DE2329819B2

DE2329819B2 - S-substituierte-l-cysteine und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE2329819B2
Application number: DE19732329819
Authority: DE
Inventors: Maurice Saint-Germain-en-Laye Yvelines; Lakah Lucien Dr.med.; Maillard Gabriel Dr.pharm.; Muller Pierre; Paris; Joullie (Frankreich)
Original assignee: Recherches Pharmaceutiques Et Scientifiques, Paris
Priority date: 1972-06-15
Filing date: 1973-06-12
Publication date: 1977-04-07
Also published as: CA1019745A; FR2187327A1; JPS5239815B2; FR2187327B1; DE2329819A1; GB1389814A; ES415277A1; ZA733812B; AU5677273A; JPS504020A; US3950387A

Description

a) S-AHyl-L-cystein mit Äthanol oder Isopropanol verestert oder

b) L-Cystein mit einem Halogenid der allgemeinen Formel R¹ — X, in der R¹ die oben angegebene Bedeutung hat und X ein Halogenatom ist, umsetzt.

9,66 g (0,06 Mol) S-Allyl-i.-cystein und 150 ml wasserfreies Fsopropanol miteinander reagieren. 8 Stunden wird am Rückfluß erhitzt. Der Rückstand wird nach Waschen mit Äther filtriert und aus 75 ml Cyclohexan und 25 ml Essigsäureisopropylester umkristallisien. Ausbeute 9,1 g (63 % der Theorie).

Beispiel 3
ίο S-Cinnamyl-L-cystein

In 1800 ml flüssiges Ammoniak werden 100 g (0,57 Mol) des Hydrochloride von L-Cystein-Monohydrat und 39,3 g (1,7 Grammatome) Natrium in Blättchen eingetragen. Zu diesem Gemisch gibt man 113 g (0,58 Mol) Cinnamylbromid in 200 ml Äther. Sobald kein Thiol mehr nachzuweisen ist, wird das Ammoniak abgetrieben. Der Rückstand wird in 2 1 eiskaltem Wasser aufgenommen. Nach Extraktion mit Äther wird die wäßrige Lösung mit 4 n-Salzsäure neutralisiert. Der Niederschlag wird durch Auflösen in 4 η-wäßrigem Ammoniak, Filtrieren und Ausfällen mit 5 n-Salzsäure gereinigt. Der Niederschlag wird von Flüssigkeit befreit, mit Alkohol gewaschen, bis er frei von Chlorid- und Bromid-Ionen ist und getrocknet. Ausbeute 113 g (84% der Theorie).

Beispiel 4

S-(3-Methyl-4-phenyl-3-butenyI)-i.-cystein

a) 3-Methy]-4-phenyl-3-butensäuremethylester

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäßen Cysteinderivate können zur behandlung von Krankheiten, wie z. B. Elastose, Elastorrhexie, Kollagenosen, Connektivitis, Arthropathia deformans, Arthrose, Arthritis, Atheromatose, Arteriosklerose verwendet werden.

Außerdem wurde gefunden, daß durch die erfindungsgemäßen Cysteinderivate der Blutcholesterinspiegel bei bestimmten Tierarten gesenkt wird, was als Nachweis für eine antihypercholesterinämische Wirkung dieser Verbindungen angesehen werden kann.

Die nachstehenden Beispiele erläutern die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen, deren Charakteristiken in Tabelle I zusammengefaßt sind.

Beispiel 1
S-Allyl-L-cysteinäthylester-hydrochlorid

Man gibt 9,66 g (0,06 Mol) S-Allyl-L-cystein zu 150 ml wasserfreiem Äthylalkohol. Nachdem der Alkohol mit Chlorwasserstoffgas gesättigt worden ist und sich das S-AlIyl-L-cystein gelöst hat, wird das Gemisch 5 Stunden am Rückfluß erhitzt und dann zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird mit Äther gewaschen, getrocknet und aus einem Gemisch aus 35 ml Cyclohexan und 35 ml Essigsäureäthylester umkristallisiert. Ausbeute 9 g (67% der Theorie).

Beispiel 2
S-Allyl-L-cysteinisopropylester-hydrochlorid

Die Verbindung wird entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren hergestellt. Man läßt 150g 3-Methyl-4-phenyl-3-butensäure (F. 110⁰C, aus Cyclohexan umkristallisiert), werden 2 Stunden mit einem Gemisch aus 1 kg wasserfreiem Methanol und 120 g konzentrierter Schwefelsäure am Rückfluß erhitzt. Das Methanol wird abdestilliert, der Rückstand in zerstoßenem Eis aufgenommen und mit Äther extrahiert. Die organische Phase wird mit einer NaHCO₃-Lösung und danach mit Wasser gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Die Ausbeute beträgt 156 g (96,5%). Kp.₀,₅_₀,_e98^oC, Kp. ₀.₅_₀._e, uff 1,5410.

b) 3-Methyl-4-phenyl-3-butenol

Man gibt in 300 ml frisch über LiAlH₄ destilliertes Tetrahydrofuran 6 g LiAlH₄. Zu der Suspension fügt man nach und nach unter Rühren bei +10⁰C 44 g (0,23 Mol) 3-Methy]-4-phenyl-3-butensäuremethylester in 100 ml Tetrahydrofuran hinzu. Nach beendeter Zugabe bringt man das Gemisch innerhalb von 50 min auf Raumtemperatur, danach innerhalb von 90 min auf 40 C. Das Gemisch wird auf 0⁰C abgekühlt, und mit großer Vorsicht werden 127 ml Wasser von 0⁰C zugesetzt. Das Produkt wird abfiltriert, mit Tetrahydrofuran gewaschen und mittels eines Rotationsverdampfers zur Trockne eingeengt. Der erhaltene Rückstand wird mit Äther extrahiert und der Äther-Extrakt getrocknet. Der Äther wird verdampft und das Butenol destilliert. Man erhält 35,3 g (95% Ausbeute) eines flüssigen, viskosen, farblosen Produkts. Kp. ₀,₂_₀.₃ 106—109°C, n'S 1,5664.

c) l-Brom-3-methyl-4-phenyl-3-buten

Man stellt aus 89 g Triphenylphosphin in 290 ml Acetonitril bei +5⁰C eine Suspension her. Zu dieser gibt man innerhalb von 20 min 53,5 g trockenes Brom und danach innerhalb von 30 min eine Lösung von 54 g (0,33 Mol.) 3-Methyl-4-phenyl-3-butenol in 154 g

Acetonitril. Die Temperatur steigt bis auf «5'C und das Gemisch wird homogen. Es wird auf"50° C se bracht, das Lösungsmittel wird entfernt, und der Rückstand wird mit Äther extrahiert. Die ätherische Phase wird mit einer gesättigten NaHCO₃-Lösung und danach mit Wasser gewaschen und übe? wasserfreiem MgSO₄ getrocknet. Ausbeute 71 e ί<54<!<ν» Kp. _o.₃-o.4 106-108⁰C, nf 1,5820. ' '^o)

d) S-(3-Methyl-4-phenyl-3-butenyl)-i.-cystein
In 1800 ml flüssiges Ammoniak werden nach und nach 68 5g ((LMMoI) i.-Cyste.n-HydrochE und danach 27 g (117 Grammatome) Natrium in Blättchen

des Natriums setzt man

100 ml Äther hinzu. Sobald der Nachweis auf Thiol negativ ist, wird das Ammon.ak abgetrieben; dann wird der Rückstand in 500 ml Eiswasser aufgenommen und filtriert. Die wäßrige Lösung wird 3mal mit Äther extrahiert und ihr pH-Wert mit 5 η-Salzsäure *o ^au(,^⁵.-? eingestellt. Das Produkt wird zentrifugiert und mit Wasser gewaschen, bis es frei von Bromid- und Chlorid-Ionen ist. Ausbeute 89 g (85 5"' der Theorie). ^u

Beispiel 5 *⁵

S-[l-(4-Chlorphenyl)-äthy]]-L-cystein

Man verfährt entsprechend der im Beispiel 4 beschriebenen Methode, indem man 12 g (0.068 Mol) des Hydrochlonds von i.-Cystein-Monohydrat, 4 72 g (0,22 Grammatome) Natrium, 200 ml flüssiges Ammoniak und 15 g (0,068Mo!) l-(4-Chlorphenyl)-athylbromid miteinander reagieren läßt. Das erhaltene Produkt ist praktisch unlöslich in allen gebräuchlichen Lösungsmitteln. Es wird mit Aceton und Äther gewaschen. Ausbeute 11,9 g (67%).

Beispiel 6
S-(3-Pyridylmethy!)-L-cystein

a) 3-Pyridyl-methanol-Hydrochlorid

In ein Gemisch aus 100 g 3-PyridyI-methanol und 500 ml absolutem Äthanol leitet man bei 0⁰C einen Strom von trockenem HCl-Gas ein. Das gebildete Salz wird abzentrifugiert und. mit Äther gewaschen.

b) 3-Chlormethyl-pyridin-Hydrochlorid

Man trägt in kleinen Portionen 37,1 g (0,25 Mol) 3-Pyridylmethanol-Hydrochlorid in 150 ml Thionylchlorid (über Leinöl destilliert) ein und rührt 90 min. Sobald die Gasentwicklung aufgehört hat, wird das Gemisch 2 Stunden am Rückfluß erhitzt. 200 ml trockenes Benzol werden zugegeben. Der Niederschlag wird abzentrifugiert und mehrere Male mit Benzol gewaschen. D/e Ausbeute ist quantitativ. F. 142—143⁰C (Büchi).

c) S-(3-PyridyImethyl)-L-cystein

Zu 600 ml flüssigem Ammoniak gibt man 17,55 g (0,1 Mol) des Hydrochloride von L-Cystein-Monohydrat und 9,2 g (0,4 Grammatome) Natrium. Nach Auflösung des Natriums trägt man in kleinen Portionen 16,4 g (0,10 Mol) 3-ChIormethyl-pyridin-Hydrochlorid ein. Nach 2 Stunden ist der Nachweis auf Thiol negativ. Das Ammoniak wird abgetrieben und der Rückstand in 100 ml Eiswasser aufgenommen. Die alkalische Lösung wird dann auf eine mit stark saurem Kationenaustauscher gefüllte Säule gegeben, das Produkt mit 4 η-wäßrigem Ammoniak eluiert und zur Trockne eingedampft.

Nach dem Wsschen mit Alkohol und Äther erhält man 18,05g (85%). [*]ff +18,7° (2%ige Lösung in Wasser).

Tabelle I

Beispiel Bruttoformcl	C₈H₁₅NO₂S + HCl	Elementaranalyse C H	7,09 7,26	/0 N	S	F, ⁰C	Rf-Wert (a)	Pharma- kolog. Prüf-Nr.
1	C₉H₁₇NOoS + HCl	ber. 42,57 gef. 42,32	7,51 7,71	6,21 6,28	14,19 14,11	121	0,70	LJ 565
2	C₁₂H₁₆NO₂S	ber. 45,09 gef. 44,53	6,37 6,32	5,84 5,85		170	0,77	LJ 566
3	C₁₄H₁₉NO₂S	ber. 60,73 gef. 60,68	7,22 7,32	5,90 5,79	13,51 13,35	227,5 bis 228,5	0,50	LJ 536
4	C₁₁H₁₄CINO₂S	ber. 63,37 gef. 63,28	5,44 5,44	5,28 5,15	12,07 12,16	202,2 bis 203	0,53	LJ 540
5	ber. 50,86 gef. 50,52	5,70 5,74 : 15:10:	5,40 5,50	12,34 11,98	208 bis 208,5	0,60	LJ 550
6 C₉H₁₂N₂O₂S her. 50,97 gef. 51,17 a) Dünnschichtchromatographie, Adsorbens: Kieselgel, Laufmittel: n-ButanoI/Acelon/Methanol/Wasser 15	13,20 13,24 20.	15,11 15,15	204,5 bis 205	0,49	LJ 546

