DE19634793A1 - S- und O-Nitratoacylverbindungen - Google Patents
S- und O-NitratoacylverbindungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft neue organische Nitrate und Verfahren zu deren Herstellung.
Organische Nitrate (Salpetersäureester) sind bewährte Arzneistoffe zur Behandlung von
Herzerkrankungen. Sie entfalten ihre Wirkung sowohl durch eine Herzentlastung über eine
Senkung von Vor- und Nachlast als auch eine Verbesserung der Sauerstoffversorgung für
das Herz über eine Erweiterung der Koronarien.
In den vergangenen Jahren wurde jedoch festgestellt, daß die in der Therapie eingesetzten
klassischen organischen Nitrate wie Glyceroltrinitrat, Isosorbiddinitrat oder Isosorbid-5-
mononitrat bei kontinuierlicher Zufuhr hoher Dosen innerhalb kurzer Zeit eine deutliche Ab
schwächung der Wirkung, die Nitrattoleranz, aufweisen.
EP 0 362 575 A1, EP 0 451 760 A1 und WO 95/00477 A1 offenbaren Nitrate, welche keine
Nitrattoleranz entwickeln. Die beschriebenen Verbindungen sind alle aus Nitratoalkansäuren
und schwefelhaltigen Aminosäuren oder Peptiden zusammengesetzt, wobei die Carboxyl
gruppen der Nitratoalkansäure mit der Aminogruppe der Aminosäure oder des Peptides zu
einem Säureamid verknüpft sind.
Die vorliegende Erfindung betrifft neue organische Nitratverbindungen, welche eine oder
mehrere Nitratoalkansäuren und Aminosäuren oder Peptide mit mindestens einer Thiol- oder
Hydroxylgruppe oder Thiosalicylsäure enthalten, wobei mindestens eine Nitratoalkansäure
mit der Thiol- oder Hydroxylgruppe der Aminosäure oder des Peptides oder mit der Thiol
gruppe der Thiosalicylsäure verestert ist. Überraschenderweise wurde für diese Verbindun
gen gefunden, daß sie bereits in geringer Konzentration äußerst wirksam sind und insbe
sondere die Thrombozytenaggregation stark hemmen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind:
N-Benzoyl-O-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylest-er
N,O-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylester
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethylester
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cysteinamid
N-Acetyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethyles-ter
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-cyclohexyle-ster
N-Benzoyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethylester
N-Acetyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-cyclohe-xylester
S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-2-mercaptobenzoesäure
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-tert.-butyl-ester
N,O-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylester
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethylester
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cysteinamid
N-Acetyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethyles-ter
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-cyclohexyle-ster
N-Benzoyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethylester
N-Acetyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-cyclohe-xylester
S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-2-mercaptobenzoesäure
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-tert.-butyl-ester
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Alle Verbindungen wurden mittels Protonen-entkoppelter ¹³C-NMR-Spektroskopie (200 MHZ-
Spektrometer) charakterisiert. Die angegebenen Resonanzsignale sind bezogen auf CDCl₃
(77.10 ppm) bzw. CD₃OD (49.00 ppm). Soweit Feststoffe erhalten wurden, sind auch die
Schmelzpunkte angegeben.
Zu einer auf 2°C gekühlten Lösung von 8,8 g (30,0 mmol) N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein
ethylester in 50 ml Dichlormethan wurden unter Rühren eine Lösung von 5,7 g (31,5 mmol) 3-
Nitrato-pivaloylchlorid in 20 ml Dichlormethan zugegeben, wobei die Temperatur auf 9°C
ansteigt. Hierzu wurde unter Rühren eine Lösung von 3,2 g (31,5 mmol) Triethylamin gelöst in
20 ml Dichlormethan unter Eisbadkühlung in ca. 15 Minuten zugetropft (exotherm und
Triethylammoniumhydrochlorid fällt aus). Zur Vervollständigung der Reaktion wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend wurde die Reaktionslösung nacheinander
zweimal mit je 10 ml 1 N Salzsäure, einmal mit 10 ml einer ca. 9%igen wäßrigen
Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einmal mit 10 ml entmineralisiertem Wasser gewaschen.
