Bekannter technischer Hintergrund Organische Salpetersäureester wie Glyceroltrinitrat (GTN) (Murrel, Lancet : 80,113,151 (1879)), Pentaerythrityltetranitrat (PETN) (Risemann et al., Circulation, Vol. XVII, 22 (1958), US-PS- 2370437), Isosorbid-5-mononitrat (ISMN) (DE-OS-2221080, DE-OS-2751934, DE-OS-3028873, DE-PS-2903927, DE-OS-3102947, DE-OS-3124410, EP-A1-045076, EP-A1-057847, EP-A1- 059664, EP-A1-064194, EP-A1-067964, EP-A1-143507, US-PS-3886186, US-PS-4065488, US-PS- 4417065, US-PS-4431829), Isosorbiddinitrat (ISDN) (L. Goldberg, Acta Physiolog. Scand. 15,173 (1948)), Propatyinitrat (Médard, Mem. Poudres 35 : 113 (1953)), Trolnitrat (FR-PS 984523) oder Nicorandil (US-PS-4200640) und ähnliche Verbindungen sind Vasodilatatoren, die zum Teil seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig bei der Indikation Angina pectoris bzw. ischämischer Herzkrankheit (IHK) breitesten therapeutischen Einsatz finden (Nitrangint, Pentalong@, Monolongs, u. a.).

Gleichfalls sind weitere Pentaerythrityinitrate sowie deren Darstellung beschrieben (Simecek, Coll.

Czech. Chem. Comm. 27 (1962), 363 ; Camp et al., J. Am. Chem. Soc. 77 (1955), 751).

Vergleichbare und verbesserte pharmakologische Wirksamkeit beim Einsatz in den vorstehend genannten Indikationsgebieten weisen organische nNitrate"neueren Typs wie beispielsweise SPM 3672 (N- [3-Nitratopivaloyl]-L-cystein-ethylester) (US-PS-5284872) und dessen Derivate oder 1,4- Dihydropyridinderivate (WO-A1-92/02503) auf.

Neben den langjährig bekannten Anwendungen nitrosierend wirkender Substanzen ist deren Verwendung zur Behandlung und Prävention von Erkrankungen beschrieben, welche ihre Ursache in pathologisch erhöhten Konzentrationen schwefelhaltiger Aminosäuren in Körperf ! üssigkeiten haben. Diese Krankheitszustände, hervorgerufen durch angeborene oder erworbene Defekte im Metabolismus dieser Aminosäuren und die durch erhöhte Blut-und Urinkonzentrationen besagter Aminosäuren (Homocystinurie) charakterisiert sind, werden unter dem Begriff Homocysteinämie zusammengefaßt (WO-A1-92/18002).

Weitere Verwendungen der vorstehenden Substanzen wurden kürzlich beschrieben, so als endothelprotektive Mittel (DE-A1-4410997), als Mittel gegen pathologisch erhöhten Augeninnendruck (WO-A1-95/13812), als Mittel gegen Dysmenorrhoe, dysfunktionelle uterine Blutungen, vorzeitige Wehentätigkeit bzw. Nachwehen durch Vermiderung der uterinen Kontraktilität (WO-A1-95/13802), ais Mittel gegen Klimakteriumsbeschwerden (WO-A1-95/13800)

oder als Mittel gegen erektile Dysfunktion (Merfort, Münch. Med. Wochenschr. 138 (1996), 504-507 ; Gomaa et al., Br. Med. J. 312 (1996), 1512-1515).

Einerseits haftet den bisher bekannten organischen Salpetersäureestern eine Reihe therapeutischer Nachteile an. So ist z. B. die sogenannte Nitrattoleranz zu beobachten, d. h. die Abnahme der Nitratwirkung bei hoher Dosierung oder bei Applikation längerwirkender Salpetersäureester. Ebenso sind Nebenwirkungen wie Kopfschmerzen, Schwindel, Übelkeit, Schwächegefühl, Hautrötung sowie die Gefahr eines stärkeren Blutdruckabfalls mit reflektorischer Tachykardie belegt (Mutschler, Arzneimittelwirkungen, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart, 1991). Andererseits besitzt PETN als Wirkstoff eine Reihe herausragender Eigenschaften, insbesondere geringes bis fehlendes Auftreten der oben genannten Nebenwirkungen, welche eine bevorzugte Verwendung dieser Verbindung als Pharmakon gegenüber anderen organischen Salpetersäureestern begründen (Schriftenreihe Pentaerythrityltetranitrat", Dr. Dietrich Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1994 bis 1997).

