DE2633690A1 - Verfahren zur selektiven veresterung der primaeren alkoholfunktionen von diholosiden, die dabei erhaltenen produkte und ihre therapeutische verwendung - Google Patents

Description

AGElTCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA EEOHERGHE (ANVAR) 92 522 Neuilly stir Seine / Frankreich

Verfahren zur selektiven Veresterung der primären Alkoholfunktionen von Diholosiden, die dabei erhaltenen !Produkte und ihre therapeutische Verwendung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur selektiven Veresterung der primären Alkoholfunkiabnen von Diholosiden, die bei Durchführung dieses Verfahrens erhaltenen Produkte sowie ihre therapeutische Verwendung·

Die biologischen Eigenschaften von bestimmten Estern von Diholosiden und insbesondere des "Cord Factors", des von Mycobakterienstämmen isolierten toxischen G-lycolipids,

POSTSCHECKKONTO MÜNCHEN 199020·

UJL

- UND WECHSEL-BANK MÜNCHEN 324/88.1

ORIGINAL INSPECTED

der als einer der Hauptfaktoren angesehen wird, die für die Virulenz der Mycobakterien verantwortlich sind und dessen Struktur von E. Lederer (vgl. "Biochim. Biophys. Acta", 20, 299-309 (1956), und "Festschrift Arthur Stoll", Seite 384--39A (1957)) als diejenige des 6,6'-Dimycolats von Trehalose aufgeklärt worden ist, sind der Ausgangspunkt für zahlreiche Forschungsarbeiten, die dem "Cord Factor", seiner Synthese und derjenigen einiger seiner niederen Homologen gewidmet worden sind·

Der "Cord Factor" zeichnet sich durch seine charakteristische Eigenschaft aus, die Virulenz von geschwächten Tuberkelbazillenstämmen zu erhöhen: beispielsweise in der Weise, daß mit B.C.G. infizierte Tiere durch subletale Dosen des "Cord Factas" getötet werden können; darüber hinaus zeichnet sich der "Cord Factor" noch durch die Tatsache aus, daß er die einzige Lipidfraktion des Tuberkelbazillus darstellt, die toxisch ist.

Zunächst wurde vorgeschlagen, das 6,6'-Dimycolat von Trehalose durch Veresterung der Trehalose mit einer vorher acetylierten Hydroxy-3-methoxy-x-myeolansäure herzustellen; eine solche Synthese führt jedoch zu einem Gemisch der 6-Mono-, 6,6'-Di- und 6,6',2^I-Trimycolate von Trehalose, in dem die 6-Mono- und die. 6,6^lf2^l-Trimycolate viel weniger aktiv sind als das 6,6'-Dimycolat; man erhält dabei ein Gemisch, dessen Aktivität, sehr viel geringer ist als diejenige des "Cord Factors", und in dem Maße, wie man das 6,6'-Dimycolat durch Chromatographie von dem Gemisch abtrennt, werden die erzielten Ausbeuten geringer.

Man hat daher versucht, auf spezifischere Weise das 6,6'-Dimycolat von Trehalose zu synthetisieren durch Umsetzung eines Ealiummyeolats mit der Ditosyl-6,6¹-trehalose, die Ausbeuten an dem6,6'-Mycolat von Trehalose waren jedoch sehr gering (in der Größenordnung von 1 %) aufgrund der

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Tatsache, daß die geringe Menge des erhaltenen Produktes noch immer durch Stereoisomere verunreinigt war und durch das Auftreten einer nukleophilen intramolekularen Konkurrenzsubstitution· Es wurde daher ein anderes Verfahren vorgeschlagen, das darin besteht, daß man Dijod-o^'-hexaacetyl^,?^^¹ ,· 3¹ ,4-'-trehalose mit einem Silbermycolat behandelt, dabei erhält man jedoch das 6,6'-Dimycolat von Trehalose in ebenso schlechten Ausbeuten wie bei dem weiter oben beschriebenen Verfahren·

Darüber hinaus haben zwei der Erfinder (Raoul Toubiana und Marie-Josephe Toubiana) ein Syntheseverfahren weiterentwickelt, bei dem ein niederes Homologes des G^e'-Dimycolats von Trehalose, d.h. das 6,6^f-Dipalmitat von Trehalose, das eine charakteristische biologische Aktivität aufweist, die analog zu derjenigen des 6,6'-Dimycolats von Trehalose ist, umgeestert wird; dieses Verfahren, das darin besteht, daß man Methylpalmitat und Trehalose 6 Stunden lang in Gegenwart von Kaliumcarbonat bei vermindertem Druck oder in Gegenwart von Molekularsieben auf 10O⁰C erwärmt, führt zu einem Gemisch aus den Tetra-, Tri-, Di- und Monopalmitaten von Trehalose neben nicht-umgesetzter x'rehalosec. In dem Maße, wie die Dipalmitate von Trehalose aus dem Gemisch isoliert werden können, liegen sie in Form eines Isomerengemisches, d.ho der 6,6'-, 6,2- und 2,2'-Dipalmitate von Trehalose vor, unter denen das 6,6'-Dipalmitat, das allein eine biologische Aktivität aufweist, die analog zu derjenigen des 6,6^f-Dimycolats ist, von den anderen Bestandteilen des Gemisches praktisch nicht trennbar ist wegen fehlender Selek-" tivität des Umesterungsverfahrens.

