-
Neue Pterin-Derivate und diese enthaltende Arzneimittel
-
Beschreibung: Gegenstand der Erfindung sind neue Pterinderivate, die
mindestens einen, durch Hydroxy-, Halogen- und/oder Amino-Gruppen substituier-0
ten Acyl-Rest der allgemeinen Formel RC- enthalten, wobei R ein gegegebenenfalls
zusätzlich Schwefel-, Stickstoff- und /oder Sauerstoff-Atome enthaltender Cl-C8-Rest
ist. Vorzugsweise sind in den neuen Pteridinderivaten die Hydroxy-, Halogen- und/oder
Amino-Gruppen im Acyl-Rest in a-Stellung angeordnet. Der Acyl-Rest ist insbesondere
der Säurerest einer natürlichen Aminosäure der Proteine.
-
Eine weitere bevorzugte Klasse von Pteridinderivaten der vorgenannten
Art, insbesondere der 5,6,7,8-Tetrahydropterin-Derivate, sind solche, bei denen
der Acyl-Rest direkt oder über einen Spicer an der 2-Amino-Gruppe, am N-5-Atom und/oder
in 6-Stellung bzw. wie bei Biopterin oder Tetrahydrobiopterin (BH4) in der in 6-Stellung
befindlichen Seitenkette angeordnet sind. Gerade diese Tetrahydropterinkonjugate
mit Aminosäuren, die in beispielhafter Form durch die nachfolgenden allgemeinen
Formeln (I-IV) erläutert werden können, sind von besonderem Interesse:
R1 = H; CH3; CH20H; CH2SH; CH2SCH3; CH(CH3)2i CH2CH(CH3)2 CH(CH3)C2H5;
CH2CH2SCH3; CH(OH)CH3; CH2CH2CONH2; CH2COOH
R2 = H; ALKYL; HYDROXYALKYL; ARYL Die vorliegende Erfindung umfaßt, über die vorgenannten
Tetrahydrobiopterin-Derivate hinausgehend, auch Verbindungen der nachfolgenden allgemeinen
Formeln (V) und (VI), worin R wieder der aus einer natürlichen Aminosäure der Proteine
stammende Rest sein kann, insbesondere die vorgenannte Bedeutung haben kann:
R3 = H; ALKYL; HYDROXYALKYL R4 = H; ALKYL; HYDROXYALKYL ARYL; CYCLOALKYL ARYL R5
= H; OH; OALKYL Enthalten die erfindungsgemäßen Verbindungen als Acyl-Rest den Rest
einer Aminodicarbonsäure, wie Glutaminsäure und Asparaginsäure, so können diese
Acyl-Reste über die a-Carboxyl-Gruppe (VII) oder über die w-Carboxyl-Gruppe (VIII)
mit dem Pterinderivat verbunden sein:
Der Substituent R' kann hierbei die bereits eingangs genannte Bedeutung haben.
-
Wie sich aus den vorstehenden Erläuterungen ergibt, handelt es sich
bei den erfindungsgemäßen Acylverbindungen um Derivate, denen insbesondere Pteringrundkörper
zugrunde liegen, die neben der 2-Amino-Gruppe in der 4-, 6- und/oder 7-Stellung
eine Hydroxygruppe, bzw. in der tautomeren Form eine Keto-Gruppe aufweisen. Zu den
Grundkörpern gehören auch die entsprechenden 5,6,7 ,8-Tetrahydro-Verbindungen, namentlich
aber Biopterin bzw. 5,6,7,8-Tetrahydrobiopterin-Derivate. Neben dem 5,6,7,8-Tetrahydropterin
selbst gehören zu der vorliegenden Erfindung auch solche Acyl-Derivate, insbesondere
mit einem natürlichen Aminosäureacyl-Rest, denen das Grundgerüst des 6-Methyl-,
6-Hydroxymethyl-, 6,7-Dimethyl- oder 6,6-Dimethyl tetrahydropterin zugrunde liegt.
-
Regelmäßig ist in den neuen Verbindungen die erfindungsgemäß darin
enthaltene Acyl-Gruppe mit dem Pteringrundkörper über eine Ester- und/oder Amid-Brücke
verbunden.