Die Dichlormethan-Phase wurde am Rotations-Verdampfer bis zur Gewichtskonstanz
eingeengt. Der verbleibende ölige Rückstand von 13.2 g wurde durch präparative
Säulenchromatographie mit einem Eluenten von 80 Methanol und 20 Wasser (V/V) über eine
RP₁₈-Säule getrennt. Die das Titelprodukt enthaltene Fraktion wurde am Rotations-Verdampfer
eingeengt. Der Rückstand wurde zur azeotropen Trocknung in 100 ml Ethylacetat gelöst und
erneut am Rotavapor bis zur Gewichtskonstanz eingeengt, wobei ein farbloser öliger Rückstand
von 9,2 g N,S-Di-(3-nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester übrig bleibt (≅ 69.8% der Theorie).
Elementaranalyse berechnet:
C 41.00%; H 5.73%; N 9.56%; O 36.41%; S 7.30%;
Elementaranalyse gefunden:
C 40.94%; H 5.79%; N 9.6%; O 36.5%; S 7.15%.
C 41.00%; H 5.73%; N 9.56%; O 36.41%; S 7.30%;
Elementaranalyse gefunden:
C 40.94%; H 5.79%; N 9.6%; O 36.5%; S 7.15%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 14.07, 22.29, 22.45, 22.69, 22.76, 30.14, 41.94,
49.29, 52.55, 62.22, 77.26, 78.00, 169.79, 174.18,
203.03.
Setzt man N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein-cyclohexylester anstelle des in Beispiel 1
beschriebenen N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher
Reaktionsführung und Aufarbeitung ein viskoses, farbloses Öl von N,S-Di-(3-nitratopivaloyl)-
L-cystein-cyclohexylester in 87,0%iger Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 46.24%; H 6.33%; N 8.51%; O 32.42%; S 6.50%;
Elementaranalyse gefunden:
C 46.30%; H 6.35%; N 8.5%; O 32.3%; S 6.5%.
C 46.24%; H 6.33%; N 8.51%; O 32.42%; S 6.50%;
Elementaranalyse gefunden:
C 46.30%; H 6.35%; N 8.5%; O 32.3%; S 6.5%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 22.33, 22.50, 22.72, 22.82, 23.60, 25.24, 30.26,
31.35, 31.44, 41.94, 49.29, 52.70, 53.50, 74.96,
77.29, 78.01, 169.20, 174.14, 203.00.
Setzt man N-(Acetyl)-L-cystein-cyclohexylester anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen
N-(3-Nitrato-pivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher Reaktionsführung und
Aufarbeitung ein farbloses Öl von N-(Acetyl)-S-(3-nitratopivaloyl)-L-cystein-cyclohexylester in
78,1%iger Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 49.22%; H 6.71%; N 7.17%; O 28.68%; S 8.21%;
Elementaranalyse gefunden:
C 49.31%; H 6.68%; N 7.2%; O 28.6%; S 8.3%.
C 49.22%; H 6.71%; N 7.17%; O 28.68%; S 8.21%;
Elementaranalyse gefunden:
C 49.31%; H 6.68%; N 7.2%; O 28.6%; S 8.3%.
¹³C-NMR(CDCl₃) 22.68, 22.94, 23.53, 25.23, 30.72, 31.29, 31.39,
49.24, 51.94, 74.81, 77.39, 169.53, 170.11, 202.08.
Setzt man N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cysteinamid anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen N-(3-
Nitrato-pivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher Reaktionsführung und
Aufarbeitung ein farbloses Öl von N,S-Di-(3-nitratopivaloyl)-L-cysteinamid in 68,3%iger
Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 36.22%; H 5.70%; N 15.84%; O 30.15%; S 12.09%;
Elementaranalyse gefunden:
C 36.29%; H 5.75%; N 15.7%; O 30.1%; S 12.0%.