Die galenische Verarbeitung der organischen Salpetersäureester zu pharmazeutischen Zubereitungen zur Behandlung von Angina pectoris bzw. der ischämischen Herzkrankheit sind allgemein bekannt. Sie erfolgt nach den dem pharmazeutischen Fachmann allgemein geläufigen Arbeitsweisen und-regeln, wobei sich die Auswahl der anzuwendenden Technologien und eingesetzten galenischen Hilfsstoffe in erster Linie nach dem zu verarbeitenden Wirkstoff richtet.

Hierbei sind Fragen seiner chemisch-physikalischen Eigenschaften, der gewähiten Applikationsform, der gewünschten Wirkungsdauer sowie der Vermeidung von Arzneistoff- Hilfsstoff-Inkompatibilitaten von besonderer Bedeutung. Für Arzneimittel mit der Indikation Angina pectoris bzw. ischämischer Herzkrankheit ist vor allem die perorale, parenterale, sublinguale oder transdermale Applikation in Form von Tabletten, Dragees, Kapsein, Lösungen, Sprays oder Pflastern beschrieben (DD-A5-293492, DE-AS-2623800, DE-OS-3325652, DE-OS-3328094, DE- PS-4007705, DE-OS-4038203, JP-Anmeldung 59/10513 (1982)).

Die Verwendungsmöglichkeit organischer Salpetersäureester als Explosivstoffe ist gleichfalls seit langem bekannt (Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Bd. 16,3. Aufl., Urban & Schwarzenberg, München-Berlin, 1965).

Darlegung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, neue Satpetersäureester des Pentaerythrits mit pharmakologisch vorteilhaften Wirkungen, insbesondere unter weitestgehendem Erhalt der dem Pentaerythrityltetranitrat eigenen und anderen Nitraten überlegenen Eigenschaften, bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelbst durch Verbindungen der aligemeinen Formel I, worin Rr R2 R3 gleich oder voneinander verschieden CH2-ONO2, CH2-OR4 oder CH2-R5, wobei mindestens einer der Substituenten R1 bis R3 gleich CH2-R5 ist, oderC1-bisC3-Alkanoyl,R4H R5 der am C-1 a-oder ß-konfigurierte Glycosidrest eines Monsaccharids, eines Monosaccharids, mit Cl-bis C3-Alkan-oder Mineralsäure voll-oder teii-O-acyliert, einer Uronsäure, einer Uronsäure, mit C,-bis C3-Aikan-oder Mineralsäure teil-O-acyliert,voll-oder eines C3-Alkyluronsäureestersoderbis eines Cl-bis C3-Alkyluronsäureesters mit C3-Alkan-oderMineralsäurebis voll-oder teil-O-acyliert, sind. Hierbei sind als Glycosidreste bevorzugt, Monosaccharid-, Uronsäurereste sowie Reste deren Ester, insbesondere ß-D-Glucopyranosid-und ß-D-Glucuronidreste.

Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung stellen die Verbindungen der aligemeinen Formel I dar, worin R', R, R3, R4 die oben angegebene Bedeutung haben, wobei mindestens einer der Substituenten R1 bis R3 gleich CH2-R5 ist, undR5OR6 R6 der Carbonylrest einer Uronsäure oder einer Uronsäure, mit C3-Alkan-oderMineralsäurebis voll-oder teil-O-acyliert, sind.

In allen Fallen der vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen besitzen die vom Pentaerythrityltrinitrat abgeleiteten Strukturen und Derivate eine Bevorzugung. Ebenso liegen Verbindungen im Umfang der Erfindung, in denen der glycosidisch oder als Ester gebundene Rest des Pentaerythrits ersetzt ist durch den Rest eines anderen organischen Nitrats, z. B. von GTN,

ISDN, ISMN u. a. abgeleitete Reste. Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden bevorzugt in fester Form, insbesondere in kristalliner Form, bereitgestellt.

Als Ausgangsverbindungen dienen die gut zugänglichen Salpetersäureester des Pentaerythrits, wobei bezüglich deren Darstellung ausdrucklich auf das Verfahren der partielle Denitrierung des Pentaerythrityltetranitrats mittels Hydrazin (Simecek, Coll. Czech. Chem. Comm. 27 (1962), 363 und US-PS 2408383) verwiesen wird, wobei diesem Verfahren u. a. der Nachteil anhaftet, daß die erhaltenen Reaktionsgemische zum Teil komplizierten und aufwendigen Trennungsoperationen unterworfen werden müssen, um die gewünschten Produkte rein zu erhalten. Eine weitere Methode ist die Nitrierung von Pentaerythrit oder dessen geeigneten Derivaten zum Trinitrat oder zu dessen Derivaten, gefolgt von deren Hydrazinolyse zum Pentaerythrityldi-und mononitrat sowie von der chromatographischen Trennung der entstehenden Gemische. Die Weiterverarbeitung zu den einzelnen Zielverbindungen erfolgt jeweils mittels dem Fachmann geläufiger Reaktionen und Methoden. So werden beispielsweise durch Umsetzung von Sacchariden bzw. Glycosiden, mit geeigneten Alkoholen in Gegenwart oder ohne Katalysator O-Glycoside gebildet. Hierzu ist u. a. die Koenigs-Knorr-Reaktion, bei der in ihrer aligemeinsten Form an C-1 aktivierte Glycoside eingesetzt werden, geeignet. Die Aktivierung erfolgt durch z. B. Halogen-, Sulfonyl, Trichloracetimidoyl, Alkyl/Aryl-thio-oder andere Substituenten, die per se oder nach Zusatz weiterer aktivierender Reagenzien gute Abgangseigenschaften aufweisen und in Gegenwart eines Alkohols die Bildung eines neuen O-Glycosids ermöglichen. Auch die 1,2-Didehydrostruktur von Glycalen kann zur Aktivierung eines Saccharids genutzt werden. Als Katalysatoren werden bei der chemischen Giycosidierung häufig Säuren oder Lewis-Säuren eingesetzt (z. B. Salze vom Silber, Cadmium, Zinn, Zink, Titan, Cobalt aber auch BF3-Etherat). Biosynthetisch sind Glycoside durch Katalyse von Glycosyl-Transferasen oder die inverse Einwirkung von Glycosidasen zugänglich. Speziell Glycoside von Uronsäuren lassen sich durch chemische, katalytische, elektrochemische oder enzymatische Oxidation der endständigen HOCH2-Gruppe am C-6 von Glycosiden oder geeigneten Vorstufen gewinnen (Easty, J. Org. Chem. 27 (1962), 2102). Glycoside, die im Aglycon die Salpetersäureester- (Nitrooxy-) Gruppierung enthalten sind nach dem Stand der Technik durch Methoden zugänglich, die zur Einführung dieser Nitrooxy-Gruppe geeignet sind. Besondere Vorteile in den hier beschriebenen Verfahren sind : Milde und unter dem Sprengstoffaspekt sichere Herstellung des Salpetersäureesters mit in situ erzeugtem Acetyinitrat, Vermeidung der Bildung der sonst üblichen und schwer abzutrennenden Ortho-Ester bei der Koenigs-Knorr-Reaktion (Garegg et al., Acta Chem. Scand. B 33 (1979), 116), Reaktionsführung unter gezielter Anomerenausbeute, milde Deacetylierung von Acylaten zu Zwischen-und Endstufen in Gegenwart der basenlabilen Nitratgruppen durch Verwendung des Systems Alkohol/Alkoholat.

Darüber hinaus ist es für den Fachmann ersichtlich, daß er sich bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verschiedener Derivate bedienen kann bzw. muß, in denen reaktive Zentren durch ihm bekannte Schutzgruppen inaktiviert sind, um unerwünschte Nebenreaktionen und Nebenprodukte zu vermeiden. Diese Schutzgruppen können nach der Durchführung der jeweiligen Reaktion oder in der jeweiligen Endstufe wieder entfernt werden. Die

Verwendung dieser schutzgruppentragenden Derivate liegt gleichfalls im Umfang der vorliegenden Erfindung.

Der Einsatz von pharmakologisch vertraglichen Derivaten aller vorstehend benannten Verbindungen ist ebenso möglich. Vor allem gebrauchliche Additionsverbindungen, Salze oder enzymatisch bzw. hydrolytisch spaltbare Verbindungen stellen dabei mögliche Variationen dar.

Je nach den Verfahrensbedingungen und den Ausgangsmaterialien werden verschiedene Endprodukte als freie Säure oder Salz erhalten, die jeweils innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen. Einerseits können die jeweiligen Salze in an sich bekannter Weise in die freie Säure unter Verwendung entsprechender Mittel oder durch lonenaustausch umgewandelt werden. Andererseits können die erhaltenen freien Säuren Salze mit organischen oder anorganischen Basen bilden. Bei der Herstellung von Basenadditionssalzen werden vor allem solche Basen verwendet, die geeignete therapeutisch verträgliche Salze bilden. Solche Basen sind beispielsweise Hydroxide oder Hydride der Alkali-und Erdalkalimetalle, Ammoniak, Amine sowie Hydrazine, Guanidine sowie Aminosäuren wie beispielsweise Methionin, Tryptophan, Lysin oder Arginin. Diese und andere Salze der neuen Verbindungen können als Mittel zur Reinigung der erhaltenen Säuren dienen.

Salze der Säuren können gebildet und aus Lösungen abgetrennt werden, und dann kann die freie Säure aus einer neuen Salzlösung in einem reineren Zustand gewonnen werden. Wegen des Verhältnisses zwischen den neuen Verbindungen in ihrer freien Form und ihrer Salze liegen die Salze innerhalb des Umfangs der Erfindung.

Einige der neuen Verbindungen können je nach der Auswahl der Ausgangsmateriaiien und des Verfahrens als optische Isomere oder Racemat vorliegen, oder wenn sie wenigstens zwei asymmetrische Zentren enthalten, können sie als ein Isomerengemisch vorliegen. Die erhaltenen Isomerengemische können mit Hilfe der Chromatographie, chiralen Chromatographie, enzymatischen Methoden oder der fraktionierten Kristallisation in die reinen Isomere getrennt werden. Die erhaltenen Isomerengemische können weiterhin nach an sich bekannten Methoden aufgetrennt werden, wie durch Umkristallisation aus einem optisch aktiven Lösungsmittel, durch Verwendung von Mikroorganismen, durch Umsetzung mit optisch aktiven Agenzien unter Bildung von Verbindungen, die getrennt werden können, durch Trennung auf der Basis der unterschiedlichen Löslichkeiten u. ä. Vorzugsweise wird der aktivere Teil isoliert. Die Ausgangsmateriaiien sind bekannt oder können, wenn sie neu sein sollten, nach an sich bekannten Methoden erhalten werden. Die Isomerengemische und optisch reinen Isomere sowie deren Salze oder Additionsverbindungen mit optisch aktiven Agenzien liegen gleichfalls im Umfang vorliegender Erfindung.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können selbst oder als Teil einer galenischen Präparation, als Einzelwirkstoff, in Kombination miteinander bzw. mit bekannten Herz-/Kreislauf-therapeutika, beispielsweise ACE-Hemmern, Antiatherosklerotika, Antihypertensiva, Betablockern, Cholesterinsenkern, Diuretika, Kalziumantagonisten, Koronardilatatoren, Lipidsenkern, periphere

Vasodilatatoren, Thrombozyten-Aggregationshemmem oder anderen, ebenfalls als Herz-/ Kreislauftherapeutika eingesetzten Substanzen, kombiniert, ihrer klinischen Verwendung zugeführt werden.