-
Pterine, als Derivate des Pteridins, sind weit verbreitete Naturstoffe
von grober Bedeutung. Neben den aus Tierkörpern schon früh isolierten Verbindungen
wie Leukopterin oder Xanthopterin sowie Augenpigmente, wie dem Drosopterin, leiten
sich von den Pterinen eine ganze Reihe von Wachstumsfacktoren ab. Tetrahydropterine,
namentlich die 5,6,1,8-Tetrahydropterine,
sind von wesentlicher
enzymatischer Bedeutung. Speziell dem 5,6,7,8-Tetrahydrobiopterin fällt als Kofaktor
verschiedener aromatischer Aminosäure-Hydroxylasen eine wichtige regulierende Rolle
bei der Synthese biogener Amine, die als Neurotransmitter fungieren, zu.
-
Es wurde beobachtet, daß die physiologische Aktivität der bekannten
Pterinderivate bisweilen nicht befriedigt. Insbesondere wurde beobachtet, daß die
Kofaktoraktivität des Tetrahydrobiopterins (BH4) bei oraler oder intravenöser Applikation
nur sehr schlecht zur Wirkung kommt. Möglicherweise spielen hier Polaritäten bei
der überwindung der Blut-Gehirn-Schranke eine Rolle.
-
überraschenderweise wurde nun gefunden, daß die erfindungsgemäßen
Pterinderivate, insbesondere die Tetrahydropterinderivate, eine andersartige Polarität
und möglicherweise aufgrund ihrer andersartigen Reaktivität mit Hilfe eines aktiven
Transportmechanismus die Vorausssetzungen für ein leichteres Einschleusen z.B. in
das Gehirn, und allgemein höhere Aktivität erfüllen können.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind demzufolge auch Arzneimittel
mit einem Gehalt and den erfindungsgemäßen Verbindungen. Bevorzugt sind nierbei
solche Arzneimittel, welche die von natürlichen Aminosäuren abstammenden Acyl-Derivate
des 5,6,7,8-Tetrahydrobiopterins enthalten.
-
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind beispielsweise durch übliche
Acyl ierungsverfahren leicht herstellbar.
-
Die nachfolgenden Beispiele dienen der Erläuterung der Erfindung.
-
N2 -Isobutyryl-6,7-dimethylpterin -6,7-Dimethylpterin (15.0 g, 0.078
Mol) werden in 200 ml trockenem Pyridin syspendiert und dann im Laufe von 15 min
45 ml Isobuttersäureanhydrid zugetropft. Das Gemisch wird dann 4 Std. am Rückfluß
erhitzt, wobei vollständige Auflösung eintritt. Nach Abkühlen setzt man 40 ml Methanol
zu, rührt 30 min und engt dann im Vakuum ein.
-
Der Rückstand wird 2-mal mit je 50 ml Toluol und dann 100 ml Hexan
koevaporiert und dann der Rückstand mit Hexan behandelt und der erhaltene Niederschlag
abgesaugt. Man erhält 20.0 g (98 %) farblose Kristalle vom Schmp. 262-264°C (Zers.).
Das Produkt kann aus Chloroform/Hexan umkristallisiert werden 2 N -Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-djmethylpterin
-N2-Isobutyryl-6,7-dimethylpterin (6.0 g, 0.023 Mol) werden in 100 ml Methanol in
der Schüttelente unter Zugabe von 5 % Platin auf Aktivkohle-Katalysator (0.18 g)
hydriert. Nach Aufnahme der theoretischen Menge Wasserstoff wird das Gefäß mit Eis/Kochsalz-Mischung
gekühlt, dann 10 ml konz Salzsäure zugegeben, wobei sich der abgeschiedene Niederschlag
dann wieder auflöst. Sämtliche Operationen werden unter Stickstoff ausgeführt, um
eine mögliche Oxidation des Tetrahydropterins zu vermeiden. Man filtriert vom Katalysator
ab und tropft dann in gekühlten Ether (200 ml) unter Rühren ein. Man kühlt auf OOC
sammelt den Niederschlag und trocknet im Vakuum, wobei 6.79 g (92 %)
farbloses
Produkt vom Schmp. 212-2150C (Zers.) isoliert werden. Es handelt sich nach der Elementaranalyse
um das Monohydrochlorid-monohydratsalz der Summenformel C12HlgN502 x HC1 x H 20.
-
N²-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethyl-5-succinylpterin-9 N²-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-monohydrochloridmonohydrat
(3.00 g, 9.4 Mmol) wird zu einer Lösung von Bernsteinsäureanhydrid (3.0 g, 3Q Mmol)
in 40 ml absol. Pyridin gegeben und dann das Gemisch 2 Std. bei Raumtemp. gerührt.
Man setzt dann 4 ml Methanol zu, rührt weitere 15 min und engt dann im Vakuum zur
Trockne ein. Der ölige Rückstand wird mit warmem Ether behandelt, bis sich ein fester
Niederschlag abscheidet. Das Produkt wird dann mit Eiswasser behandelt, pH-l mit
Säure eingestellt, und dann das Material durch Absaugen gesammelt. Man wäscht mit
Wasser und trocknet im Vakuum, wobei 2.80 g (86 %) farblose Kristalle vom Schmp.
176-1770C erhalten werden. Die Substanz kann aus Methanol Wasser umkristallisiert
werden und fällt als Monohydrat an.
-
N-(4-(N²-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-5-yl)-1,4-dioxobutyl)-glutaminsäuredibenzylester-N²-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethyl-5-succinylpterin
(1.1 g 3.0 Mmol), Glutaminsäuredibenzylester-monotosylat (1.49 g, 3.3 Mmol) und
N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboxamid (0.59 g, 3.3 Mmol) werden in 30 ml Methylenchlorid
gelöst un dann auf 0°C abgekühlt. Man setzt
Triethylamin (0.33
g, 3.3 Mmol) zu, rührt 15 min und gibt dann Dicyclohexylcarbodiimid (0.68 g, 3.3
Mmol) zur Reaktionslösung, die anschließend 2 Std. bei OOC und anschließend 21 Std.
bei Raumtemp.
-
gerührt wird. Der Niederschlag von Dicyclohexylharnstoff wird abfiltriert,
mit Methylenchlorid gewaschen und das Filtrat im Vakuum zur Trockne eingeengt. Man
löst den Rückstand in 200 ml Ethylacetat, wäscht nacheinander mit 4-proz. wässrigem
Natriumbicarbonat (2 x 25 0.2 M wässriger Essigsäure (2x50 ml), 4-proz. wässriges
Natriumbicarbonat (2x25 ml) und Wasser (2x25 ml). Die organische Phase w rd über
Natriumsulfat getrocknet, dann filtriert und eingeengt. Der Rückstand wird durch
Chromatographie über eine Kieselgelsäule im System Chloroform/Methanol (9/1) gereinigt,
wobei man aus der Hauptfraktion nach Einengen 1.623 g (80 %) eines farblosen festen
Schaums erhält, aus dem sich durch Umkristallisation aus Ethylacetat/Ether Kristalle
vom Schmp. 184-185 0C erhalten lassen.
-
N-(4-(N2-isobutyryl -5,6 ,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-5-yl )-1,4-dioxobutyl)-glutaminsäure
-N-(4-(N2-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-5-yl)-1,4-dioxobutyl)-glutaminsäuredibenzylester
(1.11 g, 2.24 Mmol) wird in 50 ml Methanol über Palladium-Katalysator (5 % Pd auf
Aktivkohle, 100 mg ) hydrogenolytisch debenzyliert. Man schüttelt 5 Std. über Wasserstoff
in der Schüttelente bei Zimmertemperatur, filtriert dann den Katalysator ab und
engt das Filtrat zur Trockne ein. Der Rückstand wird in 10 ml Methanol gelöst und
diese Lösung langsam unter Rühren in 100 ml Ether eingetropft. Der ausgeschiedene
Niederschlag wird gesammlet, mit Ether gewaschen, getrocknet und ergibt 0.77 g
(95
,ú) farbloses Produkt, das nach Umkristallisation aus wenig 0.1 M wässriger HC1
farblose Kristalle liefert.
-
N-(4-(5,6,7,8-Tetrahydro-6,7-dimethylpterin-5-yl)-1,4-dioxobutyl)-glutaminsäure
-N-(4-(N²-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-5-yl)-1,4-dioxobutyl)-glutaminsäure
(0.7 g, 1.4 Mmol) wird in 3 ml Methanol gelöst und dann mit 3 ml konz. Ammoniak-Lösung
versetzt. Man rührt 8 Std. bei Raumtemp., engt dann zur Trockne ein, löst den Rückstand
in 20 ml Methanol und scheidet dann das Produkt durch Zugabe von Aceton ab. Man
saugt ab, trocknet und erhält 0.6 g (92 %) einer farblosen Substanz, die aus wenig
0.1 M Salzsäure umkristallisiert werden kann und so farblose Kristalle liefert.
-
5-(2'-N-benzyloxyCarbonylaminsacetyl)-N2-isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-N²-Isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin-monohydrochlorid
monohydrat (1.00 g, 3.13 mmol) und N-benzyloxycarbonylglycine-N-hydroxysuccinimid
ester (1.92 g, 6.27 mmol) werden in 20 ml Pyridin zunächst 2 Std. bei 600" und dann
eine weitere Stunde 0 bei 30°C unter Stickstoff erhitzt. Nach beendeter Reaktion
gibt man 4 ml Methanol zu, rührt 15 min und engt nach Abkühlen auf Raumtemperatur
im Vakuum zur Trockne ein. Der Rückstand wird 3-mal mit je 25 ml Toluol koevaporiert.
Man nimmt dann den Rückstand in 100 ml Chloroform auf, wäscht 2-mal mit je 25 ml
4-proz. Natriumbicarbonat-Lösung und anschließend noch 2-mal mit Wasser. Die organische
Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, eingeengt, und zur Reinigung über eine
Kieselgelsäule mit ChloroformlMethanol (9/1) chromatographiert. Die Hauptfraktion
wird gesammelt, eingeengt, und der Rückstand aus Ethylacetat/Ether umkristallisiert,
wobei 1.14 g (80 ,0) farblose Kristalle vom Schmp. 152-1540C 2 5-(2'-Aminoacetyl)-N2-isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin
-5-(2'-N-Benzyloxycarbonylaminoacetyl)-N²-isobutyryl-5,6,7,8-tetra hydro-6,7-dimethylpterin
(0.56 g, 1.23 mmol) werden in 20 ml Methanol mit Palladium/Aktivkohle-Katalysator
(5 %, 50 mg) in der Schüttelente
bei Raumtemp. hydriert. Nach
5 Std. ist die Reaktion beendet und der Katalysator wird abfiltriert. Man engt das
Filtrat auf ca.
-
5 ml ein und tropft dieses Konzentrat unter Rühren langsam in 100
ml absol. Ether. Der sich abscheidende Niederschlag wird gesammelt, mit Ether gewaschen
und im Vakuum getrocknet, wobei 0.36 g (91 °h) des Reaktionsproduktes in Form des
Monohydrochlorid-Salzes erhalten wird.
-
Die Substanz kann aus Ethanol/O.l Mol wässr. HCl/Ether umkristallisiert
werden.
-
5-(2'-AminOacetyl)-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin -5-(2'-Aminoacetyl)-N2-isobutyryl-5,6,7,8-tetrahydro-6,7-dimethylpterin
(0.2 g, 0.62 mmol) wird unter Stickstoff bei Raumtemp. in einem Gemisch von 1 ml
konz. Ammoniak und 1 ml Methanol 8 Stunden gerührt. Man engt im Vakuum ein, nimmt
den Rückstand in 10 ml Methanol auf und scheidet das Produkt durch Eintropfen in
Aceton unter Rühren ab. Der Niederschlag wird gesammelt, mit Aceton gewaschen und
im Vakuum getrocknet, wobei 0.144 g (92 %) des Dihydrochlorid-Salzes erhalten wird.
Das Dihydrochlorid-Salz kann aus einem Gemisch Ethanol/O.l M wässr. HCl/Ether umkristallisiert
werden.