C 36.22%; H 5.70%; N 15.84%; O 30.15%; S 12.09%;
Elementaranalyse gefunden:
C 36.29%; H 5.75%; N 15.7%; O 30.1%; S 12.0%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 22.20, 22.39, 22.61, 22.89, 30.25, 42.04, 49.32,
50.68, 53.17, 77.30, 78.30, 171.98, 175.08, 204.53.
Setzt man N-(3-Nitratopivaloyl)-L-eystein-tert.-butylester anstelle des in Beispiel 1
beschriebenen N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher
Reaktionsführung und Aufarbeitung ein farbloses Öl von N,S-Di-(3-nitratopivaloyl)-L-cystein-
tert.-butylester in 73,5%iger Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 44.71%; H 6.88%; N 8.69%; O 29.78%; S 9.95%;
Elementaranalyse gefunden:
C 44.80%; H 6.79%; N 8.6%; O 29.8%; S 9.9%.
C 44.71%; H 6.88%; N 8.69%; O 29.78%; S 9.95%;
Elementaranalyse gefunden:
C 44.80%; H 6.79%; N 8.6%; O 29.8%; S 9.9%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 22.37, 22.44, 22.70, 22.84, 27.93, 30.34, 41.95,
49.29, 50.81, 52.91, 77.29, 78.04, 83.36, 168.83,
174.04, 202.71.
Setzt man O-(3-Nitratopivaloyl)-L-serin-ethylester anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen
N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher Reaktionsführung und
Aufarbeitung ein farbloses Öl von N,O-Di-(3-nitratopivaloyl)-L-serin-ethylester in 50,5%iger
Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 42.55%; H 5.95%; N 9.92%; O 41.57%;
Elementaranalyse gefunden:
C 42.49%; H 5.96%; N 9.9%; O 41.5%.
C 42.55%; H 5.95%; N 9.92%; O 41.57%;
Elementaranalyse gefunden:
C 42.49%; H 5.96%; N 9.9%; O 41.5%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 14.14, 22.28, 22.39, 22.44, 42.03, 42.23, 52.60,
62.43, 64.03, 77.51, 77.99, 169.13, 174.07.
Setzt man N-(Benzoyl)-L-cystein-ethylester anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen
N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher Reaktionsführung und
Aufarbeitung (Eluent 70 Methanol und 30 entmineralisiertem Wasser V/V) ein farbloses Öl von
N-(Benzoyl)-S-(3-intratopivaloyl)-L-cystein-ethylester in 95,8%iger Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 51.25%; H 5.57%; N 7.03%; O 28.11%; S 8.05%;
Elementaranalyse gefunden:
C 51.27%; H 5.51%; N 7.0%; O 28.2%; S 8.0%.
C 51.25%; H 5.57%; N 7.03%; O 28.11%; S 8.05%;
Elementaranalyse gefunden:
C 51.27%; H 5.51%; N 7.0%; O 28.2%; S 8.0%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 14.16, 22.69, 22.75, 30.70, 49.28, 52.59, 62.27,
77.29, 127.15, 128.68, 131.99, 133.49, 167.06,
170.16, 202.72.
Setzt man N-(Acetyl)-L-cystein-ethylester anstelle des in Beispiel 1 beschriebenen
N-(3-Nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester ein erhält man bei gleicher Reaktionsführung und
Aufarbeitung (Eluent 70 Methanol und 30 entmineralisiertem Wasser V/V) ein farbloses Öl von
N-(Acetyl)-S-(3-nitratopivaloyl)-L-cystein-ethylester in 84,3%iger Ausbeute.
Elementaranalyse berechnet:
C 42.85%; H 5.99%; N 8.33%; O 33.30%; S 9.53%;
Elementaranalyse gefunden:
C 42.81%; H 5.92%; N 8.4%; O 33.3%; S 9.4%.
C 42.85%; H 5.99%; N 8.33%; O 33.30%; S 9.53%;
Elementaranalyse gefunden:
C 42.81%; H 5.92%; N 8.4%; O 33.3%; S 9.4%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 14.06, 22.64, 22.68, 22.94, 30.58, 49.21, 51.81,
62.09, 77.36, 169.97, 170.10, 202.17.
3.02 g (12,73 mmol) N-(Benzoyl)-L-serin-ethylester wurden in 20 ml Tetrahydrofuran gelöst
und anschließend mit 2.31 g 3-Nitratopivaloylchlorid in 10 ml Tetrahydrofuran bei
Raumtemperatur langsam versetzt, dabei fällt Triethylaminhydrochlorid aus. Zur
Vervollständigung der Reaktion wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Dann wurde
der ausgefallene Niederschlag abgesaugt. Das Filtrat wurde eingeengt. Die Substanz wurde
durch Flashchromatographie an Kieselgel mit dem Eluenten Ethylacetat/η-Hexan 1/1 (V/V)
gereinigt. Die das Titelprodukt enthaltene Fraktion wurde am Rotationsverdampfer bis zur
Gewichtskonstanz eingeengt, wobei ein farbloser öliger Rückstand von 3.2 g N-(Benzoyl)-O-(3-
nitratopivaloyl)-L-serin-ethylester übrig bleibt (≅ 65.1% der Theorie).
Elementaranalyse berechnet:
C 53.40%; H 5.80%; N 7.33%; O 33.47%;
Elementaranalyse gefunden:
C 52.35%; H 5.80%; N 7.4%; O 33.3%.
C 53.40%; H 5.80%; N 7.33%; O 33.47%;
Elementaranalyse gefunden:
C 52.35%; H 5.80%; N 7.4%; O 33.3%.
¹³C-NMR(CDCl₃): 13.77, 21.86, 21.92, 41.82, 52.11, 61.87, 64.06,
77.20, 126.87, 128.28, 131.62, 133.21, 169.07,
173.70.
7,7 g (50 mmol) 2-Mercaptobenzoesäure wurden in 40 ml Wasser suspendiert und durch Zugabe
einer Lösung von 4,4 g (110 mmol) Natriumhydroxid in 40 ml Wasser aufgelöst. Anschließend
wurden bei ca. 0°C eine Lösung von 10.9 g (60 mmol) 3-Nitratopivaloylchlorid in 10 ml
Tetrahydrofuran zugetropft. Man läßt die Lösung auf Raumtemperatur aufwärmen, rührt 1.5
Stunden nach und säuert das Reaktionsgemisch mit einer Lösung von 10 ml konz. Salzsäure in
100 ml Wasser auf pH = 1 an. Das dabei ausgefallene Produkt wurde abgesaugt. Das
getrocknete Rohprodukt (15.5 g) wurde in 20 ml Ethylacetat und 5 ml Tetrahydrofuran gelöst.
Dabei unlösliche Bestandteile wurden durch eine mit Kieselgel gefüllte Fritte abgesaugt und mit
Ethylacetat nachgewaschen. Nach dem Einengen des Filtrats wurde aus 10 ml Ethylacetat und
20 ml η-Hexan umkristallisiert wobei man 10.5 g
S-(3-Nitratopivaloyl)-2-mercaptobenzoesäure mit einem Schmelzpunkt von 116,2°C in 70,0%iger Ausbeute erhält.
Elementaranalyse berechnet:
C 48.16%; H 4.38%; N 4.68%; O 32.07%; S 10.71%;
Elementaranalyse gefunden:
C 48.20%; H 4.35%; N 4.7%; O 32.0%; S 10.6%.
C 48.16%; H 4.38%; N 4.68%; O 32.07%; S 10.71%;
Elementaranalyse gefunden:
C 48.20%; H 4.35%; N 4.7%; O 32.0%; S 10.6%.
