DE855995C - Verfahren zur Herstellung von Nitrosopteridinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Nitrosopteridinen Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung der bisher noch nicht bekannten Nitrosopteridine.
• Früher ist bereits salpetrige Säure mit verschiedenen Pteridinen umgesetzt worden. Schöpf und K o t t l e r (Liebigs Ann. Chem. 539, 13,4 [1939j) lösten Xanthopterin (2-Amino-4, 6-dihydroxypteridin) in 2 n,-Schwefelsäure bei ioo° und fügten eine konzentrierte Lösung von Natrium nitrit zu. Es entwickelten sich hierbei Kohlendioxyd und Stickstoff; -die Autoren schlossen hieraus, daß der Pyrimidinring gesprengt worden sei. Sie bemerkten weiter, daß, wenn die Reaktion bei 8o° durchgeführt wurde, Stickstoff frei wurde, aber die Köhlendioxy d'menge nur 54% der im ersten VersuLii in, Freiheit gesetzten Menge betrug. Bei 6o° entwickelte sieh nur ein Teil dies Stickstoffs in Gasform, aber die Kohlendioxydmenge blieb noch erheblich. Es wurde hierbei ein schwer lösliches Xanthopterin erhalten, jedoch nicht identifiziert. Eine Sprengung des Moleküls trat auch ein, wenn Xanthopterin in konzentrierter Schwefelsäure mit Nitrosylschwefelsäure behandelt wurde; hierbei wurden; Guanidin und Oxalsäure oder, unter milderen Bedingungen, Oxalylguanidin erhalten.
• Es ist auch bekannt, daß Leuoopterin (2-Amino-.4, 6, 7-trioxypteridin) mit einem Überschuß salpetriger Säure in Schwefelsäure behandelt, zunächst keinen Stickstoff entwickelt, daß jedoch, mit Eis und Wasser verdünnt, eine lebhafte Gasentwicklung stattfindet. Das erhaltene Produkt ist Desaminoleucopterin (2, 4, 6, 7-Tetraoxypteridin). Die obige Methode beschreiben Weiland, Metzger, Schöpf und Bülow (Liebigs Arm. Chem. 507, 245 [I933]) als quantitative Umwandilung von 2-Aminopteridin zu 2-Oxypteridin.
• Weiterhin beschrieben Wittle, O'Dell, Vandenbelt und Pfiffner (Journal of the Ameriean Society 69, 178o [I947]) .den Abbau der Pteroylglutaminsäure, wobei sie 2-Amino-4-oxypteridin-6-carbonsäure erhielten. Die 2-Aminogruppe wurde leicht in die 2-Oxygruppe unter den Bedingungen der Stickstoffbestimmung nach V a n S 1 y k e umgewandelt (Journal of Biological Chemistry 16, 121 [1913]), die darin besteht, daß die Substanz in einer Chlorwasserstoff-Essigsäure-Mischung mit einem großen Überschuß salpetriger Säure bei Zimmertemperatur bis 3o° behandelt wird.
• Die Einwirkung von ü'bersc'hüssiger salpetriger Säure auf Pteroinsäure, p-[N-(2-Amino-4-oxypyrimido-[4, 5-b]-pyrazin-6-ylmethyl)-amiino]-1>enzoesäure, ist durch Wolf und. Mitarbeiter (Journal of American Chemical Society 69, 2758 [1947]) beschrieben worden. Das bei dieser Umsetzung erhaltene Produkt war p-[N-(2, 4-Dioxypy-rimido- [,4, 5-b] -pyrazin-6-ylmethyl) -nitrosamino]-benzoesäure. Bei dieser Reaktion wurde die 2-Atninogruppe der Pteroinsäure in die 2-Oxygruppe umgewandelt und außerdem das Nitrosoderivat erhalten.
• Beim Arbeiten mit Konzentraten von Folinisäure aus natürlichen Ausgangsstoffen fanden M i t c h e 11 und W i 11 i a m s (Journal of the American Ch.emical Society 66, 272 [1944]), daß salpetrige Säure unter den Bedingungen der Bestimmung nach V a n S 1 y k e im Verlauf von 30 Minuten eine etwa goo/oige Herabsetzung der biologischen Wirkung der Folinsäure verursacht, wie durch die mikrobiologische Prüfung an Streptococcus faecalis R festgestellt wurde.
• Das Studium der obigen Veröffentlichungen zeigt, daß die Einnvirkung von salpetriger Säure auf 2-Amino-4-oxypteridin zu einem der folgenden Ergebnisse führt: i. Zerstörung des Ringsystems; 2. Desaminierung der 2-Aminogruppe; 3. gleichzeitige Desaminierung in der 2-Stellung und Nitrosierung des io-Stickstoffatoms der Pteroinsäure und 4. biologische Inaktivierung der Folinsäure. Die früheren Veröffentlichungen zeigen weiter, daß die oben beschriebenen Reaktionen unter Verwendung überschüssiger .salpetriger Säure bei Temperaturen von Zimmertemperatur bis ioo° durchgeführt wurden.
• Es wurde nun gefunden, daß Pteroylglutaminsäure und verwandte Verbindungen unter bestimmteil und hier später beschriebenen Bedingungen nitrosiert werden können und entsprechende N1°-N itrosoverbindungen ergeben, ohne daß die Substituenten des Pteridinringes irgendwie beeinr flußt werden. Die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Nitrosopteridine mit der Formel in der R einen monocyclischen Arylrest, Y Wasserstoff oder einen niedrigen Alkylrest, Z: -OH, -NH2, -NHR' oder NR'R" und X: -NH2, -N H R' oder N R' R" darstellen und, R' und R" Alkylreste oder Reste, die einen Teil eines gesättigten heterocyclischen Ringel bilden, bedeuten.
• Erfindungsgemäß werden diese Nitrosopteridine durch Ein-,v irkung salpetriger Säure in wäß.riger Lösung auf ein substituiertes Pteridiin der folgenden Formel hergestellt: Es wurde auch gefunden, daß das Nitrosoderiv at der Folinsäure, die N Io-N itrosopteroy-lglutaminsäure, seine physiologische Wirksamkeit bei der Ernährung von. Streptococcus faecalis R und Küken beibehält und im wesentlichen die gleiche biologische Wirksamkeit besitzt wie Pteroylglutaminsäure.
• Die bei der Reaktion der Erfindung verwendeten substituierten Pteridine können durch Umsetzung eines :4, 5-Diaminopyrimidins, eines aliphatischen. Halogenaldehyds oder Ketons, wie Dihalogen@ propionaldehyd, Butylchloral oder Trihalogenaceton, mit einem primären aromatischen Amin hergestellt werden. Die primären aromatischen Amine können Verbindungen wie p-Aminobenzoesäure und ihre Amide sein, besonders Aminosäureamide, wie p-Aminobenzoyl,glutaminsäure und Polypeptide davon, wie p-Aminobenzoylglutamylglutaminsäure, p-Aminobenzoyldiglutamylgl'utaminsäure, die eine :Mehrzahl vorn Peptidbindungen aus einer oder mehreren der verschiedenen Aminosäuren, wie p-Aminobenzoylserylglutaminsäure, besitzen. Verbindungen, die mit diesen Ausgangsstoffen hergestellt sind, stellen die wichtigsten Produkte dieser Erfindung dar. Natürlich sind Amide der p-Aminobenzoesäure mit anderen Aminosäuren, wie Glycin(, Asparagin.säure, Leucin, Serin, Sarkosin, P'henylalanin, Isovalinoder Cystin, bei der Herstellung der Ausgangsstoffe des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls brauchbar.
• Die Reaktion kann in saurem Gebiet vorgenommen werden. Es empfiehlt sich, eine Mineralsäure, wie Chlorwasserstoff- oder Schwefelsäure, in solcher Konzentration zu verwenden, daß der Ausgangsstoff bei etwa o° in Lösung bleibt. Die salpetrige Säure kann im statu nascendi aus einer Mineralsäure und einem Alkalinitrit, Erdalkalinitrit oder Ammoniumnitrit zur Anwendung kommen. Diese Salze zersetzen sieh in Gegenwart der Säure und machen salpetrige Säure frei, die dann zur Wirkung gelangt.
• Die Reaktion wird vorzugsweise bei Temperaturen von -io bis + io°, am besten bei -5 bis -1--5°, ausgeführt.
• Die Reaktion vollzieht sich gewöhnlich innerhalb von Minuten; das Ende der Umsetzung kann durch Prüfung mit Kaliumjodidstärkepapier oder -brei in bekannter Weise festgestellt werden. Im allgemeinen ist das N10-Nitrosoderivat weniger löslich als das Ausgangsmaterial und fällt direkter aus der kalten Lösung aus.
• Einige der neuen Verbindungen, wie Nlo-Nitrosopteroylglutaminsäure, sind bei der Behandlung gewisser Kreislauf- und Ernährungsstörungen wertvoll. Andere sind infolge ihrer antagonistischen Wirkung gegenüber Folinsäure von Bedeutung.
• Das Verfahren und die wichtigsten Verbindungen werden nun im einzelnen in den folgenden Beispielen beschrieben. Alle Teile sind, wenn nicht anders angegeben, gewichtsmäßig zu verstehen.
• Beispiel i Eine Lösung von 5,o69 Teilen Pteroylglutaminsäure (der Analyse nach etwa go%ig und mit einem Gehalt von 0,77°/o p-Aminobenzoylglutaminsäure) in 2 n-Chlorwasserstoffsäure wird auf -5 bis -f- 5° gekühlt und mit 107,8 Volumteilen o,i ii-Natriumnitritlösung behandelt, bis Stärkejodidpaste den Endpunkt anzeigt. Die Lösung wird kurze Zeit bei o° oder tiefer stehen gelassen und die sich abscheidende N io-N itrosopteroylglutaminsäure abfiltriert und getrocknet. Sie gibt einen s tar k en Test nach L',ebermann. 1 Die Verbindung ist 'hinsichtlich des Wachstums von S. faecalis R und des Wachstums von 'höheren Tieren, wie Küken, der Pteroylglutaminsäure gleichzusetzen. Beispiel e Eine Lösung von 5,293 Teilen Pteroylglutaminsäure in 2000 Volumteilen 2,5 n-Chlorwasserstoffsäure wird unter 5° abgekühlt und mit 114,8 Volumteilen o,i n-Natriumnitritlösung behandelt. Die Nlo-N itrosol>teroylglutaminsäure fällt beim Kühlen im Verlauf von 4o Minuten bei -2 bis o° aus.
• Beispiel 3 Eine weitere Umsetzung wurde wie in Beispiel i ausgeführt, nur daß 6 n-Chlorwasserstoffsäure statt 2 n verwendet wurde. Das Gewicht der Substanz betrug 5,999 Teile und erforderte 125,6 Volumteile 0,1 n-Natriumnitritlösung. Der Gehalt an reiner Pteroylglutaminsäure betrug somit 92,q.°/0.
• Beispiel 4 Eine Lösung von 4,41 Teilen Pteroylglutaminsäure in 58,5 Teilen konz. Chlorwasserstoffsäure wird durch Zugeben von Eis und Außenkühlung unter 5° gekühlt. Unter 5° werden 0,7 Teile Natriumnitrit in io Teilen Wasser allmählich zugefügt. Die weiße feste Substanz, die während der Zugabe des Nitrits ausfällt, wird nach kurzem Abkühlen abfiltriert, getrocknet und wiegt danach 3,2 Teile. Sie wird durch Umlösen von i Teil in 25 \'olumteilen 5 n-Natronlauge mit Aktivkohle geklärt und gereinigt. Beim Stehen kristallisiert das Natriumsalz aus. Es wird abgesaugt, in Wasser gelöst, mit Säure ausgefällt, abfiltriert, gewaschen und bei ioo° und 2 mm Druck 2 Stunden lang getrocknet. Die erhaltene Substanz ergab der mikrochemischen Analyse nach Werte für Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff, die sehr nahe den theoretischen Werten der NIO-Nitrosopteroylglutaminsäure liegen. Beispiel s Eine Lösung von 1,0125 Teilen Tetranatriumpteroyltriglutaminat in konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wird durch Zugeben von Eis auf o bis 5° gekühlt. Diese Lösung wird bei o bis 50 mit 1o,59 Volumteilen o,1 n-Natriumnitritlösung unter Kühlen behandelt. Hierbei scheidet sich ein Niederschlag ab, der aus Nio-Nitrosopteroyltriglutaminsäure besteht. Beispiel 6 Eine Lösung von 4,331 Teilen einer gi%igen Pteroyl-a-glutamyl,g#lutamin@säure in konzentrierter Chlor wasserstoffsäure wird bei o bis 5° mit 73.5 \'olumteilen o,i n-IVatriumnitritlösung behandelt. Es bildet sich N1o-Nitrosopteroylglutamylglutaminsäure. Beispiel ? Eine Lösung von 5,026 Teilen 84,9%iger 4-(2', -t'-Diamino-6'-pteridylmethyl)-aminobenzoylglutaminsäure in konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wird mit 96,7 Volumteilen o,i n-Natriumnitritlösung behandelt. Beim Kühlen fällt N1o-Nitroso-4-(2', 4 -diamino-6'-pterid'ylmethyl)-aminobenzoylglutaminsäure aus. Beispiel 8 Eine Lösung von 2,0-26 Teilen 2-Dimethylamino-4-aminopteroylglutaminsäure in etwa 27 Teilen verdünnter Chlorwasserstoffsäure wird bei o bis 5° mit 39,68 Volumteilen o,i n-Natriumnitritlösung behandelt. Es bildet sich die N 1°-N itroso-2-dimethylamino-4-aminopteroyl.glutaminsäure. Beispiel 9 Einer Lösung von 2,o46 Teilen 2-Dimethylaminopterovlglutaminsäure in etwa 27 Teilen verdünnter Chlorwasserstoffsäure werden bei o bis 5° 32,30 Volumteile o,i n-Natriumnitritlösung zugefügt. Es fällt die Ni0-Nitroso-2-dimet'hylaminopteroylglutaminsäure aus. Beispiel io Eine Lösung von 2,o59 Teilen 4-(i'-Piperidyl)-pteroylglutaminsäure in 27 Teilen verdünnter Chlorwasserstoffsäure wird bei o bis 5° mit 33.95 Volumteilen einer o,i n-Natriumnitritlösung versetzt. Als Niederscihlag fällt die Nl°-Nitroso-4-(i'-piperidyl)-pteroylglutaminsäure aus.
• Beispiel ii Einer Lösung von 5,oi7 Teilen 9-Methylpteroylglutaminsäure (84,9°/oig) in etwa 6 Teilen konzentrierter Chlorwasserstoffsäure wird zwecks Kühlung auf o° Eis zugefügt und, diese Lösung mit 94 Volumteilen o,i n-Natriumnitritlösung umgesetzt. Es bildet sich 9-Methyl-N'O-nitrosopteroylglutaminsäure.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren; zur Herstellung von Nitrosopteridinen der Formel in der R einen monocyclischen Arylrest, Y Wasserstoff oder einen niedrigen Alkylrest, Z: -OH, -NH2, -NHR' oder -NR'R" und X: -NH2, _NI-IR' oder NR'R" bedeuten und R' und R" Alkylreste oder Reste darstellen, die einen Teil eines gesättigten heterocyclischen Ringes bilden, dadurch gekennzeichnet, daß salpetrige Säure in wäßriger Lösung mit einem substituierten Pteridin der Formel bei einer Temperatur von - io bis + io° umgesetzt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d-aß die salpetrige Säure im statu nascendi aus einer Mineralsäure und einem Alkalinitrit, einem Erdalkalinitrit oder einem Ammoniumnitrit gebildet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur von -5 bis -I- 5° ausgeführt wird.