Andere Autoren (D.T. Hurst und AoG. Mc Innes, "Canadian Journal of Chemistry", Band 4-3, 2004-2011 (1965)), deren Arbeiten auf der partiellen Hydrolyse von durch Trimethylsilylgruppen blockierten Hydroxylgruppierungen beruhten, haben die Herstellung von Methyl^^j^-tri-O-trimethylsilyld-D-glucopyranosid beschrieben, bei dem es sich um ein Mono-

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holosid handelt, durch bevorzugte Meiaanolyse des das primäre OH "blockierenden Trimethylsilylrestes in der 6-Stellung des Derivats von Methyl-a-D-glucopyranosids, in dem alle OH-Gruppen durch Trimethylsilylgruppen substituiert sind. Obgleich von diesen Autoren zum Zeitpunkt ihrer Veröffentlichung die Hypothese aufgestellt wurde, die im übrigen bis heute nicht bestätigt werden konnte, daß das von ihnen vorgeschlagene Verfahren, das darin bestand, die primäre Alkoholfunktion des genannten Monoholosids, dessen sämtliche primäre und sekundäre Alkoholfunktionen vorher mit einer Trimethylsilylgruppe blockiert worden waren, auf jede beliebige polyhydroxylierte Verbindung angewendet werden kann, hat sich später gezeigt, daß die Anwesenheit von mehr als einer primären Alkoholfunktion, beispielsweise die Multiplikation durch zwei oder mehr primäre Alkoholfunktionen, die Anwendung dieses Verfahrens schwierig macht und insbesondere dann, wenn man langkettige Säuren einsetzt, die für ihre mittelmäßige Reaktionsfähigkeit bekannt sind.

Deshalb konnte, obgleich dem "Oord Factor", d.h. dem 6,6'-Dimycolat von Trehalose_f der in spezifischen Fraktionen von Tuberkulosemycobakterien enthalten ist, eine therapeutische Aktivität und insbesondere eine verkleinernde Wirkung auf Krebstumoren zugeschrieben werden konnte (vgl. A. Bekierkunst, Ii. Wang, R. Toubiana und E. Lederer, "Infection and Immunity", Band 10, Nr. 5, Seiten 1044-1050 (1974)) und obgleich bekannt war, daß bestimmte synthetische Analoga des natürlichen "Cord Factors" eine unterdrückende Wirkung auf das Wachstum von Tumorzellen bei Mäusen ausüben (vgl. E. Yarkoni, A. Biekerkunst, J. Asselineau, R. Toubiana, M.J. Toubiana und E. Lederer, "Journal of the Rational Cancer Institute", jjji, ITr. 2, 717-720 (1973)), da es bisher unmöglich war, auf synthetischem Wege das 6,6'-Dimycolat von Trehalose anders zu erhalten als verunreinigt durch seine vollständig inaktiven Isomeren (wie z.B. das 2,2^I-Dimycolat) und wenig aktiven

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6-Monomycolate und 6,6'-2-TrIBIyC ο late, die therapeutische Aktivität eines synthetisch reinen 6,6'-Dimycolats von Trehalose und insbesondere diejenige eines synthetisch reinen 6,6'-Dipalmitats von Trehalose bisher nicht verifiziert werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum selektiven Verestern der primären Alkoholfunktionen von Diholosiden anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, insbesondere die Ester, speziell die langkettigen Ester dieser Diholoside in reinem Zustand mit ausgezeichneten Ausbeuten herzustellen, welche die Durchführung der Synthese der gewünschten Diholosidester in industriellem Maßstabe unter wirtschaftlich zufriedenstellenden Bedingungen erlauben·

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum selektiven Verestern der primären Alkoholfunktionen von Diholosiden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine substituierte oder unsubstituierte Fettsäure in Form eines ihrer Halogenide oder eines ihrer Alkalisalze mit einem Diholosid umsetzt, in dem die sechs sekundären OH-Gruppen silyliert sind und in dem die beiden primären OH-Gruppen frei sind oder durch eine reaktionsfähige Gruppe, z.B. ein Halogenatom oder eine analoge Gruppe, substituiert sind₉ anschließend die sekundären OH-Gruppen des veresterten Produktes desilyliert und das erhaltene Produkt durch Chromatographie reinigt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird die Veresterung bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen 65 und 9O⁰C durchgeführt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung wird die Veresterung in Gegenwart einer katalytischen Menge Pyridin durchgeführt·

Erfindungsgemäß werden die in dem Veresterungsverfahren einge-

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setzten Reagentien in stöchiometrischen Mengen eingeführt.

Erfindungsgemäß handelt es sich dann, wenn zum Verestern der primären Hydroxylgruppen der Trehalose eine Fettsäure verwendet wird, dabei um eine substituierte Säure und sie wird zweckmäßig unter den Fettsäuren ausgewählt, die eine oder mehrere Hydroxylgruppen aufweisen·

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine solche substituierte Fettsäure unter den ß-hydroxylierten Fettsäuren ausgewählt_e

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung geht der Veresterungsstufe eine chromatographische Reinigung des hexasilylierten Diholosids an einer Säule voraus, das anschließend verestert wird_o

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Chromatographiesäule mit Silicagel gefüllt, das durch Neutralisation durch Waschen mit Wasser und anschließendes Reaktivieren durch 1 /2 - bis 1 -stündiges Erhitzen auf 120⁰C modifiziert worden ist.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Silicagel in einer Menge verwendet, die nicht mehr als dem 20-fachen des Gewichtes des zu chromatographierenden Produktes entspricht_o

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens der Erfindung wird das in 6,6'-Stellung dihalogenierte Hexamethylsilyldiholosid, das verestert worden ist, erhalten durch Desacetylierung des als Ausgangsmaterial verwendeten 2,2^l,3,3'-4-,4^l-Hexaacetyl-6,6^l-dihalogen-diholosids und anschließende Methylsiljrlierung des durch Desacetylierung der Ausgangsverbindung erhaltenen 2,2*,3,3',4,4-' -Hexahydroxy-

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6,6'-dihalogen-6,6'-didesoxy-diholosids·

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält man reine Diholosidester und insbesondere symmetrische 6,6'-Diholosidester, speziell das a-D-Trehalose-6,6'-dipalmitat_$ dessen Schmelzpunkt 154· bis 158⁰G beträgt, und das a-D-iDrehalose-6,6^f-dimycolat, dessen Schmelzpunkt 40 bis 44°C beträgt _o

Das einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende erfindungsgemäße Verfahren umfaßt zweckmäßig die folgenden Stufen:

Erfindungsgemäß kann die Hexatrimethylsilylierung eines Diholosids nach einem der beiden nachfolgend beschriebenen Verfahren durchgeführt werden:

A) Herstellung eines 2,2' ,3,5' ,4-,4'-Hexa(trimethylsilyl)-öl-6,6'-a,a~diholosids durch direkte Silylierung eines Diholosids __»__-_________

1.) Herstellung eines 2,2' ,3,3^f ,4-,4' ,6,6'-0cta(trimethylsilyl)-a_jLa-diholosids

Man läßt ein handelsübliches Diholosid, zweckmäßig gelöst in Pyridin, 12 Stunden lang bei "umgebungstemperatur mit Trimethylsilylchlorid und Hexamethyldisilazan reagieren, danach entfernt man das Lösungsmittel unter Vakuum, senkt die Temperatur auf O⁰C, extrahiert dann in Gegenwart von Eis das dabei erhaltene Produkt mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie Z₀B₀ Hexan, und trocknet es«.

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2.) Herstellung eines 2,2' ,3,3' ,^'-HexaCtrimethylsilyl)-α,α-diholosids

Das in der obigen Stufe (1) erhaltene 2,2' ,3,3' ,4-,4· ,6,6'-Octa(trimethylsilyl)-oc,a-diholosid wird anschließend auf selektive Weise an den primären OH-Gruppen durch Kaliumcarbonat in methanolischer Lösung mehrere Stunden lang bei einer Temperatur von etwa O⁰C desilyliert und anschließend mit Essigsäure neutralisiert· Mach dem Extrahieren mit einem geeigneten Lösungsmittel, wie z.B. Hexan, wird die an den primären Alkoholfunktionen selektiv desilylierte Verbindung getrocknet, beispielsweise über Magnesiumsulfat,

3.) Reinigung durch Chromatographie

Vor der Veresterung des Diholosids, dessen reaktionsfähige Gruppen mit Ausnahme derjenigen, die verestert werden sollen, durch Silylierung blockiert worden sind, wird dieses gereinigt, um die Spezifität für das Endprodukt noch zu verbessern. Diese Reinigung erfolgt durch Chromatographieren an einer Säule, die mit einem speziell behandelten Adsorptionsmittel, wie Z₀B. einem Silicagel (z.B. Merck, Teilchengröße 0,063 mm), das durch Waschen mit Wasser (und anschließendes Absaugen) vollständig neutralisiert und ^nach 1 Stunde lang bei 120⁰C reaktiviert worden ist, gefüllt ist. Das Adsorptionsmittel liegt in der Säule in einer Menge vor, die so berechnet ist, daß sie höchstens dem 20-fachen des Gewichtes des zu chromatographierenden Produktes entspricht und die Dauer der Chromatographie herabgesetzt wird.

