DE2345060C3

DE2345060C3 - 1,2-Dialkylketonglycerin-3-phosphatide und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2345060C3
Application number: DE2345060A
Authority: DE
Inventors: Alfar 3401 Göttingen 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: 1982-04-22
Also published as: FR2243203B1; DE2345060A1; JPS5838436B2; CH602773A5; JPS5052066A; GB1473119A; DE2345060B2; FR2243203A1; NL7411245A; US3940423A

Description

X₁

H₁C-O-P-O-CH₁-CH₁-N-Xv

I \

0 X₃

in der η und /π ganze Zahlen von 8 bis 16 und Xi, X₂ und X₃ unabhängig voneinander je ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten sowie deren physiologisch verträgliche Additionssalze.

2. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung 2> nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß a) ein Dialkylketon mit 9 bis 17 C-Atomen je Alkylgruppe mit Glycerin zum 1,2-Dialkylketon-glycerin der allgemeinen Formel II

JO

H₃C-O

(CH₂I₁-CH,

J5

H —C —O (CH₂),,- CH₃

H₂C-OH

umgesetzt,

b) letztere durch Phosphorylierung mit /?-Bromäthylphosphorsäuredichlorid in eine Verbindungderallgemeinen Formel III

H₂C-O (CH₂J₁-CH₃

H — C — O (CH₂)_m—CH₃ (III)

Il

H₂C-O-P-O-CH₂-CH₂-Br OH

überführt wird, und

c) diese mit Trimethylamin, Dimethylamin, Methylamin oder Ammoniak zu der entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel I umgesetzt wird.

Die Erfindung betrifft die neuen Glycerinphosphatide der allgemeinen Formel

H₁C-O (CH₁I₁₁-CH₃

, / \
H-C-O (C H₁),,,-C H₃ (I)

O X₁

Il */

H₁C-O-P-O-CH₁-CH₂-N-X₂

I \

O X₃

worin η und m ganze Zahlen zwischen 8 und 16 und Xi, Xi und X₃ unabhängig voneinander je s>.i Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten.

Es handelt sich also um l^-Dialkylketonglycerin-3-phosphoryl-

a) -äihanoiamin

b) -N-methyläthanolamin

c) -N,N-dimethy!äthanolamin

d) -cholin.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen unterscheiden sich von den Lecithinen dadurch, daß anstelle der Esterfunktionen der Fettsäuren hier Ketalfunktionen vorliegen. In Analogie zu den bisher bekannten Glycerinphosphatiden enthalten die neuen Verbindungen pro Giycerinmolekül zwei langkettige Alkylanteile, ein Molekül Phosphorsäure und ein Molekül Aminobase.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden hergestellt, indem

a) ein Dialkylketon mit 9 bis 17 C-Atomen je Alkylgruppe mit Glycerin ium 1,2-DialkyIketonglycerin der allgemeinen Formel

H₂C-O (CH₂J_n-CH₃

H — C — O (CH₂),- CH₃

H₂C-OH

umgesetzt,

b) letztere durch Phosphorylierung mit j9-Bromäthylphosphorsäuredichlorid in eine Verbindung der allgemeinen Formel III

H₂C-O (CH₂)_n—CH₃

H-C-O (CH₁L- CH₃ (III)

Il

H₂C-O-P-O-CH₁-CII₃-Br

OH

überführt und

c) diese mit Trimethylamin, Dimethylamin, Methyl-

Hmin oder Ammoniak zu der entsprechenden Verbindung der allgemeinen Formel I umgesetzt wird.

Das zentrale Ausgangsprodukt zur Synthese der Verbindungen der Formel I ist das 1,2-DialkyIketonglycerin der Formel II, welches aus seinen Ausgangsprodukten durch Kondensation in einem organischen Lösungsmittel erhältlich ist. Zweckmäßig erfolgt die Herstellung dieses Zwischenproduktes unter Säurekatalyse, vorzugsweise mit p-Toluolsulfonsäure.

Die Umsetzung von II in Stufe b) des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Zwischenprodukt der Formel III erfolgt vorzugsweise in einem wasserfreien polaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch. Zweckmäßig wird dabei das jS-Bromäthylphosphorsäuredichlorid als Salz, vorzugsweise in Form eines Salzes mit einem Alkylamin, wie Triäthylamin, eingesetzt. Die Umsetzung kann bei Raumtemperatur oder mäßig erhöhter Temperatur durchgeführt werden. Bevorzugt wird Raumtemperatur.

Die Stufe cjdes erfindungsgemäßen Verfahrens wird ebenfalls in einem poiaren organischen Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durchgeführt Bevorzugt wird ein Gemisch aus Chloroform und Acetonitril oder Nitromethan, zweckmäßig im Verhältnis 1:3 bis 3:1. Zur Erleichterung der Löslichkeit des zugesetzten Amins bzw. Ammoniaks kann ein niedriger Alkohol, gegebenenfalls zusammen mit Wasser, verwendet werden. Die Umsetzung wird bei Raumtemperatur oder etwas erhöhter Temperatur durchgeführt.

Die durch Chromatographie an Kieselgel gereinigten Verbindungen der Formel I stellen weiße amorphe Pulver dar mit uncharakteristisrhem Schmelzverhalten. Die Charakterisierung erfolgt daher durch Dünnschichtchromatographie und Elerr?ntaranalyse.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I besitzen wertvolle pharmakologische Eigenschaften. Es handelt sich um stark oberflächenaktive Stoffe, die wegen ihrer strukturellen Ähnlichkeit mit den in den Zellmembranen vorkommenden Glycerinphosphatiden die Grenzflächenaktivität dieser Membranen zu beeinflussen vermögen. Aufgrund dieser Eigenschaften kann also erwartet werden, daß sie die Wirksamkeit von Pharmaka verändern, indem sie deren Resorbierbarkeit erhöhen und ihre Verteilung im Organismus beeinflussen. Sie stellen daher wertvolle Additive für Arzneimittelzubereitungen dar.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung weiter.

Beispiel 1
A. l,2-Dipentadecylketon-glycerin(ll)

In einem 2-l-Schliffkolben werden 60 g (0,65 Mol) Glycerin, 180 g (0,4 Mol) Dipentadecylketon und 6 g p-ToUiolsulfonsäure mit 1 I Benzol versetzt und in einer Umlaufdestillationsapparatur so erhitzt, daß laufend Lösungsmittel abdestilliert (ca. 200 ml/Std.). Die Umlaufdestillationsapparatur enthält einen Wasserabscheider und vor dem Rücklauf einen Trockenmitteleinsatz. Zur besseren Durehmischung der benzolischen Lösung mit Glycerin wird das Reaktionsgemisch mit einem Magnetrührer intensiv gerührt. Nach den ersten vier Stunden hat sich die Hauptmenge des bei der Reaktion freiwerdenden Wassers abgeschieden. Um eine mög liehst vollständige Reaktion von Dipentadecylketon mit dem überschüssigen Glycerin zu erreichen, wird der Trockenmitteleinsatz mit Mg(CIO₄)JxH₂O gefüllt und

das in das Reqktiorisgemisch zurückfließende Benzol damit weitgehend entwässert. Nach weiteren 20 Stunden ist Dipentadecylketon zu mehr als 90% in Dipentadecylketon-glycerin umgewandelt.

Nach 48 Stunden kühlt man das Reaktionsgemisch unter Zusatz von 15 g Aktivkohle auf 5°C und filtriert ausgeschiedenes Dipentadecylketon ab. Zur Neutralisation des Filtrats schüttelt man mit 500 ml einer 5%igen KjCOj-Lösung aus und engt die Benzolphase am Rotationsverdampfer ein. Der gelb gefärbte Rückstand wird in 900 ml heißem Aceton gelöst, mit 900 ml heißem Methanol versetzt und die Lösung filtriert Das Filtrat wird auf O⁰C gekühlt. Die ausgeschiedenen Kristalle werden abgesaugt und im Exsikkator getrocknet Man erhält 130 g (62% bezogen auf Dipentadecylketon) analysenreines Dipentadecylketon-glycerin als weißes Pulver vom Fp. 35 bis 40⁰C.

