close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Synthese potentieller Cholinesterase-reaktivatoren und -protektoren. Derivate des 4-Pinakolylpyridins

код для вставкиСкачать
424
Reiner und Scherer
Arch. Pharmaz.
Darstellungder Mannichbusen
0,05 Mol IV,0,055Mol des sek. Amins und 0,06 Mol Formaldehyd (35proz.) werden zusammengegeben, wobei sich die Mischung erw-t.
Nach 30 Min. Stehen erfolgt Zugabe von 40 ml
Benzol und anschliefiendesErhitzen am Wasserabscheider. Nach Abtrennung der erwarteten Wassermenge wird das Benzol am Rotationsverdampfer i. Vak. abgezogen und der Ruckstand aus
&her umkristallisiert bzw. weiter zum Methojodid verarbeitet. Ausbeute: 60 - 80 % d. Th.
Die entsprechenden Diathyl-, Morpholin- und Hexamethylenimin-Derivate (IX, XI1 u. XIII)
konnten ebenfalls dargestellt und ihre Strukturen durch spektroskopische Befunde gesichert
werden. Es gelang aber nicht, verbrennungsreine Substanzen zu erhalten.
Darstellung der Methojodide
0,Ol Molder Mannichbase werden in 0,3 Mol Methyljodid'gelostund uber Nacht stehengelassen. Das feste Produkt wird aus Athano1 umkristallisiert.
Anschrift: Prof. Dr. H. Mohrle, 1 Berlin 33, Konigin-Luise-Str. 2/4
[Ph 2061
R. Reiner und A. Scherer
Synthese potentieller Cholinesterase-reaktivatorenund -protektoren
Derivate des 4Pinakolylpyridins
Aus dem Batelle-Institut e. V., Frankfurt a. M.
(Eingegangen am 10. JuP 1972)
Mehrere 4-pinakolylsubstituierte Mono- und Bis-pyridiniumsalzewurden synthetisiert und auf
ihre In-vitro-Wirkungauf Acetylcholinesterase(AChE) und partiell DFP-inhibierte Acetylcholinesterase (DP-AChE) untersucht. Dabei wurde gefunden, d l die Affinitat dieser Verbindungen zur AChE (Eigenhemmung) so hoch ist, d l die resultierende reversible Enzyminhibition
stiirker als die Reaktivierung der DP-AChE ist.
Synthesis of Potential cholinesterase Reactivators and Protectors
Several 4-pinacolyl-substitutedmono- and bis-pyridinium salts were synthesised and their in vitro
effect on acetylcholine esterase (AC11E) and pirrtially DFP-inhibited acetylcholine esterase
(DP-AChE) was investigated. The affinity of these compounds to AChE (auto-inhibition)
proved to be so large that the resulting reversible enzyme inhibition was greater than the
reactivation of DP-AChE.
Zur Reaktivierung phosphorylierter Acetylcholinesterase - wie sie nach Vergiftung
durch Phosphorsaure- oder Phosphonsaureester vorliegt - werden Substanzen beno-
306 f 73
Cholinesterase-reaktivaforenund -protektoren
425
tigt ,die hohe PV-Nukleophiliel entsprechende Affinitat und richtige topographische Orientierung in der “active site” zeigen. Daneben sind pharmakologische
GroSen, wie Toxizitat, Serumhalbwertszeit und das Permeationsvermogen durch
die Blut-Hirn-Schranke,von ausschlaggebender Bedeutung. Mit der Synthese der 4Pinalkolylpyridiniumsalzesollten Substanzen relativ hoher Hydrophobie erhalten
werden, um damit besonderen EinfluS auf die Affinitat zur “active site” und das
Permeationsverhalten zu nehmen.
Die Synthese der Ausgangsverbindung4-Pinalkolylpyridin (I)*) durch Umsatz von
4-Xthylpyridin mit NaNH, in flussigem Ammoniak3) und dann mit tert.-Butylchlorid, ergab Ausbeuten von maximal 2 %. Ebenfalls erfolglos war der Umsatz von
&(a -Chlorathyl)-pyridin mit tert.-Butyllithium, wobei hauptsachlich 4-Vinylpyridin
entstand. Bis zu 30 % Ausbeute ergab jedoch die Methode nach Osuch und
~evine~).
Verbindung I1 und I11 - das Methyl- bzw. Propylen-bisbromid von I - tiagen keine nukleophile Gruppe und sind somit auch keine Reaktivatoren. Sie wurden hergegestellt, um die kompetitive und nichtkompetitive Inhibition von AChE durch diese
Salze zu studieren; uber diese Untersuchungen wird an anderer Stelle berichtet’).
Die Aldoxim-Verbindungen IV, VI und VII wurden nach schon in fniheren Arbeiten angewandten Methoden6)’) auf ihre In-vitro-Inhibitionswirkung
auf gereinigte
AChE (Eigenhemmung) sowie auf ihre Wirkung auf zu 50 % mit DFP inhibierte AChE
(DP-AChE) bei zwei verschiedenen Konzentrationen untersucht und mit TMB-4 und
Toxogonin verglichen. Die in Tab. 1 zusammengefaaten Ergebnisse zeigen, d d die
Oxim-Verbindungen IV, VI und VII starke reversible Inhibitoren der AChE sind;
lhre Eigenhemmung (AR) ist ungefhr lOmal starker als die der VergleichssubstanZen TMB-4- und Toxogonin. Durch diese starke Eigenhemmung wird bei Zugabe von
Oxim zu 50 % phosphorylierter AChE weitere Aktivitatsverminderung festgestellt
(“Negative Reaktivierung”: -R).
3’1,
1 A. J. Kirby, S. G. Warren, The Organic Chemistry of Phosphorus, S. 274 ff. Elsevier Publ.
2
3
4
5
6
7
Comp., London, New York 1967.
Y. Ashani, S. Cohen, J. med.Chem. 14, 621 (1971).
H. C. Brown, W. A. Murphey, J. Amer. chem. SOC.73, 3308 (1951)
C. Osuch, R. Levine, J. Amer. chem. SOC. 78, 1723 (1956).
H. Kuhnen, D. Kuhnen-Clausen, Toxicol. Appl. Pharmacol. 23, 443 (1972).
E. Dirks,A. Scherer, M. Schmidt, G. Zimmer, Arzneimittel-Forsch. 20, 5 5 , 197 (1970).
R. Reiner, A. Scherer, Arzneimittel-Forsch. in Vorbereitung.
426
Reirzer und Scherer
Arch. Pharmaz.
Tabelle 1: Wirkung der Pinakolylpyridiniumsalze auf AChE (Eigenhemmung) und DP-Ache
(Reaktivierungsleistung)
Verbindung
Reaktivatorkonzentration
(MOW
IV
0,001
0.0001
65,O
23,8
- 44,4
- 26,2
8,23
VI
0,001
75,2
35,4
- 28,4
8,92
25,6
5,2
14,l
20,2
67,3
24.3
- 53,O
0,0001
0,001
0,0001
20,7
495
20,l
29,9
0,0001
TMB-4*’)
0,001
0,0001
VII
0,001
Toxogonin*2)
Eigenhemmung A
(%I
Reaktivierungsleistung R (%)
pKa
8,20,(7,88, 8,6113)
7,88
- 24,O
7,89 (734, 8,24)3)
*
a l s Vergleichssubstanzen
1 Trimethylen-bis [4-hydroxyiminomethylpyridinium-(
l)dibromid]
2 Bis[ 4-h &ox yiminomethylpyridinium-(1)-methyl]-ather-dichlorid
3 siehe
‘Y
Beshreibungder Versuche
Die angegebenen pKa-Werte sind der pH, der nach Zugabe der Halfte der zur vollstiindigen Neutralisation notigen Natronlauge erhalten wurde; titriert wurden 0,001 m Losungen in 0,05m
KCI bei 20’ unter N2 mit 0,Oln NaOH.
DC Methode A: Celluloseplatten (Avicell LS 144, Schleicher und Schull), FlieDmittel:
Butanol/Eisessig/Wasser = 5/1/2; entwickelt wurde mit W (254 nm) oder/und
Draggendorffs Reagens8”)
DC Methode B: Kieselgelplatten (KGFm Merck, Darmstadt), sonst wie Methode A
Die In-vitro-Austestung der Substanzen (Tab. 1) gegenuber AChE und zu 50 % mit ‘DFPinhibierter AChE erfolgte, wie in 1
‘ beschrieben, nach der pH-Stat -Methode bei 37O, pH 7,4
und einer Substratkonzentration von 0,001m Acetylcholinjodid und 20 E AChE pro 10 ml Ansatz in 0,15m KCl und 0,Olm MgClz bei 0,001 bzw. 0,0001 m Pyridiniumsalzkonzentration.
8 E. Stahl, Thin Layer Chromatography, 2nd edn., Springer Verlag, Academic Press
New York, London 1969.
9 H. Jatzkewitz, Hoppe-Seyler’s 2. physiol. Chem. 292, 94 (1953).
306 f 73
Cholinesterase-reaktivatorenund -protektoren
427
4-Pinakoly lpyridin (I)
\
Zu 835 ml einer aus Methyljodid und Lithium hergestellten Methyllithium-Losung (1,17 Mol
CH3Li) in Ather wurden bei Raumtemperatur 145 g 4-Xthylpyridin (1,35 Mol) getropft. Die
kurz nach BegiM zu beobachtende Gasentwicklung nimmt nur langsam ab. Nach 30 S t d wurden bei 25' 96 g (0,7 Mol)tert.-Butylbromid zugetropft und danach fb 3 Std. am RuckfluB erw m t . Nach langsamer Zugabe von Wasser zum erkalteten Ansatz wurde mit Methylenchlorid
mehrmals extrahiert. Aus dem mit NazS04 getrockneten Extrakt wurde nach Abdestillieren des
Methylenchlorids durch fraktionierte Destillation bei 11 Torr eine Rohfraktion zwischen 65 bis
112' abgetrennt. Durch Destillation uber eine 1,2 m lange Vakuummantelkolonne wurden 33,O g
(29 % d. Th.) des bei 103 bis 105'112 Torr siedenden I erhalten.
Das Produkt ist laut GC (Trager: Kieselgur AW DCMS 0,15 - 0,2 (alkalisch); stationiire Pha
se: Marlophen 8 7 3 %; Ofentemperatur 110/150°; Triigergas: 30 ml/min Helium) g6,7pr0z.
rein.
4-Pinakolylpyridinium-I-methy&did (11)
4,4 g (0,027 Mol) I und 4,O g (0,028 Mol) Methyljodid wurden in 50 ml Ather gelost; bereits
nach kurzer Zeit schieden sich gelbe Kristalle ab, die nach 24 Std. isoliert wurden. Die braungelben Kristalle wurden 2mal aus Aceton/Ather umkristallisiert, wobei gelbliche Pliittchen erhalten wurden. Schmp. 130 - 131' (Zers.); Rf = 0,41 (Methode A).
C12HmNJ (305,2)
Ba.: 141,58
Gef.: J 41,20
Trimethylen-I,3-bis(4-pinakolylpyridinium)-dibromid (111)
12,O g (0,0735 Mol) I und 9,3 g (0,046 Mol) 1,3-Dibrompropan wurden in 60 ml Athanol 12
Std. am RiickfluB erhitzt. Nach 8 Tagen bei Raumtemperatur wurden die dunkelbraune Losung
i. Vak. eingeengt und der Sirup mit Aceton verrieben. Das kristalline Rodukt wurde unter
FeuchtigkeitsausschluD abgesaugt und uber P2O5 getrocknet [12,8 g; Schmp. 240 - 248'
(Zers.)]. Nach Umkristallisation aus Athano1 erhiilt man 9,4 g reines 111 ( 5 3 3 % d. Th.), Schmp.
248' (Zers.); Rf = 0,38 (Methode A).
C ~ ~ ~ N Z 'BHzO
I Z
(546,4)
Ber.: Br 29,25
Gef.: Br 29,35
Trimethylen-I-(4-hydroxyiminomethylpy~dinium)-3-(4-pinakolylpyridinidinitlm)-dibromid
(I v/
17,5 g (0,054 Mol) N-3-Brompropyl)-4-hydroxyiminomethyl-pyrid~i~mbromid~~~~~~
und 9,0 g
(0,055 Mol) I wurden in 100 ml Athano136 Std. am RuckfluD erwiirmt, danach wurde i. Vak.
das Losungsmittel entfernt. Durch Verreiben des erhaltenen Sirups mit Aceton wurden
22,2 g braunes, hygroskopisches Salz isoliert. Nach mehrmaliger Umkristallisation aus Aceton
und Behandlung mit Kohle wurden 9,l g (34 7% d. Th.) braunliches IV erhalten; Schmp.
