DE2210230A1 - Verwendung bestimmter thioaether als antimikrobielle und zytostatische mittel - Google Patents

Verwendung bestimmter thioaether als antimikrobielle und zytostatische mittel

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Description

  • Verwendung bestimmter Thioäther als antimikrobielle und zytostatische Mittel.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Mittel zur Abtötung und Wachstumshemmung von Mikroorganismen und zur Wachstumshemmung von Krebszellen. In pharmazeutischen und kosmetischen Präparaten sowie im Pflanzen- und Holzschutz verwendet man zur Wachstumshemmung und zur Abtötung von Mikroorganismen z.B. Phenole, Kresole, Derivate der Ben -zoesäure, halogenierte aromatische Verbindungen, Chinolinderivate usw.. Detergentien aus dem Bereiche der Paraffinkettensalze und Invertseifen werden ebenfalls zu diesen Zwecken benutzt. Alle'diese Verbindungen sind zwar aggressiv gegenüber Mikroorganismen; cytotoxische Effekte solcher Verbindungen können aber auch gegenüber gesundem menschlichen Gewebe auftreten. Daher ist es erwünscht, weitere Verbindungen in die Hand zu bekommen, deren antimikrobielle Wirkung stärker differenziert werden kann und deren cytotoxische Wirkungen allgemein auch gegenüber erkrankten menschlichen und tierischen Zellen ausgenützt werden können, ohne daß die gesunden Zellen geschädigt werden.
  • Es wurde nun gefunden, daß Thioäther der allgemeinen Formel R1 - S - R2 , in welcher R1 ein höherer Alkylrest und R2 ein polarer, hydrophiler Rest ist, bakteriostatische, fungistatische und ganz allgemein zytostatische Wirkungen aufweisen und daher als antimikrobielle und zytostatische Mittel einge -setzt werden können.
  • Der Alkylrest Pl soll minde>e7.s 5 und höchstens 30 Kohlenstoffatome aufweisen. Die Kohlenstoffkette kann normal oder verzweigt sein. Im letzteren Falle können als seitenständige Reste, z.B. die Methyl-, thyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, n-Pentyl-Gruppe etc.
  • vorliegen. Die Alkylreste -W1 können auch endständig oder seitenständig zum Ring geschlossen sein, so daß sie z.B.
  • auch den Benzyl-, Phenäthyl-, Phenylpropyl-, Cyclopentyl- und Cyclohexyl-Pest enthalten können.
  • Die andere an den Schwefel gebundene Komponente, der Rest R2 , besitzt als polare Gruppe z.B. Carboxyl-, Amino-, Imino-, Hydroxyl-Gruppen, tertiäre und quarternäre N-Atome, Sulfonsäure- und Phosphatreste. Für den Rest R2 kommen somit in Frage: gesättigte oder ungesättigte aliphatische Carbonsäuren, Aminosäuren, Oxo- und Hydroxyusäuren, cyclisch oder aliphatisch-cyclisch substituierte Carbon -säuren, sowie die entsprechenden Alkohole, Aldehyde und Ketone. Als Ringe können neben dem Phenyl-, Cyclohexyl-, Cyclopentyl-Rest auch z.B. der Pyridin-, Pyrimidin-, Pyrrol-, Pyrrolidin-, Furan-, Imidazol-, Thiazol-, Thiazolin-, Thiazolidin-, Oxdiazol-, Triazol-, Tetrazol-Ring in dem Rest X2 enthalten sein.
  • Zur Synthese der neuen Verbindungen kann man sich herkömmlicher Verfahren bedienen. So kann man ein Alkylhalogenid mit dem Mercaptan oder Mercaptid der gewünschten polaren Komponente umsetzen. Enthält diese, wie z.B.
  • im Falle des Cysteins, eine reaktionsfähige Aminogruppe, so kann es zur Ausbildung eines Thiazolidlnringes kommen.
  • Hierzu ist es je«sch erforderlich, daß die Alkylkomponente als Oxo-Verbindung, z.B. als Aldehyd, eingesetzt wird.
