DE68925135T2

DE68925135T2 - Verfahren zur totalen Synthese von einer Indol-Struktur-Verbindungsklasse des Tryptamin-Typs, insbesondere Melatonin- oder N-Acetyl-5-methoxytryptamin mit hoher Reinheit und Löslichkeit, verwendbar in der AIDS-Therapie

Info

Publication number: DE68925135T2
Application number: DE68925135T
Authority: DE
Inventors: Bella Luigi Di; Ermanno Duranti; Franco Fraschini
Original assignee: I F L O S A S Di Giorgio E Ald
Current assignee: I F L O S A S Di Giorgio E Ald
Priority date: 1988-02-25
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2009-02-17
Also published as: US5122535A; EP0330625A3; GR3019365T3; DE68925135D1; USRE35631E; ES2083390T3; JP2724493B2; JPH023680A; EP0330625A2; ATE131812T1; EP0330625B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Totalsyntheseverfahren zur Herstellung einer Indolstruktur-Verbindungsklasse des Tryptamintyps, insbesondere von Melatonin oder N-Acetyl-5-methoxytryptamin hoher Reinheit und Löslichkeit zur therapeutischen Verwendung gegen Syndrome erworbener Immunschwäche.
Bekanntlich wurde herausgefunden, daß Melatonin (MTL), in geeigneten Dosen und zu bestimmten Zeiten verabreicht, die Fähigkeit besitzt, die Proteinsynthese in Hypothalamus und Hypophyse zu verringern und darüber hinaus möglicherweise die Synthese von Gonadotropinen zu behindern.
Dieser Effekt wird wahrscheinlich durch eine Modulation der Gentranskription sowie der Sekretion der GH- und PRL-Faktoren und der Wachstumsfaktoren unter bestimmten Bedingungen bewirkt.
Die oben erwähnte Gesamtwirkung, die mit anderen speziellen Wirkungen zusammenhängt, wie detaillierter aus dem Folgenden hervorgeht, rechtfertigt den Einsatz von Melatonin gegen Tumore als nützlich, wenn nicht gar unerläßlich.
Tatsächlich ist es vernünftigerweise denkbar, daß Melatonin zu der Arzneimittelklasse gehört, die die Fähigkeit besitzt, das Wachstum neoplastischer Zellen zu beeinträchtigen.
Andererseits ist auch bekannt, daß die gegenwärtigen Methoden zur Herstellung der Tryptaminstruktur, in der das Wasserstoffatom an der 5- Position durch die Gruppe OCH&sub3; ersetzt ist, auf einer Reihe chemischer Reaktionen beruhen, die 2-Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)-5- methoxymdol liefern, aus dem durch eine Anzahl von vergleichsweise komplexen Verarbeitungsschritten mit geringer Ausbeute 5- Methoxytryptamin gewonnen wird.
Insbesondere enthalten die bekannten, dem Stand der Technik entsprechenden Methoden einen alkalischen Verseifungsschritt, der 2- Carboxy-3-(2-O-Carboxybenzamidoethyl)-5-methoxyindolsäure liefert, die dann zur Bildung von Phthalimidoethyl-5-methoxyindol bei 250ºC trocken decarboxyliert wird. Dieses wird dann zur Bildung von 5-Methoxytryptamin wäßrig mit Hydrazin behandelt.
Das in Chem. Abstr., 82, Nr.21, 1975 beschriebene Verfahren unterscheidet sich darin, daß nach Hydrolyse, Decarboxylierung und Behandlung des Indolcarboxylats mit Hydrazin zur Gewinnung der Tryptamine III kein weiterer Reinigungsschritt durchgeführt wurde.
Um reines N-Acetyl-5-methoxytryptamin oder Melatonin mit hoher Ausbeute zu erhalten, ist ein Ausgangsprodukt von hohem Reinheitsgrad, eben 5-Methoxytryptamin, notwendig.
