DE2345057A1

DE2345057A1 - Verfahren zur herstellung von propandiol(1,3)-phosphatiden

Info

Publication number: DE2345057A1
Application number: DE19732345057
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dr Eibl; Alfar Nicksch
Original assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Current assignee: Max Planck Gesellschaft zur Foerderung der Wissenschaften eV
Priority date: 1973-09-06
Filing date: 1973-09-06
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE2345057B2; JPS5111720A; DE2345057C3; NL7411244A; FR2243204A1; GB1482578A; CH602772A5; FR2243204B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. "v/k

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr.K.Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

34 Göttingen, Bunsenstraße

Verfahren zur Herstellung von Propandiol(i,3)-

phosphatiden

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Propandiol(1,3)-phosphatiden der Formel I

O H₂C-O-S-C_nH_2n+1

R₁-C-R₂ * ·

I o _/x₁

H₉C-O-P-O-CH₉-CH₉-N - X₉ worin η eine ganze Zahl zwischen 9 und 25, X₁, X₂ und X^ un-

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abhängig voneinander je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R₁ und R₂ unabhängig voneinander je ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bedeuten.

Erfindungsgemäß werften die Verbindungen der Formel I hergestellt, indem man gegebenenfalls in Stellung 2 alkylsubstituiertes Propandiol(1,3) mit einem geeigneten Acylierungsmittel in an sich bekannter Weise zum Monofettsäureester der allgemeinen Formel II

O
H₂C-O-C-C_nH_2n+1

R₁-C-R₂ II

H₂C-OH

in der n, R₁ und R₂ die oben angegebene Bedeutung besitzen, umsetzt und den Monoester mit ß-Bromäthylphosphorsäuredichlorid zur Reaktion bringt unter Bildung einer Verbindung der Formel III

O
H₂C-O-C-C_nH_2n+1

R₁-C-R₂ III

H₂C-O-P-O-CH₂-CH₂-Br OH

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welche anschließend mit Trimethylamin, Dimethylamin, Methylamin oder Ammoniak direkt aminiert wird.

Geeignete Acylierungsmittel sind die Säurechloride und Säureanhydride der Fettsäuren mit 10 bis 26 C-Atomen. Es können jedoch auch andere acylierende. Derivate dieser Fettsäuren verwendet werden. Die Umsetzung erfolgt unter üblichen Acylierungsbedingungen, zweckmäßig in einem wasserfreien polaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch. Bevorzugt wird als Lösungsmittel eine Mischung von Chloroform und Pyridin im Verhältnis 3:1 biw 1:3. Die Umsetzung kann bei Zimmertemperatur oder schwach erhöhter Temperatur erfolgen.

Die zweite Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Umsetzung einer Verbindung von Formel II mit ß-Bromäthylphosphorsäuredichlorid erfolgt ebenfalls in einem organischen wasserfreien Lösungsmittel. Bevorzugt wird Chloroform. Die Umsetzung erfolgt vorzugsweise in Gegenwart eines Amins in molarem .Überschuß, bezogen auf das PhosphorSäurederivat. Besonders bevorzugt erfolgt die Umsetzung in Gegenwart von Triäthylamin.

In der dritten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens, der Umsetzung des zentralen Zwischenproduktes der Formel III mit Ammoniak oder einem der genannten Amine, erfolgt in einem polaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch bei Temperaturen zwischen etwa 0° und der Siedetemperatur des Lösungsmittels bzw. der niedrigst siedenden Komponente desselben. Bevorzugt wird ein Gemisch von Chloroform und Acetonitril oder Nitromethan. Zur Verbesserung der Löslichkeit kann dieses noch einen niedrigen Alkanol und Wasser enthalten.