221 - 223?' (Zers.). Rf = 0,60 (Methode B); pKa = 8,23.
CmH29N30Brz (487,3)
Ber.: N8,62
Br 32,80
Gef.: N 8,75
Br 32,65
10 F. Hobbiger, P.W. Sadler, Brit. J. Pharmacol. Chemotherapy 14, 192 (1959).
11 D. Bieger, 0. Wassermann, Naunyn-Schmiedebergs Arch. Pathol. Pharmacol. 295, 267
(1967).
428
Arch. Pharmaz.
Reiner und Scherer
N-(-3-Brompropyl)-3-hydroxyiminomethy~-py~dinium-brom~d
(V)
24,4 g (0,2 Mol) 3-Pyridinaldoxim wurden in 600 ml Methylathylketon gelost, mit 200 g (1 Mol)
1,3-Dibrompropanversetzt und 20 Std. auf 70' erhitz. Aus dem abfiltrierten, gut mit Methylathylketon ausgewaschenenSalz wurden durch Umkristallisation aus Methanol/Xther 48 g (74 % d.
Th.) reines V erhalten; Schmp. 147,5'; Rf = 0,64 (Methode A). Die Verbindung ist bei FeuchtigkeitsaussclUui3 unbegrenzt haltbar.
C ~ H ~ ~ N ~ (324,O)
OBI~
Ber.: Br 24,66
Gef.: Br 24,72
Trimethylen-I-(3-hydroxyiminomethylpyridinium)-3-(4-pinakolylpyridinium~-dibromid
(VI)
17,5 g (0,054 Mol) V und 9,0 g (0,055 Mol) I wurden in 50 ml Methanol f& 72 Std. auf
40 - 50° erwarmt. Der nach Entfernen des Losungsmittels erhaltene schwarzbrauneSifup wurde in wenig Xthanol aufgenommen, wobei nach Zugabe von Aceton ein Sirup ausfallt, der beim
Verreiben kristallisiert. Nach mehrmaligem UmFallen aus Athanol/Aceton wurden 8,5 g VI erhalten (32 % d. Th.). Schmp. 204 - 206' (Zers.); Rf = 0,60 (Methode B); pKa = 8,92.
C~HzgN30Br2 (487,3)
Ber.: N 8,62
Gef.: N8,66
Br 32,80
Br 32,75
[(4-Hydroxyiminomethylpyridinium)-~-methyl][(4-pinakolyl-pyridinium)-l:methyl{&her
dichlorid (nI)
14,O g (0,059 Mol) N-(Chlormethoxy-methyl)-ehydroximino-methylp~idinium-chlorid6)
wurden in 200 ml DMF gelost und unter Riihren bei Raumtemperatur mit einer Losung von 9,0 g
(0,055 Mol) I in 10 ml DMF tropfenweise versetzt. Nach 120 Std. bei 20' wurde VII mit Aceton
und Ather aus der rotbraunen Losung gefdlt, unter Feuchtigkeitsausschlui3abfiltriert und Uber
P205 getrocknet.
Die 19,3 g Rohausbeute waren verunreinigt durch Bis(4-hydroxy-iminomethytpyridinium1-methyl)-ather-dichlorid(Toxogonin); durch Losen in Athano1 und fraktioniertes Fallen mit
Aceton wurden nach dem zuerst ausfallenden Toxogonin vom' Rf = 0,34 11,3 g (50 % d. Th.)
reines VII erhalten. Schmp. 154 - 156O (Zers.); Rf = 0,59 (Methode B); pKa = 7,88.
C19H27N302C12 ' 2 H2O (436,4)
Ber.: N 9,63
Gef.: N9,85
C116,25
C116,OO
Dem Bundesministerium der Verteidigung danken wir fur die Forderung der Arbeiten.
Anschrift: Dr.R. Reiner, 6 Frankfurt (Main), Am Romerhof 35, Postfach 100 160. [Ph 2071
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
256 Кб
Теги
synthese, derivata, reaktivatoren, des, pinakolylpyridins, cholinesterase, potentielle, protektoren, und
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа