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Verfahren zur Herstellung von Zink-Komplexsalzen von Tripeptiden Es
wurde gefunden, daB Tripeptide der allgemeinen Formel
worin X1 und X2 die Carboxylgruppe, die Gruppe - CH2 - COOH oder die Gruppe - CH2
-C H2 - C O O H bedeuten, jedoch einer der beiden Substituenten auch Wasserstoff
oder einen Alkylrest mit i bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten kann und Y, und Y2 gleiche
oder' verschiedene Alkylenreste mit i bis 3 Kohlenstoffatomen bedeuten, befähigt
sind, mit Zink Metallkomplexsalze zu bilden, die eine gute pharmakologische Wirkung,
besonders gegen zentralnervöse Erregungszustände besitzen.
Die Mengenverhältnisse
zwischen der Peptidverbindung und der verwendeten Zinkverbindung müssen so gewählt
werden, daß die gesamte angewendete Zinkmenge in komplexer Form gebunden werden
kann, weil sonst Substanzen mit toxischen Eigenschaften entstehen können.. Dabei
ist zu berücksichtigen, daß das Zink vier oder sechs koordinative Bindungen einzugehen
vermag. Das verwendete Tripeptid enthält mindestens vier im Sinne der Bildung von
koordinativen Bindungen reaktionsfähige Gruppen. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt,
z Mol des Peptids mit etwa Z Mol der Zinkverbindung umzusetzen, oder das Peptid
in einem geringen Überschuß zu verwenden. Soweit in dem Endprodukt noch reaktionsfähige
Carboxylgruppen enthalten sind, was von der Zahl der im verwendeten Peptid enthaltenen
reaktionsfähigen Gruppen und von anderen Umständen, wie dem pa-Wert des Reaktionsmediums,
abhängen kann, können die reaktionsfähigen Carbonsäuregruppen auch in Salze übergeführt
werden.
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Da die gemäß der vorliegenden Erfindung erhältlichen Substanzen als
Arzneimittel verwendet werden sollen, sind für die Absättigung der gegebenenfalls
noch vorhandenen freien Carbonsäuregruppen nur solche Kationen zu verwenden, durch
deren Einfügung in das Molekül keine pharmakologisch schädliche Wirkung herbeigeführt
wird.
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Die für das vorliegende Verfahren zu verwendenden Tripeptide sind
in der Literatur noch nicht beschrieben. Sie können beispielsweise in folgender
Weise hergestellt werden a) 1- oder d,1-Glutaminylglycin wird in Essigsäure gelöst
und eine äquimolare Menge 1- oder d,1-Glutaminsäureanhydrid, dessen Aminogruppe
in bekannter Weise geschützt ist, z. B. durch einen Carbobenzyloxyrest, zugegeben.
Nach erfolgter Umsetzung und nach Entfernen der Essigsäure kann die entstandene
Verbindung sofort weiterbehandelt werden zwecks Abspaltung des die Aminogruppe schützenden
Restes, im Falle der Carbobenzyloxyverbindung 'z, B. durch katalytische Hydrierung
in Gegenwart von Palladiummohr. Das auf diese Weise gewonnene freie Tripeptid kann
noch in Lösung sofort zum Zink-Komplexsalz umgesetzt werden, oder man kann es nach
einer der üblichen Methoden in fester Form, eventuell auch kristallin erhalten.
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b) An Stelle des Glutaminylglycins kann auch eine veresterte Verbindung,
z. B. der Diätbylester des Dipeptids verwendet werden. Die Verseifung des Esters
kann nach der Tripeptidbildung vollständig oder jedenfalls so weitgehend, -daß die
Komplexbildung möglich ist, erfolgen. Beispielsweise kann die Verseifung vor der
Entfernung des die Aminogruppe schützenden Restes, z. B. durch Anwendung einer Lauge,
wie Natronlauge, in der Kälte durchgeführt werden.
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Vorzugsweise 'werden solche Tripeptide der vorerwähnten allgemeinen
Formel als Ausgangssubstanzen verwendet, die in ihrem Molekül ein- oder zweimal
den Rest der Glutaminsäure enthalten. Substanzen mit besonders guten pharmakologischen
Wirkungen können bei Verwendung von Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel
worin X, Wasserstaff odr eine Carboxylgruppe bedeutet, erhalten werden.- .
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Die neuen Komplexsalze körnen leergestellt werden, indem die genannten
Tripepttde mit einer geeigneten Zinkverbindung, z. B. einem: Hydroxyd, Carbonat
oder Acetat des Zinks, zur Umsetzung gebracht werden. Diese Umsetzung erfolgt zweckmäßig
in Gegenwart eines Lösungsmittels.,, das mindestens eine der beiden Reaktionskomponenten
zu: lösen vermag. Weiterhin ist es zweckmäßig,, das. Lösungsmittel so auszuwählen,
daß das herzustellende Komplexsalz in ihm möglichst gut löslich ist- Bei Auswahl
eines solchen Lösungsmittels gehen die Reaktionskomponenten, soweit sie nicht schon
von Anfang an in dem Lösungsmittel löslich sind, entsprechend dem Verlauf
der Umsetzung in Lösung.
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Das_ geeignetste Lösungsmittel ist Wasser. Die Komplexbildung wird
im allgemeinen durch Erwärmen auf eine mäßig -erhöhte Temperatur erleichtert. Die
Isolierung der gebildeten Komplexverhdung aus der Reaktionslösung kann erfolgen,
indem die Reaktionslösung entweder mit organischen Lösungsmitteln, in denen das
Komplexsalz schwer 1QsIich ist, verdünnt wird, wie beispielsweise mit Aceton, Methanol
oder Äthanol, oder indem das gebildete Komplexsalz aus der Reaktionslösung durch
andere Salze, wie beispielsweise Natriumchlorid, Ammoniumsaffat oder Kaliumalaun,
ausgesalzen wird oder indem die Komplexsalze, soweit sie noch freie Carbonsäuregmppen
enthalten, in schwerlösliche Salze, wie beispielsweise das Bariumsalz, übergeführt
und diese Salze dann, soweit dies gewünscht .wird, nachträglich wieder durch
geeignete Maßnahmen, im Falle des Bariumbeispielsweise durch Umsetzung mit der entsprechenden
Menge von Schwefelsäure, zersetzt werden. ' Man kann die Verbindung auch aus einer
wäBrigen Lösung unter Zusatz relativ kleiner Mengen eines organischen Lösungsmittels,
z. B. Äthanol, auskristallisieren lassen. Eine andere Art der Isolierung besteht
darin, daß man das vorhandene Lösungs- oder Verdünnungsmittel unter Anwendung eines
Vakuums oder auf dem Wege der Gefriertroclmung entfernt, Man kann das Lösen und
Ausfällen der Komplexsalze wiederholen, sofern eine weitere Reinigung gewünscht
wird. In vielen Fällen entstehen als Verfahrensprodukte Gemische von verschiedenen
stereoisomeren Verbindungen. Diese Gemische verschiedener stereoisomerer Verbindungen
bestehen aus Diastereomerenpaaren, von denen sich ein Diastereomerenpaar im allgemeinen
bei niedrigeren
Temperaturen infolge seiner schlechteren Löslichkeit
abtrennen läßt.
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Zur weiteren Trennung und Reinigung der Komplexsalze, besonders wenn
es sich um Mischungen verschiedener isomerer Formen handelt, kann man vorgereinigte
Präparate mit optisch aktiven Formen organischer Basen, z. B. Brucin, reagieren
lassen. Unter -geeigneten Bedingungen gelingt es dabei, die optisch reinen Formen
zu isolieren, da sich diese im allgemeinen durch bestimmte physikalische Merkmale,
wie die Löslichkeit in verschiedenen Lösungsmitteln, unterscheiden. Durch Umsetzung
der so erhaltenen Salze optisch aktiver Basen mit einer geeigneten Säure, z. B.
Essigsäure, kann das Komplexsalz dann wieder in der von der organischen Base freien
Form erhalten werden.
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Die Reaktionsprodukte besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften.
Sie zeigen gute Wirkung -in bezug auf zentralnervöse Erregungszustände. So können
beispielsweise im Tierexperiment Vergiftungen mittels Pentamethylentetrazol, die
bei Kleintieren an sich mit Sicherheit tödlich wirken würden, durch Anwendung geringer
Mengen der Zinkkomplexverbindungen unterdrückt werden. Auch die Krampfschwelle des
Gehirns bei elektrisch induzierten Konvulsionen kann erheblich erhöht werden, wenn
kleine Mengen einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung vor der Anwendung
des Reizstromes verabfolgt werden. Beispiel Das Tripeptid der folgenden Formel
kann nach folgender Methode hergestellt werden 2,04 g 1- oder d,l-Glutaminylglycin
werden in 5o ccm heißem Eisessig gelöst. Nach erfolgter Lösung werden 2,6 g Phthalylglutaminsäureanhydrid
zugefügt. Nach eingetretener Lösung läßt man langsam abkühlen und beläßt für
30 Minuten bei Zimmertemperatur. Dann wird der Eisessig im Vakuum abgedampft,
bis eine Sirupöse, blasige Masse entstanden ist. Dazu werden 30 ccm absoluter
Äthylalkohol gegeben, welcher 0,5 ccm Hydrazinhydrat enthält, und das Reaktionsgemisch
wird mindestens 12 Stunden bei Zimmertemperatur stehengelassen. Darauf wird der
Alkohol bei mäßiger Temperatur im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird mit
50 ccm Wasser versetzt und mit Essigsäure auf PH 5 gebracht. Die entstandene
Suspension wird i Stunde im siedenden Wasserbad erwärmt, auf Zimmertemperatur abgekühlt
und sorgfältig filtriert. Das klare schwachgelbe Filtrat wird auf 2o0/, seines Volumens
eingeengt und langsam etwa mit der vierfachen Menge Äthylalkohol versetzt. Die nun
entstandene milchige Flüssigkeit wird mit der gleichen Menge Aceton versetzt, worauf
in der Kälte das Tripeptid ausfällt und abfiltriert werden kann. Ausbeute mehr als
go °/o der Theorie.
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8,63 g Zn S04 - 7 H20 werden in ioo ccm Wasser gelöst und mit 6o ccm
n-Natronlauge behandelt. Die sich niederschlagende Gallerte wird abfiltriert und
mit Wasser mehrmals gewaschen. Das entstandene Zinkhydroxydgel wird in eine Lösung
von io g Tripeptid in 5oo ccm Wasser eingebracht und das Reaktionsgemisch langsam
unter Rühren erwärmt. Das Erwärmen wird fortgesetzt, bis das Gel in Lösung gegangen
ist. Die Farbe der Reaktionslösung schlägt dabei von Schwachgelb nach Grünstichiggelb
um. Gleichzeitig bildet sich eine Ausfällung, die jedoch im Gegensatz zu dem gallertartigen
Zinkhydroxyd einen gekörnten Charakter hat. Nach etwa 2o Minuten ist der Umsatz
im erwünschten Ausmaß erreicht. Man läßt langsam allkühlen und filtriert den Bodensatz
ab. Aus dem klaren Filtrat kann mittels Aceton im Verhältnis 1:5 der Rest der Zinkkomplexverbindung
ausgefällt werden.
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Die erhaltene Verbindung ist hygroskopisch, leicht in Wasser und Pyridin
löslich, in Methanol, Äthanol und höheren Alkoholen schwer bis unlöslich. Die wäßrige
Lösung läßt sich sterilisieren. Wenn das Präparat in trockener Form aufbewahrt oder
verabreicht werden soll, kann die Komplexverbindung in ein Salz übergeführt werden,
soweit sie freie reaktionsfähige Gruppen enthält.