Die Bereitstellung von galenischen Zubereitungen erfolgt dabei nach den dem pharmazeutischen Fachmann allgemein gelaufigen Arbeitsweisen und-regeln, wobei sich die Auswahl der anzuwendenden Technologien und eingesetzten galenischen Hilfsstoffe in erster Linie nach dem zu verarbeitenden Wirkstoff richtet. Hierbei sind Fragen seiner chemisch-physikalischen Eigenschaften, der gewähiten Applikationsform, der gewünschten Wirkungsdauer, des Wirkungsortes sowie der Vermeidung von Arzneistoff-Hilfsstoff-Inkompatibilitaten von besonderer Bedeutung. Es obliegt daher dem Fachmann, anhand bekannter Stoff-und Verfahrensparameter in an sich trivialer Weise Arzneiform, Hilfsstoffe und Herstellungs-technologie auszuwählen. Die betreffende Arzneiform soll dabei so ausgestaltet sein, daß sie zur Erzielung therapeutischer Plasmaspiegel den jeweiligen Wirkstoff in einer Menge enthalt, welche es ermöglicht, die Tagesdosis bei freisetzungsgesteuerten Systemen auf 1 bis 2 und bei anderen Arzneiformen auf bis zu 10 Einzeldosen zu verteilen. Ebenso geeignet ist eine kontinuierliche Applikation mitteis Langzeitinfusion. Zur Erzielung endothelprotektiver Effekte werden im aligemeinen lang anhaltende therapeutische Blutspiegelwerte anzustreben sein. Erfindungsgemäß können die benannten Verbindungen vor allem oral, intravenös, parenteral, sublingual oder transdermal appliziert werden.

Die jeweilige Arzneizubereitung wird bevorzugt in flüssiger oder fester Form bereitgestellt. Hierfür geeignet sind Lösungen, insbesondere zur Zubereitung von Tropfen, Injektionen, Aerosoisprays oder Pulverinhaler, des weiteren Suspensionen, Emulsionen, Sirupe, Tabletten, Filmtabletten, Dragees, Kapseln, Pellets, Pulver, Pastille, Implantate, Suppositorien, Cremes, Gele, Salben, Pflaster oder andere transdermale Systeme. Die pharmazeutischen Zubereitungen enthalten übliche galenisch einsetzbare, organische oder anorganische Träger-und Hilfsstoffe, welche selbst gegenüber den jeweiligen Wirkstoffen chemisch indifferent sein sollten. Auch die chemische Derivatisierung bei der Aufbringung auf Trägermaterialien ist eingeschlossen, dies betrifft insbesondere die Bildung von Addukten mit Zuckerderivaten wie Croscarmelosen oder Cyclodextrinen. Geeignete pharmazeutische Hilfsstoffe sind, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasser, Salziösungen, Alkohole, Pflanzenöle, Polyethylenglycole, Gelatine, Laktose, Amylose, Magnesiumstearat, Talkum, hochdisperses Siliziumdioxid, Paraffin, Fettsäuremono-und diglyceride, Cellulosederivate, Polyvinylpyrrolidon und ähnliche. Die Zubereitung kann sterilisiert und wenn notwendig mit Hifsstoffen wie Füllmitteln, Bindemitteln, Gleit-, Formentrenn-, Schmier-, Zerfalls-, Feuchthalte-, Adsorbtions-oder Gegensprengmitteln, Konservierungsstoffen, Stabilisatoren, Emulgatoren, Lösungsvermittlern, Salzen zur Beeinflussung des osmotischen Drucks, Pufferlösungen, Farb-, Duft-, Aroma-oder Süßstoffen versetzt sein. Der pharmazeutischen Fachmann wird anhand der jeweiligen Stoffparameter eine geeignete Auswahl zur Vermeidung von Arzneistoff-Hilfsstoff-Inkompatibilitäten treffen.

Ein besonderer Vorteil einer Reihe der beschriebenen Verbindungen liegt darin begründet, daß sie

in Form deuterierter Analoga vorliegen, dies betrifft sowohl die Ausgangs-und Zwischenprodukte, als auch die letztendlichen Zielprodukte. Durch sie und die weiteren beschriebenen Verbindungen wurden erstmals Substanzen bereitgestellt, mit denen, besonders unter Verzicht auf radioaktive Markierung, generell die Resorption, Verteilung, der Metabolismus und die Ausscheidung von vom Pentaerythrit abgeleiteten Wirkstoffen bioanalytisch, pharmakokinetisch, pharmakodynamisch und diagnostisch untersucht werden kann. Damit liegen auch die deuterierten Ausgangs-und Zwischenprodukte sowie teil-oder vollmarkiertes PETN selbst und deren Verwendung im Umfang der Erfindung.