  • Man kann auch die Alkyl-Komponente als Mercaptan oder Thioalkohol anbienten und die polare Komponents als Halogenid einsetzen.
  • Die dargestellten Alkylthioäther haben Tensid-Charakter. Sie setzen die Oberflächenspannung des Wassers herab.
  • Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben, wie bereits erwähnt, fungistatische Eigenschaften. Sie hemmen z.B. das Wachstum von pathogenen Dermatophyten. Ihre antibakteriellen Eigenschaften erstrecken sich ebenfalls auf nicht-pathogene und auf pathogene Bakterien. Einige der Alkylthioäther besitzen auch wachstumshemmende Eigenschaften gegenüber Krebszellen.
  • Typische Verbindungen der allgemeinen Formel R1 - S -R2, in welcher R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung haben, wurden auf ihre Wirksamkeit gegenüber Aspergillus Niger, Escherichia Coli und Saccharomyces getestet. Das Untersuchungsverfahren ist nachstehend beschrieben Untersuchungsverfahren: 100 ml sterilisierte, klare Bouillon werden mit 1 Ose des Testorganismus geimpft und für 24 Stunden bei 37,5°C bebrütet.
  • Nach dieser Zeit werden 10 ml von dieser bebrüteten Bouillon entnommen und in ein steriles Reagenzglas gegeben; man versetzt diese Bouillon dann mit 1 ml 10 zeiger Lösung der zu untersuchenden Substanz.
  • Nach a) 30 sec. b) 1 min. c) 2 min. d) 3 min. e) 4 min.
  • f) 5 min. g) 10 min. h) 15 min. i) 20 min.
  • k) 25 min. 1) 30 min. m) 1 Std. n) 24 Std.
  • entnimmt man von der bebrüteten Nährbouillon, die jetzt 1 % von der zu untersuchenden Substanz enthält, eine Öse -Joll und überträgt diese jeweils in ein Reagenzglas, welches 10 ml sterilisierte Bouillon enthält. Anschließend bebrütet man diese insgesamt 48 Std. bei 37,5°C. Heobachtet wird jeweils nach 24 Std. und 48 Std.
  • Wachstum ist erfolgt, wenn bei Verwendung der Testorganismen E. Coli und Saccharomyces die Bouillon getrübt ist, und bei Aspergillus Niger in der Bouillon weiße Flöckchen enthalten sind.
  • Für E. Coli und Aspergillus Niger wurde Nährbouillon Merck Nr. 5443 und für Saccharomyces Malzextrakt-Bouillon Merck Nr. 5397 verwendet.
  • Nachstehend sind die Versuchsergebnisse, die mit typischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung und typischen Mikroorganismen erhalten wurden, zusammengefaßt: Testorganismus Saccharomyces Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 2-N-Heptyl-mercaptoimidazol-hydrochlorid 24 Std. + + + + + + + + + + + + -48 Std. + + + + + + + + + + + + -2-N-Octyl-mercaptoimidazol-hydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. + + + + - - - - - - - - -2-N-Nonyl-mercaptoimidazol-hydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2 Decylmercaptoimidazol-hydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-(2 Äthylhexyl-mercaptoimidazol-hydrochlorid) 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - - Fortsetzung: Testorganismus Saccharomyces Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 2-(3,7-Dimethyl-octylmercaptoimidazolhydrochlorid) 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -Phenol 24 Std. + + + + + + - - - - - - -48 Std. + + + + + + + + - - - - -ganz ganz schwach schwach HCl PH2 24 Std. + + + + + + + + + + + + + 48 Std. + + + + + + + + + + + + + + = Wachstum ; - = kein Wachstum.
  • Testorganismus Escherichia Coli Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 2-N-heptyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-N-octylmercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-N-nonylmercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-Decyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-Äthyl-hexylmercapto-imidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-(3,7-Dimethyloctyl-mercapto -imidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - - Fortsetzung: Testorganismus Escherichia Coli Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrütungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 Substanz zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • Phenol 24 Std. + + + + + - - - - - - - -48 Std. + + + + + - - - - - - - -HCl PH 2 24 Std. + + + + + + + + + + + + + 48 Std. + + + + + + + + + + + + + + = Wachstum ; - = kein Wachstum.
  • Testorganismus Aspergillus Niger Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 2-N-heptyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-N-octyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-N-nonyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-Decyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2-Äthylhexyl-mercaptoimidazolhydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -2(3,7-Dimethyl-octyl-mercapto-hydrochlorid 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - - Fortsetzung: Testorganismus Aspergillus Niger Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrütungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 Substanz zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • Phenol 24 Std. + + - - - - - - - - - - -48 Std. + + - - - - - - - - - - -HCl PH 2 24 Std. + - - - - - + - - + - + + 48 Std. + - - - - - + - - + - + + + = Wachstum ; - = kein Wachstum.
  • Testorganismus Aspergillus Niger Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 6-N-pentyl-mercaptopurin 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -6-N-hexyl-mercaptopurin 24 Std. - - - - - - - - + - - - -48 Std. + - - + + + - - + + - + -S-heptyl-N-acetylcystein 24 Std. + + - + - - - - - - - - -48 Std. + + - + - - - - - - - - -S-nonyl-N-acetylcystein 24 Std. + + - - + - - - - - - - -48 Std. + + + - + + + + - + + - -S-decyl-N-acetylcystein 24 Std.
  • 48 Std.
  • Phenol 24 Std. + + - - - - - - - - - - -48 Std. + + - - - - - - - - - - -50 % Pro- 0,1 ml auf panol in 1 ml be-Wasser impfte 24 Std. + + + + + + + + + + + + + Bouillon 48 Std. + + + + + + + + + + + + + Testorganismus Saccharomyces Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrütungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 Subsuanz zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 6 N-pentyl-mercaptopurin 24 Std. + + + + + + + + - - - - -48 Std. + + + + + + + + + + + + -6-N-hexyl-mercaptopurin 24 Std. + + + - - - - - - - - - -48 Std. + + + - - - - - - - - - -S-heptyl-N-acetylcystein 24 Std. + + + - - - - - - - - - -48 Std. + + + + + - + - + + - - -S-nonyl-N-acetylcystein 24 Std. + + + + + - - - - - - - -48 Std. + + + + + + + - + + + - -S-decyl-N-acetylcystein 24 Std.
  • 48 Std.
  • Phenol 24 Std. + + + + + + - - - - - - -48 Std. + + + + + + + + - - - - -50% Pro- 0,1 ml auf panol in 1 ml beimpf-Wasser te Bouillon 24 Std. + + + + + + + + + + + + + 48 Std. + + + + + + + + + + + + + Testorganismus Escherichia Coli Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 6-N-pentyl-mercaptopurin 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -6-N-hexyl-mercapto-purin 24 Std. + + + + - - - - - - - - -48 Std. + + + + - - - - - - - - -S-heptyl-N-acetylcystein 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -S-nonyl-N-acetylcystein 24 Std. - - - - - - - - - - - - -48 Std. - - - - - - - - - - - - -S-decyl-N-acetylcystein 24 Std. + + + - - - - - - - - - -48 Std. + + + + - - - - - - - - -Phenol 24 Std. + + + + + - - - - - - - -48 Std. + + + + + - - - - - - - -50 % Pro- 0,1 ml panol in auf 1 ml Wasser beimpfte Bouillon 24 Std. + + + + + + + + + + + + + Fortsetzung: Testorganismus Escherichia Coli Einwirkungszeit auf beimpfte Bouillon Bebrü-Substanz tungs- 30 1 2 3 4 5 10 15 20 25 30 1 24 zeit sec. min. min. min. min. min. min. min. min. min. min. Std. Std.
  • 50 % Pro- 0,1 ml panol in auf 1 ml Wasser beimpfte Bouillon 48 Std. + + + + + + + + + + + + + Nachfolgend werden einige Beispiele für die Herstellung von erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen der allgemeinen Formel R1 - S - R2 beschrieben.
  • Beispiel 1: rn l0-Undecylen-thioglykolsäure.
  • Eine Lösung von 0,5 Mol Thioglykolsäure in 50-proz.
  • Äthanol wird mit 0,5 Mol 2-n äthanol. NaOH versetzt. Danach gibt man 0,5 Mol n 10-Undecen-Brom-l hinzu und hält das Gemisch 8 Stdn. bei 500 unter ständigem Rühren. Man engt im Vakuum ein, filtriert vom Natriumbromid ab und läßt in der Kälte die Undecylen-thioglykolsäure auskristallisieren. Aus Alkohol/Aceton kann umkristallisiert werden.
  • Schmp. 550 .
  • Beispiel 2: 2-n-Heptyl-thiazolidin-4-carbonsäure.
  • Man löst 12,8 g n-Octylaldehyd in Äthanol und gibt die Lösung in eine wässrig-äthanolische (1 : 1) Lösung von 15,7 g Cystein-hydrochlorid und 10 g Kaliumacetat. Man rührt 12 Stdn. bei 300, trennt die beim Abkühlen entstehenden Kristalle ab und kristallisiert aus Äthanol um. Schmp. 159-1610 BeisPiel 3: 2-(Pyridin-4)-thiazolidon-4-carbonsäure.
  • 31,4 g Cystein-hydrochlorid und 20 g Kaliumacetat werden in Wasser gelöst und 21,4 g Pyridin-4-aldehyd hinzugegeben. Man rührt 5 Std. bei Zimmertemperatur und läßt nach und nach Äthanol zufließen bis zum Auftreten eines Niederschlages. Nach Beendigung der Niederschlagsbildung und Stehenlassen im r2hlschrank wird aus Äthanol um -kristallisiert. Schmp. 164-166°.
  • Beispiel 4: 5-(3,7-Dimethyl-octyl)-cystein-hydrochlorid.
  • Man gibt 110 g Tetrahydrogeranylbromid in eine Lösung von 12,1 g Cystein-hydrochlorid und 4 g NaOH in 400 ml Äthanol. Unter Durchleiten von Stickstoff und ständigem Rühren bleibt die Mischung 24 Std. i>ei 300. Danach fil -triert man ab, säuert mit Salzsäure an, destilliert den Äthanol i.V. ab und nimmt den Rückstand im Eisessig auf.
  • In Kühlschrank fallen Kristalle aus, die aus Äthanol/Essigester umkristallisiert werden. Schmp. 191-193° .
  • Beispiel 5: S-(3,7-Dimethyl-octyl)-N-acetyl-cystein.
  • Von dem in Beispiel 4 erhaltenen Produkt löst man 15 g in 200 ml Eisessig und gibt 5,1 g Essigsäureanhydrid hinzu. Man hält das Gemisch 2 Std. bei 1000, destilliert die Essigsäure i.V. ab und kristallisiert den öligen Rückstand aus 50-proz. Essigsäure. Schmelzpunkt des S-Tetrahydrogeranyl-N-acetyl-cysteins : 104-105°.
  • Beispiel 6: 2-0leylmercapto-imidazol-hydrocblorid.
  • Man löst 10 g (0,1 Mol) 2-Mercapto-imidazol in 100 ml Äthanol und fügt eine Lösung von 0,1 Mol e 9-Octadecen-l-Brom hinzu. Das Gemisch hält man 12 Std. bei 500, destilliert den Äthanol ab, neutralisiert den Rückstand mit 20-proz. KHCO3-Lö sung und extrahiert mit Äther. Der Xtherrückstand wird mit verd. Salzsäure behandelt, das ausgefallene Reaktionsprodukt abgetrennt und aus Essigester/Petroläther umkristallisiert. Schmp. 110-112° .
  • Beispiel 7: 2-Cyclohexylmethylmercapto-imidazol-hydrochlorid.
  • 5 g Imidazolthion(2) und 8,9 g Cyclohexylmethyl -bromid werden in 100 ml Pyridin 4 Std. auf 800 erwärmt.
  • Das Pyridin wird i.V. entfernt, der Rückstand mit 20-proz.
  • K2C03-Lösung bis zur stark alkalischen Reaktion versetzt.
  • Die festen Anteile werden abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Man löst in verd. Salzsäure und engt im Vakuum ein. Die entstandenen Kristalle werden aus Aceton/ther umkristallisiert. Schmp. 1440.
  • Beispiel 8: 2-(p-Nitro-benzylmercapto)-imidazol-hydrochlorid.
  • 10 g 2-Mercapto-imidazol werden in 50 ml Pyridin gelöst, 16,4 g p-Nitro-benzylchlorid werden zugesetzt, und nach 2 Std. wird i.V. zur Trockne eingedampft. Nach Um -kristallisieren aus Äthanol erhält man Kristallen von Schmelzpunkt 164-165° .
  • Beispiel 9: 2, 4-Dihydroxy-pyrimidinyl-5-methyl-mercapto-octan.
  • Man stellt zunächst aus Uracil und Formaldehyd 5-Hydroxymethyl-uracil dar. Von dieser Verbindung und vbn Octyl-mercapto-(l) werden äquimolare Mengen in Äthanol gelöst und mit Salzsäure angesäuert. Man hält drei Std. bei 78° unter Rückfluß, dampft mehrfach unter Zugabe von Wasser ein und kristallisiert den Rückstand aus wässrigem Äthanol.
  • Schmp. 2020 Beispiel 10: 5-Benzylmercapto-tetrazol-1,2,3,4.
  • Benzylchlorid und Thiosemicarbazid werden im äquimolaren Verhältnis in Äthanol gelöst und 5 Std. unter Rückfluß erhitzt. Der Alkohol wird im Vakuum abdestilliert und der Rückstand in Wasser gelöst. Die wässrige Lösung des S-Benzyl-thiosemicarbazids wird auf 00 abgekühlt und langsam mit der äquimolaren Menge Natriumnitrit versetzt. Danach gibt man Salzsäure bis zur schwach sauren Reaktion hinzu und kristallisiert das ausgefallene Tetrazolderivat aus Wasser um. Schmp. 131-133° .
  • Beispiel II: 5-Cyclohexyl-methylmercapto-tetrazol-1,2,3,4 .
  • Cyclohexylmethylbromid und Thiosemicarbazid werden im äquimolaren Verhältnis in Äthanol gelöst und 6 Std. im siedenden Äthanol belassen. Der Ansatz wird wie in Beispiel 10 breschrieben, weiter verarbeitet. Schmelzpunkt des Tetrazolderivates : 140 - 141° .
  • Beispiel 12: 2-(p-Nitrobenzylmercapto)-5-methyl-oxdiazol-1,3,4* Man stellt nach den Angaben der Literatur zunächst aus Essigsäurehydrazid und Thiophosgen das 2-Mercapto-5-methyl-oxdiazol-1,3,4 dar; Schmp. 780. Dann löst man äquimolare Mengen dieser Verbindung und von p-Nitrobenzylchlorid in Äthanol. Man bringt die Mischung zum Sieden und tropft langsam die berechnete Menge äthanol. KOH hinzu. Nach 3 Std. wird abgekühlt und das ausgeschiedene KCl abfiltriert. Nach Abdestillieren des Äthanols wird der Rückstand aus Dioxan/Essigester kristallisiert. Schmp. 152-1540 .

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Verwendung von Thioäthern der allgemeinen For -mel R1 - S - R2, in welcher R1 ein normaler oder ver -zweigter aliphatischer oder aliphatisch /cyclischer Alkylrest mit 5 bis 30 Kohlenstoffatomen und R2 eine polare, hydrophile Gruppe ist, als antimikrobielle und zytostatische Mittel.
2. Verwendung von Thloäthern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Res-. R2 eine gesättigte oder ungesättigte aliphatische Carbonsäure, Aminosäure, Oxo-oder Hydroxycarbonsäure, cyclisch oder aliphatisch/cyclischsubstituierte Carbonsäure, oder der entsprechende Alkohol, Aldehyd oder das Keton einer solchen Säure ist.
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