DE3015076C2

DE3015076C2 -

Info

Publication number: DE3015076C2
Application number: DE3015076A
Authority: DE
Inventors: Mackenzie Ruxton Md. Us Walser
Original assignee: Johns Hopkins University
Current assignee: Johns Hopkins University
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1980-04-18
Publication date: 1988-01-21
Also published as: LU82369A1; NO801119L; SE8002900L; FR2454434B1; DE3015076A1; NL191583C; GB2048867A; ES8102804A1; IT1141482B; GB2048867B; DK159147C; NL191583B; SE460902B; NL8002297A; JPS6024094B2; NO155239C; FR2454434A1; ES490649A0; FI70206C; IE49586B1

Description

Die Erfindung betrifft den Gegenstand der Patentansprüche.

Nierenstörungen (wie Urämie), Lebererkrankungen (wie Hyper ammonämie und Encephalopathie des Pfortadersystems) und anderer Protein- oder Stickstoffschwund-Erkrankungen des Menschen führen zu schweren Mängeln an bestimmten Aminosäuren, die für den Proteinaufbau im Körper benötigt werden. So müssen Einzelpersonen, die unter Nieren- und Leberstörungen leiden, entweder bei ihrer Aufnahme von Nahrungsprotein beschränkt werden, und zwar aufgrund des Unvermögens der Nieren, stick stoffhaltige Abbauprodukte auszuscheiden, oder sie vertragen kein Nahrungsprotein aufgrund von Brechreiz, Erregung, Lethargie und nicht parallelverlaufender Gemüts- und physischer Prozesse, die nach Proteinaufnahme ablaufen.

Zur bisherigen Behandlung dieser Protein- oder Stickstoff schwund-Erkrankungen gehörte die Verabreichung bestimmter Aminosäuren zur Korrektur des Proteinmangels, wie in der US-PS 24 57 820 offenbart. Ähnlich zeigen Bergstrom et al. in der US-PS 37 64 703 die Verwendung eines Gemischs aus acht Aminosäuren, gegebenenfalls kombiniert mit L-Arginin und/oder L-Histidin, zur Behandlung von urämischen Zuständen, verursacht durch Niereninsuffizienz.

In "Clinical Nephrology" Band 11, Seiten 71 bis 78 (1979) sind Untersuchungen über die Verabreichung von Aminosäuren und deren Ketoanalogen bei Urämie beschrieben.

In "Clinical Science and Molecular Medicine" 54, 589-593 (1978) ist der Metabolismus und die klinische Relevanz der Ketosäure analoga von essentiellen Aminosäuren beschrieben.

In jüngerer Zeit ist die Behandlung dieser Erkrankungen oder Störungen durch die Verwendung von Gemischen Stickstoff-freier Analoga der essentiellen Aminosäuren, nämlich α-Keto- und α-Hydroxy-Analoga der meisten essentiellen Aminosäuren, zu sammen mit den essentiellen Aminosäuren als solchen, deren Analoga nicht verfügbar oder wirksam sind, verbessert worden. Beispiele für solche Gemische und Behandlungen sind in den US-PS 41 00 160, 41 00 161 und 41 00 293 sowie der DE-OS 27 59 133 beschrieben.

Ein wesentliches Hindernis für die Verwendung von Aminosäuren als solcher oder von Gemischen Stickstoff-freier Analoga dieser Aminosäuren bei der Behandlung dieser Stickstoff- oder Protein schwundstörungen ist der unangenehme Geschmack dieser Verbindungen. So sind fast alle diese Aminosäuren als solche und alle Keto-Analoga (als freie Säuren) aggressiv und ungenießbar. Die Calcium- und Natriumsalze der Analoga sind nicht ganz so unangenehm wie die Aminosäuren selbst, können aber kaum als genießbar beschrieben werden und bilden eine Einschrän kung der oralen Verwendung dieser Verbindungen für therapeutische Zwecke. Das derzeit in den Vereinigten Staaten von Amerika auf dem Markt befindliche einzige orale Produkt, das ausschließlich Aminosäuren enthält, ist ein unter der Bezeichnung "Aminaid" vertriebenes Produkt, das einen äußerst unangenehmen Ge schmack hat. Der unangenehme Geschmack kann durch Überziehen oder Tablettieren der Aminosäuren oder deren Analoga maskiert werden, dies führt aber immer noch zu Klagen über einen schlechten Nachgeschmack.