Eine Reihe der vorstehend beschriebenen Verbindungen zeichnet sich im Gegensatz zu vielen bekannten und therapeutisch angewandten organischen Saipetersäureestern durch eine erstaunliche Hydrophilie aus, was ihre galenische Verarbeitung erst ermöglicht, vereinfacht oder sicherer macht, da insbesondere auf den Einsatz organischer Lösungsmittel bei der Hertstellung pharmazeutischer Präparationen weitgehend verzichtet werden kann. Sie sind daher auch für eine Verwendung in Sprays und Dosieraerosolen sowie in Lösungen allgemein besonders geeignet. Es wurde weiterhin gefunden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen überraschenderweise die gewünschten Eigenschaften als Prodrugs aufweisen. Mit der dargelegten Erfindung werden somit verbesserte und erheblich erweiterte therapeutische Möglichkeiten eröffnet, pathologischen Situationen wie Herz-und Gefäßerkrankungen, insbesondere die koronare Herzkrankheit, Gefäßstenosen und Durchblutungsstörungen der peripheren Arterien, Hypertonie, Mikro-und Makroangiopathien im Rahmen des Diabetes mellitus, Atherosklerose, oxidative Stresszustände in Gefäßen und Geweben sowie die daraus resultierenden Folgekrankheiten, weiterhin erektile Dysfunktion, erhöhten Augeninnendruck, Dysmenorrhoe, dysfunktionelle uterine Blutungen, Dysfunktionen der uterinen Kontraktilität wie vorzeitig einsetzende Wehentätigkeit, Klimakteriumsbeschwerden oder Inkontinenz zu behandein.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung hinsichtlich ihres Wesens und ihrer Ausführung näher erläutern, ohne sie jedoch in ihrem Umfang zu beschränken.

Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung hinsichtlich ihres Wesens und ihrer Ausführung näher erläutern, ohne sie jedoch in ihrem Umfang zu beschränken.

Ausführungsbeispiele Beispiel 1 Pentaerythrityltrinitrat (PETriN) 158 g (0,5 Mol) PETN werden in einem Gemisch von 300 ml Dioxan und 300 ml Ethanoi unter Sieden gelöst und während 1 Stunde portionsweise mit verschiedenen Mengen wäßriger Hydrazinhydrat-Lösung (1,5-4 mol) versetzt. Danach wird das Reaktionsgemisch noch 2,5 Stunden unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Die Lösungsmittel werden bei 15 mm Hg abgedunstet und der Rückstand, je nach Bedarf, mehrmals mit 100 ml Portionen Wasser ausgeschüttelt, bis sich beim Ausschütteln das Volumen der Oischicht nicht mehr verringert. Die wäßrigen Auszüge (A) werden gesammelt und die verbliebene blige Schicht im doppelten Volumen Ethanol gelöst. Die eventuell ausgeschiedene weiße Fallung von PETN wird nach 24 Stunden abfiltriert ; Fp = 132°C, Stickstoffgehalt : 17,35 % ; Fp 141 °C (2x Aceton) ; Stickstoffgehalt : entspricht. Aus dem Filtrat wird bei 15 mm Hg Ethanol abgedunstet. Der viskose, ölige Rückstand besteht aus dem rohen PETriN ; Stickstoffgehalt : entspricht.

Beispiel 2 Pentaerythrityidinitrat (PEDN) und Pentaerythritylmononitrat (PEMN) Die vereinigten wäßrigen Auszüge A gemäß Beispiel 1 werden dreimal mit Ether ausgeschüttelt und aus der von der wäßrigen Schicht B abgetrennten Etherschicht nach Trocknen über wasserfreiem Na2SO4 der Ether abgedunstet. Der sehr viskose, ölige Eindampfrückstand besteht aus rohem PEDN. Der wäßrige Anteil B, der neben dem PEMN und Pentaerythrit (PE) Denitrierungsprodukte, hauptsächlich Hydrazinnitrit, enthäit, wird bis zum Aufhören der Gasentwicklung (N2, N20, NO, N3H) sukzessiv mit 2N H2SO4 angesäuert, dann bei 20 mm Hg bis zur einsetzenden Abscheidung fester Produkte eingeengt und ausgeethert. Die nach Abdunsten des Ethers verbliebene kristalline Substanz vom Fp 62°C ist rohes PEMN. Danach wird mit kaltem Chloroform gewaschen und aus Chloroform umkristallisiert. Fp 79°C (HCC13) ; Stickstoffgehalt : entspricht.

