CH341506A - Verfahren zur Herstellung einer bakteriostatisch bis bakterizid wirkenden Verbindung der Askorbinsäure - Google Patents

Description

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 Verfahren    zur   Herstellung einer    bakteriostatisch   bis    bakterizid      wirkenden   Verbindung der    Askorbinsäure   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines    bakteriostatischen   bis bakteriziden Wirkstoffes, der bereits in geringen Dosen angewandt hohe bakterizide Wirkungen aufweisen kann, ohne, im Gegensatz zu ähnlichen bekannten Wirkstoffen, im Körper schädliche    Nebenerscheinungen   hervorzurufen. 



  Es ist an sich bekannt, dass    Askorbinsäure   als Vitamin C günstige Wirkungen auf den menschlichen oder tierischen Körper ausübt und bei Zufuhr grosser Mengen in gewissem Grad auch geeignet ist, die Entzündungsbereitschaft herabzusetzen. Allerdings ist das Vitamin C ausserordentlich empfindlich und unterliegt von den bekannteren Vitaminen am leichtesten der Zerstörung. Das    gilt   sowohl für die Einflüsse, die der Organismus auf die    Askorbinsäure   ausübt, wie auch für äussere Einflüsse, wie zum Beispiel chemische    Angriffe   durch Sauerstoff oder erhöhte Temperatur. 



  Die vorliegende Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, dass es möglich ist, die    Askorbinsäure   nicht nur gegen äussere chemische oder physikalische Einflüsse, sondern auch gegenüber einem    vorzeitigen   Abbau im Organismus zu stabilisieren. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass    Askorbinsäure   oder ein Salz derselben mit einer in menschlichem oder tierischem Protein vorkommenden Aminosäure oder einem Salz oder funktionellen Derivaten einer solchen in Gegenwart eines wasserfreien    Lösungs-   oder Verteilungsmittels unter    ver-      esternden   Bedingungen zur Reaktion gebracht wird.

   überraschenderweise hat sich gezeigt, dass die Umsetzungsprodukte der    Askorbinsäure   mit    Amino-      säuren   im Körper nicht einem so schnellen und starken Abbau unterliegen wie die    Askorbinsäure   allein, sondern vielmehr auf Grund ihrer erhöhten Beständigkeit ihre Wirkung dort ausüben können, wo sie vom Körper zur Verhütung von Schäden oder zur Bekämpfung von Krankheiten gebraucht werden.

   Ebensowenig war auch vorauszusehen, dass, wie    im   Tierversuch bewiesen wurde, bereits die    Zuführung   kleiner Mengen, zum Beispiel von 0,03 bis 1 mg pro Maus, dieser Umsetzungsprodukte von    Askorbin-      säure   mit    Aminosäuren   genügen würde, um therapeutische Wirkungen zu entfalten, die die der bekannten bakterizid    wirkenden   Heilmittel, wie beispielsweise    Sulfonamide   oder Antibiotika, etwa erreichen .oder ihnen sogar weit überlegen sind. Es handelt sich also hier um eine ausgesprochen potenzierte Wirkung, wie sie mit gleichzeitigen oder aufeinanderfolgenden Gaben der Komponenten ebensowenig erreicht werden kann, wie etwa mit der    Applizierung   blosser Gemische.

   Als besonderer Vorteil ist jedoch hervorzuheben, dass die Anwendung der erfindungsgemäss hergestellten Umsetzungsprodukte praktisch keine schädliche Nebenwirkungen, wie zum Beispiel Blutschädigungen, Schädigung der Darmflora, allergische Erscheinungen oder    Dermatiden,   nach sich zieht. 



  Im Interesse einer schnellen und vollständigen Umsetzung zu hochwirksamen Produkten wird bevorzugt bei erhöhten Temperaturen, zum Beispiel bei solchen zwischen 30 und 130 , insbesondere bei 35 bis 80 , gearbeitet. Als wasserfreies    Lösungs-   oder Verteilungsmittel wird vorzugsweise eine organische    Flüssigkeit   benutzt, und man kann die eine oder andere Reaktionskomponente als feinteilige Dispersion zur Anwendung bringen.

   Geht man beispielsweise von    Natriumaskorbinat   aus, so wird zweckmässig in alkoholischer Suspension gearbeitet. 

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 Die Umsetzungsbedingungen werden so gewählt, dass die Reaktion in Richtung einer    Veresterung   verläuft, wobei man nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens die Umsetzung in Gegenwart von die    Veresterung      fördernden   Stoffen, wie Säuren, durchführt. Insbesondere kommen hierfür Zusätze wie    Thionylchlorid   oder    Bortrifluorid   in Betracht. 



  Die Trennung des Reaktionsproduktes vom Reaktionsgemisch kann durch teilweises oder vollständiges Abdampfen der Lösungs- bzw.    Dispersions-      mittel,   gegebenenfalls mit nachfolgender Kristallisation, erfolgen, wobei man die    Abscheidung   des festen Umsetzungsproduktes besonders durch    Ausfällung   mit organischen Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Äther,    Petroläther,   befördern oder vervollständigen kann. 



  Da die    Askorbinsäure   erst nach erfolgter Umsetzung mit der Aminosäure eine erhöhte Stabilität gegen äussere und organische Einflüsse    zeigt,   ist es vorteilhaft, die Umsetzung unter Ausschluss von Sauerstoff vorzunehmen, indem die Reaktion beispielsweise in einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt oder durch das    flüssige   Reaktionsgemisch    Stickstoff   hindurchgeleitet wird. Es haben sich besonders    Aminosäuren   mit einer oder mehreren schwefeltragenden Gruppen im Molekül bewährt.

   Möglicherweise kann deren hervorragende Eignung, die vor allem bei    Sulfhydrylgruppen   enthaltenden    Amino-      säuren   in Erscheinung tritt, darauf zurückzuführen sein, dass durch den Schwefelgehalt der durch das Ferment    Askorbinase   hervorgerufene Abbau verhindert oder doch wenigstens verzögert wird. 



  Von den für das Verfahren der Erfindung in Betracht kommenden    Aminosäuren   seien beispielsweise genannt    Glykokoll,      Alanin,      Glutaminsäure   und bevorzugt    Methionin,      Acetylmethionin,      Äthionin,      Cy-      stin,   vor allem    Cystein,   sowie    Glutathion   oder    Homo-      cystein.   Selbstverständlich kann man auch von Gemischen dieser oder anderer    Aminosäuren   ausgehen.

   Wie schon erwähnt, können die Säuren als solche für die Reaktion verwendet werden oder auch in Form ihrer funktionellen Derivate oder    Salze.   Es hat sich gezeigt, dass bei vielen    Aminosäuren   die Umsetzung am glattesten verläuft, wenn sie zunächst in Säurechlorid überführt und dann, gegebenenfalls in Gegenwart von Halogen abspaltenden    Mitteln,   etwa vor.    Natriumcarbonat   oder    Pyridin,   mit    Askorbin-      säure   oder    Natriumaskorbinat   zur Umsetzung gelangen. 



  Das    Verhältnis   der    Aminosäurekomponente   zu der    Askorbinsäurekomponente   kann in gewissen Grenzen schwanken. Man kann diese Komponenten etwa    äquimolikulär   einsetzen, wird jedoch zweckmässig sich in    Molverhältnissen   zwischen 2:1, und 1:2 halten. 



  Beispiel 1 3,52 Teile wasserfreie    Askorbinsäure   und 3,15 Teile wasserfreies    Cysteinhydrochlorid   werden unter einer Stickstoffatmosphäre in 40    Teilen   absolutem Alkohol in der Wärme gelöst. Nach dem Abkühlen auf    Zimmertemperatur   werden 0,2 Teile frisch    de-      stilliertes      Thionylchlorid   zugesetzt. Dann bleibt der    Ansatz   24 Stunden stehen. Unter    vermindertem   Druck wird bis auf ein Volumen von etwa 25 Teilen eingeengt und im Anschluss daran mit 250 Teilen getrocknetem Äther gefällt. Der Niederschlag fällt zuerst ölig an, erstarrt dann aber nach einiger Zeit zu einer weissen kristallinen Masse. Der Niederschlag wird abgesaugt und getrocknet. - Ausbeute fast quantitativ. 



  Beispiel 2 3,52 Teile wasserfreie    Askorbinsäure   und 3,15 Teile wasserfreies    Cysteinhydrochlorid   werden in 40 Teilen absolutem Alkohol in der Wärme gelöst. Nach dem Abkühlen werden etwa 0,3 Teile    Bor-      trifluorid   eingeleitet. Die weitere Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1 beschrieben. 



  Beispiel 3 1 Teil wasserfreies    Cysteinhydrochlorid   und 8    Teile   wasserfreie    Askorbinsäure   werden unter Stickstoffatmosphäre mit 25 Teilen Aceton übergossen und 0,1 Teile    Thionylchlorid   zugesetzt. Dann bleibt der Ansatz 48 Stunden im Dunkeln bei Zimmertemperatur stehen. Dann wird abgesaugt, der Niederschlag mit wenig Aceton gewaschen und das Filtrat mit 150 Teilen absolutem Äther gefällt. Nach 24 Stunden ist der Niederschlag kristallin geworden. Das Lösungsmittel wird abgesaugt und der Niederschlag mit wenig Äther gewaschen. 



  Beispiel 4 3,1 Teile feinpulverisiertes, wasserfreies    Cystein-      hvdrochlorid   werden bei 20  im Verlauf von 10 Minuten tropfenweise mit 6 bis 8 Teilen reinstem, frisch destilliertem    Thionylchlorid   versetzt. Hierauf wird im Wasserbad auf 37  erwärmt. Die einsetzende Gasentwicklung ist nach 25 bis 30 Minuten beendet. Zur Vervollständigung der Reaktion wird 3 bis 4 Stunden geschüttelt und das erhaltene Produkt mit trockenem    Pretroläther   gewaschen. Die    Petrolätherreste   werden im Vakuum entfernt, 1,5 Teile des auf diese Weise gewonnenen Produktes werden mit 2 Teilen    Natrium-      askorbinat   versetzt, welches zuvor in 250 Teilen absolutem Alkohol fein    suspendiert   wurde.

   Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde bei 40 bis 45  unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Am folgenden Tag wird von dem Niederschlag    dekantiert   und der Alkohol im Vakuum bei 25 bis 30     abdestilliert.   Bei beginnender Trübung der Lösung wird mit trockenem Äther    ausgefällt   und das abgetrennte    Fällungsprodukt   aus absolutem Alkohol umkristallisiert. 



  Beispiel 5 1,49 g fein    pulverisiertes      Methionin   werden mit 200 ml absolutem Äthylalkohol versetzt und durch Zugabe von weiteren, insgesamt 0,36 g Chlorwasserstoff enthaltenden 20 ml Äthylalkohol unter Schütteln und leichtem Erwärmen in Lösung gebracht. Die noch etwa 40  warme Lösung versetzt man mit einer 

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 Suspension von 1,98 g    Natriumaskorbinat   in 20 ml absolutem Äthylalkohol und schüttelt nach Verdrängen des im Gefäss enthaltenen Sauerstoffes durch trockenen, reinen Stickstoff 30 Minuten lang bei einer Temperatur von 40 .

   Nach Abkühlen filtriert man vom Ungelösten, engt das    Filtrat   bei schwachem Vakuum bis auf 75 ml ein, gibt 250    ml   trockenen Äther zu und lässt 48 Stunden bei    Kühlschrank-      temperatur   stehen. Es haben sich    daraufhin   0,7 g feine, schuppenförmige, farblose Kristalle ausgeschieden, die sich ab 200  leicht bräunen, aber bei 260  noch nicht geschmolzen sind. Der    Stickstoffgehalt   der gefundenen Verbindung beträgt 4,5 0/0, der Schwefelgehalt 10,3 0/0. 



  Beispiel 6 Nach dem von S.    Levine   im I. Am.    Chem.      Soc.,   76, 1382 (1954), beschriebenen Verfahren wird aus    Methionin   und    Phosphorpentachlorid   in    Tetrachlor-      kohlenwasserstoff   das    Methionin-Säurechlorid-Hydro-      chlorid   dargestellt. 



  1,92 g dieser stark hygroskopischen Verbindung schlämmt man unter    Feuchtigkeitsausschluss   in 100    ml   trockenem Äther auf, gibt eine Suspension von 1,98 g    Natriumaskorbinat   in 100    ml   Äther zu und verfährt weiter, wie in den Beispielen 1 und 2 beschrieben.

   Nach Reinigung erhält man wasserlösliche,    farb-      lose      Prismen,      deren      Schwefelgehalt      mit      9,1%      und      Stickstoffgehalt      mit      4,2      %      einer      Bruttoformel      C1oH1      1O-NS   -    HCl   entsprechen würde. 



  Mit den nach den vorstehenden Beispielen darQestellten Produkten wurde eine grössere Reihe vergleichender Tierversuche durchgeführt. Zu diesen Versuchen wurden hochvirulente, von Menschen stammende Kulturen der folgenden Bakterienarten verwendet, nachdem sie zur Erhöhung der    Virulenz   noch fünf Tierpassagen unterworfen waren:

      Pneumococcus,      Streptococcus      haemolyticus,      Sta-      phylococcus      pyogenes      (haemolyticus)   und    Bacterium      coli      haemolyticum.   Es handelte sich teilweise um    Staphylococcus,   Stamm    Oxford,   sowie um    Strepto-      coccus      haemolyticus      Aronson.   Mit diesen Bakterien wurden Mäuse (Kontrolltiere und Versuchstiere) mit jeweils drei Ösen    intraperitoneal   infiziert.

   Die Versuchstiere erhielten nach verschiedenen Zeitabständen (bis 41/2 Stunden nach der Infektion) nur eine Gabe des Behandlungsmittels, und zwar je nach Zeitabstand steigende Mengen von 0,5 bis 5 mg in 0,3 ml physiologischer Kochsalzlösung. Die unbehandelten    Kon-      trolltiere   starben, während die mit den Produkten nach Erfindung behandelten Versuchstiere sämtlich ohne erkennbare Schäden überlebten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer bakteriostatisch bis bakterizid wirkenden Verbindung der Askorbin- säure, dadurch gekennzeichnet, dass Askorbinsäure oder ein Salz derselben mit einer in menschlichem oder tierischem Protein vorkommenden Aminosäure oder einem Salz oder funktionellen Derivat einer solchen in Gegenwart eines wasserfreien Lösungs- oder Verteilungsmittels unter veresternden Bedingungen zur Reaktion gebracht wird. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsprodukt durch ein organisches Fällungsmittel in fester Form ausgeschieden wird. 2. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Natriumsalz der Askorbinsäure verwendet wird. 3. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrochlorid einer in körpereigenem Protein vorkommenden Aminocarbonsäure verwendet wird. 4. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion in Gegenwart eines die Veresterung katalysierenden Zusatzes erfolgt. 5.

   Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Säurechlorid einer in körpereigenem Protein vorkommenden Aminocarbonsäure verwendet wird. 6. Verfahren gemäss Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Reaktion unter Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt wird.