Während man es bisher als unmöglich angesehen hatte, Verbindungen zu Chromatographieren, die Silylschutzgruppen tragen, weil unter den üblichen Betriebsbedingungen die OH-Gruppen regeneriert werden, ist es als Folge der mit dem Adsorptionsmittel durchgeführten Behandlung in Verbindung mit den einge-

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setzten Mengen des Adsorptionsmittels möglich, die chromatographische Reinigung der Hexamethylsilylverbindung durchzuführen, ohne daß eine Desilylierung auftritt„

B) Herstellung eines in ö^'-Stellung halogenieren 2,2",3,3',-4,4^l-Hexa(trimethylsilyl)-a,a-diholosids durch Silylierung eines 2,2',3,3' ,4,4'-Hexaacyl-6,6'-dihalogen-6,6'-didesoxy-α,α-diholosids

1.) Desacylierung eines 2,2*,3>3',4,4'-Hexaaeyl-6,6'-dihalogen-

Ein 2,2¹,3,3',4,4-'-Hexaacyl-6,6·-dihalogen-6,6'-didesoxy-a,adiholosid (die Herstellung der 2,2' ,3,3' ,4,4'-Hexaacetylöiö'-dibrom-öjö'-didesoxy-ajcc-tetrahalose ist von S. Hanessian, M.M. Pompidom und P. LavallSe in "Garbohy. Res.", 24, 45 (1972), beschrieben), gelöst beispielsweise in Methanol^ wird etwa 2 Stunden lang bei Umgebungstemperatur mit Natriummethylat behandelt, dann wird die Lösung mit einem basischen anionischen Ionenaustauscherharz (wie es z.B. von der Firma Dow Chemical unter der Bezeichnung "DOWEX" 50 W χ 4200.400 mesh (Teilchengröße 0,035 mm) vertrieben wirdVund bis zur Trockne eingeengte Bei dem dabei erhaltenen 2,2',3,3',4,4'-Hexahydroxy-6,6·- dihalogen-6,6¹-didesoxy-a,a-diholosid handelt es sich um einen pulverförmigen Feststoff·

2.) Silylierung des 2,2' ,3,3' ^^'

Man erhält das 2,2S3,3'S^»^'
gen-6,6¹-didesoxy-a,a-diholosid dadurch, daß man das 2,2', 3,3',4,4'-Hexahydroxy-6,6*-dihalogen-6,6'-didesoxy-a,adiholosid etwa 12 Stunden, lang bei Umgebungstemperatur mit Trimethylsilylchlorid, gelöst in Pyridin, in Gegenwart von Hexamethylsilazan behandelt«

*;neutralisiert

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IIo Veresterung des gegebenenfalls halogenierten Hexatrimethyldiholosdds

Die Umsetzung der Fettsäure in Form ihres Chlorids oder in Form eines ihrer Alkalisalze mit 2,2' ,3j3' ,^-,^-'-HeXatrimethylsilyl-diholosid, das zwei freie primäre Hydroxylgruppen oder zwei Halogenatome in der 6,6'-Stellung aufweist, erfolgt durch 2- bis 5-stündiges Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 65 und 90°G in. einem Lösungsmittel, wie z.B. Benzol oder Hexamethylphosphortriamid, vorzugsweise in Gegenwart einer katalytischen Menge Pyridin, das im Falle der Durchführung der Veresterung mit einem Fettsäurechlorid das Chlorid wegfängt unter Freisetzung der -CO-Gruppe des Fettsäurerestes_o Die Fettsäure und das Diholosid werden in stöchiometrischen Mengen eingesetzt,

Es sei darauf hingewiesen, daß eine direkte selektive Veresterung eines Diholosids mit einem Säureehlorid bisher als unmöglich angesehen wurde, da die Veresterung mit einem Säureehlorid keine Selektivität versprach, während es nun aber durch, vorherige Einführung von Trimethylsilyl-Schutzgruppen möglich, ist, die gewünschte selektive Veresterung in der 6,6'-Stellung durchzuführen·

Wenn man jedoch, eine Fettsäure verwendet, die durch eine reaktionsfähige Gruppe, wie z.B. eine Hydroxylgruppe, ersetzt ist, hat man den Vorteil, daß man sie in Form eines ihrer Alkalisalze, insbesondere in Form ihres Natriumsalzes, verwenden kann, das man mit dem in 6,6'-Stellung dihalogenierten Hexatrimethylsilyldiholosids reagieren lassen kann, wobei die Veresterungsreaktion, die in der 6,6'-Stellung selektiv ist, von der Bildung eines Alkalihalogenide begleitet ist_e

IHe Desilylierung des Hexatrimethylsilyldiesters des Diholo- £ids

Die Desilylierung wird durch etwa 2-stündiges Erwärmen etwa

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bei Rückflußtemperatur in Gegenwart einer Mischung von Methanol und Wasser oder von Methanol, Benzol und Wasser durchgeführt _o

IVo Reinigung durch Chromatographie

Die erhaltene Verbindung wird durch Chromatographie an einer Adsorptionsmxttelsaule, wie ζ·Β· Silicagel der Firma Merck teilchengröße 0,063 mm), durchgeführt, wobei der Chromatographie gegebenenfalls eine Filtrierung über ein geeignetes Absorptionsmittel vorangeht» Auf diese Weise erhält man ein reines Produkt, das keine Verunreinigung durch Isomere enthält, mit zufriedenstellenden Ausbeuten in der Größenordnung von 50 bis 70 %, dessen biologische und therapeutische Aktivitäten durch die Anwesenheit von verunreinigenden Agentien nicht verändert werden.