Beispiel 3 Pentaerythrityltrinitratacetat (PETriNAc) und Pentaerythritdinitratdiacetat (PEDNDAc) <BR> <BR> <BR> Zu 135,5 g (0,5 Mol) rohem PETriN [bzw. 56,5 g (0,25 Mol) PEDN] wird unter Kühlen und Rühren ein Gemisch von 50 ml Acetanhydrid und 20 mi Acetylchlorid anteilsweise zugefügt. Das nach der Reaktion erstarrte Gemisch wird zweimal mit 50 ml Ethanol verrührt und abgesaugt. In beiden Fallen werden farblose Kristalle erhalten.

PETriNAc : Fp 89°C (2x Ethanol) ; Ausbeute : 77 % ; Stickstoffgehalt : entspricht.

PEDNDAc : Fp 47°C (2x Ethanol) ; Ausbeute : 72 % ; Stickstoffgehalt : entspricht.

Beispiel 4 Pentaerythrityltrinitrat (PETriN) und Pentaerythritdinitrat (PEDN) 104,4 g (0,3 Mol) PETriNAc oder 51,7 g (0,15 Mol) PEDNDAc werden in 400 ml Ethanol heiß

gelöst, eine Lösung von 1,5 g NaOH in 50 ml Ethanol zugefügt und das azeotrope Gemisch Ethanol-Ethylacetat (Kp760 71,8°C) abdestilliert. Nach Beendigung der Ethylacetat-Bildung werden weitere 1, 5 g NaOH in 50 ml Ethanol zugefügt und wieder so lange fraktioniert, bis weiteres Ethylacetat nicht mehr übergeht. Dann wird das Ethanol bei 15 mm Hg abgedunstet und der Rückstand im Falle von PETriN dreimal mit 20 ml Wasser ausgeschüttelt und im Falle von PEDN mit 100 ml Wasser verrührt und dreimal ausgeethert. Nach Trocknen im Vakuum bzw. Entfernen des Ethers verbleiben die reinen Substanzen PETriN bzw. PEDN als farblose viskose Flüssigkeiten, die im Vakuum über Pz05 getrocknet werden.

PETriN : Stickstoffgehalt : entspricht.

PEDN : Stickstoffgehalt : entspricht.

Beispiel 5 Pentaerythrityltrinitrat # H2O (PETriN/3 H20) PETriN erhalten nach Beispiel 4 wird mit Wasser gewaschen und anschließend mit 100 mi Wasser verrührt und danach bei nicht höherer Temperatur als 20°C bis zum nächsten Tag stehen gelassen.

Nach dem Absaugen und Trocknen werden an der Luft beständige, farblose Kristalle erhalten. Fp 32°C ; Wassergehalt : (Karl-Fischer-Methode) entspricht, nach Vakuumtrocknung bei 60 °C.

Beispiel 6 Pentaerythrityltrinitrat (PETriN) PETriN wird dargestellt durch Nitrierung von Pentaerythrit mit HN03 (95 % ig) in Gegenwart von Harnstoff.

Beispiel 7 Pentaerythrityidinitrat (PEDN) und Pentaerythritylmononitrat (PEMN) PEDN und PEMN werden dargestellt aus PETriN durch Hydrazinolyse (4 mol NH2NH2 (50 % ig)) mit anschließender säulenchromatographischer Trennung des 1 : 1-Gemisches.

Beispiel 8 Heptadeuteropentaerythrit (D7-PE) <BR> <BR> <BR> 1,96 g Calciumoxid wird mit 42,28 g D2-Formalin (18,5 Gew.-% in Deuteriumoxid) in einem 100-ml- Dreihalskolben mit Rückflußkühler vorgelegt. Dazu tropft man eine Lösung von 2,92 ml Acetaldehyd (frisch destilliert) in 20 ml Deuteriumoxid, so daß die Temperatur unter 15 °C bleibt.

