CH513125A

CH513125A - Verfahren zur Herstellung eines Tetrapeptidesters

Info

Publication number: CH513125A
Application number: CH1372268A
Authority: CH
Inventors: Yamamura Yuichi; Kokubu Tatsuro; Shigezane Keisuke; Morikawa Tamio; Mizoguchi Tomishige
Original assignee: Tanabe Seiyaku Co
Priority date: 1967-09-13
Filing date: 1968-09-13
Publication date: 1971-09-30
Also published as: FR7924M; GB1175014A; DE1793413A1

Description

Verfahren zur Herstellung eines Tetrapeptidesters
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung neuartiger Tetrapeptidester, d.h.

von L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-tyrosinalkylester oder L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-phenylalaninalkylester. Aus diesen Tetrapeptidestern lassen sich durch Hydrolyse die entsprechenden Tetrapeptide erhalten.

Die erwähnten Tetrapeptide und deren Derivate sind als Blutdruck senkende Mittel oder Nährstoffe oder als Zwischenverbindungen zu deren Herstellung nützlich.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung obiger Tetrapeptidester der Formel:
L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-AS, worin L-AS den von einem L-Tyrosin-Alkylester oder vom L-Phenylalanin-alkylester abstammenden Rest bedeutet, ist dadurch gekennzeichnet, dass man L-Leucin oder L-Leucyl-L-leucin oder L-Leucyl-L-leucyl-L-leucin, deren freie Aminogruppen geschützt sind und deren freie Carboxylgruppen gegebenenfalls aktiviert sind, mit L-Leucyl-L-leucyl-L-AS bzw. L-Leucyl-L-AS bzw. L-AS deren freie Aminogruppen gegebenenfalls aktiviert sind, kondensiert und darauf die Schutzgruppe der endständigen Aminogruppe im erhaltenen Produkt abspaltet.

Der Ausdruck aktivierte Gruppe , wie er hierin verwendet wird, bezeichnet eine praktische Form der erwähnten Gruppen in der Aminosäure oder des erwähnten Peptids, die in herkömmlicher Weise verwendet werden, wenn sie einer Peptidierung (d.H. der Bildung einer Peptidbindung) unterzogen wird. L-Leucin, L-Leucyl-L -leucin oder L-Leucyl-L-leucyl-L-leucin (nachstehend als Verbindung der Gruppe I bezeichnet) werden am Aminoende geschützt u. können am Carboxylende frei oder aktiviert sein. Die L-Leucyl-L-leucyl-L-aminosäure, die L-Leucyl-L-aminosäure und die L-Aminosäure (nachstehend als Verbindung der Gruppe II)y bezeichnet) werden am Carboxylende mit einem Ester geschützt und können am Aminoende frei oder aktiviert sein.

Beispiele von Schutzgruppen für das Aminoende sind Benzyloxycarbonyl, p-Nitrobenzyloxycarbonyl, p-Brombenzyloxycarbonyl, p-Methoxybenzyloxycarbonyl, p-Phenylazobenzyloxycarbonyl, p-(p'-Methoxyphenylazo)-benzyloxycarbonyl, t-Butyloxycarbonyl, t-Amyloxycarbonyl, Trityl, Tosyl, Formyl, Phthaloyl, Trifluoracetyl, o-Nitrophenylsulfenyl, Benzyliden usw. Zum Schutz des Carboxylendes werden verschiedene Ester, wie z. B. Methyl-, Äthyl-, t-Butyl-, Benzyl-, p-Nitrobenzyl-, p-Methoxybenzyl- und Trimethylsilylester, verwendet. Beispiele des aktivierten Carboxylendes sind Säurechlorid, Azid, Phosphoroxychlorid, Äthoxycarbonsäureanhydrid, i-Butoxycarbonsäureanhydrid, Cyanmethylester, Thiophenylester, p-Nitrophenylester, Pentachlorphenylester, N-Hydroxysuccinimidester und dergleichen.

Die Kondensation kann nach einem an sich herkömmlichen Verfahren erfolgen. So kann die Verbindung der Gruppe I mit der Verbindung der Gruppe II in einem organischen Lösungsmittel (z.B. Dichlormethan, Chloroform, Dioxan, Tetrahydrofuran, Dimethylformamid, Äthylacetat, Diäthylphosphit) in einem weiten Temperaturbereich (gewöhnlich bei -30 bis 400C) wenn weder das Carboxylende in der Verbindung der Gruppe I noch das Aminoende in der Verbindung der Gruppe II aktiviert ist in Gegenwart eines Kondensationsmittels (z.B. Dicyclohexylcarbodiimid, Carbonyldiimidazol, Tetraäthylpyrophosphit, 1-Äthyl - 3- (3- dimethylaminopropyl)-carbodiimid-hydrochlorid) behandelt werden.

Eines der bevorzugten Verfahren ist die sogenannte < (Azid-Me- thode , bei der die Verbindung der Gruppe I, die am Aminoende zweckmässig geschützt und am Carboxylende als Azid aktiviert ist, durch die Verwendung eines basischen Reagens, wie z.B. Pyridin, Trimethylamin, Tri äthylamin oder Natriumbicarbonat, in einem organischen Lösungsmittel, wie z.B. Chloroform oder Tetrahydrofuran, bei einer Temperatur von nicht über OOC mit der Verbindung der Formel II, die am Carboxylende zweckmässig geschützt und am Aminoende frei ist, bei einem pH von 7-9 umgesetzt wird.

Die Eliminierung der im erzielten Peptid vorhandenen Schutzgruppe oder Schutzgruppen kann je nach der Art oder den Arten der Schutzgruppe oder der Schutzgruppen nach einem geeigneten Verfahren vollzogen werden.

Nachstehend einige typische Verfahren: Hydrierung in Gegenwart eines Palladiumkatalysators (z.B. Palladium auf Holzkohle, Palladiumschwarz) für das Aminoende schützende Benzyloxycarbonyl-, p-Nitrobenzyloxycarbonyl-, p-Brombenzyloxycarbonyl-, p-Phenylazobenzyloxycarbonyl-, p-(p'-Methoxyphenylazo)-benzyloxycarbony und Trityl-Gruppen; Behandlung mit Bromwasserstoff in Eisessig für das Aminoende schützende Benzyloxycarbonyl-, p-Brombenzyloxycarbonyl-, p-Phenylazobenzyloxycarbonyl-, p-(p'-Methoxyphenylazo)-benzyloxycarbonyl und t-Butyloxycarbonyl-Gruppen; Behandlung mit Natriummetall in Ammoniakflüssigkeit für das Aminoende schützende Benzloxycarbonyl-, p-Brombenzyloxycarbonyl- und Tosyl-Gruppen;

Behandlung mit Salzsäure und oder Essigsäure für das Aminoende schützende Tri tyl-, t-Butyloxycarbonyl-, Formyl- und Benzyliden-Gruppen; Behandlung mit Alkali für das Carboxylende schützende Methyl-, Äthyl- und Benzylester; Behandlung mit Säure für das Carboxylende schützende Methyl-, Äthyl-, Benzyl-, p-Methoxybenzyl- und t-Butylester; Hydrierung in Gegenwart eines Palladiumkatalysators für das Carboxylende schützende Benzyl- und p-Nitrobenzylester. Zur Eliminierung der Benzyloxycarbonylgruppe, die bei der vorliegenden Erfindung zum Schutz des Aminoendes gewöhnlich verwendet wird, wird Hydrierung in Gegenwart eines Palladiumkatalysators bei Raumtemperatur in einem sauren Milieu oder Behandlung mit Bromwasserstoff in Eisessig bei Raumtemperatur vorgezogen. Zur Rückgewinnung der Carboxylgruppe aus dem Alkylester (z.B.

Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Octylester), der bei der vorliegenden Erfindung zum Schutz des Carboxylendes gewöhnlich verwendet wird, wird eine Behandlung mit Natriumhydroxydlösung bei Raumtemperatur vorgezogen.

Die auf diese Weise erzeugten Tetrapeptide und deren Ester, die am Aminoende geschützt oder nicht geschützt sind, sind als Blutdruck senkende Mittel oder als Zwi schenverbindungen zu deren Herstellung nützlich. Zum Beispiel hemmen L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-phenyl- alaninmethylestzr und L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-ty- rosinmethylester die enzymatische Wirkung von Renin (einem von der Niere produzierten Enzym) auf im Plasma vorliegendes Angiotensinogen zur Herstellung von Angiotensin I oder eines umwandelnden Enzyms auf auf diese Weise erzeugtes Angiotensin I zur Freimachung von eine Blutdruck erhöhende Wirkung aufweisendem Angiotensin II.

Sie sind ferner zu Nährzwecken z.B. anstelle von Proteinhydrolysaten nützlich. Sie ermöglichen die Verabreichung bestimmter und spezifischer Peptide, um gewisse Aminosäuremängel zu überwinden, und sind von bedeutendem Vorteil gegenüber solchen Proteinhydrolysaten, da sie eine richtige und genaue Dosierung ermöglichen.

Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Beispiel I
In ein auf - 200C abgekühltes Gemisch von 25 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucin, 150 ml Tetrahydrofuran und 9,54 g Triäthylamin werden 10.2 g Äthylchlorcarbonat tropfenweise gegeben. Nach 15minütigem Rühren wird ein Gemisch von 20,5 g L-Phenylalaninmethylesterhydrochlorid, 200 ml Tetrahydrofuran und 9,54 g Tri äthylamin tropfenweise beigefügt; das erzielte Gemisch wird 2,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser vermischt und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit 5g0iger Salzsäure, Wasser, verdünnter Natriumbicarbonatlösung und schliesslich wiederum Wasser gewaschen, getrocknet und konzentrierter.

Der Rückstand wird aus einem Gemisch von Äthylacetat und Hexan kristallisiert, wobei 28,0 g N -Benzyloxycarbonyl-L-leucyl - L- phenylalaninmethylester, F = 84,5 - 870C, [.o21 -270 (C = 1, Methanol), erzielt werden. 19,2 g dieses N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl -L-phenylalaninmethylesters werden mit 30 ml einer 42%igen Salzsäurelösung in Methanol, 2,2 g eines aus 10% Palladium auf Holzkohle bestehenden Katalysators, 200 ml Methanol und 50 ml Eisessig vermischt; Wasserstoffgas wird 3,5 Stunden bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert.

Der Rückstand wird aus einem Gemisch von Methanol und Äther kristallisiert, wobei 11,05 g L-Leucyl-L-phenylalaninmethylester-hydrochlorid, F = 193 - 1950C, [X]D21 + 13,30 (C = 1, Methanol), erzielt werden.

In ein auf -14 bis - 180C abgekühltes Gemisch von 5,5 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L-leucin-hydrazid, 25 ml Dioxan, 70 ml Tetrahydrofuran und 9,4 ml 4,5N Salzsäure in Dioxan wird eine Lösung von 1,07 g Natriumnitrit in 2,5 ml Wasser gegeben, während 5 Minuten gerührt wird. Das erzielte Gemisch wird 20 Minuten gerührt und dann auf - 35 bis - 380C abgekühlt; 4,6 g Triäthylamin werden tropfenweise beigefügt. Nach 15minütigem Rühren wird ein Gemisch von 4,61 g des oben hergestellten L-Leucyl-L-phenylalaninmethylester -hydrochlorids, 2,84 g Triäthylamin und 40 ml Dimethylformamid dem erzielten Gemisch beigefügt. Es wird 1 Stunde bei -200C, 1 Stunden bei - 100C und 19 Stunden bei Raumtemperatur weiter gerührt. Das unlösliche Material wird durch Filtrieren gesammelt.

Das Filtrat wird mit Wasser versetzt und mit Chloroform extrahiert.

Das gesammelte Material wird mit Wasser gewaschen und dann in Chloroform gelöst. Der Chloroformextrakt und die Chloroformlösung werden vereinigt, gewaschen, getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wird aus Methanol kristallisiert, wobei 8,03 g N-Benzyloxycarbo nyl-L-leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-phenylalaninmethylester, F = 187- 1880C, [D2O ¯ 54,20 (C = 1, Dimethylformamid), erzielt werden. 3,26 g dieses N-Benzyloxycarbonyl - L- leucyl - L- leucyl - L- leucyl-L- phenylalaninmethylesters werden mit 5 ml einer 42%igen Lösung von Salzsäure in Methanol, 0,5 g eines aus 10% Palladium auf Holzkohle bestehenden Katalysators, 200 ml Methanol und 70 ml Eisessig vermischt, und Wasserstoffgas wird 4 Stunden bei Raumtemperatur unter atmosphärischem Druck eingeleitet.

Der Katalysator wird durch Filtrieren entfernt und das Filtrat konzentriert. Der Rückstand wird aus einem Gemisch von Aceton und Hexan kristallisiert, wobei 2,09 g L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-phenylalaninmethylester-hydrochlorid, F = 2150C, [CC1D20 - 13,30 (C = 1, Dimethylformamid), erzielt werden.

Der L- Leucyl - L- leucyl-L- leucyl-L- phenylalaninmethylester wird mit N Natriumhydroxydlösung behandelt, wobei man L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-phenylalanin erhält.

Beispiel 2
In ein Gemisch von 7,53 g N-Benzyloxycarbonyl-L -leucyl-L-tyrosinmethylester, 10 ml Eisessig, 14,6 ml einer 42 ,tOigen Lösung von Salzsäure in Methanol, einem Gramm eines aus einem 10% Palladium auf Holzkohle bestehenden Katalysators und 100 ml Methanol wird Wasserstoffgas 3 Stunden bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird mit Äther vermischt und der Niederschlag gesammelt und in Wasser gelöst, mit Kaliumcarbonatlösung alkalisch gemacht und mit Äthylacetat extrahiert. Der Extrakt wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wird in Methanol gelöst.

In die erzielte Lösung wird trockenes Chlorwasserstoffgas eingeleitet, wobei 2,51 g L-Leucyl-L-tyrosinmethylester-hydrochlorid als amorphe Kristalle erzielt werden. [oa]D23 + 9,330 (C = 1, Methanol).

In ein auf - 450C abgekühltes Gemisch von 2,83 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L-leucinhydrazid, 20 ml Dioxan, 50 ml Terahydrofuran und 5 ml 4,5 N Salzsäure in Dioxan wird eine Lösung von 0,55 g Natriumnitrit in 1,3 ml Wasser gegeben. Das erzielte Gemisch wird mit 2,5 g Triäthylamin neutralisiert. Ein Gemisch von 2,51 g des oben erzeugten L-Leucyl-tyrosinmethylester -hydrochlorids, 30 ml Dimethylformamid und 1,46 g Tri äthylamin wird beigefügt, und die Umsetzung wird wie im Beispiel 1 durchgeführt. Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck konzentriert und der Rückstand mit 300 ml Wasser vermischt.

Der Niederschlag wird durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser gewaschen, getrocknet und aus Methanol kristallisiert, wobei 2,67 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L- leucyl-L- leucyl-L- tyrosinmethylester, F = 198 - 2000C, cc]D"5 - 55,60 (C = 1, Methanol), erzielt werden. 2,01 g dieses N-Benzyloxycarbonyl - L- leucyl - L- leucyl-L- leucyl-L-tyrosinmethylesters werden mit 100 ml Methanol, 30 ml Eisessig und 0,3 g eines aus 10% Palladium auf Holzkohle bestehenden Katalysators vermischt; Wasserstoffgas wird 3 Stunden bei Raumtemperatur und atmosphärischem Druck eingeleitet. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wird in Methanol gelöst, 1 ml einer 42%igen Lösung von Salzsäure n Methanol beigefügt und das erzielte Gemisch unter vermindertem Druck konzentriert.

Der Rückstand wird mit Äther gewaschen und aus einem Gemisch von Methanol und Äther kristallisiert, wobei 0,56 g L-Leucyl -L-leucyl-L-leucyl-L-tyrosinmethylester-hydrochlorid, F = 2340C (Zers.), [OC]D2524,3 (C = 1, Methanol), erzielt werden. Dieses L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-tyrosinmethylester-hydrochlorid wird mit N Natriumhydroxydlösung behandelt, wobei man L-Leucyl-L-leucyl -L-leucyl-L-tyrosin erhält.

Beispiel 3
In ein auf - l00C abgekühltes Gemisch von 3,93 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L-leucyn-hydrazid, 20 ml Tetrahydrofuran, 20 ml Chloroform und 10 ml konzentrierter Salzsäure wird eine Lösung von 0,76 g Natriumnitrit in 3 ml Wasser tropfenweise gegeben; das erzielte Gemisch wird 15 Minuten gerührt. Das Reaktionsgemisch wird mit Chloroform extrahiert. Der Extrakt wird mit Natriumbicarbonatlösung gewaschen und getrocknet.

Die erzielte Lösung wird in ein Gemisch von 2,16 g L-Phenylalaninmethylester-hydrochlorid 20 ml Chloro form und 10,01 g Triäthylamin gegeben und dann 2 Tage bei 50C stehen gelassen. Die Chloroformschicht wird ab getrennt, mit Wasser, 5%iger Salzsäure, gesättigter Na triumbicarbonatlösung und schliesslich wiederum Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wird aus 60%igem Äthanol kristallisiert, wobei 3,02g
N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl - L- leucyl-L-phenylalanin methylester, F = 150-1510C, erzielt werden. 5,40 g N -Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L-leucyl-L-phenylalaninme thylester werden mit 15 ml 1,1 N Bromwasserstoff in Eisessig vermischt und 1 Stunde bei Raumtemperatur stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck konzentriert und der Rückstand mit Äther kombiniert.

Der Niederschlag wird durch Filtrieren gesammelt und mit Äther gewaschen, wobei rohes L-Leucyl-L-leucyl-L- phenylalanin-methylester-hydrobromid erzielt wird.

Das oben erzeugte L-Leucyl-L-leucyl-L-phenylalaninmethylester-hydrobromid wird in 50 ml Dimethylformamid gelöst, und 1,01 g Triäthylamin und 2,65 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucin werden beigefügt. In das erzielte Gemisch, das unter Rühren mit Eis gekühlt wird, wird in einem Zeitraum von 20 Minuten eine Lösung von 2,1 g Dicyclohexylcarbodiimid in 20 ml Dimethylformamid tropfenweise gegeben. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und dann filtriert.

Das gesammelte Material wird mit Dimethylformamid gewaschen. Das zum Waschen verwendete Dimethylformamid und das Filtrat werden vereinigt und mit einer grossen Menge kalten Wassers versetzt. Der Niederschlag wird gesammelt, in Chloroform gelöst, mit 5%iger Salzsäure, Wasser, verdünnter Natriumbicarbonatlösung und schliesslich wiederum Wasser gewaschen, getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wird aus Methanol kristallisiert, wobei 4,18 g N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L- leucyl-L-leucyl-phenylalaninmethylester, F = 186 bis 1880C, erzielt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

I. Verfahren zur Herstellung eines Tetrapeptidesters der Formel: L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-AS worin L-AS den von einem L-Tyrosin-alkylester oder von einem L-Phenyl-alanin-alkylester abstammenden Rest bedeutet, dadurch gekennzeichnet, dass man L-Leucin oder L-Leucyl-L-leucin oder L-Leucyl-L-leucyl-L-leucin, deren freie Aminogruppen geschützt sind und deren freie Carboxylgruppen gegebenenfalls aktiviert sind, mit L -Leucyl-L-leucyl-L-AS bzw. L-Leucyl-L-AS bzw. L-AS deren freie Aminogruppen gegebenenfalls aktiviert sind, kondensiert und darauf die Schutzgruppe der endständigen Aminogruppe im erhaltenen Produkt abspaltet.

II. Tetrapeptidester, erzeugt laut Verfahren gemäss Patentanspruch I.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren gemäss Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man den erhaltenen Tetrapeptidester zum entsprechenden Tetrapeptid der Formel: L-Leucyl-L-leucyl-L-leucyl-L-AS' worin L-AS' den von L-Tyrosin oder von L-Phenylalanin abstammenden Rest bedeutet, verseift.

2. Verfahren gemäss Patentanspruch I dadurch gekennzeichnet, dass man die Kondensationsreaktion in Gegenwart eines Kondensationsmittels durchführt.