Außer den vorstehend beschriebenen Merkmalen umfaßt die Erfindung noch andere Merkmale, die aus der folgenden Beschreibung hervorgehen.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere neue Verfahren zur selektiven Veresterung der primären Alkoholfunktionen von Diholosiden unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Verfahrensmaßnahmen sowie der zu ihrer Verwendung geeigneten Mittel und die bei diesen Verfahren erhaltenen Produkte sowie die für die Verwendung dieser Produkte geeigneten Mittel.

Die Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung von Beispielen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert_o Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß diese Beispiele und die entsprechenden beschreibenden Abschnitte nur der Erläuterung der Erfindung dienen, daß diese jedoch keineswegs darauf beschränkt ist.

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Beispiele

Beispiel 1 *

Herstellung von 6_t6'-Dipalmitoyl-a-D-trehalose

1«) Herstellung von 2,3,4-,6,2· ,3' ,4-' ,6^f-0cta(trimethylsilyl)-α,α-trehalose

Zu 1 g handelsüblichem Trehalosedihydrat C₁₂H₂₂O₁₁^H₂O, wie es von der Firma Societe Fluka vertrieben wird, gelöst in 100 ecm frisch destilliertem Pyridin, gibt man 20 ecm Trimethylsilylchlorid und 40 ecm Hexamethyldisalazan, wie sie von der Firma Societe Pierce vertrieben werden, zu. Nach einer Nacht bei Umgebungstemperatur wird das Lösungsmittel unter ölpumpenvakuum entfernt, anschließend wird Eis zugegeben und das Produkt wird zweimal mit Hexan extrahierte Nach dem !Trocknen über Magnesiumsulfat wird das Lösungsmittel eingedampft und die letzten Spuren Pyridin werden unter Ölpumpenvakuum entfernt« Dabei erhält man 2,1 g Substanz, die sofort kristallisierte Nach der Kristallisation in Methanol hat die gewünschte Verbindung die folgenden physikalischen Konstanten:

^C36^H86°11^Si8

F: 80 - 82°C

[alp - + 95° (c = 1, CHCl₃)

Massenspektrum: (M⁺) m/e = 918

Oxoniumion: m/e = 4-51

Element ar analyse für

ber.: C 4-7,01 H 9,4-3
gef.: 4-6,91 9,29 %

2o) Herstellung von 2,3,4-,2' ,3* ,4-'-Hexa(trimethylsilyl)-

Zu 660 mg der in der obigen Stufe 1 erhaltenen Verbindung, gelöst in 22 ecm Methanol gibt man 22 ecm einer methanolischen Lösung von Kaliumcarbonat (4-,5 g/l) zu. Die Heaktions

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mischung wird 2 Stunden lang (mit einem Eis/Salz-Gemisch) bei O⁰G gehalten, dann mit 2 ecm Essigsäure neutralisiert· Das Methanol wird unter Wasserstrahlpumpenvakuum entfernt, es wird Eis zugegeben und das Produkt wird zweimal mit Hexan extrahiert, anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird eingedampft und man erhält 550 mg Substanz, die sofort kristallisiert·

3.) Reinigung der Hexatrimethylsilylverbindung durch Chromatographie

Die Ohromatographie wird an Silicagel der Firma Merck (Teilchengröße 0,063 mm) durchgeführt, das vorher mit destilliertem Wasser gewaschen worden ist, um jede Spur restlicher technischer Säure zu entfernen, und anschließend eine Stunde lang bei 120⁰O reaktivierte In dem gleichen Sinne und unter Berücksichtigung der Hydrolyserisiken, die bei einem längeren Kontakt mit dem Adsorptionsmittel auftreten können, wird die Ohromatographie schnell durchgeführt.

Sie wird an einer behandelten Silicagelkolonne mit 300mg Produkt auf 6 g Silicagel (dem 20-fachen des Gewichts des zu chromatographierenden Produktes) durchgeführte Die Vorläufe werden alle 20 ecm abgenommen«, Das Produkt tritt in den Fraktionen 10, 11 und 12 aus, Die Fraktionen 10, 11 und 12 (253 mg, Ausbeute 90 %) die in einer dünnen Schicht homogen sind (Entwicklungslösungsmittel? Hexan/Äther = 70/30) werden vereinigt und in Methanol kristallisiert. Dabei erhält man die folgenden physikalischen Konstantens

^C3O^H7O°11^Si6
F. 115-118⁰O
°

Ca]_D = + 100° (c = 1, ₅
Massenspektrum: (M⁺) m/e = 774-Oxoniumion: m/e = 379
Elementaranalyse für ^g^
beroi C 46₉47 H 9,10
gef.: 46,52 9,03 %

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4.) Herstellung der 6_i6^l-I⁾ipalmito2;l-aj_ta-trehalos_e_

Die Umsetzung von Palmitoylchlorid mit der obigen Verbindung führt zur 2,3,4,2·,3',4'-Hexa(trimethylsilyl)-6,6'-dipalmitoyl-α,α-trehalose, die nicht charakterisiert wurde·

Die Hydrolysereaktion der restlichen Trimethylsilylgruppen wird sofort anschließend unter den folgenden Bedingungen durchgeführt: zu 270 mg der oben erhaltenen Verbindung, gelöst in 5 ecm Benzol und 0,5 ecm Pyridin, gibt man 216 mg handelsübliches Palmitoylchlorid (Pluka), gelöst in 2 ecm wasserfreiem Benzol, zu. Die Lösung wird anschließend 2 1/2 Stunden lang auf 80°C erwärmt. Nach dem Eliminieren des Lösungsmittels unter Vakuum erhält man eine Lösung des Produkts in 0,30 ecm Methanol, dem man 3 ecm Wasser zusetzt,und man bringt 2 Stunden lang zum Sieden. Das wäßrige Methanol wird unter Vakuum entfernt und das dabei erhaltene Produkt wird durch Chromatographie an einer Silicagelsäule (Davison 100/200, vertrieben von der Firma Societe Touzart und und Matignon) gereinigt. Die Chromatographie wird an einer Silieagelsäule mit 200 mg Produkt auf 7,5 S Silicagel durchgeführt ₀

Die Vorläufe werden alle 20 ecm abgenommene Das Produkt tritt in den Fraktionen 17 bis 31 aus. Die in einer dünnen Schicht homogenen Fraktionen 17 bis 31 (Entwicklungslösungsmittel: Methanol/GHClj/Benzol/Wasser = 6/20/20/6 Tropfen) werden miteinander vereinigt (170 mg, Ausbeute 58 %) und in absolutem Methanol kristallisiert. Die physikalischen Konstanten der 6,6^f-Dipalmitoyl-(x,a-trehalose sind folgende:

°44H82°13	158C	JC
F. 154 -	80°	( c
[a]D = +

= 1,

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Massenspektrum der Hexaacetylverbindung: (M⁺) m/e = IO7O Oxoniumion: m/e = 527

Element ar analyse für Cc-glU^O^q:

ber.: C 62,76 H 8,85

gef.: 62,87 8,87 %·

Die Fraktion 32, die eine Mischung des Dipalmitoylderivats und des Monopalmitoylderivats (80 mg) darstellt, kann erneut chromatographiert werden und man erhält dabei 30 mg zusätzliches Dipalmitoylprodukto

Beispiel 2 Herstellung von 6_t6'-Dimycoloyl-q-trehalose

_(Stamm_Brevanne)_

Die Extraktion und Reinigung der Mycolsäure sind in der Literatur beschrieben, wie nachfolgend kurz zusammengefaßt:

Mycolsäure wird erhalten durch Verseifung der Wachse C des Tuberkelbazillus (bezüglich der Nomenklatur der Wachse des Tuberkelbazillus und des Verlaufs der Verseifung vgl_o A.H. Ethemadi, These 1965).

Zur Gewinnung einer in einer dünnen Schicht homogenen Säure ist eine Reihe von drei Chromatographien erforderliche Die massenspektrometrische Analyse zeigt, daß es sich dabei um ein Homologengemisch handelt, wahrscheinlich von C™ bis Cqq, von denen das wichtigste die Cg^-Verbindung zu sein scheint, das aber alle drei Sauerstoffatome aufweist, wobei das hauptsächliche Homologe die folgende Formel hat:

CH,- ( CH₀ ) _Λ Q-CH-CH- ( CH₀ ),,. -CH-CH- ( CH₀ ) _Λ „-CH-CH-COOH CHp CHp OH

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F. 55 - 57⁰C

Ca]Jf = + 2,8° ₅

2.) Herstellung dej^ Natriummy_coljits

Zu einer Lösung von 150 mg Mycolsäure in 2 ecm Chloroform und einem Tropfen Phenolphthalein gibt man 1,35 ecm einer methanolischen 0,85 b- NaOH-Lösung zu (Umschlag des Phenolphthaleins). Nach einer Nacht im Kühlschrank wird der gebildete Niederschlag abgesaugt und man erhält 80 mg Natriummycolat.

3.) Herstellung von 2,2%3,3S4,4'--Hexatrimethylsilyl-6,6^I-

Die Herstellung dieser Verbindung erfolgt in drei Stufen, die nachfolgend beschrieben werden:

3.1: Herstellung der 2,2' ,3,3' ,^,V-

Die Herstellung dieser Verbindung, <fte der nachfolgend angege benen Formel entspricht:

CH₂Br OAO

OAC

OAC

ist in der Literatur beschrieben (vgl. S. Hanessian, M.M. Pompidom und P. Lavallee, "Carbohyd. Res.", 24, 45 (1972)).

3.2: Desa£etylierung der Verbindung_der_Pormel I Herstellung von 2,2',3,3',4,4^l-Hexahydroxy-6,6^l-dibrom-6,6'-didesoxy-a-trehalose der nachfolgend angegebenen

Formel_II

7 0 9 8 0 7/1019

II

Zu 100 mg der Verbindung der Formel I, gelöst in 10 ecm wasserfreiem Methanol, gibt man 10 Tropfen einer Natriummet hylat lösung (140 mg Natrium in 10 ecm wasserfreiem Methanol) zu und läßt 2 Stunden lang "bei Umgebungstemperatur stehen. Die Lösung wird anschließend mit "Dowex" 50 W χ 4 200.400 mesh (80 mg) neutralisiert, filtriert und das 3?iltrat wird bis zur Trockne eingedampft. Dabei erhält man 80 mg eines pulverförmigen Feststoffes, der so wie er ist ohne weitere Reinigung behandelt wird.

3.3: Sil.ylie_rung der Verbindung_d£r_Formel II__ Herstellung von 2,₍2' ,3,3' ,4,4'-Hexatrimethylsilyl-6,6^! dibrom-6,6'-didesoxy-a-trehalose der nachfolgend auge= gebenen Formel ΙΙΙ__

CH₂Br

III

R = - Si

Die Verbindung der Formel II (80 mg), gelöst in 5 ecm einer Lösung von Trimethylsilylchlorid und Eexadimethylsilazan in Pyridin_>wird eine Nacht lang bei Umgebungstemperatur stehen gelassen. Nach Zugabe von Eis wird das Produkt mit Hexan extrahierte Nach dem Trocknen über Magnesiumsulfat wird das Lösungsmittel abgedampft und die letzten Spuren Pyridin werden unter Ölpumpenvakuum entfernt. Dabei erhält man 110 mg Substanz, die sofort kristallisieren. Nach der Kristallisation in Methanol hat die Verbindung (quantitative Ausbeute) die folgenden physikalischen Konstanten:

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^C30^H66°9^Br2^Si6
F. 140-142°C
_D

Ca]₁, » + 95° (ο - 1, CHCl_x)

Massenspektrum: (M⁺⁰) m/e 998

Oxoniumion: m/e 441
Elementaranalyse für C^₀Hg₆OqBrpSig
ber.: C 40,07 H 7,40 Br 17,77 gef.: 39,90 7,35 17,50%

4.) Vere£terung der Verbmdung_der_Formel III

myc
Eine Lösung von 80 mg Natrium/οlat in 1 ecm Hexamethylphosphortriamid (HMPA), das über Lithiumaluminiumhydrid (LiAlH₂.) destilliert worden ist, wird in einem Ölbad auf 70⁰C gebracht. Zu dieser Lösung, die schnell trübe wird, tropft man 30 mg der Verbindung III, gelöst in 0,5 ecm HMPA zu„ Fach der Zugabe der Verbindung III, die etwa 1 Stunde dauert, setzt man die Erwärmung 3 Stunden lang fort. Man extrahiert mit Äther und gibt anschließend Eis zu.

5o) Desilylierung von 2,2' ,3,3' ,4-,4¹ -Hexatrimethylsilyl-

Der Ätherextrakt wird anschließend (2 Stunden lang bei Rückflußtemperatur in Gegenwart von 10 ecm Methanol, 10 ecm Benzol und 0,5 ecm Wasser) desilyliert. Das Lösungsmittel wird danach unter Vakuum entfernte

6.) Reinigung des; Tr£hal£sedimveolats

Man filtriert über 2 g Silicagel (Davison 100/200, Touzart und Matignon). Die erste HexaasLution (70 mg) wird erneut gereinigt»

Man ehromatographiert an 3 g Silicagel (Merck, Teilchengröße 0,063 mm)ο Das Produkt wird mit Chloroform eluiert, dem 0,6 % Methanol zugesetzt worden sind« Dabei erhält man 35 mg eines

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in dünner Schicht homogenen amorphen Produkts (Ausbeute 33 %) mit dem gleichen Rf-Wert wie der natürliche ^Gord Factor".

Nach dem Auflösen in üther und nach der Zugabe von Methanol entsteht ein Niederschlag, der zentrifugiert und dann von seiner Mutterlauge dekantiert wird· Nach dem Trocknen im EsdJckator liegt der erhaltene synthetische "Cord Factor" in Form eines weißen Pulvers vor·

^C180^H346°15

F. 40⁰C

Ca]J⁰ - + 28°

Elementaranalyse für ^ci80^H34-6°15 ^i ^^{0 CH}2^^:

ber.: C 78,59 H 12,68

gef.i 78,05 12,50%

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß unabhängig von der angewendeten Art der Durchführung die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Diholosiddiester reine Produkte darstellen, die eine zusätzliche (hilfreiche) Aktivität und insbesondere eine ausgeprägtere immunotherapeutische Aktivität aufweisen, wie sie bei den nach den bisher bekannten Verfahren erhaltenen Syntheseprodukten nicht auftrat,

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist Jedoch selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche:

