DE3107743A1

DE3107743A1 - Neue klasse von acylderivaten des carnitins, verfahren zu deren herstellung sowie ihre therapeutische verwendung

Info

Publication number: DE3107743A1
Application number: DE19813107743
Authority: DE
Inventors: Claudio 00144 Roma Cavazza; Maria Ornella 00135 Roma Tinti; Paolo de 00143 Roma Witt
Original assignee: Sigma Tau Industrie Farmaceutiche Riunite SpA
Current assignee: Sigma Tau Industrie Farmaceutiche Riunite SpA
Priority date: 1980-03-06
Filing date: 1981-02-28
Publication date: 1981-12-03
Also published as: CH653008A5; ATA103981A; MX155928A; SE8101267L; IL62189A; DK154424C; GB2071091A; IT1145362B; DK100181A; IT8048099A0; BE887695A; DK154424B; GB2071091B; AU6802881A; FI810695L; FI78680C; CA1178971A; US4859698A; ES500131A0; IL62189A0

Description

Dr.WalterNielsch ...... , . . . 31077Λ.3

Neue Klasse von Acylderivaten des Carnitins, Verfahren zu deren Herstellung sowie ihre therapeutische Verwendung

Sigma-Tau Industrie Farmaceutiche Riunite S.p.A., Rom (Italien)

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue Klasse von Acylderivaten des Carnitins (ß-Hydroxy-^-butyrobetain), ein Verfahren zu deren Herstellung sowie ihre therapeutische Verwendung.

Genauer beschrieben, betrifft die vorliegende Erfindung Acylderivate des Carnitins mit der allgemeinen Formel I

A-CH₂-CH-CH₂-COOH (!)

OR

worin X ein Anion darstellt, vorzugsweise ein Halogenid- oder Sulfatanion und R der Rest der folgenden organischen Säuren ist;

(a) ungesättigte organische Säuren: Acrylsäure, Vinylessigsäure' und Allylessigsäure;

(b) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer tert.-Alkylgruppe: tert.- Butylessigsäure und tert.- Butylpropionsäure;

(c) gesättigte organische Säuren, substituiert mib einer Cycloalkylgruppe: Cyclopentancarbonsäure, Cyclopentanessigsaure, Cyclopentanpropionsäure, Cyclohexylessigsäure und Cyclohexylbuttersäure;

(d) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer Cycloalkenyl grxippe: 3-Cyclohexencarbonsäure und 2-Cyclopentenessigsäure;

(e) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer Alkoxylgruppe: Methoxyessigsäure und Äthoxyessigsäure;

(f) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer Garbo oxylgruppe: 3-Carbomethoxypropionsäure und 4-Carbometlioxybuttersäure;

(g) Hydroxy-substituierte gesättigte organische Säuren:

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¹ 2-Hydroxy-ißo-butt er säure, 2-Hydroxy-iso-valeriansäure;, 2-Hydroxy-iso-capronsäure,'2-Hydroxy-2-methy!buttersäure, 2-Methyl-3-hydroxypropionsä.ure, 2-Hydroxy-tert.-butylessigsäu're, 5~Hydroxy-3-methylglutarsäure (Monoester), 3-Hydroxy~2-methyl~ glutarsäure (Monoester) und 3-Hydroxypropionsäure;

(n)-gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer Aldehydgruppe: 2-Forruy !propionsäure und Formyl-iso-butt er säure»

(i) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer hetero« cyclischen Gruppe: 1^-Dithiolan^-pentansäure, 2-Thiophen™ carbonsäure und 2-Thiophenessigsäure.

Die vorliegende Erfindung umfaßt die Verbindungen der Formel (X) sowohl in ihren optisch aktiven Formen (entweder D oder L), als aucli in ihrer racemischen Form (D, L) und sie umfaßt auch ihre pharmakologisch zxilässigen Salze, die entweder optisch aktiv oder inaktiv sind.

Die Verbindungen der Formel (1) können entweder als solche oder in Form der Saureadditionssalze mit Mineralsäuren oder mit Mono- oder Multicarbonsäuren in Form von aliphatischen oder aromatischen Säuren oder mit Sulfonsäuren und Sulfaminsäuren vorliegen«.

Ganz allgemein besitzen die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und ihre entsprechenden pharmakologisch zulässigen Salze bemerkenswerte cardiotropische, hyperlipoproteinämisclie und hyperlipidämische Aktivitäten.

Die Verbindungen der Formel (I) werden normalerweise in Fora ihrer Chloride hergestellt. ' ■

'Es wird bevorzugt, ß-Hydroxy-^-butyrobetain-chlorid mit dem Säure-Chlorid der entsprechenden Säure (a) bis (i) umzusetzen.

Bei dem Verfahren zur Herstellung dieser neuen Acylderivate des Qarnitins der Formel (I) arbeitet man normalerweise bei Temperat'uren zwischen 0° C bis 80° C in wasserfreier Umgebung und in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Trifluoressigsäure und den Säuren (a) bis (i), die Buvoi" unter der Formel (I) aufgelistet genannt worden sind, in entsprechender Anpassung an das eingesetzte Säurechlorid. Wenn das

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ί -β-

Ι¹ Säurechlorid fest ist und nicht im genannten organischen Lösungs-

, mittel leicht löslich ist, ist es möglich, durch Zugabe einer

; kleinen Menge eines chlorierten Lösungsmittels, wie Chloroform

"j oder wasserfreiem Methylenchlorid, seine Löslichkeit in solcher

! Weise zu verbessern, um eine homogene Phase zu erhalten.

Mit besonderer Sorgfalt muß darauf geachtet v/erden, daß die Um- :.| gebung durch Schützen des Reaktionssystems mittels geeigneter

j Entwässerungsmittel, z.B. CaClg-enthaltenden Schützröhren, wasser

frei gehalten wird.

Am Reaktionsende wird das erhaltene Gemisch abgekühlt und gewöhnlich mit Aceton versetzt; etwaige gebildete feste Anteile werden entfernt, während die Niederschläge, welche sich durch Zugabe ■von Diäthyläther bilden, gesammelt werden.

Die Niederschläge können durch Kristallisation mit Äthyläther gereinigt werden. Gewöhnlich reichen ein oder zwei Kristallisationen aus, um ein hochreines Produkt zu erhalten. Die Reinheit kann leicht mittels Dünnschichtchromatographie (T.L.C.) unter Verwendung von Silikagel-Platten und verschiedenen Eluiermitteln, wie CHCl₇ : CH₅OH : konz. NH₄OH (50 ί 30 : 8 V/V) oder 11-CH₅-CH₂-CH₂-CH₂OH : Essigsäure : H₂O (60 : 20 : 20 V/V) geprüft werden.

Im allgemeinen betragen die Reaktionsausbeuten 60 bis 85?έ. Hierbei sind die durch die Reinigung mittels Kristallisation eintretbaren Ausbeuteverluste noch nicht berücksichtigt.

Die folgenden Beispiele, bei denen für einige Verbindungen dieser Erfindung weitere chemisch-physikalische Angaben mitgeteilt werden, verdeutlichen das Syntheseverfahren, ohne die Erfindung darauf au beschränken.

Beispiel 1
Herstellung von tert.-Butylaoetylcarnitin-chlorid

N-CH₂-CH-CH₂-COOH Cl" OCOCH₂-C

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Carnitin-chlorid (1,97 g; 0,01 Mol) wurde in Irifluoressigsäure (10 ml) aufgelöst. Zu der Lösung wurde tert.-Butylacetylchlorid (1,4 ml; 0,01 Mol) langsam unter Rühren hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde bei Zimmertemperatur 48 Stunden durchgerührt. Zu dem Gemisch wurde Diäthyläther hinzugefügt. Der dadurch erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert. Das Rohprodukt wurde aus Isopropanol-Diäthyläther kristallisiert. Es wurde ein reines Produkt mit dem Schmelzpunkt 164-165° C mit 80% Ausbeute erhalten.

NMR O 5,6 (in, ΙΗ,-CH-); 3,9 (d, 2H^A-CH₂-); 3,3 (s, 9H,

S-); 2,9 id, 2H,-CHiCOOH); 2,4 (s, 2H, -CH--

-C^); 1_;0 (s,9H,-C- CH₃ );

Beispiel 2
(a) Herstellung von C?_lrclohexylacetylchlorid

CHoCOCl

Cyclohexylessigsäure (2,5 g; 0,02 Mol) wurde mit Thionylchlorid (3,7 ml SOCl₂; 0,05 Mol) gemischt. Die erhaltene Lösung wurde 1,5 Stunden bei 80° C gehalten. Das Gemisch wurde im Vakuum eingeengt. Das erhaltene Konzentrat wurde einige Male mit wasserfreiem Toluol gewaschen, um Thionylchlorid zu entfernen. Das Gemisch wurde dann im Vakuum getrocknet und das Titelprodukt als Rohprodukt erhalten, welches als solches in der nächsten Stufe (b) eingesetzt wurde.

(b) Herstellung von Cyclohexylacetylcarnitin-chlorid

-CH-CH₂COOH
Cl" OCOCH.

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Carnitin-chlorid (2,97 g; 0,01 Mol) wurde in Trifluoressigsäure (10 ml) aufgelöst. Zu dieser Lösung wurde Cycloliexylacetylchlorid (0,01 Mol),(hergestellt wie vorstehend unter (a) beschrieben), hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch"wurde 48 Stunden durchgerührt. Zu dem erhaltenen Gemisch wurde Diathyläther unter Rühren bei O⁰G in 30 Minuten hinzugofügt. Ein Niederschlag wurde erhalten, der abfiltriert und im Vakuum getrocknet wurde. Die Ausbeute betrug 70% und der Schmelzpunkt lag bei 161-162° C.

NMR δ 5,6 (m, 1H, -CH-); 3,8 (in, 2H, ^ik-CH^) ; 3,2 (s,

OCO
CH₃ I

9H, CI^₃- hi 2_;8 (d, 2H, -CH₂COOH); 2,3 (d, 2H_T

0-COCH₂-); 2,0-0,8 (m,1iH,

Beispiel 5

Herstellung von Oyclopentanpropionylcarnitin-chlorid Carnitin-chlorid (1,97 g; 0,01 Mol) wurde in Trifluoressigsäure (10 ml) aufgelöst. Zu der erhaltenen Lösung wurde 3-Cyclopentanpropionylchlorid (1,60g;0,01 Mol) langsam unter Rühren hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde bei 45° C über Nacht durchgerührt. Das Gemisch wurde dann abgekühlt, Aceton (40 ml) wurde hinzugefügt und das Gemisch in Eis eingebettet und zwei Stunden durchgerührt. Die dadurch gebildeten Niederschläge wurden abfiltriert. Zu dem Piltrat wurde Diathyläther hinzugefügt. Der gebildete weiße feste Niederschlag wurde in Äthanol-Aceton (5:1) aufgelöst und nochmals mit Diathyläther gefällt. Die Ausbeute betrug 90% und der Schmelzpunkt lag bei 170-172° C.

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Ö 5_;5

(m, 1H, CH₀-CH-CH₀)

2_;8	(d,	2H,	N-CH₂)	)
3,2	(s,	9H,
2,7	(d,	2H,	(CH₃)₃)
²/⁴	(t, (m,	2H, 11H,	CH₂-COOH)
	CH₂-CH₂-^
1,9-0,9	-CH₂-^

Beispiel 4 Herstellung von Vinylacetylcarnitin-chlorid

4-GH₂-GH-CH₂COOH

OCOCH₉-CH=CH,

Zu einer lösung von Carnitin-chlorid (2 g; 0,01 Mol) in Trifluoressigsäure (6 ml) wurde Vinylacetylchlorid (1,8 mlj 0,02 Mol) unter Rühren bei Zimmertemperatur hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch xvurde dann auf 50° C gebracht und über Nacht unter Reaktionsbedingungen gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde dann auf Zimmertemperatur abgekühlt und in Diäthyläther (200 ml) gegossen und 20 Minuten durchgerührt. Die Diäthyläther-Phase wurde dekantiert. 10er so erhaltene Niederschlag wurde mit Acetonitril aufgenommen rnid die erhaltene Lösung zwei Stunden stehen gelassen. Das nicht vjngesetzte Carnitin, welches sich in Form eines kristallinen festen Anteils abgeschieden hatte, wurde abfiltriert. Zu dem Piltrat wurde Diäthyläther hinzugefügt. Der dadurch gebildete niederschlag waren weiße kristalline feste Teilchen.

LC (CHCl₃/MeOH/H₂O/NH₄OH, 55 : 35 : 5: 5) Rf 0,55

CH.

(D₂O) ό : 2j88 (2H, d-CH₂-COOH)*; 3,28 (11H_f m, A-

CH.

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-CH₂-OCO-); 3,73-4,03 (2H, Hi-CH₃-N^-); 5,06-6,26 (4H_f m_f

CH₂=CH-, -CH- ) .

OCO- '

In dem gleichen NMR-Spektrum waren auch die folgenden "bedeutsamen Signale enthalten, die auf der Anwesenheit des isomeren Crotonoylcarnitins beruhten:
(f 1,95 (3H, d.d., 011,-C=); 6,64-7,38 (2H, m, -CH=CH-).

Durch Computerberechnung der Integrale der vorstehenden Signale war es möglich, die Menge des genannten Isomeren zu bewerten. Das Isomere war in dem Produkt in einer Menge von etwa 15-20% enthalten.

Beispiel 5 Herstellung von Äthoxyacetylcarnitin-iso-butylester

(a) Herstellung von Carnitin-iso-butylester

Carnitin-chlorid (10 g; 0,05 Mol) wurde in iso-Butanol (100 ml) suspendiert. Die Suspension wurde in einem Eisbad gekühlt und gasförmiger Chlorwasserstoff wurde bis vollständige Sättigung erreicht wurde, hindurchgeleitet. Das erhaltene Gemisch wurde zwei Stunden unter Rückfluß gehalten» Das Gemisch wurde dann konzentriert, um das iso-Butanol zu entfernen. Das erhaltene Konzentrat wurde in destilliertem Wasser gelöst. Die Lösung wurde mittels Austauschharz IR-45 neutralisiert. Das erhaltene Produkt wurde gefriergetrocknet. Es wurde so 1.2 g Carnitin-iso-butylester erhalten.

(b) Herstellung von Kthoxyessigsaurochlorid

Thionylchlorid (1,1 ml; 0,0125 Mol) wurde zu Äthoxyessigsäure (1,3 ml; 0,012 Mol) hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde 12 Stunden bei Raumtemperatur gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde dreimal mit einem wasserfreien Chloroform-Diäthyläther-Gemisch gewaschen und anschließend im Vakuum (80 mm Hg) bei 30 C eingeengt. Es wurden 1,15 g A'thöxyessigsäurechlorid erhalten.

(c) Umsetzung zwischen Carnitin-iso-butylester und Äthoxyessigsäurechlorid

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Carnitin-iso-butylester (1,1 g; 0,043 Mol) wurden in wasserfreiem Aceton aufgelöst. Zu der erhaltenen Lösung wurde Äthoxyessigsäurechlorid (1,15 g; 0,009 Mol) hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde eingeengt und der Rückstand wurde zwei Tage unter inerter Gasatmosphäre (Argon) bei Zimmertemperatur gehalten. Der Rückstand wurde dann aus iso-Propanol-Diäthyläther kristallisiert. Das Titelprodukt wurde in einer Ausbeute von 65% erhalten. 2,L.G. Eluiermittei: CHCl₃ 40

CH₃ OH 40

CH₃ COONa 0,01M 10

NMR D₂O Ö 5,8 (iH,m, CH );

OCO

4,2 (2H,s,-COCH₂ 0-) ; 4,0 (4H,m,

-COOCH₂ -, 0-CH₂CH₃); 3,7 (2H,d,

CH₃ ~fc-CH₂ -) ; 3j3.(9H_f s, CH₃ A-);

CH₃

2_;7 (2H, d,-CH₂ COO-); 1,9 (1H, m,

CH. ); 1,6 (2H, t,-CH₂CH₃ ); ^SCH_O

(6H, d, -CH ).

Beispiel 6

Herstellung von 3-Cyclohexenylcarboxylcarnitin-chlorid (a) Herstellung von ^-Cyclohexencarbo-.xylchlorid Oyclohexencarbonsäure (1,2 ml; 0,01 Mol) wurde mit Oxalylchlorid (0,9 ml; 0,01 'MoI) vermischt. Das erhaltene Gemisch wurde bei Zimmertemperatur 3,5 Stunden durchgerührt. Die Lösung wurde im Vakuum (100 mm Hg; 70° C) eingeengt. Das so erhaltene Rohprodukt

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wurde als solches in' der nächsten Stufe eingesetzt.

("b) Umsetzung von ^-Cyclohexencarboxylchlorid mit Carnitin- ' . chlorid

Carnitin-chlorid (1 g; 0,05 Mol) wurde in Trifluoressigsäure (2 ml) aufgelöst. Zu der erhaltenen Lösung wurde langsam unter Rühren bei Zimmertemperatur das in der Stufe (a) erhaltene 3-Cyclohexencarboxylchlorid (0,01 Mol) hinzugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde 15 Stunden durchgerührt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde dann Diäthyläther hinzugefügt. Dadurch wurde ein Niederschlag erhalten. Der Niederschlag wurde zweimal aufeinanderfolgend mit Diäthyläther gewaschen, um überschüssiges Säurechlorid zu entfernen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und unter Vakuum getrocknet. Die Ausbeute betrug 90%. T.L.C. Eluiermittel: CHCl

CHCl₅	60
CH₅OH	40
H₂O	15
Isopropanol	10
CH₅COOH	15

NMR (D₂O) Ö 5^76 (3H,m, q,-/\._H)l

(2H,d,

CH.

-); 3,27 (9H,s, CH₃-~ft) _;

CH

2,86 (2H,d, -CH₂ COO-); 2_;00 (7H, m, H

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Beispiel 7

Herstellung von 3-Carbomethoxypropionylcarnitin-chlorid Zu einer Lösung von Carnitin-chlorid (4 g; 20 mmol) in Irifluoressigsäure wurde 3~Carbomethoxypropionylchlorid (3,0 ml; 24 mmol) hinzugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde bei 45° C unter Rühren über Nacht gehalten. Das Gemisch wurde dann abgekühlt und Diäthyläther hinzugefügt. Der gebildete feste Anteil wurde aus iso-Propanol umkristallisiert. Der Schmelzpunkt betrug 160-161° C.

T.L.C. : CH Cl₃MeOHZCH₃ COONa 40/40/20 m.u.

NMR: D₉O =2.75 (4H s, CH, -CH₀)

2,80 (2H d, CH₂ -COOH)

3,25 (9H s, (CH₃J₃)

3,70 (3H s, COOCH₃)

3,80 (2H d, N-CH₂)

5,65 (m, -CH₂-CH-CH₂)

Beispiel 8

Herstellung von 4-Carbometh,oxybutyrylcarnitin-chlorid Zu einer Lösung von Carnitin-chlorid (2,0 g; 10 mmol) in Trifluoressigsäure (5 ml) wurde 4-Carbomethpxybutyrylchlorid (1,65 mlj 12 mmol) hinzugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde unter Rühren 24 Stunden bei Zimmertemperatur gehalten. Zu diesem Gemisch wurde dann wasserfreier Diäthyläther hinzugegeben. Der gebildete Niederschlag aus festen Anteilen wurde abfiltriert und aus heißem iso-Propanol kristallisiert. Der Schmelzpunkt betrug 130-132° G.

<1H,m, -CH-); 3,7 (5H,m, ^N-OCO

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3,2 (9H, s, CH₃-A-); 2,8 (2H,d, -CH₂COOH);

^CII3
2,4 (4H,m, OCOCH₂CH₂Ch₂-COO-); 1,9 (2H^-OCO-CH₂-Ch₂-CH -COO)

Beispiel 9

Herstellung von Methoxyacetylcarnitin-chlorid Ein Gemisch, bestehend aus Methoxyessigsäure (3 ml; 0,04 Mol) und Methoxyacetylchlorid (3 ml; 0,03 Mol), wurde unter Rühren bei 30° C zwei Stunden gehalten. Zu diesem Gemisch wurde zuvor getrocknetes Carnitin-chlorid (4 g; 0,02 Mol) hinzugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde auf 40° C gehalten und sieben Tage durchgerührt. Das Gemisch wurde dann mit Acetonitril aufgenommen und das nicht umgesetzte Carnitin-chlorid abfiltriert. Nach Zugabe von tert.-Butylmethyläther wurde ein öl abgeschieden. Die Öl-Ausfällung wurde viermal mit Acetonitril/Tert.-Butylmethylather wiederholt. Das Öl, welches schließlich abgetrennt wurde, wurde gefriergetrocknet. Es wurden so 4 g Methoxyacetylcarnitin-chlor«« id erhalten. Die Ausbeute betrug 75%.

