR

OH

worin R die obige Bedeutung hat. X ein Wasserstoff657-vJ

atom oder eine niedermolekulare Alkylgruppe bedeutet und η und m 5 ist. Dabei erfolgt eine Hydrierung der O-Aralkyläther von Estern des DL-m- oder L-m-Tyrosins.

Die Verbindungen nach der Erfindung liegen in der Form optisch aktiver Enantiomere vor. die in irgendeiner grundsätzlich für die Auftrennung eines Amins bekannten Weise aufgetrennt werden können. Das Racemat kann in seine Enantiomeren aufgetrennt

ίο 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 Saure überführt, die kristalline Salze mit dem Amin bildet,

is worauf dann das Amin nach üblicher Trennung des so erhaltenen Diastereoisomerengemisches isoliert wird.

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

Um ein pharmazeutisches Präparat, das eine Verbindung nach der Erfindung in der Form einer Base oder einis pharmazeutisch verträglichen Salzes enthält, in der Form von Dosierungseinheiten für orale Verabreichung herzustellen, kann der Wirkstoff mit einem festen pulverformigen Trägermaterial vermischt werden; beispielsweise mit Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärke, wie Kartoffelstärke, Maisstärke, Amylopectin, Cellulosederivaten oder Gelatine. Dem Mittel kann auch ein Schmiermittel, wie Magnesiumstcarat oder Calciumstearat, ein Carbowachs oder ein anderes Polyäthylenglykolwachs zugesetzt werden, worauf das fertige Gemisch in Form von Tabletten oder Drageekernen zum überziehen verpreßt wird. Zur Herstellung weicher Gelatinekapseln (perlförmiger 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, und außerdem ebenfalls Magnesiumstearat oder Stearinsäure enthalten. Dosierungseinheiten für rektale Verabreichung können Suppositorien sein, die die aktive Substanz im Gemisch mit einer neutralen Fettbase umfassen, oder sie können GeIalinercktalkapseln sein, die die aktive Verbindung im Gemisch mit einem Carbowachs oder anderen PoIyäthylenglykolwachsen umfassen. Jede Dosierungseinheit enthält zweckmäßig 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 20 Gewichtsprozent der aktiven Verbindung sowie gegebenenfalls Zusatzstoffe, wie Stabilisierungsmittel, Suspendiermittel, Dispergiermittel, geschmacksverbessernde Stoffe und/oder Süßungsmittel, enthalten.

Flüssige Präparate für rektale Verabreichung können in der Form wäßriger Lösungen vorliegen, die etwa 0,1 bis 10 Gewichtsprozent der aktiven Ver-

bindung und außerdem gegebenenfalls Stabilisierungsmittel und/oder Puffermittel enthalten.

Für parenterale Verabreichung mit Hilfe von Injektionen kann das Trägermaterial eine sterile, parenteral verträgliche Flüssigkeit sein, wie pyrogenfreies Wasser, eine wäßrige Lösung von Polyvinylpyrrolidon oder ein parenteral verträgliches öl, wie Arachisöl. und gegebenenfalls ein Stabilisierungsmittel und oder Puffermittel enthalten.

Die Dosierungsmenge für einen Patienten variiert allgemein zwischen 1,25 mg und etwa 125 mg je Kilogramm Körpergewicht intra'/enös. während für eine einmalige orale Dosis 10 bis 150 mg je Kilogramm Körpergewicht zweckmäßig sind.

Beispiel 1

10 g DL-m-Tyrosin wurden in 100 ml Methanol suspendiert, das mit HCl-Gas gesättigt war. Nach 12 Stunden Erhitzen unter Rückfluß wurde das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt, worauf der Rückstand, 12.7 g DL-m-Tyrosinmethylesterhydrochlorid, aus Äthylacetat umkristallisiert wurde. Fp. = 180 C.

Beispiel 2

10 g DL-m-Tyrosin wurden in 100 ml Äthanol suspendiert, das mit HCl-Gas gesättigt worden war. Nach 12stündigem Erhitzen unter Rückfluß wurde das Lösungsmittel durch Verdampfen entfernt, worauf der Rückstand. 13.5 g DL-m-Tyrosinäthylesterhydrochlorid, nicht kristallisierte. Das Hydrochlorid des Äthylesters wurde- in bekannter Weise in die freie Base umgewandelt. Dabei erhielt man 11.5g ni.-m-Tyrosinäthylestcr. Fp. = 121 C.