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   ( Λ») Verfahren zur selektiven Veresterung der primären lÖJcoholfunktionen von Diholosiden, dadurch gekennzeichnet, daß man eine substituierte oder unsubstituierte Fettsäure in Form eines ihrer Halogenide oder eines ihrer Alkalisalze mit einem Diholosid umsetzt, in dem die sechs sekundären OH-Gruppen silyliert sind und in dem die beiden primären OH-Gruppen frei oder durch eine reaktionsfähige Gruppe, wie z.B. ein Halogenatom oder einen analogen Best, substituiert sind, daß man anschließend die sekundären OH-Gruppen des veresterten Produktes desilyliert und das erhaltene Produkt durch Chromatographie reinigt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Veresterung bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen 65 und 90⁰C,durchführt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Veresterung in Gegenwart einer katalytischen Menge Pyridin durchführt.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die für die Veresterung verwendeten Reagentien in stochiometrischen Mengen einführte

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Fettsäure, die zum Verestern der primären Hydroxylgruppen des Diholosids eingesetzt wird, eine substituierte Säure verwendet, die ausgewählt wird aus den Fettsäuren, die eine oder mehrere Hydroxylgruppen tragen.

   6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die substituierte Fettsäure unter den ß-hydroxylierten Fettsäuren auswählt«

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   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man vor Durchführung der Veresterung das Hexasilyldiholosid einer chromatographischen Reinigung an einer Säule unterzieht, "bevor man es danach veresterte

   8, Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Chromatographiesäule verwendet, die mit SiIicagel gefüllt ist, das durch Neutralisation durch Waschen mit Wasser, anschließende Reaktivierung durch 1/2- bis 1-stündiges Erwärmen auf 120⁰O und gegebenenfalls nachfolgende partielle Desaktivierung durch Rehydratation modifiziert worden ist.

   9o Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das Silicagel in einer Menge verwendet, die nicht mehr als dem 20-fachen des Gewichtes des zu chromatographierenden Pro dukt e s ent sp ric ht „

   1Oo Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in 6,6'-Stellung dihalogenierte Hexamethylsilyldiholosid, das verestert wird, hergestellt worden ist durch Desacetylierung des als Ausgangsmaterial verwendeten 2,2' ,3,3' »4-»4'~ Hexaalkyl-6,6'-dihalogen-diholosids und anschließende Methylsilylierung des 2,2' ,3i3 ' ^,V-Hexahydroxy-G^-dihalogen-6,6'-didesoxy-diholosids, das d^irch Desalkylierung der dabei erhaltenen Verbindung hergestellt worden ist.

   11. Reine, mit einer Fettsäure veresterte Diholoside, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt worden sind·

   12. Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um die reine 6,6'-Dipalmitoyl-ouD-trehalose mit einem Schmelzpunkt von 154· bis 158⁰C handelt.

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   13» Verbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich dabei um die reine synthetische 6,6'-Dimycoloyla-D-trehalose mit einem Schmelzpunkt von 40 bis 44° C handelt,

   didesoxy-a,a-diholosid als Ausgangsprodukt für die Synthese der a,a-Diholosid-6,6'-diester.

   15. 2,2« ,3,3' ,4,4-'-Hexatrimethylsilyl-6,6'-dialkyl-6,6»- didesoxy-a,oc-diholosid als Ausgangsprodukt für die Synthese der a,a-Diholosid-6,6'-diester.

   16. 2,2',3,3',^j^'-

   sid als Ausgangsprodukt für die Synthese der α,α-Diholosid-6,6'-diester.

   17o 2,2' ,3,3* »4-,4' ,6,6'-0cta(trimethylsilyl)-a,a-diholosid als Ausgangsprodukt für die Synthese der a,a-Diholosid-6,6'-diester.

   18« 2,2' ,3,3' ,4-,4-' ,6,6'-0cta(trimethylsilyl)-a,a-trehalose als Ausgangsprodukt für die Synthese der 6,6'-Dipalmitoyla-D-trehalose·

   19. 2,2' ,3,3' ,^^'-

   trehalose als Ausgangsprodukt für die Synthese der 6,6'-dipalmitoyl-a-D-trehalose.

   20. 2,2',3,3',4,4'-Hexa(trimethylsilyl)-6,6^l-dibrom-6,6^l didesoxy-oc-trehalose als Ausgangsprodukt für die Synthese der 6,6'-dimycoloyl-a-D-trehalose.

   21. 2,2',3,3',4,4'-Hexa(trimethylsilyl)-6,6'-dipalmitoyl a-trehalose als Ausgangsprodukt für die Synthese der 6,6'-Dipalmitoyl-a-D-trehalose·

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   22. 2,2',3,3*,4,4^l-Hexa(trimethylsilyl)-6,6^I-dimycoloyl-α-trehalose als Ausgangsprodukt für die Synthese der 6,6'-Dimycoloyl-a-D-trehalose. ; .

   23· Arzneimittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus der reinen e^'-Dipalmitoyl-a-D-trehalose gemäß Anspruch 12 besteht·

   24. Arzneimittel, dadurch gekennzeichnet, daß es aus der' reinen synthetischen 6_t6^l-Dimycoloyl-a-D-trehalose gemäß Anspruch 13 besteht«

   25. Arzneimittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als aktive Bestandteile mindestens eine der Verbindungen nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13 enthält.

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