Ein weiteres wichtiges Hindernis für die Verwendung von Aminosäuren als solcher ist ihre begrenzte Löslichkeit in Wasser, so daß sie nicht allgemein parenteral in kon zentrierter Lösung verabreicht werden können. Beispielsweise ist das einzige kommerzielle Produkt, das derzeit auf dem US-Markt ist und ausschließlich Aminosäuren zur Injektion enthält, ein unter der Bezeichnung "Nephramine" vertriebenes Produkt. Diese 5,1%ige wäßrige Lösung von acht Aminosäuren (ausgenommen Histidin) liegt sehr nahe der Löslichkeits grenze bei 0°C. Das Wasservolumen, das verabreicht werden muß, begrenzt die Verwendung dieses Produkts, insbesondere bei schwerem Nierenversagen.

Wenngleich Lysin und Threonin als solche sehr löslich sind, sind Tyrosin und Cystin als solche sehr unlöslich. Daher war das Einarbeiten von Tyrosin oder Cystin in Lösungen für parenterale Verabreichung an Kinder unmöglich. Cystein ist recht löslich, wird aber spontan zu seinem Dimeren (Cystin) in neutraler oder alkalischer Lösung oder bei Berührung mit Luft oxydiert. Die übrigen Aminosäuren haben unterschiedlich geringe Löslichkeit.

Die Säuresalze neutraler Aminosäuren, wie die Hydrochloride, sind sehr löslich, doch sind die Hydrochloride in Lösung auch ziemlich sauer, und da sie über einem pH-Wert von 2 nicht existieren, werden sie nie verwendet. Anderer seits werden die basischen Aminosäuren häufig als Hydro chloride verwendet, weil sie weniger sauer sind und bei physiologischem pH existieren.

Die α-Ketosäure-Analoga und α-Hydroxysäure-Analoga sind meist mit Wasser mischbare Flüssigkeiten, mit der Ausnahme der Tryptophan-, Phenylalanin- und Tyrosin-Analoga, die Feststoffe mit begrenzter Wasserlöslichkeit sind. Die Natriumsalze aller Analoga sind löslich, aber die Verwendung von Natrium salzen ist häufig durch die beteiligte Belastung mit Natrium ausgeschlossen, die für Patienten insbesondere mit Leber- oder Nierenerkrankungen schädlich sein kann. Die Calciumsalze der Analoga sind ziemlich unlöslich.

Eine Reihe ziemlich beschwerlicher Techniken ist erdacht oder vorgeschlagen worden, um diese Löslichkeitsprobleme zu um gehen. Beispielsweise löst die Verknüpfung von Tyrosin mit einer weiteren Aminosäure, wie Alanin, in einer Peptid- Bindung das Löslichkeitsproblem, stellt jedoch einen sehr kostspieligen Weg dar. Die Keto- oder Hydroxy-Analoga von Tyrosin wären vermutlich wirksam und sind etwas löslich, sind aber in der Herstellung ebenfalls sehr teuer.

Die vorstehenden Schwierigkeiten des Standes der Technik werden durch die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen be hoben, die das Reaktionsprodukt einer der im Anspruch 1 genannten Aminosäure mit einem im Anspruch 1 genannten Stickstoff-freien Analogon einer solchen Aminosäure umfassen. Die neuen Verbindungen werden in wäßrigem Medium und unter anschließendem Entfernen des Wassers zu einem trockenen Pulvererzeugnis hergestellt. Die Verbindungen sind geschmacklos oder schmecken angenehm, und in den meisten, doch nicht in allen Fällen ergibt sich eine erheb liche Zunahme der Wasserlöslichkeit der Verbindungen, ver glichen mit dem am wenigsten löslichen der Aminosäuren und Stickstoff-freien Analoga, die zu der Verbindung umgesetzt werden.

Wie bei den α-Keto- und a-Hydroxy-Analoga der Aminosäuren als solchen sind die erfindungsgemäßen Verbin dungen als Vorstufen wirksam, die vom Körper in Aminosäuren überführt werden, die vom Körper für die Proteinsynthese herangezogen werden können. So sind Gemische der erfindungsgemäßen Verbindungen brauch bar bei der Behandlung von Nieren- und Lebererkrankungen und anderen Stickstoff- oder Proteinschwund-Erkrankungen, die sich durch Mangel an einigen oder allen der im Anspruch 1 genannten Aminosäuren im Körper auszeichnen.

Die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen sind Salze, die durch Reaktion einer der im Anspruch 1 genannten Amino säuren mit einem Stickstoff-freien α-Keto- oder a-Hydroxy-Analogon der Aminosäure, bilden. Die Verbin dungen können einfach durch die folgende empirische Formel

AN · xH₂O

wiedergegeben werden, worin A aus der Gruppe der im Anspruch 1 genannten Aminosäuren, N aus der Gruppe der α-Keto- und α-Hydroxy-Analoga Aminosäuren ausgewählt ist und x 0 oder eine positive Zahl sein kann, die nicht notwendigerweise eine ganze Zahl sein muß. So kann x Hydratationswasser oder freies oder gebundenes Wasser aufgrund unvollständigen Trocknens des Reaktionsprodukts in Fällen, in denen es nicht möglich ist, ein vollständig wasserfreies Produkt zu erhalten, sein. Wie unten hypothetisch überlegt, kann jede Verbindung als Gleichgewichtsgemisch mit dem entsprechenden Carbinolamin und der Schiff-Base vor liegen.

Die insgesamt 14 in Frage kommenden Aminosäuren sind in Tabelle I aufgeführt, in den meisten Fällen gefolgt von ihren entsprechenden α-Keto- und α-Hydroxy- Analoga. In manchen Fällen sind die Stickstoff-freien Analoga bekannt oder als Vorstufen für die entsprechende Aminosäure im Körper als unwirksam angesehen, und dies ist in Tabelle I angegeben, wo angebracht, statt die Bezeichnung des Analogons aufzuführen. Die Analoga von Arginin und Ornithin sind nicht Stickstoff-frei und neigen zum Cyclie sieren, so daß sie wahrscheinlich als Aminosäure-Vorstufen unwirksam sind.

Diese Aminosäuren als solche sind im Handel leicht erhältlich, und Verfahren zu ihrer Synthese sind auf dem Fachgebiet auch bekannt. Im Falle der basischen Aminosäuren, nämlich L-Lysin, L-Histidin, L-Arginin und L-Ornithin, werden die Amino säuren in Form ihrer freien Basen verwendet. Im Falle der neutralen Aminosäuren werden sie in Form der jeweiligen freien Aminosäuren verwen det.

Die meisten Stickstoff-freien Analoga dieser Aminosäuren sind auch im Handel erhältlich, im allgemeinen als Calcium- oder Natriumsalze. Verfahren zur Herstellung der Stickstoff-freien Analoga sind auf dem Fachgebiet ebenfalls bekannt. Die freien Säuren der Analoga können aus deren Salzen durch Zugabe überschüssiger Salz säure und anschließende Extraktion mit Äther und Verdampfen hergestellt werden.

Jede der Aminosäuren kann mit irgendeinem der Stickstoff-freien Analoga kombiniert werden, dazu gehört auch die Kombination einer einzelnen Aminosäure mit einem der eigenen Stickstoff-freien Analoga. Somit gibt es insgesamt über 200 Verbindungen, die er findungsgemäß hergestellt werden können, selbst unter Aus schluß möglicher Kombinationen mit den Analoga, die als Vorstufen für Aminosäuren unwirksam sein mögen. Nicht alle möglichen Kombinationen sind untersucht worden, jedoch eine ausreichende Anzahl, um hinreichend sicher zu sein, daß diese erfindungsgemäßen neuen Verbindungen als Klasse Vorteile gegenüber den entsprechenden Aminosäuren selbst und gegenüber den ent sprechenden Stickstoff-freien Analoga haben, ob die Analoga nun als Natrium- oder Calciumsalz oder als freie Säuren verwendet werden.

Tabelle I

Erfindungsgemäß eingesetzte Aminosäuren und ihre entsprechenden Keto- und Hydroxy-Analoga (Stickstoff-freie Analoga)

Beispiele für erfindungsgemäße neue Verbindungen, die un tersucht worden sind, umfassen solche die Tabelle II, mit ihren Löslichkeits- und Geschmackseigenschaften. Zu Vergleichszwecken ist die Löslichkeit der am wenigsten löslichen der beiden Aminosäuren, denen die Verbindung entspricht, in der dritten Spalte der Tabelle angegeben worden, dann in der vierten Spalte der Faktor der Löslichkeitserhöhung. In manchen Fällen, wo die beiden entsprechenden Aminosäuren in der Lös lichkeit eng beisammen liegen, sind die Löslichkeiten bei der Säuren in der Tabelle angegeben worden.

Im allgemeinen sind die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen weit genießbarer als die entsprechenden Aminosäuren selbst oder deren entsprechende Stickstoff-freie Analoga. So sind die erfindungsgemäßen Verbindungen, die getestet wurden, im allgemeinen entweder geschmacklos oder besitzen einen schwach süßen Geschmack, der recht angenehm ist. Ferner sind die erfindungsgemäßen Ver bindungen als Klasse viel löslicher als die entsprechenden Aminosäuren und einige Stickstoff-freie Analoga. Sehr bemerkenswert ist, daß die äußerst unlösliche Aminosäure L-Tyrosin bei Kombination z. B. mit dem Keto-Analogon von Leucin leicht löslich wird.

Tabelle II

Löslichkeiten und Geschmackseigenschaften von Beispielen hergestellter Verbindungen

Im allgemeinen sind die Techniken zur Herstellung der er findungsgemäßen neuen Verbindungen verhältnismäßig ein fach und direkt. Im Falle der basischen Aminosäuren werden etwa äquimolare Mengen der freien Base der gewählten Aminosäure und der freien Säure des gewählten Stickstoff-freien Analogons in einer Wassermenge suspendiert oder gelöst, die mehr als ausreichend zum Lösen des gewünschten Salzes ist, das das Reaktionsprodukt der freien Base und der freien Säure darstellt. Zum Lösen kann gerührt und, wenn nötig, leicht erwärmt werden.

Bei der Herstellung der Verbindungen der basischen Aminosäuren wurde gefunden, daß die Titrationskurve (mit dem pH als Ordinate und den pro Mol des Stickstoff-freien Analogons zugesetzten Molen an Aminosäure als Abszisse), die erhalten wird, wenn die freie Base der Aminosäure zu dem Säureanalogon gegeben wird, einen Wendepunkt hat, der mit dem Punkt zusammenzu fallen scheint, bei dem äquimolare Mengen der freien Base und des Säure-Analogons kombiniert worden sind. Der Wendepunkt scheint auch zumindest näherungsweise dem isoelektrischen Punkt der von diesem Mischsalz gebildeten Lösung zu entspre chen. Daher wird dieser Wendepunkt nachfolgend der Einfachheit halber als "isoelektrischer Punkt" oder "IP" bezeichnet. Die Figur veranschaulicht die pH-Kurve für die Titration von α-Ketoisocapronsäure mit der freien Lysin-Base. Wie der Figur zu entnehmen, ist der IP der Punkt, bei dem sich der pH-Wert am meisten bei geringstem Säurezusatz ändert.

Die Titration des Säure-Analogons mit der freien Base der Aminosäure bis zum isoelektrischen Punkt wird bevorzugt, da dies erfindungsgemäße Verbindungen mit dem besten Geschmack und wahrscheinlich der größten Löslichkeit liefert. Vermut lich wird an diesem Punkt optimaler Geschmack erzielt, da die freie Base und das Säure-Analogon vollständig (in äqui molaren Mengen) kombiniert sein sollten, so daß weder ein Überschuß der freien Base noch des Säure-Analogons vor liegt, um zu einem unangenehmen Geschmack aufgrund eines solchen Überschusses Anlaß zu geben. Die Titration bis zum isoelektrischen Punkt ist auch vorteilhaft, da es häufig schwierig ist, äquimolare Mengen der Reaktionskomponenten zu gewährleisten, wenn mit flüchtigen Flüssigkeiten (Säure- Analoga) und unvollständig getrockneten Feststoffen (freie Basen) gearbeitet wird.

Die anfallende Produktlösung wird dann eingeengt, bis ein Niederschlag zu erscheinen beginnt. Das Produkt wird erhalten, indem die Lösung über Nacht bei etwa 4°C gehalten wird, und zwar mit oder ohne Zusatz von Alkohol oder Aceton, dann wird filtriert und getrocknet. Statt durch Fällung kann das Produkt in vorteilhafter Weise durch Lyophilisieren oder Sprühtrocknen gewonnen werden, um eine Verschiebung des Mol verhältnisses zu vermeiden, die auftritt, wenn ein organi sches Lösungsmittel verwendet wird. Andererseits kann die Lösung so, wie sie ist, verwendet oder in geeigneter Weise konzentriert oder zur Verwendung bei intravenöser Injektion verdünnt werden.

Ist die Aminosäure eine neutrale Aminosäure, muß ein erheblicher Überschuß der freien Säure des Stickstoff-freien Analogons relativ zur Aminosäure verwendet werden. Die überschüssige freie Säure wird durch in der Fällungsstufe verwendeten Alkohol gelöst und entfernt. Sonst ist die allgemeine Technik die gleiche.

Die beiden Fällen ist das anfallende Reaktionsprodukt ein trockenes weißes Pulver, das nicht besonders hygroskopisch ist. Das Reaktionsprodukt scheint keinen Überschuß an freier Säure oder freier Base zu enthalten, da die Anwesenheit freier Säuren (die Flüssigkeiten sind) die Bildung eines trockenen Pulvers verhindern würde, und die Anwesenheit freier Base würde das Entfernen von Wasser nahezu unmöglich machen.

Die durch Reaktion neutraler Aminosäuren und Stickstoff- freier Analoga gebildeten Salze sind schwach sauer und lie fern in Wasser einen pH von etwa 3. Aus L-Lysin oder L- Arginin und verschiedenen Stickstoff-freien Analoga gebildete Salze liefern in Wasser einen pH von etwa 5. L-Histidin- Salze liefern in Wasser einen pH von etwa 4 bis 4,5.

Die Stabilität der erfindungsgemäßen neuen Verbindungen scheint der Stabilität der entsprechenden Natrium- oder Calciumsalze oder Stickstoff-freien Analoga vergleichbar zu sein. Das heißt, sie sind im allgemeinen in trockenem Zustand bei Raumtemperatur stabil. Die Salze zersetzen sich langsam in Lösung bei Raumtemperatur, rasch in siedender Lösung und überhaupt nicht in gefrorener Lösung.

Die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen scheinen sicher die gleichen physiologischen und therapeutischen Wirkungen zu haben wie die Aminosäuren und Stickstoff-freien Analoga, denen sie entsprechen. Es ist auch unwahrscheinlich, daß die Verbindungen irgendwelche anderen Wirkungen auf den menschlichen Körper haben als die der entsprechenden Aminosäuren und Stickstoff-freien Analoga. So erfolgt die Wahl der besonderen, erfindungsgemäß herzu stellenden und zur Behandlung von Nieren- und Leberstörungen eingesetzten Salze im wesentlichen aufgrund der gleichen Kriterien, wie sie früher bei der Auswahl der Aminosäuren selbst oder der Stickstoff-freien Analoga selbst Anwendung fanden. Doch sind nun die Genieß barkeits- und Löslichkeitseigenschaften keine begrenzenden Faktoren mehr.

Die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen werden im allge meinen nicht einzeln eingesetzt, es sei denn, es besteht eine Indikation, daß dem Patienten nur zwei der Aminosäuren fehlen. Doch Patienten mit Nieren- oder Lebererkrankungen, die auf beschränkte Proteinaufnahme gesetzt sind, profitieren gut von Gemischen von erfindungsgemäßen Verbindungen, die mehreren als zwei der Aminosäuren entsprechen. So wird sich im allgemeinen die Wahl der herzustellenden und bei der Behandlung von Patienten mit Stickstoff mangelstörungen zu verwendenden Salze auf den Grad der Sen kung der Konzentrationen der einzelnen Aminosäuren, wie er im Plasma oder den Muskel zellen des Patienten beobachtet wird, stützen.

Wo erfindungsgemäße Salze verabreicht werden sollen, um mehr als zwei Vorstufen der Aminosäuren zu liefern, kann dies auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise können verschiedene Salze einzeln hergestellt werden, wobei jedes Salz zwei Aminosäuren entspricht, für die Vorstufe in dem Arznei mittel gewünscht werden. Die separaten Salze würden dann ent weder in Trockenpulverform oder in Form einer Lösung für orale oder parenterale Verabreichung zusammengemischt werden.

Andererseits können alle Aminosäuren und Stickstoff-freien Analoga, die eingesetzt werden sollen, in demselben wäßrigen Medium zu einem Gemisch aller möglichen Kombinationen dieser Aminosäuren mit diesen bestimmten Analoga zusammengemischt werden. Bei dieser Arbeits weise werden die Reaktionskomponenten, die in Form Stickstoff- freier Analoga vorliegen sollen, als freie Säuren der Analoga erhalten und mit einem geeigneten Volumen Wasser gemischt. (Die meisten sind Flüssigkeiten, die in Wasser mischbar sind, oder Feststoffe mit ausreichend hoher Löslichkeit in Wasser.) Diese Lösung wird dann mit den Aminosäuren versetzt, die die Kationen des Salzes liefern sollen (die basischen Aminosäuren werden als freie Basen zugesetzt, während die neutralen Aminosäuren als solche zugesetzt werden). Bei Zusatz der basischen Amino säuren steigt der pH-Wert des Gemisches an, und bei einem pH-Wert von etwa 4 bis 5 wird der Zusatz basischer Amino säuren beendet. Dann wird Wasser abgedampft und der Rückstand in Äthanol erneut gelöst und dann in Luft getrocknet.

Im Falle einer stark unlöslichen Aminosäure, wie L-Tyrosin, kann es vorteilhaft sein, einfach die Aminosäure als solche zu dem Trockenge misch der Salze nach deren Herstellung zu geben. In einem solchen Falle würde das Tyrosin oder eine andere zugesetzte Aminosäure keine chemische Reaktion eingehen oder eine neue chemische Einheit bilden. So erfordern die erfindungsgemäßen Reaktionsprodukte ein wäßriges Medium zu ihrer Bildung.

Mit Ausnahme des Falles der Verwendung einer trockenen Amino säure, wie L-Tyrosin, in dem Gemisch können alle Verbindungen gemäß der Erfindung alleine oder in Kombination intravenös in wäßriger Lösung gegeben werden. Wie zuvor angegeben, ist der pH-Wert von Lösungen der erfindungsgemäßen neuen Verbin dungen bei Verwendung basischer Aminosäuren zum Titrieren der Säure-Analoga etwa 5 bei Titration bis zum isoelektrischen Punkt. So ist z. B. beim isoelektrischen Punkt der pH-Wert von Lysin-Salzen etwa 5,1 bis 5,3 und der pH-Wert von Histidin- α-keto-isovalerat etwa 4,3. Da die erfindungsgemäßen Salze so stark assoziiert sind, daß sie sehr schlechte Leiter sind, ist es schwierig, pH-Messungen verdünnter Lösungen zu erhalten. Es wurde jedoch beobachtet, daß die Zugabe von 10 Volumina Wasser zu konzentrierten Lösungen der Salze den pH-Wert nicht wesentlich ändert.

Wenngleich die Azidität von Lösungen der erfindungsgemäßen Salze bei einem pH von etwa 5 in einer peripheren Vene Reizung hervorrufen könnte, könnten die Lösungen über eine zentrale Vene ohne irgendeine Reizung verabreicht werden. Dies ist im Hinblick auf die Vorteile hoher Löslichkeit dieser Salze bei diesem pH wichtig. So ermöglicht die hohe Löslichkeit die Verabreichung der erforderlichen Dosen an Aminosäuren mit einer Minimalmenge an Wasser bei Personen mit begrenztem Wasserausscheidungsvermögen. Dies wäre be sonders wichtig in Fällen akuten Nierenversagens und etwas weniger wichtig bei Patienten mit chronischen Leberstörungen oder chronischem Nierenversagen.

Bei der Bestimmung, ob eine gegebene Aminosäure in Form der Aminosäure selbst oder des Hydroxy- oder Keto-Analogons zur Bildung erfindungsgemäßer neuer Verbindungen umgesetzt werden soll, sind eine Reihe von Faktoren zu berücksichtigen. Zunächst sind zahlreiche Analoga, wie in Tabelle I angegeben, ent weder unwirksam oder wahrscheinlich unwirksam, und in sol chen Fällen ist es wohl vorzuziehen, die Aminosäure als solche zu verwenden. Weiter geben die oben genannten Patent schriften an, daß insbesondere die verzweigtkettigen Keto säuren anabolische Wirkungen ausüben können, die die ver zweigtkettigen Aminosäuren selbst nicht aufweisen. Wenngleich es zu solchen Einflüssen unterschiedliche Meinungen gibt, wurde das "Übertragungs"-Phänomen, das wiederholt nach Verabreichung verzweigtkettiger Keto säuren beobachtet worden ist, nach Verabreichung der ver zweigtkettigen Aminosäuren selbst nicht beobachtet. Daher kann es im Falle von Valin, Leucin und Isoleucin von Vorteil sein, die Keto-Analoga bei der Herstellung der erfindungs gemäßen Verbindungen zu verwenden.

Ein drittes Kriterium könnte der Preis sein, wenn andere Faktoren nicht entscheidend sind. So ist z. B. das Hydroxy- Analogon des Methionins wesentlich billiger als Methionin selbst. Viertens können, wie in Tabelle II angegeben, die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen erheblich in Geschmack und Löslichkeit differieren, so daß diese Faktoren bestimmend sein können, je nachdem, ob die Verbindung oral oder intra venös eingesetzt werden soll.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Im Plasma oder in Muskelzellen urämischer Patienten wird ein Mangel an den Aminosäuren Valin, Leucin, Iso leucin, Histidin, Threonin und Lysin und der Säure Tyrosin festgestellt. Sie scheinen keinen Mangel an anderen Aminosäuren zu haben, nämlich Phenylalanin, Methionin und Tryptophan. Der Mangel an Valin ist größer als der irgendeiner der anderen Aminosäuren. Da her wird ein erfindungsgemäßes Salzgemisch hergestellt, in dem die folgenden Verbindungen in wäßrigem Medium in den folgenden relativen Molanteilen umgesetzt werden: 4 Teile α-Keto-isovaleriansäure, 1 Teil α-Keto-isocapronsäure, 1 Teil α-Keto-β-methylvaleriansäure, 1 Teil Histidin, 2 Teile Threonin und 2 Teile Lysin, und zwar gemäß folgender Arbeitsweise:

Die freien Ketosäuren (die Flüssigkeiten sind) werden in den gewünschten Anteilen, wie oben angegeben, ausgewogen und zusammengemischt. 1 Volumen dieses Gemisches wird zu 1 Volumen Wasser gegeben. Der Anteil an Threonin wird dann als trockene Aminosäure zugesetzt. Freie Lysin-Base wird zu einer nahezu gesättigten Lösung der freien Histidin-Base im Molverhältnis 2 : 1 gegeben. Diese basische Lösung wird dann zum Titrieren der ersteren Lösung verwendet, bis die Gesamtlösung einen pH von etwa 4,5 hat. Wasser wird aus dieser Gesamtlösung durch Verdampfen bei 40°C abgezogen, bis die Lösung beginnt, trüb auszusehen. Ein kleines Volumen Äthanol wird zugesetzt, und das Gemisch wird über Nacht bei 4°C in den Kühlschrank gestellt. Dann werden 5 Volumina Äthanol zugegeben und das Produkt durch Filtrieren gesammelt und in Luft getrocknet. Nachdem das Produkt vollständig trocken ist, wird es mit 1 Mol Tyrosin vermahlen, um ein Mittel zu ergeben, das Vorstufen von sechs Aminosäuren in Form von erfindungsgemäßen Verbindungen und der Aminosäure Tyrosin selbst enthält.

Es ist zu erkennen, daß das obige Reaktionsproduktgemisch ohne die sich anschließende Zugabe von Tyrosin eindeutig ein Gemisch neuer Verbindungen ist, statt nur eine einfache physikalische Zusammenmischung der Aminosäuren und Stickstoff-freien Analoga. So bildet sich, wenn die gleichen Bestandteile ohne Zusatz von Wasser und seine nachfolgende Entfernung zusammengemischt werden, ein aggressiver und übelriechender Schlamm. Der Grund hierfür ist der, daß sowohl die freie Lysinbase als auch die freien Keto-Analoga extrem übelriechend und aggressiv sind und in Abwesenheit von Wasser nicht vollständig zu den er findungsgemäßen neuen Verbindungen reagieren.

Beispiel 2

Ein weiteres Mittel, das zur Behandlung von Nierenversagen verwendet werden kann, wird hergestellt, indem in trockenem Zustand die folgenden, neuen erfindungsgemäßen Verbindungen und Aminosäuren als solche in den folgenden relativen Mol verhältnissen zusammengemischt werden: 1 Teil Lysin-α-keto- isovalerat, 1 Teil Histidin-α-keto-isovalerat, 1 Teil Lysin- α-keto-isocaproat, 1 Teil Lysin-α-keto-β-methylvalerat, 1 Teil Threonin und 1 Teil Tyrosin. Das Lysin- und Histidin- Mischsalz wird jeweils durch Titrieren des α-Keto-Analogons in Wasser mit Lysin oder Histidin als freier Base hergestellt, bis der jeweilige isoelektrische Punkt erreicht ist. Jede Verbindung wird dann durch Fällen und Trocknen, wie oben be schrieben, in die trockene Form überführt. Da Threonin und Tyrosin nicht besonders schlecht schmecken, werden sie unter Mischen und Vermahlen mit den trockenen Lysin- und Histidin- Salzen als solchen verwendet. Ein Vorteil dieses Mittels gegenüber dem des Beispiels 1 liegt darin, daß die erfin dungsgemäßen neuen Verbindungen in trockener Form hergestellt und gelagert und dann unmittelbar vor Verabreichung kombiniert werden können. Dieses Gemisch kann an Nierenversagen leidenden Patienten in Dosierungen von etwa 10 bis 15 g Gemisch pro Tag verabreicht werden.

Beispiel 3

Die erfindungsgemäßen neuen Verbindungen können in vorteilhafter Weise zur Behandlung von Leberstörungen, insbesondere der pfortadersystemischen Encephalopathie, in Kombination mit Ornithinsalzen verzweigtkettiger Ketosäuren, die in der USSN 887 570 offenbart sind, eingesetzt werden. Ein geeignetes Gemisch dieses Typs würde jeweils 1 Mol der drei Ornithin salze verzweigtkettiger Ketosäuren, jeweils 1 Mol der drei Lysinsalze verzweigtkettiger Ketosäuren, erfindungsgemäß hergestellt, und 1 oder 2 Mol Threonin umfassen. Alle diese Verbindungen sind annehmbar angenehm im Geschmack und können in trockener Form zusammengemischt werden.

Weitere Mittel mit Gemischen erfindungsgemäßer Salze zur Be handlung von Nieren- und Leberstörungen und anderen Stickstoff- Mangelkrankheiten ergeben sich für den Fachmann auf dem Ge biet auf der Grundlage der vorstehenden Offenbarung. Bei spielsweise könnte ein Gemisch von Verbindungen mit den neun in Tabelle I zuerst genannten Aminosäuren entweder in der Aminosäureform oder der Stickstoff-freien Analogonform wie oben ausgeführt hergestellt werden. Ein solches Gemisch neuer Verbindungen wäre ebenso wirksam wie ein einfaches Gemisch der neun Aminosäuren selbst und hätte den Vorteil, viel genießbarer und daher für die oral-therapeutische Verab reichung annehmbarer zu sein.

Zur Behandlung von Proteinschwund und falscher Ernährung kann unter Verwendung erfindungsgemäßer Verbindungen ein Mittel hergestellt werden, das alle essentiellen Aminosäuren kollektiv sowie Arginin enthält, mit der Ausnahme, daß Methionin (deren Salze unangenehm schmecken) bevorzugt in Kapsel- oder Tablettenform verwendet würde, um den Ge schmack zu maskieren.

Aufgrund der gesteigerten Löslichkeit und der Geschmacks änderung, die sich ergeben, wenn die Aminosäuren und deren Stickstoff-freie Analoga gemäß der Erfindung kombiniert werden, scheint es klar, daß neue chemische Einheiten entstanden sind. Die Tatsache, daß die Titrationskurve aus der Zugabe freier Base zu den Säure-Analoga einen Wendepunkt hat, der mit äquimolarer Zu gabe zusammenfällt, ist ebenfalls ein guter Hinweis auf die Bildung neuer chemischer Einheiten.

Ohne an irgendeine bestimmte Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, daß die neue chemische Einheit in Lösung oder in dem Trockenpulver in irgendeiner oder allen drei folgenden unterschiedlichen Formen vorliegen kann:
(1) in Form einer Verbindung, worin die Aminosäure des Kation und das Ketosäure- oder Hydroxysäure-Analogon das Anion ist,
(2) in Form eines Carbinolamins und
(3) in Form der Schiff-Base, die sich durch spontane und reversible Dehydratation des Carbinolamins bildet.
Diese drei Formen sollten im Gleichgewicht sein, dessen relative Anteile un bekannt sind, das aber durch die nachfolgend wiedergegebenen Formeln dargestellt werden kann, worin R₂ das Kohlen wasserstoffskelett der Aminosäure und R₁ das Kohlenwasserstoffskelett des Analogons einer solchen Aminosäure darstellen.

So werden erfindungsgemäß neue Verbindungen durch Umsetzen von den genannten Aminosäuren mit deren Stickstoff-freien α-Keto- und/oder α-Hydroxy-Analoga, hergestellt. Die Reaktions produkte sind Vorstufen für Aminosäuren im Körper, und Gemische der Salze sind brauch bar zur Behandlung von Nieren- und Leberstörungen, die sich durch Protein-Unverträglichkeit auszeichnen, was zu Mangel zuständen verschiedener Aminosäuren im Körper führt. Sie können auch zur Behandlung von Stickstoffmangelstörungen und Protein-Fehlernährung brauchbar sein. Die neuen Verbindungen sind im allgemeinen weitaus genießbarer und löslicher in wäßrigen Lösungen als die einzelnen Aminosäuren, deren Stickstoff-freie Analoga oder deren einfache Gemische.

Claims

1. Verbindungen der allgemeinen Formel A N · xH₂O,worinAL-Isoleucin, L-Leucin, L-Valin, L-Methionin, L-Phenylalanin, L-Histidin, L-Lysin, L-Tryptophan, L-Threonin, L-Tyrosin, L-Cystin, L-Cystein, L-Arginin und L-Ornithin, Nein stickstoff-freies α-Keto- oder α-Hydroxy analogon voranstehender Aminosäuren und x0 oder eine positive, nicht notwendig ganze, Zahl bedeuten,mit der Ausnahme, wennAArg oder Orn bedeutet, Nkein α-Ketoanalogon einer verzweigtkettigen voranstehenden Aminosäure ist.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man entweder

a) eine basische Aminosäure mit einer etwa äquimolaren Menge einer der im Anspruch 1 angegebenen α-Analoga in einer zum Lösen der gewünschten Verbindung ausreichenden Wassermenge umsetzt oder
b) eine neutrale Aminosäure mit einem erheblichen Überschuß des jeweiligen α-Analogen in Wasser umsetzt und aus der gemäß Verfahren a) oder b) erhaltenen wäßrigen Lösung, bei Verfahren b) nach vorheriger Abtrennung der überschüssigen Menge an α-Analogon, die jeweilige Verbindung als trockenes Pulver gewinnt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Verfahren a) in der Weise durchführt, daß das entsprechende α-Analogon mit der basischen Aminosäure als freie Base bis zum Erreichen des isoelektrischen Punktes der Reaktionslösung titriert wird.

4. Pharmazeutische Zubereitungen, enthaltend wenigstens eine der Verbindungen gemäß Anspruch 1.