( 23

Die vorstehend beschriebenen Verbindungen wurden pharmakologischen Tests unterworfen, deren Ergebnisse nachstehend wiedergegeben werden:

1. Toxizität:

Die Werte für die maximale Toleranzdosis (DMT) bei Mäusen nach oraler Verabreichung sind in Tabelle II zusammengefaßt:

Tabelle II

Verbindung DMT (g/kg)

LJ 546 9

LJ 550 4

LJ 536 4

LJ 540 > 10

LJ 565 1,5

LJ 566 1,5

Clofibat 1

2. Wirkung auf atheromatöse Ablagerungen in der Aorta und auf das Plasma-Cholesterin beim Kaninchen :

Um experimentell atheromatöse Läsionen zu erzeugen, werden männliche Albino-Kaninchen (Bouscat) mit einem durchschnittlichen Körpergewicht von 2,5 kg auf eine Spezialdiät UAR (Zusammensetzung: 25% Casein, 20% Glucose, 23,5% Stärke. 5,75% Fett, 15% Cellulose, 10% Mineralien, 0,75"₀ Vitamine) mit 1 oder 2% Cholesterin gesetzt.

Nach 11 oder 12 Wochen werden die Tiere nach Betäubung mit Pentobarbital-Natriumsalz durch Durchschneiden der Carotis getötet, und die Aorta wird von ihrem Ursprung bis zur Bifurcatio iliacus herausgenommen, der Länge nach aufgeschnitten und auf einem Korkbrettchen auseinandergefaltet. Nach Fixierung mit Formaldehydlösung und Anfärben mit einer 2%igen wäßrigen sauren Fuchsinlösung erkennt man die atheromatösen Ablagerungen als weiße, perlmuttglänzende Flecken auf rotem Untergrund, wodurch eine quantitative Beurteilung der Intensität der Ablagerungen nach einer von 0 bis 5 reichenden Bewertung möglich wird, wobei der Wert 0 einem völligen Fehlen von Läsionen und der Wert 5 dem Auftreten von diffusen Lipidablagerungen entspricht, die das gesamte Endothel bedecken.

Nach Ablösen der inneren Schichten der Aortawandung werden die Lipide nach der Methode von F loch, Le es, Stanley (J. Biol. Chem., 226 [1957], 497—509) extrahiert. Das Cholesterin wird nach der Methode von Liebermann — Burchard (Ber. Dtsch. Chem. Ges. 18, [1885], 1803), bestimmt.

Außerdem wird während der Untersuchungen eine Bestimmung des Plasma-Cholesterins in regelmäßigen Zeitabständen nach der Methode von Pearson (Anal. Chem., 25 [1953], 813) durchgeführt, die durch Boy, Bonnafe und Mazet (Ann. Biol. Clin. [Paris], 18 [1960], 669—675) dem Arbeiten mit einem Autoanalysator angepaßt wurde.

Bei einer ersten Untersuchung wurden 60 männliche Kaninchen mit einem Körpergewicht von etwa 2,5 kg auf die nachstehend angegebene Diät gesetzt:

5 Wochen: Diät U AR (s. o.) mit 2 % Cholesterin,

3 Wochen: Diät UAR mit 1% Cholesterin,

4 Wochen: Normale Diät (UAR).

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Die Tiere wurden von Anfang an in 6 Gruppen zu je 10 Tieren aufgeteilt, denen an 5 Tagen in der Woche während der gesamten Dauer der Diät über den Verdauungstrakt mit Hilfe einer Speiseröhrpnsonde die folgenden Wirkstoffe verabreicht wurden:

Gruppe 1: 10%ige Suspension von Gummiarabikum

Gruppe 2: LJ 546 200 mg/kg Gruppe 3: LJ 550 200 mg/kg Gruppe 4: LJ 536 200 mg/kg Gruppe 5: LJ 540 200 mg/kg Gruppe 6: Chlofibrat 150 mg/kg.

Alle Produkte wurden als Suspension in Gummiarabikum in der gleichen Volumenmenge (5 ml) appliziert.

Am Ende der 12. Woche wurde eine makroskopische Beurteilung der atheromatösen Läsionen in der Aorta durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt, wobei die Zahlen die durchschnittliche Intensität der Ablagerungen in jeder Gruppe wiedergeben. Die Cholesteringehalte in der Aorta und im Plasma sind ebenfalls in Tabelle Hi zusammengefaßt.

Tabelle IH

Intensität der	Cholesterin	Plasma-
atheromatösen	in der Aorta	Cholesterin
Ablagerungen	mg.kg	zur Zeit der
		Tötung
		ml. 1000

Nur Diät
LJ 546
LJ 550
LJ 536
LJ 540
Clofibrat

3,5

1,85

2,05

2,60

2,20

20,43 10,72 11,90 12,21 15,00 13,4

1,47 0,99 1,17 1,20 1,29 1,25

Bei einer 2. Untersuchung nach der gleichen Methode wurden die beiden nachstehenden Verbindungen in den angegebenen Dosierungen getestet:

Gruppe 1: 10%ige Suspension von Gummiarabikum

Gruppe 2: LJ 565 50 mg/kg Gruppe 3: LJ 566 50 mg/kg Gruppe 4: Clofibrat 150 mg/kg

Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt: Tabelle IV

Intensität der	Cholesterin	Plasma
atheromatösen	in der Aorta	zur Zeit der
Ablagerungen	mg.kg	Tötung
		ml.1000

Nur Diät	4	22,1	2,5
LJ 565	2,3	15,1	2,1
LJ 566	2,8	17,3	2,3
Clofibrat	2,60	14,4	2,10

Wie diese Ergebnisse zeigen, bewirken alle untersuchten S-substituierten i.-cysteine einerseits eine Verringerung der atheromatösen Ablagerungen, die sowohl makroskopisch als auch biochemisch verfolgt werden kann, und andererseits eine Verminderung der 5 Hypercholesterinämie. Die Verbindungen LJ 546, LJ 550, LJ 565 und LJ 566 sind die wirksamsten.

Die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen können infolgedessen in der Human- und Veterinär-Therapie als antiatheromatöse Mittel eingesetzt wer- io den.

Sie können in Mengen von 200 mg bis 3 g pro Tag, vorzugsweise von 800 mg oral appliziert werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten S-substituierten L-Cysteine können zur Behandlung der folgenden 15 Krankheiten eingesetzt werden:

1. Alle Athero-Komplikationen:
Koronar-lnsuffizienz,
Arteriopathien der unteren Gliedmaßen,

Vasculäre cerebrale Insuffizienz, (Erweichung, Iktus), Arterielle Hypertension, Vasculäre Nephropathie, Vasculäre Retinopathie.

2. Störungen des Lipidstoffwechseis: Hypercholesterinämie, Hypertriglyceridämie.

3. Erkrankungen de· Grundsubstanz: Arthrose,

Osteopathie,

Nichtatheromatöse Arteropathien.

4. Gegebenenfalls: Vernarbungsschäden, Fibrome,
Connektivitis.

5. Enzymopathien mit pathologischer Aminoacidurie,

Homocysteinämie.

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Claims

Patentansprüche:

1. S-Substituierte L-Cysteine der allgemeinen Formel

R¹S — CH₂ — CH — COOR²

NH₂

in der bedeuten: R¹: Allyl und R²: Äthyl oder Isopropyl, oder R¹: Cinnamyl, 3-Methyl-4-phenyl-3-butenyI, l-(4-Chlorphenyl)-äthyl oder 3-Pyridyl· methyl, und R*: Wasserstoff, und deren physiologisch verträgliche Säureadditionssalze.

2. Verfahren zur Herstellung der S-substituierten L-Cysteine gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise entweder