Analyse:
l,2-Dipentadecylketon-glycerin,C_MHf>8Oj(524,9):

Berechnet: C 77,80, H 13,06%,

gefunden: C 7734, H 13,05%.

B. 1 ^-Dipentadecylketon-glycerin-S-phosphorsäure-0-bromäthylester(III)

Eine Lösung von 44 g (0,18 Mol) 0-Bromäthylphosphorsäuredichlorid in 100 ml absolutem Chloroform wird unter Eiskühlung und Rühren mit 36 g (036 Mol) absolutem Triäthylamin in 50 ml absolutem Chloroform versetzt Man ersetzt das Eisbad durch ein Wasserbad von 20⁰C und tropft unter Rühren eine Lösung von 50 g (0,095 Mol) Dipentadecylketon-glycerin in 250 ml absolutem Chloroform ein. Nach 2stündigem Rühren bei Raumtemperatur ist das Ausgangsprodukt vollständig umgesetzt, wie ein dünnschichtchromatographischer Test zeigt. Zur Hydrolyse der Phosphorsäurechloride wird das Reaklionsprodukt 1 :1 (v/v) mit Eis versetzt und gerührt Die sich bildende Wasserphase wird abgetrennt und die Chloroformphase am Rotationsverdämpfer eingeengt. Der ölige Rückstand wird in 300 ml Tetrahydrofuran gelöst und mit. 60 ml destilliertem Wasser versetzt, um die Hydrolyse der Phosphorsäurechloride zu vervollständigen, Nach 60 min Rühren bei 20⁰C wird das Reaktionsgemisch in einen Scheidetrichter überführt und nacheinander mit 400 ml Diisopropyläther, 400 ml 2%iger Ameisensäure und 100 ml Methanol versetzt. Man schüttelt gut durch und verwirft die Wasserphase (pH 2). Zur Neutralisation von Ameisensäure wird die Diisopropylätherphase mit 400 ml O₁IM Natriumacetat pH 5,6 und 100 ml Methanol versetzt, gut geschüttelt und von der wäßrigen Phase abgetrennt. Die Diisopropylätherphase enthält, wie dünnschichtchromatographische Analysen zeigten, den gebildeten 1,2-Dipentadecylketon-glycerin-3-phosphorsäure-^-bromäthylester, während über die Wasserphase das überschüssige Phosphorylierungsmittel gut abgetrennt werden konnte. Nach 10 min Trocknen der Diisopropylätherphase unter Rühren über 20 g NajSO« wird das Lösungsmittel am Rotationsverdämpfer abgezogen und der Rückstand, ein gelb gefärbtes Öl. in 450 ml Methanol aufgenommen. Man kühlt die Lösung auf 0 bis 5⁰C und versetzt mit 15 g Aktivkohle. Nach 15 min Rühren wird die Lösung filtriert und das Volumen auf 600 ml gebracht. Wie dünnschichtchromatographische Tests zeigten, enthält Hie methanolische Lösung weitgehend reinen 1,2-Di-

pentadecylketon-glycerinO-phosphorsäure/J-bromäthylester (C_)f,H;₂BrO*P; 711,9). der im Eisschrank,

in Methanol gelöst, monatelang ohne Zersetzung aufbewahrt und direkt für weitere Umsetzungen verwendet werden kann. Die Ausbeute beträgt 58 g.