Die bekannten, auf der Verwendung von Lösungsmitteln oder Mischungen von Lösungsmitteln beruhenden, konventionellen Reinigungsmethoden waren andererseits nicht in der Lage, einen genügend hohen Reinheitsgrad bei gleichzeitiger hoher Produktionsausbeute zu erzielen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Hauptgegenstand dieser Erfindung ist es daher, den oben erwähnten Nachteil zu beseitigen. Hierzu wird eine Methode zur Herstellung hochreinen 5-Methoxytryptamins mit hoher Ausbeute bereitgestellt, die im wesentlichen die im Hinblick auf die Reaktanden an sich bekannte Synthese umfaßt, die jedoch ausgehend von 2-Carboxyethyl-3-(2- phthalimidoethyl)-5-methoxyindol mit neuen Techniken durchgeführt wird.
Ein weiterer Gegenstand der hier vorgestellten Erfindung ist die Bereitstellung einer Methode mit der, neben der Vereinfachung der Verfahrensschritte, ausgehend von reinem oder rohem 5-Methoxytryptamin auch Melatonin hergestellt werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Totalsynthesemethode, die es möglich macht, sehr reine und zuverlässige Produkte mit gleichmäßiger Heilwirkung zu erhalten.
Einem Aspekt dieser Erfindung entsprechend werden die oben erwähnten Gegenstände, wie auch, wie aus dem Folgenden hervorgeht, weitere Gegenstände, mit Hilfe eines Totalsyntheseverfahrens erreicht, das eine Klasse von Derivaten mit Indolstruktur des Tryptamintyps liefert (vor allem Melatonin oder N-Acetyl-5-methoxytryptamin), die einen hohen Reinheitsgrad sowie hohe Wasserlöslichkeit für den Einsatz in der AIDS- Therapie aufweist. Diese Methode beinhaltet als ersten Schritt die Vereinigung von Kaliumphthalimid und Dibrompropan zur Darstellung von 3- Brompropylphthalimid. Diesem wird in Gegenwart von in absolutem Ethanol gelöstem Natrium Acetessigester hinzugefügt, woraus die Bildung von Ethyl-2-acetylphthalimidopentanoat resultiert. Die Beigabe von Diazo-p- Anisidin liefert 2-Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)-5-methoxyindol, das zunächst bis zur vollständigen Lösung mit 2N NaOH und dann mit H&sub2;SO&sub4; (von 20% v/v) behandelt wird, so daß rohes 5-Methoxytryptamin entsteht, welches dann mit Hexamethyldisilazan gereinigt wird, um die entsprechenden mono- und bisubstituierten Derivate davon zu erhalten, wovon durch Hydrolyse in wäßrigem Methanol die Ausgangssubstanz gewonnen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorgelegten Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung des Totalsyntheseverfahrens deutlich, unter Bezugnahme auf das chemische Diagramm in der beigelegten Zeichnung. BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die der Erfindung entsprechende Methode beinhaltet den Schritt der Darstellung von 3-Brompropylphthalimid wie folgt:
In einen dreihalsigen 1-Liter-Kolben mit Rührer und Kühlmedium werden 101 g (0.5 Mol) 1,3-Dibrompropan, 250 ml Aceton und 15 g K-Phthalimid eingeführt, indem die Mischung unter Rühren am Rückfluß erhitzt wird. In Intervallen von je einer Stunde werden des weiteren bei insgesamt 24- stündigem Erhitzen am Rückfluß (15+10+6.3) g K-Phthalimid (46.3 g, entsprechend 0.25 Mol) hinzugefügt.
Anschließend wird der KBr-Niederschlag gefiltert, und das Aceton wird in einem Rotationsverdampfer verdampft; das erhaltene Öl wird unter Vakuum (erzeugt durch eine Wasserpumpe) destilliert, und man erhält 48.5 g (0.25 Mol) 1,3-Dibrompropan, welches bei 69-70ºC destilliert wird. Der Rückstand, vor Verfestigung im Destillationskolben gelöst, wird zweimal aus Ethanol kristallisiert, um die kleine Menge des gebildeten Diphthalimidopropans zu beseitigen.
So erhält man 48.2 g, Schmelzpunkt 72ºC (Tottoli), bei einer Ausbeute von 72%.
Die Reinheit wird durch DC auf Kieselgel kontrolliert, wobei als Fließmittel frisch zubereitetes Benzol-Aceton (45:5) verwendet wird, Rf von etwa 0.95 (wobei Diphthalimidopropan einen niedrigeren Rf hat).
Durch analoge Reaktionen, in denen K-Phthalimid einmal hinzugefügt wird, erhält man ein Produkt, das größere Mengen an Diphthalimidopropan enthält. Hierbei ist eine Reinigung durch Destillation notwendig (z.B. 150ºC/0.25 mm) unter Verwendung einer Vigreux-Säule ohne Kühlung, da das Destillat zur Verfestigung neigt. Die Ausbeute ist im wesentlichen gleich der oben erwähnten Ausbeute. DARSTELLUNG VON ETHYL-2-ACETYL-5-PHTHALIMIDOPENTANOAT
In einem dreihalsigen Kolben mit einem Fassungsvermögen von 500 ml, ausgerüstet mit CACl&sub2;-Kühlsystem und Rührer, werden 4.60 g (0.2 g/A) Na in 100 ml absoluten Ethanols geist. Zur Lösung werden bei Zimmertemperatur 27.32 g (0.21 Mol) Acetessigester, darauf nach zehn Minuten 40 g 3-Brompropylphthalimid und, nach einer Stunde, weitere 12.5 g (insgesamt 52.5 g, entsprechend 0.196 Mol) hinzugefügt, wobei das Erhitzen am Rückfluß weitere drei Stunden lang fortgesetzt wird.
Am Ende dieser Zeit wird das Natriumbromid gefiltert, die Lösung wird durch 2N HCl neutralisiert und das Ethanol unter verringertem Druck verdampft. Der Rückstand wird durch Ether wiedergewonnen, zweimal mit H&sub2;O gewaschen, auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und das Lösungsmittel verdampft, wobei ein schwach gelbes Öl entsteht, das kristallisiert wird, indem es in einer minimalen Menge Ethanol durch Zugabe einer kleinen Menge Ether gelöst und über Nacht im Kühlschrank gelassen wird.
So erhält man 45g (Ausbeute 72%) eines weißen kristallinen Feststoffes mit einem Schmelzpunkt von 60ºC (Tottoli). Bei Rekristallisierung erhält man einen Schmelzpunkt von 63ºC. Das Produkt kristallisiert auch aus Benzol/Petroleum/Ether.
DC auf Kieselgel, Benzol/Aceton (45:5), Rf etwa 0.70.

REINIGUNG VON 4-ANISIDIN

Eine Probe von 4-Anisidin von sehr dunkler Farbe wird in einem Überschuß 2N HCl gelöst und die Lösung wiederholt mit Chloroform extrahiert bis die Farbe nicht weiter entzogen wird.
Die saure Lösung wird mit entfärbender Aktivkohle gekocht und heiß gefiltert. Das stark gekühlte Filtrat wird mit konzentrierter NaOH alkalisiert und mit Chloroform extrahiert. Die Chloroformlösung wird auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und unter verringertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird aus Benzol kristallisiert, wodurch ein weißes, lamellenförmiges Produkt dargestellt wird, das einen Schmelzpunkt von 57ºC besitzt (Tottoli). DARSTELLUNG VON 2-CARBOXYETHYL-3-(2-PHTHALIMIDOETHYL)-5- METHOXYINDOL
24.64 g (0.2 Mol) p-Anisidin in 80 ml Ethanol, 120 ml Wasser und 80 ml (0.96 Mol) 37% HCl werden bei 0-5ºC durch 14.5 g (0.2 Mol) NaNO&sub2; in 40 ml Wasser diazotiert; am Ende wird die Reaktion weitere 30 Minuten lang bei gleicher Temperatur fortgesetzt.
Die so gewonnene Diazoniumsalzlösung wird (unter Rühren und bei 0ºC) zu einer Lösung von 63.46 g (0.2 Mol) Ethyl-2-acetyl-3-phthalimidopentanoat und 130.64 g (0.96 Mol) von Natriumacetat Trihydrat in 700 ml Ethanol gegeben. Die Reaktion wird eine Stunde lang fortgesetzt (am Ende muß der pH im Bereich 5-6 liegen); dann wird die Lösung unter dreistündigem Rühren auf Zimmertemperatur gebracht.
Anschließend wird die Mischung mit 2 l Wasser verdünnt und mit CH&sub2;Cl&sub2; dreimal extrahiert. Die organische Phase wird nach Waschen mit Wasser und Trocknen auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; eingedampft, wodurch 89.2 g eines dunklen roten Öles entstehen, welches in einer minimalen Menge Ethanol gelöst und in einen dreihalsigen Kolben mit einem Fassungsvermögen von 1 l überführt wird, der mit Rührer, Kühler und Einfülltrichter ausgerüstet ist. Unter Rühren und Erhitzen werden innerhalb von 20 min 480 ml einer 10%igen Lösung dampfender Salzsäure hinzugefügt, dann wird zwei Stunden lang am Rückfluß erhitzt.
Danach wird die Mischung heruntergekühlt (eine Nacht lang im Kühlschrank oder drei Stunden im Eisbad) und durch vollständiges Waschen mit Methanol, Wasser und wiederum Methanol gefiltert. Das trockene, feste Material hat ein Gewicht von 57.3 9 (Ausbeute 73 %) bei einem Schmelzpunkt von 234-7ºC (Tottoli).
Durch Rekristallisation aus Eisessig erhält man 54.9 g (Ausbeute 70%) mit einem Schmelzpunkt von 239-40ºC (Tottoli).
DC auf Kieselgel, konzentriertes Benzol/Methanol/Ammonium (50:10:1), Rf etwa 0.90. DARSTELLUNG VON 5-METHOXYTRYPTAMIN
In einen dreihalsigen Dreiliterkolben mit Rührer, Kühler und Einfülltrichter werden 58.86 g (0.1 5 Mol) 2-Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)-5- methoxyindol und 187.5 ml (15 g; 0.375 Mol) 2N NaOH überführt und die Mischung unter Erhitzen am Rückfluß auf 135ºC 2.5 Stunden lang zur vollständigen Lösung gebracht.
Unter gleichmäßigem Rühren und bei konstanter Temperatur werden innerhalb von 30 min 750 ml H&sub2;SO&sub4; (20% v/v) hinzugefügt, wobei das Erhitzen am Rückfluß 4 Stunden lang fortgesetzt wird.
Am Ende wird die Lösung gekühlt (über Nacht im Kühlschrank oder drei Stunden lang im Eisbad). Durch Filtration wird der Niederschlag aus Phthalsäure entzogen. Die Lösung wird mit 30% NaOH alkalisiert, gleichmäßig gekühlt und dreimal mit CH&sub2;Cl&sub2; extrahiert; das vereinigte extrahierte Material wird mit Wasser gewaschen, auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und eingedampft, wodurch 20.25g (Ausbeute 71 %) von rohem 5-Methoxytryptamin bereitgestellt werden.
DC auf Kieselgel, mit NH&sub4;OH gesättigtes CHCl&sub3;/Methanol (50:2), Rf um 0.65. REINIGUNG VON 5-METHOXYTRYPTAMIN
Um 5-Methoxytryptamin zu reinigen, werden 19 9 (0.1 Mol) 5- Methoxytryptamin (roh) und 76 ml (58.86 g - 0.36 Mol) Hexamethyldisilazan (HMDS) eine Nacht lang in einem Kolben mit Kühlung und Schutz durch Natriumhydroxid am Rückfluß erhitzt.
Die Lösung wird zunächst unter Normaldruck destilliert, um überschüssiges HMDS (43.6 g; 0.27 Mol; Sdp. 124-5ºC) wiederzugewinnen und dann unter verringertem Druck, wodurch eine Mischung von bisubstituiertem (20.26 g; Siedepunkt 135-40ºC bei 0.1 Torr) und monosubstituiertem Derivat (5.25 g; Sdp. 156ºC bei 0.1 Torr) bereitgestellt wird.
Das Silylderivat wird mit wäßrigem Methanol hydrolysiert, was 15.36 g (0.08 Mol) bei einer Ausbeute von 80% liefert. Die Mischung wird aus Ethanol kristallisiert, um ein weißes Produkt bereitzustellen, das einen Schmelzpunkt von 1 20-1 ºC besitzt (Tottoli).

DARSTELLUNG VON N-ACETYL-5-METHOXYTRYPTAMIN

Verfahren A

Zu einer auf Eis gekühlten Suspension von 20 g (0.105 Mol) reinen 5- Methoxytryptamins in 400 ml Methylenchlorid wird unter Rühren langsam eine kalte Lösung von 20 ml (0.21 Mol) Acetanhydrid in 200 ml Methylenchlorid hinzugefügt. Rühren und Kühlen werden eine Stunde lang fortgesetzt (der Reaktionsverlauf kann durch DC kontrolliert werden), um eine vollständige Lösung zu erhalten; dann wird die Lösung unter längerem Rühren zweimal mit Na&sub2;CO&sub3; und schließlich mit Wasser gewaschen. Die organische Phase, auf Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und eingedampft, liefert 24 g (Ausbeute 98%) leicht gefärbtes Melatonin.
Um, wenn nötig, ein weißes Produkt zu erhalten, reicht es aus, dies mit Aktivkohle in Aceton zu behandeln und dann aus Aceton/Wasser zu kristallisieren. Man erhält 20 g (Ausbeute 83%) mit einem Smp. von 116- 7ºC (Tottoli).
DC auf Kieselgel, Chloroform/Ethanol (9:1), Rf von zirka 0.60.
Ausbeute 46.5 %, berechnet für 2-Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)-5- methoxymdol.

Verfahren B

Zu einer auf Eis gekühlten Suspension von 5 g (26.3 Mol) von rohem 5- Methoxytryptamin in 100 ml Methylenchlond wird unter Rühren langsam eine kalte Lösung von 5 ml (52.6 Mol) Essigsäureanhydrid in 50 ml Methylenchlorid hinzugefügt. Rühren und Kühlen werden eine Stunde lang fortgesetzt (der Reaktionsverlauf kann durch DC kontrolliert werden), um vollständige Lösung zu erreichen; dann wird die Lösung zweimal unter fortgesetztem Rühren mit 2N Na&sub2;CO&sub3; und schließlich mit Wasser gewaschen. Die organische Phase, auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; getrocknet und eingedampft, liefert 6 g an rohem Melatonin, welches durch Chromatographie auf einer Säule (4 cm; Verhältnis Durchmesser zu Länge 1:5) mit Merck Kieselgel (70-230 mesh, 120 g) gereinigt wird; die Lösung wird mit Methylenchlond eluiert, um die wenig polaren Produkte zu entfernen, so daß reines Melatonin durch Eluieren mit Methylenchlorid/Aceton (8:2) bereitgestellt wird. Man erhält 4 g Produkt (Reinigungsausbeute 65%) die aus Aceton/Wasser kristallisiert werden. Schmelzpunkt 1 16-7ºC (Tottoli).
DC auf Kieselgel, Chloroform/Ethanol (9:1), Rf von etwa 0.60.
Ausbeute von 46%, berechnet aus 2-Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)- 5-methoxyindol.
Um das in dieser Erfindung vorgestellte Totalsyntheseverfahren besser zu verdeutlichen, wird nun auf die beigelegte Zeichnung Bezug genommen, in der ein Diagramm der verschiedenen Verfahrensschritte gezeigt ist.
Das so erhaltene Melatonin hat solch eine Reinheit, daß es in geeigneten Dosen sowohl in der Tumorprophylaxe und der Tumortherapie als auch gegen AIDS verwendet werden kann.
Tatsächlich wurde herausgefunden, daß dieses Produkt, in geeigneten Dosen und mittels geeigneter Verfahren verabreicht, zusätzlich zu den oben erwähnten Wirkungen auch noch spezielle Wirkungen aufweist wie:
- anxiolytische und leicht hypnotische Wirkung (was für die Verbesserung der schmerzlindernden Wirkung nützlich ist) und einen antispasmischen Effekt (der bei der Therapie von primären Tumoren und Gehirnmetastasen unerläßlich ist).
- eine myelotrope Wirkung, wodurch es möglich wird, vergleichsweise hohe Dosen von Strahlung und chemotherapeutischen Substanzen zu verwenden;
- eine antimitotische Wirkung, vielleicht von derselben Art, wie sie bezüglich der Anordnung der Mikrotubuli und der Regeneration der Zilien festgestellt wurde;
- eine modulierende Wirkung auf die Aktivität der NK-Zellen.
In diesem Zusammenhang sollte betont werden, daß zur Erreichung der oben erwähnten Wirkungen sehr kleine Dosen (oral, intramuskulär oder intravenös) von 2 mg/Tag bis 20 mg/Tag genügen; höhere Dosen sollten vermieden werden, um die antiaggregierende Wirkung von Melatonin auf zirkulierende Blutplättchen zu verhindern.
Darüber hinaus wurde kürzlich eine mögliche Beziehung zwischen Opioidpeptiden und der Wirkungsweise von Melatonin festgestellt.
Diese Tatsache ist sehr wichtig, weil Opiatantagonisten die Fähigkeit besitzen, das neoplastische Wachstum zu verlangsamen, während Opiatagonisten sowohl in vivo als auch in vitro antimitotische Wirkung zu haben scheinen.
Insbesondere in folgenden Fällen wurde die essentielle Bedeutung von Melatonin festgestellt:
- Neuroblastome, Glioblastome und Astrozytome;
- Leio- und Rhabdomyome;
- Chondro-osteo-myxo-liposarkome;
- Melanome;
- Tumore der Atemwege und der Lunge;
- Tumore des Verdauungsapparates;
- Tumore der Fortpflanzungsorgane, der Blase und der Prostata;
- spino- und basozelluläre Epitheliome;
- maligne Lymphome und, mit geringerer Effizienz, beim Hodgkin-Lymphom;
- Plasmozytome;
- Schilddrüsentumore;
- Brusttumore;
- lymphoblastische und chronisch lymphoide Leukämie;
- myeloblastische und chronisch myeloide Leukämie.
So kann man vernünftigerweise annehmen, daß die Wirksamkeit von Melatonin bei den oben erwähnten sehr unterschiedlichen Tumoren dessen Verwendung aufgrund seiner indirekten und unspezifischen, gleichwohl aber essentiellen Wirkung nahelegt.
In diesem Zusammenhang sollte des weiteren herausgestellt werden, daß in den letzten zehn Jahren in experimentellen Berichten die Tatsache betont wurde, daß das neuroendokrine System und das Immunsystem zueinander in Beziehung stehen, und daß manche als lmmunkrankheiten bezeichnete Krankheiten möglicherweise auf Veränderungen in dieser Wechselbeziehung beruhen.
Unter den verschiedenen das Immunsystem beeinflussenden, modulierenden endokrinen Faktoren scheinen Epiphysensekrete und endogene Opioidpeptide eine sehr wichtige Rolle zu spielen.
In der Tat wurde gezeigt, daß sowohl die Epiphyse als auch das opioidergische System an der Kontrolle des Wachstums von Zellen und Tumoren beteiligt sind.
Auf der Ebene des Immunsystems scheinen die endogenen Opioidpeptide für eine anregende Wirkung zu sorgen; insbesondere die Endorphine können möglicherweise unter bestimmten Bedingungen die NK-Aktivität und die Interleukinproduktion stimulieren.
Andererseits legen grundlegende Daten nahe, daß Melatonin, also N-Acetyl- 5-methoxytryptamin, eine sehr wichtige Funktion bei der Aufrechterhaltung der Immunantwort von Ratten unter induzierter experimenteller Immunstimulation hat.
Der von Melatonin bewirkte Effekt wird unter den erwähnten experimentellen Bedingungen durch gleichzeitige Gabe von Naltrexon behindert; dies legt nahe, daß die immunmodulierende Wirkung von Melatonin durch opioidergische Mechanismen kontrolliert werden kann.
Unter basalen Bedingungen und in Abwesenheit einer Stimulation des Immunsystems zeigt die Verabreichung von Melatonin an Ratten keine Wirkung.
Des weiteren wurde gezeigt, daß die Verabreichung von Epiphysenextrakten Lymphozytopoese und Thymushyperplasie induziert, während Epiphysenektomie Thymusatrophie verursacht.
In diesem Zusammenhang sollte darüberhinaus betont werden, daß scheinbar die endokrine Funktion der Epiphyse selbst durch den Opioidspiegel verändert wird, und daß vice versa einige typische Wirkungen opioider Substanzen, wie etwa die analgetische Wirkung, über die Aktivität der Epiphyse kontrolliert werden und einem zirkadianen Rhythmus folgen.
So kann man vernünftigerweise annehmen, daß die Epiphyse durch ihr wichtigstes Hormon Melatonin als an der Modulation der neuroendokrinen Aktivitäten beteiligte Struktur in der Lage ist, die Auswirkungen auf das Immunsystem zu kontrollieren.
In der Tat ktnnten dokumentierte zirkadiane Veränderungen der NK- Aktivität mit dem zirkadianen Rhythmus von Melatonin in Zusammenhang stehen, wie durch einige neuere Ergebnisse gezeigt wurde.
In vielen experimentellen Tests wurden überraschende Ergebnisse bei der Behandlung von AIDS-Patienten erzielt.
Diese Patienten wurden mit Melatonin in Dosen von 20 mg pro Tag behandelt. Nach einer langen Therapie wurde nachgewiesen, daß sie weniger Infektionen und eine bedeutende Zunahme der 'Nullzellen' aufwiesen, wie durch Untersuchung des peripheren Blutes bestimmt wurde. Melatonin oder N-Acetyl-5-methoxytryptamin, welches eine Strukturformel besitzt, die unter dem Namen desselben Antragstellers den Gegenstand des italienischen Patentantrags Nr. 23,323 A/79 darstellt, der hier zur Bezugnahme beigelegt ist, zeigte die Fähigkeit zur deutlichen Verbesserung bei der Behandlung von AIDS-Patienten.
Die Wirkung von Melatonin wird gesteigert, wenn Melatonin zusammen mit Azidotimidin verwendet wird.
Insbesondere bei von AIDS betroffenen Patienten, die alle vier Stunden mit Azidotimidin in einer Dosis von 3 mg/kg behandelt wurden und wöchentlich eine Bluttransfusion benötigten, da sich die Blutkoagulation veränderte, verringerten sich die kollateralen Effekte stark, wenn sie gleichzeitig einer Behandlung mit Melatonin in einer Dosis von 20 mg pro Tag unterzogen wurden, so daß eine Bluttransfusion in achtwöchigen Intervallen möglich wurde.
So wurde herausgefunden, daß Melatonin in der Lage ist, von AIDS betroffene Patienten vor allem in Verbindung mit anderen bekannten Behandlungsmethoden wirkungsvoll zu behandeln.
In diesem Zusammenhang sollte offensichtlich sein, daß alle Details und die verwendeten Dosen abhängig von jedem Patienten angemessen verändert werden können.
Insbesondere legt die hier vorgelegte Erfindung nahe, Melatonin zur besseren Verwendung in Wasser zu lösen, um durch Verwendung einer bestimmten Methode die therapeutische Anwendung zu erleichtern.
Allerdings ist Melatonin bekanntlich in Wasser kaum löslich, aber zufriedenstellend löslich darin bei 40-45ºC.
Nach langem Experimentieren fand der Antragsteller heraus, daß Adenosin geeignet ist, um Melatonin in Wasser leicht zu lösen.
Insbesondere wurde das folgende optimale Verhältnis gefunden:
- für ein Mol Melatonin (252.27 g) müssen vier Mol Adenosin (267.26 g) verwendet werden.
Aus der obigen Erläuterung sollte klar hervorgehen, daß die Erfindung alle angestrebten Ziele voll erreicht.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf einige ihrer Ausführungsformen dargelegt und veranschaulicht wurde, sollte augenscheinlich sein, daß die offenbarten Ausführungsformen verschiedenen Modifikationen und Veränderungen unterworfen werden können, die dann alle in Geist und Bereich der Erfindung fallen, wie er in den beigefügten Patentansprüchen festgelegt wird.

Claims

1. Ein Totalsyntheseverfahren zur Herstellung von N-Acetyl-5- methoxytryptamin hoher Reinheit und guter Wasserlöslichkeit zur therapeutischen Anwendung bei Syndromen erworbener Immunschwäche, umfassend die Schritte des Vereinigens des Kaliumsalzes des Phthalimids mit Dibrompropan, um 3-Brompropylphthalimid bereitzustellen, des Addierens von Acetessigester in Gegenwart von in absolutem Ethanol gelöstem Natrium, um Ethyl 2-Acetylphthalimidopentanoat bereitzustellen, und des Addierens von Diazo-p-anisidin, um 2-Carboxyethyl-3-(2- phthalimidoethyl)-5-methoxyindol bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß das so dargestellte Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)-5-methoxyindol weiter mit den sukzessiven Schritten seines Vermischens mit 2N NaOH zum Bereitstellen eines Gemisches behandelt wird, des Erhitzens am Rückfluß bei 135ºC für 1/2 Stunde, um vollständiges Auflösen zu bewirken, des Beibehaltens des Rührens und der Temperatur, des Hinzufügens von 20% (V/V) H&sub2;SO&sub4; und des weiteren Erhitzens am Rückfluß über vier Stunden, um rohes 5-Methoxytryptamin bereitzustellen. Das Verfahren umfaßt weiterhin den Schritt des Hinzufügens zu einer eisgekühlten Suspension dieses reinen 5-Methoxytryptamins einer kalten Lösung von Essigsäureanhydrid in Methylenchlond, des Rührens und des Kühlens für eine Stunde zum Bewirken der vollständigen Auflösung, und des zweimaligen Waschens mit 2N Na&sub2;CO&sub3; und dann mit Wasser, des Trocknens der organischen Phase auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; und des Verdampfens davon, um so leicht gefärbtes N-Acetyl-5-methoxytryptamin hoher Reinheit bereitzustellen.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren den Schritt des Kühlens mit einer Kühlmaschine oder einem Eisbad dieser Lösung von Carboxyethyl-3-(2-phthalimidoethyl)-5- methoxyindol, deren Behandlung mit 2N NaOH und 20% (V/V) H&sub2;SO&sub4; und die Entfernung der abgeschiedenen Phthalsäure durch Filtration umfaßt.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren den weiteren Schritt der alkalischen Behandlung dieser von dieser abgeschiedenen Phthalsäure befreiten, gekühlten Lösung mit 30%iger NaOH und das dreimalige Extrahieren mit CH&sub2;Cl&sub2; umfaßt, des Waschens mit Wasser der vereinigten extrahierten Phasen, des Trocknens dieser vereinigten extrahierten Phasen mit wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; und des Verdampfens dieser Stoffe, um so rohes 5-Methoxytryptamin bereitzustellen.

Dieses rohe 5-Methoxytryptamin wird 12-14 Stunden lang mit Hexamethyldisilazan am Rückfluß erhitzt, mit Kühlung und Schutz durch Natriumhydroxid, die Lösung bei atmosphärischem Druck zur Wiedergewinnung des überschüssigen HMDS destilliert und bei vermindertem Druck destilliert, um so ein Gemisch der mono- und bisubstituierten Derivate bereitzustellen; die Silylderivate werden mit wäßrigem Methanol hydrolysiert, um 5-Methoxytryptamin mit einer Reinigungsausbeute von 80% bereitzustellen.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren den weiteren Schritt des Behandelns mit Aktivkohle in Aceton und des anschließenden Umkristallisierens dieses leicht gefärbten N-Acetyl- 5-methoxytryptamins aus Wasser/Aceton umfaßt, um so ein weißes Produkt bereitzustellen.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren weiterhin die Schritte des Hinzufügens einer Lösung von Essigsäureanhydrid in Methylenchlond zu einer Suspension von rohem 5- Methoxytryptamin in Methylenchlond bei leichtem Rühren umfaßt, des ständigen Rührens und Kühlens, um eine vollständige Auflösung zu bewirken, und des Waschens mit 2N Na&sub2;CO&sub3; und dann mit Wasser, des Trocknens auf wasserfreiem Na&sub2;SO&sub4; und des Verdampfens der organischen Phase, um so rohes N-Acetyl-5-methoxytryptamin über Säulenchromatographie bereitzustellen.

6. Ein Verfahren zum Herstellen eines Produktes nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Produkt aus N-Acetyl-5-methoxytryptamin mit Adenosin in einem Verhältnis von einem Mol N-Acetyl-5-methoxytryptamin zu vier Mol Adenosin vermischt wird.