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 umkristallisicrt. Fp. = 180 C.

In gleicher Weise wurden die Äthyl-. Propyl- und lsopropylester von »i.-m-Tyrosin hergestellt.

Beispiel 4

Zu 10 g Di.-m-Tyrosin.dasin 100 ml Äthanol suspendiert war. wurden 13 g Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt. Nach einigen Stunden bei 10 C wurde Wasser zugegeben und der gebildete Ester dreimal mit Äther oder Äthylacetat extrahiert. Nach Verdampfen des Lösungsmittels erhielt man den Di.-m-Tyrosinäthylester in einer Menge von 11.5 g. Fp. = 121 C. In entsprechender Weise wurden auch die Methyl-. Propyl- und lsopropylester von DL-m-Tyrosin hergestellt.

e ι s ρ ι e ι

Line Suspension von 10 g i.-m-Tyrosin in H)OmI Methanol wurde mit HCl-Gas gesättigt. Nach 12stündiiiem Erhitzen unter Rückfluß wurde das Methanol durch Verdampfen entfernt und der Rückstand. 12 g ι -m-luosiiimellnleMcrhulroclilorid. aus Allylacetat umkristallisiert. Fp
(t = 2, Äthanol).

= 205 C, L.i]iis = + 83.7 C

Beispiel 6

Eine Suspension von iOg i.-m-Tyrosin in 100 ml Äthanol wurde mit HCl-Gas gesättigt. Nach '^ständigem Erhitzen unter Rückfluß wurde das Äthanol durch Verdampfen entfernt. Der Rückstand, 13,5 g

ίο L-m-Tyrosinäthylesterhydrochlorid, wurde in an sich bekannter Weise in die freie Base umgewandelt. Die Drehung betrug [«]: = 4,95'' ic = 4,1 n-HCl); [„]· = +16,52 (c = 2,Äthanol); H^₅ = +3,18 (c = 4.1 n-HCl); [</]^s = +70,70" ic = 2. Äthanol).

In entsprechender Weise wurde auch L-m-Tyrosinpropylester und -lsopropylester hergestellt.

Beispiel 7

2.88 g DL^-Brom-S-hydroxyphenyl-analin-äthylester. gelöst in 30 ml Äthanol, wurden katalytisch in Anwesenheit von 0.5 g Pd auf Kohle hydriert. Nach Absorption von 0.10 Mol H₂ wurde das Gemisch liitriert. das Lösungsmittel verdampft und das ausgefällte Hydrobromid von DL-m-Tyrosinäthylestcr in die freie Base. Fp. = 121 C. umgewandelt.

,o B e i s ρ i e 1 8

5 g (0.016MoI) DL-3-Bcnzyloxyphenyl-alaninäthylcster. gelöst in 50 ml Äthanol, wurden katalytisch in Abwesenheit von 0.5 g Pd-C-Katalysator hydriert. (5 Nach Absorption einer äquivalenten Wasserstoffmenge (0.016 Mol) hörte die Reaktion auf. Nach dem Filtrieren und Verdampfen im Vakuum erhielt man 3.2 g ni.-m-Tyrosinälhylester. Fp. = 121 C.

Beispiel 9

4.3 g DL-m-Tyrosinmethylestcr in 50 ml Methanol wurden mit 7.2 g D-Weinsäure behandelt. Nach einigen Stunden wurden die gebildeten Kristalle abgesaugt und aus Methanol-Äthylacetat umkrislallisiert. Danach wurde das Produkt in das Hydrochlorid in bekannter Weise umgewandelt. ['iJjÜs = + 83.7 (<■ = 2. Äthanol).

In entsprechender Weise wurden auch DL-m-Tvrosinäthylesler. dl - m - Tyrosinisopropylester und DL-m-Tyrosinpropylester zu i.-m-Tyrosinäthylcster. ['(]^|_s = +70.70 (c = 2. Äthanol). i.-m-Tyrosinisopropylester und i.-m-Tyrosinpropylestcr aufgetrennt.

Das L-m-Tyrosinpropylesterhydrochlorid besaß einen Schmelzpunkt von 99 bis 101 C und eine Drehung [>]²,?_l5 = +103.0 ic = 1. Äthanol).

Ls wurden die folgenden beiden Experimente durchgeführt, die gute Tiermodelle für Parkinsonismus bei Mäusen und Ratten sind, um die therapeutische Wirksamkeit festzustellen.

Blockade von durch Reserpin induzierter Katatonie

Im in einer ersten Versuchsreihe die Blockierung \on mit Reserpin induzierter Katatonie herauszufinden, wurden Mäusen i.p. 5 mg Reserpin je Kilogramm Körpergewicht injiziert, worauf die Mäuse nach einer

kurzen Zeit ein Syndrom bekamen, das durch Steifheit, Bewegungsarmut in den Muskeln und Katatonie gekennzeichnet war. Dieses Syndrom stellt das klinische Erscheinungsbild von Parkinsonismus dar.

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

L-3,4-Dihydroxyphenylalanin, L-m-Tyrosiriäthylester und L-m-Tyrosinmethylestcr zeigten sich bei diesem Versuch in Dosierungen von 300 bis 400 mg je Kilogramm Körpergewicht, i.p. injiziert, als äquipotent, wobei jedoch die Ester von L-m-Tyrosin eine längere Dauer der Blockade dieser Katatonie ergaben (60 Minuten im Gegensatz zu L-3,4-Dihydroxyphenylalanin, das bei der gleichen Dosierung nur 30 Minuten blockierte). Die DL-m-Tyrosinester besitzen dabei die halbe Aktivität gegenüber den L-m-Tyrosinesv.ern infolge der Tatsache, daß die D-m-Tyrosinester inaktiv sind.

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

Männlichen Ratten wurde einseitig in der Subtantia nigra 6-Hydroxydopamin injiziert, wobei die dopaminergischen Nigro-Neostriatum-Neutronen degenerierten (die Methode wurde von U. Ungersteclt in »European Jour, of Pharmacol.«, Bd. 5, 1968, S. 107, beschrieben). Nach 2 Monaten wurden dies;e Tiere einseitig überempfindlich gegenüber zerebral aktiven, Dopaminrezeptoren stimulierenden Verbindungen. Wenn in solchen Fällen eine 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 der Drehung kann dabei leicht bestimmt werden. Das Ergebnis eines solchen Testes ist in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.

Verbindung

L-3,4-Dihydroxy-

phcnyl-alanin

L-m-Tyrosin-

äthylcster

L-m-Tyrosin-

methylester

iiL-m-Tyrosin-

äthylester

DL-m-Tyrosin-

methylester

u-Methyltyrosin-

methylester

3,a-Dimethyltyrosinäthylester

Dosis

mg/kg

Körper-

gewichl

i.p.

100
100
100
200
200
500

1000

Drchungs- Dauer frequenz¹

Minuten

10—20 ,10 -20 10-20 10—20 10—20

M in u (cn

60 60 60 60 60

keine Wirkung,

stark sedativer

Effekt

keine Wirkung,

stark sedativer

Effekt

Auch bei diesem Test waren also die L-m-Tyrosinester dem L-3,4-Dihydroxyphenyl-alanin äquipotent. Die DL-m-Tyrosinester besitzen dabei die halbe Aktivität aus dem oben angegebenen Grund. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die strukturell ähnlicher Verbindungen «-Methyltyrosinmethylester und 3,u-Dimethyltyrosinäthylester keine Wirkung besaßen d. h. die Ratten nicht begannen, sich zu drehen Die sedative Wirkung wird durch die Verarmung ar Noradrenalin und Dopamin durch diese Ester voi 'i-Methyl-p-tyrosin verursacht. Ester der natürlichei Aminosäure L-Tyrosin sind inaktiv in allen beschrie benen Versuchen.

509 681/1

Λ Oft·*

Claims (2)

Patentansprüche:

1. OL-m-Tyrosinester und L-m-Tyrosinester der allgemeinen Formel

COOR

worin R eine Alkyl gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet, und deren pharmazeutisch verträgliche Salze.

2. Verfahren zur Herstellung von m-Tyrosinestern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise