DE889299C - Verfahren zur Herstellung von hydrierten Verbindungen mit dem Formylpteroinsaeurekern - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von hydrierten Verbindungen mit dem Formylpteroinsäurekern Die Erfindung betrifft die Herstellung von hydrierten Verbindungen mit dem Formylpteroinsäurekern.
• Im Jahre 1948 entdeckten Sauberlich und Baumann [vgl. Journal of Biological Chemistry, 176, S. 165 (z948)] die Existenz einer Substanz, welche das Wachstum von Leuconostoc citrovorum in einem synthetischen Medium anregt. Es wurde gefunden, daß diese unbekannte Substanz in handelsüblichen Leberextrakten und auch in der Leber und einer Vielzahl natürlicher Materialien vorhanden ist. Es wurde weiter gefunden, daß die unbekannte Substanz den Folinsäurebedarf bei Mikroorganismen und Küken ersetzen kann. Ferner wurde festgestellt, daß der Wachstumsfaktor die Wirkung von Pteroylglutaminsäureantagonisten aufhebt und überraschenderweise die toxischen Wirkungen von 4-Aminopteroylglutaminsäure oder Aminopterin, N- [p-@[(2, 4-Diamino-6-pyrimido-[4, 5-b]-pyrazyl)-methyl]-amino@-benzoyl]-glutaminsäure, bei Mäusen und Bakterien aufhebt unter Bedingungen, wo Pteroylglutaminsäure unwirksam ist.
• Der Citrovorumfaktor kommt in natürlichen Produkten in äußerst geringen Mengen vor, so daß seine Gewinnung daraus vom wirtschaftlichen Standpunkt außerordentlich schwierig und praktisch unmöglich ist. Es wurde jedoch gefunden, daß es möglich ist, durch ein wirtschaftliches Verfahren Verbindungen herzustellen, die verwandte biologische Aktivität besitzen.
• Die hydrierten Verbindungen mit dem Formylpteroinsäurekern gemäß der Erfindung werden hergestellt, indem 'eine -formylierte Verbindung der allgemeinen Formel oder ein Salz derselben hydriert wird. In der obigen Formel bedeuten X ein Amino- oder Alkylaminoradikal, R ein Hydroxyl- oder Aminosäureradikal und R1 und R2 Wasserstoff oder Halogenatome. Der Fall, wo X Amino und R1 und R2_ beide Wasserstoff sind, ist ausgeschlossen.
• In der obigen Formel soll R eine Hydroxylgruppe oder das Radikal einer Aminosäure bedeuten. Diese Aminosäure ist vorzugsweise Glutaminsäure oder ein Peptid der Glutaminsäure, wie Glutamylglutaminsäure, Glutamylglutamylglutaminsäure, Hexaglutamylglutaminsäure oder Glycylglutaminsäure. Das Aminosäureradikal kann jedoch auch von einer anderen Aminosäure stammen, beispielsweise von Asparaginsäure, Glycin, Alanin, dl-Isoleucin, dl-Valin oder Serin. Da die Aminosäuren Carboxylgruppen enthalten, können auch Salze dieser Verbindungen bei dem Verfahren, falls erwünscht, benutzt werden.
• Die genaue Struktur der neuen Verbindungen, die durch Reduktion der obigen Formylverbindungen hergestellt werden, wurde bisher im Hinblick auf irre komplexe Natur noch nicht endgültig bestimmt. Man kann jedoch annehmen, daß sie durch eine der folgenden Formeln wiedergegeben werden können: In diesen Strukturformeln haben X, R, R1 und R2 die oben angegebene Bedeutung. Es sei auch bemerkt, daß die obigen Verbindungen in tautomeren Formen existieren können, was von den Bedingungen abhängt, unter denen sie vorliegen. Wie erläutert, können die Verbindungen in der offenen Form (I) oder in der tautomeren, geschlossenen Form (II) existieren. Die Reduktion- der Formylverbindungen, wodurch die neuen erfindungsgemäßen Produkte hergestellt werden, kann entweder mit oder ohne Zuhilfenahme von- Katalysatoren. erfolgen. Im Falle einer katalytischen Reduktion kann eine Vielzahl von Lösungsmitteln, wie Wasser, Ameisensäure, Alkohole, Glykol, ' Essigsäure oder Dimethylformamid verwendet werden, je nach der Natur des angewandten Katalysators. Die Reduktionstemperatur kann sich über einen weiten Temperaturbereich erstrecken; bevorzugt sind Temperaturen von etwa o° bis etwa rgo°. Das p,u kann über einen weiten Bereich (im wäßrigen Medium) von etwa PH 3 bis pH 12 variieren.
• Es können viele Reduktionskatalysatoren bei dem Verfahren verwendet werden, wie Platinschwarz, Palladium auf Aktivkohle oder Raney-Nickel, welche weiter unten beschrieben sind.
• Im allgemeinen verläuft die Umsetzung ziemlich rasch; es können in zo Minuten bei Zimmertemperatur unter Verwendung von z. B. Platin in Ameisensäure beträchtliche Ausbeuten des gewünschten Produktes erhalten werden. Die Reduktion ist gewöhnlich in einem Zeitraum von 30 Minuten bis etwa 2 Stunden beendet, sie kann aber auch q. Stunden und länger dauern.
• Die im allgemeinen bevorzugte Methode zur Herstellung der neuen erfindungsgemäßen Verbindungen ist die folgende: Die substituierten 4-Aminopteridine werden zuerst in go- bis ioo°Joiger Ameisensäure bei o bis ioo° formyliert. Die so hergestellten Formylverbindungen können gewünschtenfalls isoliert und die Reduktion dann in einem anderen Lösungsmittel vorgenommen werden. Es ist jedoch im allgemeinen zweckmäßiger, die Reduktion in derselben Lösung durch Zugabe des Katalysators zu der Lösung anzuschließen, wonach unter Schütteln oder Rühren in die Reaktionsmischung Wasserstoff eingeleitet wird. In manchen Fällen kann es vorteilhaft sein, den Katalysator vor dem Vermischen mit dem substituierten formylierten Pteridin mit Wasserstoff zu aktivieren, obwohl diese Maßnahme nicht notwendig ist. Der Wasserstoffdruck in dem Reaktionsgefäß kann von z bis zoo Atm. oder mehr betragen; unter gewöhnlichen Bedingungen ist jedoch ein Druck von 2 bis 3 Atm. zur Erzielung einer guten Ausbeute hinreichend. Nach der Reduktion wird der Katalysator durch Filtration entfernt und die Lösung mit wäßrigem Alkali, wie einer wäßrigen Lösung von Natriumbicarbonat, gepuffert. Wenn es erwünscht ist, die überschüssige Ameisensäure aus der Reduktionslösung nach der Entfernung des Katalysators zu entfernen, so kann die Lösung in Äther gegossen und das unlösliche biologisch aktive Produkt durch Filtration isoliert oder das Lösungsmittel durch Destillation entfernt und der Rückstand gewonnen werden.
• Wenn Reduktionsmethoden unter Verwendung von Metallen oder Metallkombinationen, wie Natriumamalgam, Zink, Aluminiumamalgam, Natriumborhyd=id, Magnesiumamalgam oder Magnesium, angewandt werden, so wird gewöhnlich Wasser oder ein im wesentlichen wäßriges Lösungsmittel verwendet.
• Das reduzierte substituierte Formylpteridin, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, kann an verschiedene absorbierende Mittel, wie Aktivkohle oder Magnesiumsilikat, absorbiert werden. Diese Maßnahmen können zur Reinigung der rohen Reaktionsprodukte durch chromatographische Adsorptionsmethoden angewandt werden.
• Die folgenden Beispiele erläutern verschiedene Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen biologisch aktiven Substanzen durch Reduktion bestimmter substituierter Formylpteridine. Alle Teile bedeuten Gewichtsmengen, wenn nichts anderes angegeben ist. Beispiel i 2 Teile 4-Aminopteroylglutaminsäure von 73o/oiger Reinheit werden i Stunde in 4o Teilen 98- bis iooo/oiger Ameisensäure auf dem Dampfbad erhitzt. Die Hälfte dieser Lösung wird in Natriumbicarbonatlösung gegossen und aufbewahrt. Der Rest wird 2 Stunden mit o,25 Teilen Platinoxydkatalysator bei 15,87 kg (351bs.) Wasserstoffdruck reduziert. Das Platin wird abfiltriert und die Lösung in Natriumbicarbonatlösung gegossen. Dieses reduzierte Produkt zeigt eine wachstumshemmende Wirkung gegen verschiedene Bakterien. Beispiel 2 Das Verfahren des Beispiels i wird wiederholt mit der Ausnahme, daß die 4-Aminopteroylglutaminsäure 2 Stunden in 98- bis iooo/oiger Ameisensäure bei 2o bis 25° gerührt wird. Die entstehende Lösung ergibt nach der Reduktion und Isolation des Produktes, wie im Beispiel i beschrieben, ein Produkt, das eine ähnliche wachstumshemmende Wirkung gegen gewisse Bakterien aufweist.
• Beispiel 3 0,5 Teile 2-N, N-Dimethylamino-4-aminopteroylglutaminsäure werden in 2o Teilen 98- bis iooo/oiger Ameisensäure gelöst und i Stunde auf dem Dampfbad erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur werden o,io Teile Platinoxydkatalysator zugegeben und die Mischung bei 15,87 kg (35 lbs.) Wasserstoffdruck 2 Stunden lang reduziert. Das Platin' wird abfiltriert und die Lösung in 3oo Teile Wasser gegossen, das überschüssiges Natriumbicarbonat enthält. Die Lösung wird geklärt und auf PH 4 eingestellt, wonach ioTeileAktivkohle zugegeben werden. Nach 1/2stündigem Rühren bei Zimmertemperatur wird die Mischung filtriert und der Aktivkohlekuchen mit Ammoniak-Äthanol-Mischung extrahiert. Diese wird dann zur Trockne verdampft und der Rückstand mit einer Äthanol-Äther-Mischung behandelt. Es scheidet sich ein mattgelbes Ammoniumsalz von reduzierter 2-N, N-Dimethylamino-4-amino-Nlo-formylpteroylglutaminsäure ab, das nach dem Abfiltrieren und Trocknen unter vermindertem Druck o,i5 Teile wiegt. Es besitzt wachstumshemmende Wirksamkeit.
• Beispiel 4 i Teil 3', 5'-Dichlor-4-aminopteroylglutaminsäure wird in 2o Teilen 98- bis iooo/oiger Ameisensäure gelöst und 45 Minuten auf dem Dämpfbad erhitzt, wobei eine klare gelbe Lösung entsteht. Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur werden o,2o Teile Platinoxydkatalysator zugegeben; dann wird die Mischung bei 15,87 kg (35 lbs.) Wasserstoffdruck i1/2 Stunden reduziert. Das Platin wird abfiltriert und die Lösung in 3oo Teile Wasser gegossen, das überschüssiges Natriumbicarbonat enthält. Dann wird sie auf pl, 4 eingestellt, io Teile Aktivkohle zugegeben und die Mischung 1/2 Stunde gerührt. Die Aktivkohle wird dann abfiltriert und mit Ammoniak-Äthanol-Mischung extrahiert. Die entstehende Lösung wird unter vermindertem Druck zur Trockne verdampft und der Rückstand in io Teilen Wasser aufgenommen, was eine klare Lösung ergibt. Diese wird auf Pu 7 eingestellt; dann wird eine konzentrierte, 0,4 Teile Bariumchlorid enthaltende Lösung zugegeben und nachher 4o Teile Äthanol. Es wird ein weißes Bariumsalz der reduzierten 3', 5'-Dichlor-4-amino-Nlo-formylpteroylglutaminsäure ausgefällt; Trockengewicht o,5i Teile. Es hemmt das Wachstum gewisser Bakterien.
• Beispiel 5 Diese Reaktion wird in derselben Weise, wie im Beispie14 beschrieben, durchgeführt. Aus i Teil 4-Aminopteroylaminomalonsäure werden 0,57 Teile des gelben Bariumsalzes der reduzierten 4-Amino-Nlo-formylpteroylaminomalonsäure erhalten. Sie besitzt wachstumshemmende Wirkung gegen Bakterien. Beispiel 6 Diese Reaktion wird in derselben Weise, wie im Beispie14 beschrieben, durchgeführt. Aus i Teil 4-Aminopteroyl-d, i-isoleucin werden o,i7 Teile des gelben Bariumsalzes des reduzierten 4-Amino-Nlo-Formylpteroyl-d, i-isoleucins erhalten. Es besitzt wachstumshemmende Wirkung.
• Beispiel 7 Diese Umsetzung wird in derselben Weise, wie im Beispie14 beschrieben, durchgeführt. Aus i Teil 4-Aminopteroyl-d, i-vahn werden 0,35 Teile des gelben Bariumsalzes des reduzierten 4-Amino-Nlo_ formylpteroyl-d, i-valins erhalten. Es besitzt wachstumshemmende Wirkung.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung hydrierter Verbindungen mit dem Formylpteroinsäurekem, dadurch gekennzeichnet, daß eine formylierte Verbindung der allgemeinen Formel oder ein Salz derselben hydriert wird; X bedeutet ein Amino- oder Alkylaminoradikal, R ein Hydroxyl- oder Aminosäureradikal und R1 und R2 Wasserstoff oder Halogenatome, ausgenommen den Fall, wo X = Amino und R1 und R2 beide Wasserstoff bedeuten.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrierung in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Reduktionskatalysators vorgenommen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur zwischen o und 15o° durchgeführt wird. q.. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die formylierte Verbindung, ohne sie aus dem bei ihrer Herstellung sich bildenden Reaktionsgemisch zu isolieren, direkt reduziert.