DE1110648B

DE1110648B - Verfahren zur Herstellung von Disulfidabkoemmlingen des Vitamins B

Info

Publication number: DE1110648B
Application number: DET15487A
Authority: DE
Inventors: Shojiro Qurugi; Tomiyoshi Fushimi
Original assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1957-08-16
Filing date: 1958-08-11
Publication date: 1961-07-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Disulfidabkömmlingen des Vitamins Bt Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der allgemeinen Formel in der R1 einen Methyl- oder Äthylrest, R2 einen Tetrahydrofuryl- oder Tetrahydropyranylrest, R3 ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest und A einen niedrigmolekularen Alkylenrest bedeuten.
Es sind bereits verschiedene Arten von Derivaten des Vitamins B1 bekannt, deren asymmetrische Struktur der vorstehenden Formel ähnlich ist; diese Derivate haben jedoch an Stelle der Gruppe - A - R2 einen Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Aralkyl- oder ähnlichen Rest.
Hinsichtlich ihrer medizinischen Wirkung sind solche Verbindungen den Vitamin-Bl-Säuresalzen überlegen, sie besitzen jedoch im allgemeinen einen häßlichen schwefelwasserstoffähnlichen Geruch.
Es wurden nun neue und bessere Vitamin-Bl-Derivate vom Disulfid-Typ gesucht und gemäß der Erfindung erhalten, welche die vorstehend angeführten Nachteile nicht aufweisen und deren medizinische Wirkung der der bekannten Derivate überlegen ist, selbstverständlich auch der von Säuresalzen des Vitamins B1.
Die Überlegenheit der verfahrensgemäß hergestellten Verbindungen zeigt sich beispielsweise in den Ergebnissen der nachstehenden Versuche. In diesen Versuchen wurden drei Arten von Vitamin-Bl-Abkömmlingen der neuen Gruppe, nämlich S-t2-[N-(2'-Methyl-4'-ammopyrimidyl-(5') - methyl) - formamido] - 5- hydroxypenten- (2)- yl- (3))- tetrahydrofurfuryl- disulfid (1), S-1,2-[N-(2'-Methyl-4'- aminopyrimidyl- (5') -methyl)-formamido]-5-hydroxypenten-(2)-yl-(3)}-y-[tetrahydrofuryl-(2")-propyl]-disulfid (II) und S-(2-[N-(2'-Methyl-4' -aminopyrimidyl-(5') - methyl) - formamido] -5- hydroxypenten-(2)-yl-(3)}-tetrahydropyranyl- (2")-disulfid (III) verwendet. Bei diesen Verbindungen haben die Symbole der vorstehend angeführten allgemeinen Formel die folgende Bedeutung: I: R1 = CH3, R2 = oi-Furyl, R3 A = CH2.
II: R1 = CHa, R2 = oc-Furyl, R3 A = C3H6.
III: R1 = CH3, R2 = os-Pyranyl, R3 = A = CH2.
Kontrollversuche wurden durchgeführt mit Vitamin-B1-hydrochlorid selbst und dem bekannten 5 - { 2- [N-(2'-Methyl-4'-aminopyrimidyl-(5')-methyl)-formamido]- 5-hydroxypenten-(2)-yl-(3))-n-propyl-disulfid (IV), worin R1 der obigen allgemeinen Formel die Bedeutung von CHa, R2 und R3 von H und A von C3H6 hat. Die VergleichssubstanzIV ist das wirksamste von allen bekannten Vitamin-Bl-Derivaten vom Disulid-Typ.
Bei der intravenösen Injektion von Verbindungen I, II oder III in die Ohren von Kaninchen wird die Vitamin-B 1-Konzentration im Blut wesentlich erhöht und diese hohe Konzentration eine lange Zeit aufrechterhalten. Die Versuche wurden mit etwa jeweils 2 kg wiegenden Kaninchen durchgeführt. Die Menge jeder injizierten Probe entsprach 10 mg Vitamin-B1-hydrochlorid, d. h. 11,8 mg I, 13,7 mg II, 12,3 mg III und 10,6mg IV. Die Vitamin-Bl-Konzentration im Blut wurde mehrere Male nach der Injektion gemessen.

Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Vitamin B1 im Blut*)

Verbindung Dosis Fälle vor der nach der Injektion

mg Injektion 3 Minuten 1 10 Minuten 1 30 Minuten ! 60 Minuten I 90 Minuten

I .............. 11,8 4 34,8 2335 2311 2178 1882 1756

II ............. 13,7 8 42,8 1529 1729 1595 1463 1282

III ............ 12,3 8 48,0 2372 2471 2227 1924 1818

IV ............. 10,6 5 63,4 1648 1564 1459 1338 1229

Vitamin-B1-

hydrochlorid . . 10,0 1 46,7 718 1 516 282 156 140

*) Konzentration des gesamten Vitamins B1 in y 01o pro Kubikzentimeter des gesamten Blutes.

Bei den vorstehenden Versuchen wurde der Vitamin-Bl-Gehalt im Blut mittels eines chemischen Verfahrens quantitativ bestimmt, bei dem das Vitamin B1 im Blut Cystein reduziert und anschließend nach der Thiochrommethode unter Verwendung von Bromcyanid bestimmt wurde.
Die Ergebnisse der vorstehenden Versuche zeigen, daß bei der Injektion der verfahrensgemäß erhaltenen Verbindungen in lebende Körper die Konzentration des Gesamt-Vitamins B1 im Blut weit stärker ansteigt als bei Verwendung von Vitamin-B1-hydrochlorid oder der Verbindung IV und dabei dieser hohe Vitamin-B1-Blutspiegel ebenfalls weitaus länger anhält als bei den genannten beiden Vergleichssubstanzen. Die Verbindung I wurde per os angewendet oder intraperitoneal in Ratten injiziert und die dosis letalis ermittelt. Es wurde festgestellt, daß der LD50-Wert in mg/kg sehr niedrig ist, wie nachstehend ersichtlich:

Vitamin-B1-

Anwendungsbedingungen I hydrochlorid

Oral ...................... 2200 9000

Intraperitoneale Injektion ... 540 500

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte wird Vitamin B1, Homovitamin B1 (ein Vitamin-B1-Derivat, in dem der Methylrest im Pyrimidinkern von Vitamin B1 durch einen Äthylrest ersetzt ist) oder deren O-Acylderivate (diese Verbindungen werden nachstehend als »Vitamin B1 oder diesem entsprechende Verbindungen« bezeichnet) mit einer aktiven Verbindung umgesetzt, durch welche die - 5 H-Gruppe in einen Rest -5-5 - A - R2, in dem A und R2 die oben angegebene Bedeutung haben, umgewandelt wird. Vitamin B1 oder die diesem entsprechenden Verbindungen stehen im allgemeinen in Form ihrer Säuresalze, wie Hydrochlorid, Nitrat oder Sulfat, zur Verfügung, und diese Säuresalze sind erfindungsgemäß alle geeignet. Als aktive Verbindung zur Einführung des Restes -S-S-A-R2 in das Ausgangsmaterial sind Verbindungen der allgemeinen Formeln R²-A-S-SO3M RA-S-S O-R R2-A-S-S O2-R R2-A-S-S-C N R2-A-S-X geeignet. In diesen Formeln haben R2 und A die vorstehend angeführte Bedeutung, M bedeutet ein Alkali-oder Erdalkalimetallatom, R einen Alkylrest oder den Rest R2 und X ein Halogenatom.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die vorstehend angeführten Verbindungen mit einem Vitamin B1 vom Thioltyp oder entsprechenden Verbindungen umgesetzt. Es ist allgemein bekannt, daß in Lösung Vitamin B1 oder entsprechende Verbindungen im Zustand eines Gleichgewichts zwischen der Ammoniumform (V) und der Thiolform IV vorliegen, wobei sich dieses Gleichgewicht unter alkalischen Bedingungen zur Thiolseite und unter sauren Bedingungen zur Ammoniumseite verschiebt, wie nachstehend dargestellt ist.

N N NH2 CH-5 N - .N. NH2

R1 , CHS R i ,CHO

N Nx alkalisch N /N .SH

CH2 c -c sauer CH2

CH, CC f sauer C

CH2 CH2CH2OR3 CH3 CH2-CH2OR3

V VI

Die Umsetzung gemäß der Erfindung erfolgt unter neutralen oder alkalischen Bedingungen, d. h., die Umsetzung verläuft langsam bei einem nichtsauren pH-Wert. Die Ausbeute wird verringert, wenn die Umsetzung in einem zu stark alkalischen Medium erfolgt, weil nicht nur das Vitamin B1 oder diesem entsprechende Verbindungen, sondern auch die Reaktionsprodukte unter solchen Bedingungen zersetzt werden.
Vorzugsweise wird bei einem pH-Wert zwischen 7 und 9 gearbeitet.
Die Umsetzung wird in Lösungsmitteln wie Wasser, Alkoholen, Aceton, Essigestern oder Mischungen dieser Verbindungen durchgeführt, grundsätzlich können jedoch alle Lösungsmittel verwendet werden, die mit Bezug auf das Reaktionssystem inert sind.
Die zur Einführung der -5 - A - R2-Gruppe vorstehend angeführten Reaktionsteilnehmer werden fast immer ohne den Zusatz von anderen Mitteln verwendet.
Wenn als Ausgangsverbindung ein O-Acylderivat des Vitamins B1 oder des Homovitamins B1 vorliegt, besteht das Reaktionsprodukt aus dem entsprechenden O-Acylderivat, der Acylrest kann jedoch leicht auf übliche Weise abgespalten werden. Wenn die Ausgangsverbindung freie Hydroxylgruppen enthält, enthält auch das Reaktionsprodukt freie Hydroxylgruppen, die jedoch, wenn erforderlich, auf übliche Weise acyliert werden können.
Die Erfindung wird in den nachstehenden Beispielen erläutert. Die Teile sind Gewichtsteile, die Analysewerte sind in Prozent angegeben, die Temperaturen sind nicht korrigiert.
Beispiel 1 Zu einer Lösung von 20 Teilen Vitamin-B1-hydrochlorid in 30 Teilen Wasser wird eine wäßrige Lösung von 7,2 Teilen Natriumhydroxyd in 30 Teilen Wasser zugegeben und die Mischung mit Wasser gekühlt. Es wird 30 Minuten stehengelassen, dann werden 60 Teile Chloroform und anschließend eine Lösung von 30 Teilen rohem Natriumtetrahydrofurfurylthiosulfat in 30 Teilen Wasser zugegeben und das Ganze 30 Minuten gerührt. Die Chloroformschicht wird abgetrennt und die wäßrige Schicht mit 20 Teilen Chloroform extrahiert. Die Chloroformextrakte werden vereint und mit 50 Teilen 5°/Oiger Salzsäure geschüttelt.
Die saure Lösung wird entfärbt und mit Alkalicarbonat neutralisiert, wonach sich die Verbindung 1 in harzartigem Zustand, ohne jedoch zu erstarren, abscheidet (Schmelzpunkt 1290 C unter Zersetzung). Die Ausbeute beträgt 16 Teile. Beim Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester werden farblose Prismen erhalten, die unter Zersetzung bei 132° C schmelzen.
Analyse für C17H26O3N4S2: Berechnet ... C 51,22, H 6,58 °/o; gefunden .. CSl,11, H6,450/0.
Beispiel 2 Zu 100 Teilen 50°/Oigem Äthanol werden 3 Teile Tetrahydrofurfurylthiosulfinsäuretetrahydrofurfurylester und 2 Teile Vitamin-Brhydrochlorid gegeben und die Mischung mit einer 100/0eigen wäßrigen Natronlauge auf einen p:-Wert von 8 eingestellt.
Dieser p-Wert wird aufrechterhalten, während die Mischung 1 Stunde auf eine Temperatur zwischen 50 und 600 C erwärmt wird, bis die Thiochromreaktion der Mischung negativ ist. Nach der Entfärbung wird die Mischung unter verringertem Druck eingedampft und dann eine geringe Menge Wasser zu dem Rückstand gegeben, um die anorganischen Verunreinigungen aufzulösen. Es verbleibt ein öliger Stoff, der jedoch nach dem Waschen erstarrt. Schmelzpunkt 129° C unter Zersetzung. Die Ausbeute beträgt 1,2 Teile.
Beim Umkristallisieren aus Essigsäureäthylester werden farblose Prismen der Verbindung I mit einem Schmelzpunkt von 132" C unter Zersetzung erhalten.
Es wird keine Erniedrigung des Schmelzpunktes bei einem Schmelzen des Produktes mit dem gemäß Beispiel 1 erhaltenen festgestellt.
Beispiel 3 Zu einer Lösung von 3,4 Teilen Vitamin-Bl-hydrochlorid in 5 Teilen Wasser wird eine Lösung von 1,2 Teilen Natriumhydroxyd in 5 Teilen Wasser gegeben und die Mischung 30 Minuten stehengelassen.
Zu dieser Mischung werden unter Rühren 12 Teile Chloroform und anschließend eine Lösung von 4,7 Teilen Natrium-y-[tetrahydrofuryl-(2)-propyl]-thiosulfat in 5 Teilen Wasser gegeben. 30 Minuten später wird die Chloroformschicht abgetrennt und die wäßrige Schicht mit 12 Teilen Chloroform extrahiert. Die Chloroformauszüge werden vereint und mit 25 Teilen 5°/Oiger Salzsäure geschüttelt. Die saure Lösung wird nach der Entfärbung mit Alkalicarbonat neutralisiert.
Dabei scheidet sich die Verbindung II in harzartigem Zustand ab. Die Ausbeute beträgt 3 Teile.
Bei der Umkristallisation aus Essigsäureäthylester erhält man farblose Prismen, die bei 110"C unter Zersetzung schmelzen.
Analyse für C38H2803N4S2: Berechnet ... C 52,40, H 6,84°/o; gefunden ... C52,47, H6,76°/o-Beispiel 4 Zu einer Lösung von 3,4 Teilen Vitamin-B1-hydrochlorid in 5 Teilen Wasser wird eine Lösung von 1,2 Teilen Natriumhydroxyd in 5 Teilen Wasser gegeben. Die Mischung wird 30 Minuten stehengelassen und danach 12 Teile Chloroform und anschließend unter Rühren 6 Teile rohes Natriumtetrahydropyranyl-(2)-methylthiosulfat zugegeben. Nach 30 Minuten wird die Chloroformschicht abgetrennt und die wäßrige Schicht mit 12 Teilen Chloroform extrahiert. Die Chloroformauszüge werden vereint und mit 15 Teilen einer 50/0eigen Salzsäure geschüttelt. Die saure Lösung wird entfärbt und mit Alkalicarbonat neutralisiert, wobei sich die Verbindung III in Form einer harzartigen Substanz abscheidet, die jedoch bald zu farblosen Prismen kristallisiert, die bei 126 bis 1270 C unter Zersetzung schmelzen. Die Ausbeute beträgt 1,4 Teile. Beim Umkristallisieren aus Benzol werden farblose große Blättchen erhalten.

Claims

PATENTANSPROCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Disulfidabkömmlingen des Vitamins B1 der allgemeinen Formel in der R1 einen Methyl- oder Äthylrest, R2 einen Tetrahydrofuryl- oder Tetrahydropyranylrest, R3 ein Wasserstoffatom oder einen Acylrest und A einen niedrigmolekularen Alkylenrest bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man Verbindungen der allgemeinen Formeln in der R1 und R3 die vorstehend angeführte Bedeutung haben, bei einem pE-Wert über 7 in einem inerten Lösungsmittel mit Verbindungen der allgemeinen Formeln R2-A-S-SO3M, R2-AS-O-S-R, R2-A-S O2-S-R, R2-A-S-S-CN oder R 2-A-S-X in denen R einen Alkylrest oder den Rest R2, X ein Halogenatom und M ein Alkali- oder Erdalkalimetallatom bedeutet und R2 die vorstehend angeführte Bedeutung hat, umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei pn-Werten zwischen 7 und 9 gearbeitet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1 068 459.