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Aus Bull.Soc.CMm.Biol. 4j6, 895-903 (1964) ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Palmitoylpropandiol(1,3)-phosphoryläthanolamin bekannt. Die Herstellung erfolgte auf umständliche V/eise und unter Verwendung von Schutzgruppen in einer vielstufigen Synthese mit sehr schlechten Ausbeuten. Die Erfindung ermöglicht es, diese Verbindung sowie eine Reihe weiterer neuer Verbindungen entsprechend der obigen allgemeinen Formel I in einfacher Weise mit sehr guten Ausbeuten herzustellen und macht daher diese Verbindungsgruppe auch technisch zugänglich.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Verbindungen der allgemeinen Formel IV

0
H₂C-0-C-C_mH_2m+1

R₁-C-R₂ IV

0 /

H₂C-O-P-O-CH₂-CH₂-N -

worin m eine ganze Zahl von 9 bis 14 und von 16 bis 25, X₁, X₂ und X, unabhängig voneinander je ein Wasserstoff atom oder eine Methylgruppe und R₁ und R₂ unabhängig voneinander je ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bedeuten.

Die erfindungsgemäß erhältlichen Verbindungen sind weiße mikrokristalline Pulver mit uncharakteristischem Schmelzverhalten. Die Charakterisierung erfolgte daher durch Dünnschichtchromatographie und Elenientaranalyse.

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Die Verbindungen der allgemeinen Formel I sind stark grenzflächenaktiv und weisen eine lytische Aktivität gegenüber natürlichen Membranen (z.B. Erythrocyten) auf. Sie lassen sich daher in vielfältiger Weise zur Lyse derartiger Membranen verwenden. Außerdem ist eine pharmakologische Wirksamkeit zu erwarten.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter. Beispiel 1

A. Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3) (Formel II)

Eine Lösung von 100 g (0,96 Mol) 2,2-Dimethylpropandiol(i,3) in einem Gemisch aus 200 ml absolutem Chloroform und 100 ml Pyridin wird tropfenweise mit 100 g (0,36 Mol) Palmitinsäurechlorid in 400 ml absolutem Chloroform versetzt. Nach dem Eintropfen läßt man noch eine Stunde weiterrühren und zieht das Lösungsmittelgemisch am Rotationsverdampfer ab. Das erhaltene noch pyridinhaltige öl wird unter Rühren auf ein Gemisch aus 1,5 1 0,3 N H₂SO, und 1 kg Eis gegeben. Der weiße Niederschlag wird abgesaugt, getrocknet und aus Hexan umkristallisiert. Man erhält 80 g (65 $> bezogen auf Palmitinsäurechlorid) analysenreines Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3). F.p. 39⁰C

Analysendaten:

berechnet: C 73,63 1° H 12,36 % gefunden: C 73,78 # H 12,39 $

B. Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3)-phosphorsäure-ßbromäthylester (Formel III) ·

Man stellt unter Eiskühlung eine Lösung von 49 g ß-Bromäthyl-

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phosphorsäuredichlorid (0,2 Mol) und 40 g abs. Triäthylamin (0,4 Mol) in 150 absolutem Chloroform her. Bei Raumtemperatur wird in dieses Phosphorylierungsgemisch eine Lösung von 50 g Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3) (0,14 Mol) in 250 ml abs. Chloroform unter Rühren eingetropft. Nach 2 bis 3 Std. weiterem Rühren ist das Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3) dünnschichtchromatographisch nicht mehr nachzuweisen. Zur Hydrolyse der Phosphorsäurechloride wird das Reaktionsgemisch 1:1 (v/v) mit Eis versetzt und 20 min gerührt. Die im Scheidetrichter abgetrennte Chloroformphase wird über Natriumsulfat getrocknet und danach zur Trockne eingeengt. Die Ausbeute beträgt 52 g und stellt ein Rohprodukt, das zur weiteren Umsetzung mit den Basen Trimethylamin, Dimethylamin, Methylamin oder Ammoniak geeignet ist, dar.

Zur Analyse wird eine Probe der Substanz säulenchromatographisch gereinigt.

Analysendaten: bezogen auf das Monohydrat

berechnet: C 50,45 1» H 8,83 5* Br 14,6 £ P 5,66 £ gefunden: C 50,73 # H 9,16 £ Br 13,8 £ P 5,66 £

C. Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3)-phosphoryl-äthanol-,· amin (Formel I)

5 g (10 mMol) des zentralen Zwischenproduktes III (Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol( 1,3)-phosphorsäure-ß-bromäthyleeter) werden in 50 ml Chloroform gelöst und nacheinander mit 100 ml Acetonitril, 100 ml Methanol und 100 ml 25 #iger wässriger Ammoniaklösung versetzt. Man läßt das Gemisch 24 Std. bei 49⁰C im gut verschlossenen Kolben reagieren.

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Danach wird das Lösungsmittelgemisch am Rotationsverdampfer abgezogen und der Rückstand in 100 ml Chloroform, 120 ml Methanol und 100 ml 2 5&iger Ameisensäure gelöst und gut geschüttelt. Die Chloroformphase wird abgetrennt und zur Neutralisation der Ameisensäure mit 100 ml 0,1 M Natriumacetat (pH 5»6) und 120 ml Methanol versetzt, geschüttelt und nach nochmaliger Phasentrennung zu 10 g Natriumsulfat gegeben und eine Stunde gerührt. Nach Filtration und Abziehen des Lösungsmittels wird der Rückstand aus Methyläthylketon umkristallisiert. Die endgültige Reinigung erfolgt durch Chromatographie an Kieselgel.

Man erhält 3,6 g (57 # bezogen auf Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol) weißes analysenreines Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol( 1,3) -phosphoryläthanolamin.

Analysendaten:

berechnet: C 59,33 % H 10,39 # N 3,01 $> P 6,65 1° gefunden: C 58,97 $> H 10,47 $> N 3,07 $> P 6,49 %

Beispiel 2

Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(i,3)-phosphoryl-N-methyläthanolamin

Eine Lösung von 5 g (10 mMol) des ß-Bromäthylesters von Beispiel 1 B. wird wie in Beispiel 1 C. beschrieben mit Methylamin umgesetzt, aufgearbeitet und chromatographisch gereinigt. Man erhält 3,5 g (52 # bezogen auf 2,2-Dimethylpropandiol-(1,3)-monopalmitinsäureester) analysenreines Produkt.

Analysendaten:

berechnet: C 60,10 < H 10,51 $> N 2,92 # P 6,46 % gefunden: C 59,85 $ H 10,58 # N 2,95 $ P 6,35 $>

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Beispiel 3

Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol( 1,3)-phosphoryl-N,N-dimethyläthanolamin

Setzt man 5 g des ß-Bromäthylesters (10 mMol) von Beispiel 1 B wie in Beispiel 1 C beschrieben mit Dirnethylamin um, so erhält man nach chromatographischer Reinigung 4,2 g (60 °/o bezogen auf 2,2-Dimethylpropandiol(1,3)-palmitinsäureester) analysenreines Produkt.

Analysendaten:

berechnet: C 60,82 % H 10,62 % N 2,84 $ P 6,27 # gefunden: - N 2,51 f> P 5,91 %

Beispiel 4

Palmitoyl-2,2-dimethylpropandiol(1,3)-phosphoryl-cholin

Eine Lösung des ß-Bromäthylesters aus Beispiel 1 B. (5 g in 50 ml Chloroform (10 mMol)) wird in schon bekannter Weise mit Irimethylamin umgesetzt, aufgearbeitet und chromatographiert. Die Ausbeute beträgt 4 g (57 $> bezogen auf 2,2-Dimethylpropandiol(1,3)-palmitinsäureester) an analysenreinem leeithinanalogen Produkt.

Analysendaten:	59	,40 #	H	10,	74	ί	N	2	, 66 yo	P	5	,89
berechnet: C	58	,73 1°	H	10,	92		N	2	,94 %	P	6	,22
gefunden: C

Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren wurden weiter folgende Verbindungen hergestellt:

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^Rl	^R2	^Xi
H	H	x_?
H	H	^X3
CH₃	CH₃	^Xl
CH₃	CH₃	^X2
CH₃	CH₃	^X3
CH₃	CH₃	^X4
²⁵	CH³	^Xl
^C2^H5	CH₃	^X3
^C2^H5	^CH3	^X4
C₂H₅	C₂H₅	^Xl
C₂H₅	C₂H₅	^X2
C₂H₅	^C2^K5	^X3
^C2^H5	^C2^H5	^X4

Bezeichnung der Verbindung:

1-Acyl-propandiol-(1.3)-phosphoryl-N-methyläthanolamin

" " " -N,N-dimethyläthanolamin 1-Acyl -2.2-dimethylpropandiol-(1.3)-phosphoryl-äthanolamin

¹¹ " . " -N-methyläthanolamin

¹¹ " " -N ,N-dimethy läthanolamin

¹¹ " " -cholin

cn ^co^Hq ^CH·? ^xi ■ 1-Acyl ^'.-äthyl^-methylpropandiol-(1.3)-phosphoryl-äthanolamin

¹¹ " i¹ ' " -N-methyläthanolamin

_ - - LD

~ " ^" ^v ι· η . μ . η -Ν,Ν-dimethyläthanolanin

η μ ... ... -cholin

-Acyl -2.2-diäthylpropandiolT .(1.3) -phosphoryl-äthanolamin

¹¹ " " -N-methyläthanolamin

^~"~ ^ «" ν«. π « -N ,N-dimethy läthanolamin

" " " -cholin

1-Acyl bedeutet: Lauroyl (12:0), Palmitoyl (16:0),- Arachoyl (20:0)

(12:0 = unverzweigte gesättigte Fettsäure mit 12 C-'Atomen

cn ο cn

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allge ieinen Formel I

0 H₂C-O-C-G_nH_2n+1

R₁-C-R₂ (I)

H₉C-O-P-O-CH₅-CH₉-N - X

ο-

worin η eine ganze Zahl zwischen 9 und 25, X₁, X₂ und X, unabhängig voneinander je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R₁ und R₂ unabhängig voneinander je ein Wasserstoff atom oder eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man gegebenenfalls in Stellung 2 Alkyl-substituiertes Propandiol-(1,3) mit einem geeigneten Acylierungsmittel in an sich bekannter Welse zum Monofettsäureester der allgemeinen Formel II

0 H₂C-O-S-C_nH_2n+1

R₁-C-R₂ (II)

H₂C-OH

in der n, R₁ und R₂ die oben angegebene Bedeutung besitzen, umsetzt und den Monoester mit ß-Bromäthylphosphorsäuredichlorid zur Reaktion bringt unter Bildung einer Verbindung

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der Formel III

(III)

HoC-O-P-O-CH₅-CH₉-Br OH

welche anschließend mit Trimethylamin, Dimethylamin, Methylamin oder Ammoniak direkt aminiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Acylierung mit einem Säurechlorid oder Anhydrid in einer Mischung von Chloroform und Pyridin durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphorylierung in einem wasserfreien polaren organischen Lösungsmittel durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Phosphorylierung in Gegenwart von überschüssigem Amin, bezogen auf Phosphorylierungsmittel, erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Umsetzung der Verbindung der allgemeinen Formel III in einem Gemisch organischer polarer Lösungsmittel, die gegebenenfalls Wasser enthalten, erfolgt.

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6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Chloroform und Acetonitril oder Nitromethan verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmit is elgemisch zusätzlich einen niedrigen Alkanol und Wasser enthält.
8. Verbindungen der allgemeinen Formel IV

H₂C-O-3-C_mH_2m+1

(IV)

worin m eine ganze Zahl von 9 bis 14 und von 16 bis 25, X^, X₂ und X™ unabhängig voneinander je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe und R^ und R₂ unabhängig voneinander je ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe, vorzugsweise mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bedeuten.

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