C. l^-Dipentadecylketon-glycerin-S-phosphorylcholin(Id)

Das zentrale Zwischenprodukt, 7,1 g (0,01 Mol) des j3-Bromäthylesters aus Reaktion A. wird in einem 500-ml-Rundkolben in 100 ml Chloroform gelöst und mit 100 ml Acetonitril versetzt. 60 ml Trirnethylamin (33%ige Lösung in Alkohol) werden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 24 Std. bei 25° C gut verschlossen aufbewahrt, anschließend das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abgezogen. Der Rückstand wird mit 100 ml Chloroform, 120 ml Methanol und 100 ml 2%iger Ameisensäure versetzt und gut geschüttelt. Die Chloroformphase wird abgetrennt; sie enthält die lecithinanaloge Verbindung, wie ein dünnschichtchromatographischer Test zeigte. Um Ameisensäure zu neutralisieren, wird die Chloroformphase mit 100 ml 0,1 M Natriumacetat (pH 5,6) und 120 ml Methanol versetzt, geschüttelt, nach Phasentrennung zu 10 g Natriumsulfat gegeben und 10 min gerührt. Dann wird das Lösungsmittel abgezogen und der Rückstand aus 100 ml Athylmethylketon umkristallisiert Die Ausbeute an leicht gelb gefärbtem Rohprodukt beträgt 6 g. Zur Reinigung wird das Rohprodukt an Kieselgel Chromatographien. Nach Umkristallisation aus Athylmethylketon erhält man 5,1 g (62% bezogen auf Dipentadecylketon-glycerin) weißes, analysenreines 1,2-Dipentadecylketoti-glycerin-phosphorylcholin.

Analysendaten:

Berechnet: C 66,16, H 11,67, N 437%,
gefunden: C 66,12, H 11,66, N 434%.

Beispiel 2

l^-Dipentadecylketon-glycerin-S-phosphoryl-Ν,Ν-dimethyläthanolamin (Ic)

Das zentrale Zwischenprodukt, 7,1 g (0,01 Mol) des /?-Bromä'hylesters, wird, wie in Beispiel 1 C. beschrieben, gelöst, aber mit 60 ml Dimethylamin (33%ige Lösung in Alkohol) versetzt. Die Lösung wird nach 24 Std. bei 25°C wie oben beschrieben aufgearbeitet und chromatographisch gereinigt. Man erhält nach Umkristallisation aus Athylmethylketon 4,6 g (58% bezogen auf Dipentadecylketon-glycerinJ analysenreines Produkt als weißes Pulver.

Analysendaten:

Berechnet: C 67,52, H 11,68, N 2.07,

P 4,58%;

gefunden: C 67,41, H 11,59, N 2,16,
P 4,62%.

Beispiel 3

l^-Dipentadecylketon-glycerin-S-phosphoryl-N-methyläthanolamin (Ib)

Eine Lösung von 7,1 g(0,01 Mol) des Bromäthylesters nach Beispiel 1 B. in 200 ml Chloroform wird nacheinander mit 200 ml Acetonitril, 40 ml Methanol und 55 ml Methylamin (40%ige Lösung in Alkohol) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird gut verschlossen 24 Std. bei 25° C aufbewahrt und dann wie in Beispiel 1 C. beschrieben aufgearbeitet. Die Ausbeute an analysenreinem Produkt beträgt 4,2 g (54% bezogen auf Dipentadecylketon-glycerin).

Analysendaten:

Berechnet: C 67,13, H 11,57, N -U 2,

P 4,68%;
gefunden: C 66,46, H 11,53, N 2,12,

P 4,49%.

Beispiel 4

l^-Dipentadecylketon-glycerin-S-phosphoryläthanolamin (la)

Das zentrale Zwischenprodukt, 7,1 g (0.01 Mol) des /9-BromäthyIesters nach Beispiel 1 B. wird in einem 1-1-Rundkolben in 50 ml Chloroform gelöst und nacheinander mit 100 ml Acetonitril, 100 ml Methanol und 100 ml Ammoniak (25%ige Lösung in Wasser) versetzt. Das Reaktionsgemisch wird gut verschlossen auf 49° C erwärmt und nach 24 Std. wie in Beispiel 1 C. beschrieben aufgearbeitet und chromatographisch gereinigt. Die Ausbeute an analysenreinem Produkt beträgt 4,0 g (53% bezogen auf Dipentadecylketon-glycerin).

Analysendaten:

Berechnet: C66.73, H 11,51, N 2,16
P 4,78%;

gefunden: C- H- N 2,15,
P 4,70%.

Claims

Patentansprüche:
1. Verbindungen der allgemeinen Formel I

H,C-O (CHi)₁₁-CH₃

H-C-O (CHJ₁₁₁-CH₃

II)

(I)