¹³C-NMR(CDCl₃/CD₃OD, 1 : 1, V/V): 22.79, 50.08, 78.00, 127.75, 130.32, 131.66,
132.43, 136.36, 137.76, 169.10, 201.58.
Der Thrombozytenaggregationsassay wurde an gewaschenen humanen Thrombozyten
durchgeführt, welche, wie von Radomski M.W., et al., Thromb. Res. 30, 383-9 (1983)
beschrieben, hergestellt wurden. Die Aggregation wurde von Kollagen ausgelöst und
spektroskopisch in einem Aggregometer verfolgt. Die Thrombozytenaggregation wurde in
Gegenwart verschiedener Nitrate bestimmt, wobei eine konzentrationsabhängige Hemmung
der Aggregationsneigung gemessen wurde. Für jede Substanz wurde der IC₅₀-Wert
ermittelt, welcher durch diejenige Konzentration der Testsubstanz definiert ist, bei der eine
50%ige Hemmung eintritt.
Nachfolgende Tabelle enthält die IC₅₀-Werte einer beispielhaft ausgewählten Verbindung
sowie für die bekannten Verbindungen Isosorbid-5-mononitrat, 2,2-Dimethyl-3-(nitrooxy)-
propansäure und N-[2,2-Dimethyl-3-(nitrooxy)-oxopropyl]-N-acetylglycyl-L-cystein-eth-ylester.
Substanz | |
Hemmung der Collagen-induzierten Thrombozytenaggregation an gewaschenen Plättchen IC₅₀[µM] | |
N,O-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylester | |
5.9±1.2 | |
2,2-Dimethyl-3-(nitrooxy)-propansäure | <100 |
N-[2,2-Dimethyl-3-(nitrooxy)-oxopropyl]-N-acetylglycyl-L-cystein-ethylester | 79.3 |
Es ist offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Verbindung eine deutlich stärkere
Hemmung der Thrombozytenaggregation aufweist als die bekannten Verbindungen.
Die Wirkung auf den Koronarflußanstieg bzw. die Reduktion des koronaren
Perfusionsdrucks wurde an isoliert präparierten Rattenherzen (Langendorff-Präparation)
untersucht. Die Herzen wurden mit oxygenierter (95% O₂/5% CO₂) Krebs-Henseleitlösung
(pH = 7.4) bei 37°C perfundiert. Nach Erreichen eines stabilen basalen koronaren
Perfusionsdrucks wurden Testsubstanzen in aufsteigenden Konzentrationen als kontinuierli
che Infusionen zugegeben, wobei vor Gabe der nächsthöheren Konzentration das Erreichen
einer stabilen Herzantwort abgewartet wurde. Der Zusatz eines Nitrats bewirkt hierbei eine
Koronardilatation und somit ein Absinken des Koronarwiderstands bzw. Perfusionsdrucks.
Es wurden die Resultate als prozentuale Reduktion des basalen koronaren Perfusions
drucks ausgedrückt. EC₁₀ ist die Testsubstanzkonzentration, die hierbei einen 10%igen
Effekt bewirkt.
Substanz | |
Reduzierung des koronaren Perfusionsdrucks am isolierten Rattenherzen (Langendorffpräparation) EC₁₀ [µM] | |
N,O-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylester | |
5 | |
2,2-Dimethyl-3-(nitrooxy)-propansäure | 400 |
N-[2,2-Dimethyl-3-(nitrooxy)-oxopropyl]-N-acetylglycyl-L-cystein-ethylester | 20.0 |
Claims (1)
- Organische Nitrate, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Verbindungen darstellen:
N-Benzoyl-O-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylest-er
N,O-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-serin-ethylester
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethylester
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cysteinamid
N-Acetyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethyles-ter
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-cyclohexyle-ster
N-Benzoyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-ethylester
N-Acetyl-S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-cyclohe-xylester
S-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-2-mercaptobenzoesäure
N,S-Di-[2,2-dimethyl-3-(nitrooxy)-1-oxopropyl]-L-cystein-tert.-butyl-ester
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