NMRD₂O <5 5,68 (iH,m,-CH-); 4,21 (2H,s, -COCH₂O-);

OCO

3_;85 (2H,d, ^A-CH₂-) ; 3,45 (3H,s ,-OCH₃) ;

CH₃ 3,23 (9H, s, CH₃^^Ä)~; 2,85 (2H,d, -CH₂COOH)

^l3 CH

Beispiel 10 Herstellung von Äthoxyacetylcarnitin-chlorid

Ein Gemisch, bestehend aus Äthoxyessigsäure (5 ml; 0,07 Mol) und Äthoxyacetylchlorid (1,8 ml; 0,015 Mol), welches gemäß den Angaben in der Stufe (b) des Beispiels 5 hergestellt worden ist, wurde 2 Stunden bei 80° C unter Rühren gehalten. Zu diesem Gemisch wurde zuvor getrocknetes Carnitin-chlorid (2 g; 0,01 Mol) hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde auf 80° C gebracht und so lange darauf gehalten, bis vollständige Auflösung des Carni-

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tins stattgefunden hatte. Dann wurde noch "bei 40° C für 8 Tage gehalten. Eine weitere Menge von Äthoxyacetylchlorid (0,9 ml; 0,007 Mol) wurde hinzugefügt und das erhaltene Gemisch auf 40° C sieben Tage gehalten. Zu dem Gemisch wurde tert.-Butylmethyläther hinzugegeben, worauf ein öl abgeschieden wurde. Die Ölausfällung wurde viermal mit Acetonitril/tert.-Butalmethyläther wiederholt bis die überschüssige ithoxyessigsäure vollständig entfernt war. Es wurden 1,5 g der Titelverbindung erhalten. Die Ausbeute betrug 75%

NI-IRD₂O <5 5,96 (iH,m, -CH-); 4.23 (2H₇Sz-COCH₀-O);

OCO

3,78-3,50 <4H,m, ^A-CH₂-; -OCH₂CH₃); 3,23 (9H,s ,C

CH₃^

2,85 (2H,d,-CH₂COOH); 1,2 (3H,t, -OCH₂CH₃)

Die Charakteristiken der pharmakologischen Aktivität der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) werden nachstehend aufgezeigt.

Die akute Toxizität der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) wurde an Mäusen unter Verwendung der Weil-Methode (Weil CS., Biometr. J. 8, 249, 1952) untersucht. Die nachstehend in Tabelle I angegebenen LD,-₀-Werte zeigen, daß die.Verbindungen gute Toleranzwerte besitzen.

Der cardiokinetische Effekt wurde an nach der langendorff-Methode isolierten Kaninchenherzen geprüft. Die nach dieser Methode isolierten Kaninchenherzen wurden mit sauerstoffbeladener Ringerlösung bei 38,2° C durchströmt. Die isometrischen Kontraktionen, das Elrktrokardiogramm und der koronare Durchfluß wurde unter Verwendung eines "Battaglia-Rangoni»-Polygraphen aufgezeichnet. Durch Entfernen des Sauerstoffs aus der Durchströmungsflüssigkeit wurde eine metabolische Schädigung im Herzmuskel bewirkt, die eine bis zu 80%ige Herabsetzung der Herzkontraktilität zur Folge hatte.

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Unter diesen Bedingungen des verlängerten Sauerstoffmangels ist die aerobe G-lykolyse des Myokards deutlich verzögert mit zugehöriger Bildung von Säurekata"boliten in zweifacher Weise durch die Anreicherung von Pyrotraubensäure und ihre' Überführung in Milchsäure, die nicht weiterverwendet werden kann auf Grund der Depression an Pyridinenzymen wie IDH (Lactodehydrogenase). Dies hat Rückwirkungen auf die anaerobe G-lykolyse, die eine immer ansteigende Anzahl von Enzymen bewirkt, begleitet durch eine fortschreitende und größer werdende kritische Erschöpfung des Myokards. So kann eine ganze Serie von das Herz betreffenden Muskelermüdungswerten auftreten, die durch das Verhalten der geprüften Parameter, nämlich der kontraktilen Kraft, des Koronardurchflusses, der Herzrate und des Herzrhythmus beobachtet werden. Sobald die kontraktile Kraft auf 80% herabgesetzt wurde, wurde die Durchströmungsflüssigkeit nochmals mit Sauerstoff beladen, entweder ohne Zugabe anderer Verbindungen (Kontrollen) oder unter Zugabe der zu prüfenden Verbindungen.

Die nachstehende Tabelle II gibt die Prozentwerte der kontraktilen Kraft des Herzens wieder unter Nachweis eines positiven inotropen Effektes, berechnet nach 10 Minuten, von der Unterbrechung der anoxämischen Periode (Myokardiale Wiederherstellung) 'an gerechnet.

Der antiarrhythmische Effekt der Verbindungen wurde ebenfalls an Mäusen gemäß dem Prüfungsverfahren nach P.W. Nwangwu, T. Holcslow (P.W. NwangwUjT.L. Holcslow; Arch. Int. Pharmacodyn. 229» 219 (1977)) untersucht. Unter Verwendung von Acotin (5 ug/ ml) als arrhythmogenes Mittel wurden die Wechsel im Herzrhythmus der Tiere aufgezeichnet und der Beginn der Anfallzeit der initialen Arrhythmie und/oder der ventrikulären Tachykardie wurden als Endpunkt verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt wiedergegeben.

Die Effekte der Verbindungen auf die Abänderung der Lipoprotein-Musterwerte wie auf die Werte des Plasma-Cholesterins und der Triglyceride, hervorgerufen durch orale Verabreichung von Olivenöl, wurde an normal gefütterten Ratten untersucht, oral mit Olivenöl 15 ml/kg eine Stunde vor der oralen Verabreichung der zu prüfen-

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den Verbindung behandelt» wobei die Verbindungen in verschiedenen Konzentrationen verabreicht wurden.

Der wichtigste Effekt (nach zwei Stunden von der Olivenöl-Verabr reichung an gerechnet), der eine ^Erhöhung an Triglyceriden und Gholesterin mit Reduktion an <& -Lipoproteinen und Erhöhung der ß- und prä-ß-Fraktionen zur Folge hatte, wurde gut durch einige Verbindungen antagonisiert, wie Tabelle IV zeigt. Es wurde nachgewiesen, daß die geprüften Verbindungen der Erfindung die vorstehenden Parameter auf Normalwerte innerhalb der Grenzen statistischer Signifikanz zurückzuführen in der Lage sind.

Pharmazeutische Zubereitungen

1. Lösungen und sterile wäßrige Lösungen der Acylcarnitine der allgemeinen Formel (i) in Konzentrationen von 25 mg bis 500 mgl pro ml.

a) Eine Stammlösung für injizierbare Ampullen oder Fläschchen wird gemäß der folgenden, nicht beschränkend wirkenden Zusammensetzung hergestellt:

Natriumc arb oxyme thy1c ellulo se

(mit niedriger Viskosität) 10 mg/ml

Polysorbat 80 " .4 mg/ml

Propylcaraben · 0,4 mg/ml

Wasser für Injektionen für 1 ml,· 2 ml, 5 ml und 10 ml Ampullen/Fläschchen.

b) Eine Stammlösung für Tropfflaschen zur intravenösen Verabreichung mit Inhalten von 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml und 1000 ml wird gemäß der folgenden,- nicht beschränkenden Zu-

. sammensetzung hergestellt:

NaCl . ■ 8,6 g/l

KCl ■ 0,? g/l

CaCIy 0,33 g/l

Wasser für Injektionen, ausreichend für 1 Liter.

c) Eine Stammlö3ung für Flaschen zur oralen Verabreichung in Größen von 5 ml bis 100 ml wird gemäß der folgenden, nicht beschränkenden Zusammensetzung hergestellt:

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Mannit . - '11 mg/ml

Sorbit _ _ 600 mg/ml

Natriumbenzoat 3 mg/ml

. Orangenextrakt 200 mg/ml

Vitamin B₁₂ 3 mcg/ml

genügend gereinigtes Wasser

2. Tabletten, enthaltend 20 mg bis 500 mg der Acylcarnitine der allgemeinen Formel (i). Die Tablettengrundmischung wird gemäß der folgenden, nicht beschränkenden Zusammensetzung hergestellt.

Stärke ■ 45%

Aricel 45%

Talkum 10%

3. Kapseln, enthaltend 20 bis 500 mg der Acylcarnitine der allgemeinen Formel (l) ohne Bindemittel.

4. Aerosol- und Sprayzubereitungen mit 500 mg bis 10g eines Acylcariiitins der allgemeinen Formel (l). Die Grundmischung wird gemäß der folgenden, nicht beschränkenden Zusammensetzung hergestellt.

Äthanol 30%

gereinigtes Wasser 30%

ausreichend Freon 12/114 (50 Teile/50

Teilen)

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- 19 Tabelle I

„•ι LD5O, mg kg i.p. bei Mäusen von c	LD5O	und Vergleichsgrenzwerte
äinigen Acylderivaten der	1380	(950-1800)
allgemeinen Formel (I). Weil-Methode (N= 5, K= 4).	1200	(800-1600.)
Verbindungen	1115	(789-1440)
Acrylylcarnitin	850	(572-1128)
Vinylcarnitin	925	(675-1175)
tert.-Butylacetylcarnitin	1200	(850-1550)
CyclohexyIacetyIcarnitiη	760	(545-975)
Cyclohexylbutyrylcarnitin	985	(709-1260)
2-Cyclopentenylacetylcarnitin	1470	(1170-1770)
Äthoxyacetylcarnitin-iso-butylestei	1585	(1227-1943)
3-Carbomethoxypropionylcarnitin	1010	(850-1170)
2-Hydroxy-iso-butyrylcarnitin	2120	(1820-2420)
2-Hydroxy-iso-valerylcarnitin	1980	(1630-2330)
Formylpropionylcarnitin	1870	(1620-2120)
Äthoxyacetylcarnitin
Me thoxyacetylcarnitin
Monomethylglutarylcarnitin

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Tabelle II

Effekte von einigen Acylderivaten des Carnltins der allgemeinen Formel (I) auf die Kontraktile Kraft von Kaninchenherzen "in vitro"

co σ ο

co

CO CD

Verbindungen	onzentration	Kontraktile Krafij Mittelwert Jt ESM	■-	26,93+^5,31	P
Kontrolle	10~⁶ M	55,31+_4,36
Acrylylcarnitin	10~⁶, M	48,25+5,12	.<0,01
V'iny !carnitin	ΙΟ"⁶ Μ	59,33+5,26	r>.0,01 '
tert.-Butylacetylcarnitin	10"⁶ H	43,18+4,81	-5 0,001
Cycloliexylacetylcarnitin	10"⁶ M	42,15+4,17	<0,05
Cyclohexylbutyrylcarnitin	10"⁶M	59,£3+3,26	«ίί.0,05
^-Cyclopentenylacetylcarnitin	10"⁶ H . '	62,25+3,24	<0,01
«thoxyacetylcamitin-iso-butyleeter	10"⁶ M	70,35+5,23	<:o,oi
■J-Carbomethoxypropionylcarnitin	10"⁶ M	73,88+4,12	<0,001
2-Hydroxy-iso-butyrylcarnitin	10~⁶ 11	82,53+4,09	<0,001
2-Hydroxy-iso-valerylcarnitin	10"⁶ M	74,26+4,15	<;o,ooi
Forrcylprο ρ i onylc arni tin	10"⁶ M Ίθ~⁶ Μ	78,15+3,12 81,25+4,08 '
Äthoxyacetylcarnitin Kethoxyacetylcarnitin	10~⁶ M	58,12+4,25	έο,οοι ^0,001
Monomethylglutarylcarnitin	^0,01,

Tabelle III

Effekt von einigen Acylderivaten des Carnitine der allgemeinen Formel (I) auf die Arrhythmie, ausgelöst durch Aconitm bei Mausen. % Erhöhung der Latenzzeit auf die Anfallzeit der initialen Herzarrhythmie und Tachykardie in Bezug auf die Kontrollgruppe

	Konzentrationen mg kg	Latenzzeit für	Tachykardie
V 6Γ0 XIICLUll^	i.V.	Arrhythmie	39
Acrylylcarnitin	50	45	41
Vinylcarnitin	58	53	36
tert.-Butylacetylcarnitin	25	59	44
Cyclohexylacetylcarnitin	35	63	32
Cyclohexylbutyrylcarnitin	50	48	20
2-Cyclopentenylacetylcarnitin ·	100	40	20
Äthoxyacetylcarnitin-iso-butylesi	ter. 100	40	39
3-Carbomethoxypropionylcarnitin	25	65	48
2-Hydroxy-iso-butyrylcarnitin	25	55	30
2-Hydroxy-iso-valerylcarnitin	40	60	34
Formylpropionylcarnitin	60	55	55
Äthoxyacetylcarnitin .	20	60	50
Methoxyacetylcarnitin	25	65	40
Konomethylglutarylcarnitin	30	52	41,7
Chinidin	8,9	50

Tabelle IV

Effekt von einigen Acylcarnitinderivaten der allgemeinen Formel (I) auf die Werte von Plasma-Cholesterin * (Chol.) ,-Triglyceriden (TG-) und^S-, ß- und prä-ß-Lipoproteinen auf Ratten, behandelt mit Olivenöl 15 ml kg ' oral, 1 Stunde vor der Verabreichung der zu prüfenden Verbindung

Student »t» Test für die Differenz in Bezug auf die Kontrolle
D , Δ und A bedeuten·entsprechend P —0,05, 0,01 und 0,001 · N » 6 " ■

	Verbindungen	mg	Öl ml -1	_%	α	Lipoproteine	prä -β	TG mg/100 ml	Choi. mg/100 ml
	leerwert	leg"¹	^g	36,15+2,12A	β	49,22+2,17Δ	75,12+ 6,15Α	65,15+6,1βΑ
300	Kontrolle	-	-	23,28+2,19	10,15±1,23Δ	56,45+2,36	215,36+20,18	96,18+4,16
JP- co	Vinylcarnitin	-	15	29,46+3,15n.s.	16,12+1,48	48,89+2,96η.β	112,15+15,16η.β.	78,15+6,16η.si
O	tert.-Butylcarnitin	300	15	31,12+2,170	14,13+1,63η.S.	51,36+2₇11D	99,36+10,12Α	70,12+3,24ΔΪ
σ> OD	Cyclohexylcarnitin	350	15 .	36,48+2, 36A	13,27+1,120	49,12+2,17Δ	100,12+15,16Δ	85,15+4,26η.S.·
co	3-Carbomethoxypropionyl- carnitin	400	15	34,17+_3,23Δ	12,15+1,09A	50,03+2,09Δ	88,15+15,36Α	69,25+3,26Α "
	2-Hydroxy-i s o-butyryΙ ο ami tin	350	15	27,19+3_r48n.s.	11,18+1 ,15 A	48,36+1,1δΑ	100,29+12,4δΑ	75,03+4,12Δ
	Äthoxyacetylcarnitin	450	15	37,15+2,17Α	10,36+1 ,12 A	42,15+2,27Α	78,25+10,12Α	70,26+6,48A
	Methoxyacetylcarnitin	250	15	36,39+3,12A	10,28+1 ,52A	45,83+3,46A	85,14+13,26Α	72,12+6,87Α
	Monome thylglutary1- carnitin	300	15	35,28+3,94η.a.	12,32+1 ,65A	51,12+4,15η.S.	120,36+14,15A	81,27+5,92 η.S
	400	15	14,25+1,83η.β.

Claims

Dr. Walter Nielsch „ - 31077 A 3

Patentanwalt
S!rlusweg43,2000Hamburfl65

Fernruf: 504165

Pat

sntansprüche

/ 1.Jlcylderivate des Carnitins mit der allgemeinen Formel I

(i)

worin X" ein Anion, vorzugsweise ein Halogenid- oder Sulfatanion darstellt, und R den Rest der folgenden organischen Säuren "bedeutet:
(a)-ungesättigte organische Säuren;

(b) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer tert.-Alkylgruppe;

(c) gesättigte organische Sauren, substituiert mit einer Cyclealkylgruppe;

(d) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer Cycloalkenylgruppe;

(e) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer AIkoxylgruppe;

(f) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer Carboalkoxylgruppe;

(g) gesättigte, Hydroxy-substituierte organische Säuren; (h) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer

Aldehydgruppe; und

(i) gesättigte organische Säuren, substituiert mit einer heterocyclischen Gruppe.

2_e Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (a) aus der Gruppe, bestehend aus Acrylsäure, Vinylessigsäure und Allylessigsäure ausgewählt ist.

ο Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (b) aus der Gruppe, bestehend aus tert.-Butylessigsäure und tert,- Buty!propionsäure ausgewählt ist.

4« Acylderivate des 0arnitin3 nach Anspruch 1, in denen die Säure (c) aus der Gruppe, bestehend aus Cyclopentancarbonsäure, Cyclopentanessigsäure, Cyclopentanpropionsäure, Cyclohexylessigsäure und Cyclohexy!buttersäure ausgewählt ist.

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5. Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (d) aus der Gruppe, bestehend aus 3-Cyclohexencarbonsäure und 2-Cyclopentenessigsäure ausgewählt ist.

6. Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (e) aus der Gruppe, bestehend aus Methoxyessigsäure und Ä'thoxyessigsäure ausgewählt ist.

7. Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (f) aus der Gruppe, bestehend aus 3-Carbomethoxypropionsäure und 4-Carbomethoxybuttersäure ausgewählt ist.

8. Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (g) aus der Gruppe, bestehend aus 2-Hydroxy-iso-buttersäure, 2-Hydroxy-iso-valeriansäure, 2-Hydroxy-iso-capronsäure, 2-Hydroxy-2-methy!buttersäure, 2-Methyl-3-hydroxypropionsäure, 2-Hydroxy-tert.-butylessigsäure, 3-Hydroxy-3-methylglutarsäure (Monoester), 3-Hydroxy-2-methylglutarsäure (Monoester) und 3-Hydroxypropionsäure ausgewählt ist.

9· Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (h) aus der Gruppe, bestehend aus 2-Pormylpropionsäure und Formyl-iso-buttersäure ausgewählt ist.

10. Acylderivate des Carnitins nach Anspruch 1, in denen die Säure (i) aus der Gruppe, bestehend aus 1,2-Dithiolan-3-pentansäure, 2-Thiophencarbonsäure und 2-Thiophenessigsäure ausgewählt ist.

11· Acylderivate des Carnitins nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in ihren optisch aktiven J?ormen.

12. Acylderivate des Carnitins nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in ihren racemisehen Formen.

13. Pharmazeutisch zulässige Salze der Acylderivate des Carnitins nach einem der Ansprüche 1 bis 12.

14· Pharmazeutische Zubereitung zur Behandlung von Herzerkrankungen, Hyperlipoproteinämie und Hyperlipidämie, die eine therapeutisch wirksame Menge mindestens eines Acylderivates des Carnitins der Ansprüche 1 bis 12 enthält.

15« Pharmazeutische Zubereitung zur Behandlung von Herζerkrankungen, Hyperlipoproteinämie· und Hyperlipidämie, die eine therapeutisch wirksame Menge mindestens eines pharmazeutisch zulässigen Salzes eines Acylderivates des Carnitins des An-

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spruchs 13 enthält.

16. Verfahren zur Herstellung der Acylderivate des Garnitins nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

(1) in an sich bekannter Wei'se das Chlorid der entsprechenden Säure (a bis i) hergestellt wird, und

(2) das in der Stufe (1) erhaltene Chlorid mit Carnitinchlorid in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels bei Temperaturen zwischen etwa Raumtemperatur und etwa 80° C umgesetzt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte organische Lösungsmittel aus der Gruppe, bestehend aus Trifluoressigsäure und den Sauren ((a) bis (i)) entsprechend zu dem Chlorid der Stufe (1) ausgewählt wird.

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