Die Lösung wird langsam auf 50°C erwärmt und es wird 3 Stunden bei dieser Temperatur gerührt.

Dabei findet nach 90 Minuten ein Farbumschlag nach gelb statt. Die Lösung wird auf <BR> <BR> <BR> Raumtemperatur gebracht, filtriert, das Filtrat wird mit konz. Salzsäure auf pH 6 gebracht, mit 0,5 g Aktivkohle versetzt und 5 Minuten lang gerührt. Die Lösung wird am Rotavapor bei 40°C eingeengt, bis die ersten Kristalle ausfallen. Diese werden heiß über eine Glasfritte abfiltriert und die Lösung 2 h bei 0°C stehengelassen. Die Kristalle werden erneut abgesaugt und die Lösung weiter eingeengt.

Das Filtrat wird über Nacht bei 0°C stehengelassen, und ebenfalls abgesaugt. Man erhält insgesamt <BR> <BR> <BR> 5,19 g (69 % der Theorie) farblos kristallines Produkt vom Fp 215 °C, (Zers.), löslich in Wasser und

Methanol, unlöslich in Chloroform. DC, Tabelle 1.

Beispiel 9 Pentaerythritylmonoacetat (PEMAc) 5,0 g pulverisiertes Pentaerythrit wird in 90 ml N, N-Dimethylformamid aufgeschlämmt und unter Rühren mit 3,5 mi Essigsäureanhydrid versetzt. Es wird 5 Stunden unter Rückfluß (150 °C) gekocht, wobei eine klare bräunliche Lösung entsteht. Anschließend wird der Ansatz am Rotavapor bei einer Badtemperatur von ca. 70 °C und ca. 1 Torr bis zur Trockene eingeengt. Der ölige Rückstand (6,6 g = 100,9 % d. Th.) wird in 66 ml Aceton gelöst und die unlöslichen Bestandteile abgesaugt (1,6 g). Die Aceton-Lösung engt man erneut am Rotavapor bis zur Trockene ein. Der ölige Rückstand wird erneut in 50 ml Aceton gelöst und die unlöslichen Bestandteile abgesaugt (0,2 g). Die Aceton-Lösung wird nach Klärung mit 1,0 g pulverisierter Aktivkohle und Filtration am Rotavapor bis zur Trockene eingeengt. Der 6lige Rückstand wird in 25moi Ethylacetat gelöst und die filtrierte Lösung nach Animpfen mit Pentaerythritylmonoacetat-Kristallen bei ca.-30 °C in den Kühischrank gestellt. Nach Stehen über Nacht im Kühlschrank werden die Kristalle abgesaugt, mit Diethylether gewaschen und anschließend im Vakuumtrockenschrank bei Raumtemperatur und ca.

1 Torr bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Das erhaltene (1,45 g) Pentaerythritylmonoacetat wird wie zuvor aus 12 ml Ethylacetat rekristallisiert und getrocknet. Ausbeute 1,0 g (15,3 %) Pentaerythritylmonoacetat (Reinheit > 95 %/DC/NMR), DC und Fp, Tabelle 1.

Beispiel 10 <BR> <BR> <BR> D7-Pentaerythritylmonoacetat (D7-PEMAc)<BR> <BR> <BR> <BR> 2,5 g pulverisierter D7-Pentaerythrit wird in 75 ml N, N-Dimethylformamid suspendiert und auf ca 70 °C erwärmt. Zu dieser Aufschlämmung werden tropfenweise unter Rühren 1,73 ml Essigsäureanhydrid zugegeben. Nach 70 Std Rühren bei 60 °C und Abkühlen auf Raumtemperatur. werden die unlöslichen Bestandteile (1,14 g) abgesaugt und die klare Lösung am Rotavapor bei einer Badtemperatur von ca. 75 °C und ca. 0,1 Torr bis zur Trockene eingeengt. Der ölige Rückstand wird in Aceton gelöst, erneut filtriert und eingeengt. Das erhaltene farblose Öl (1,09 g, 33,6 % d. Th.) wird in einer Mischung aus 3,2 ml Methanol und 4,8 ml Wasser gelöst und über eine RP 8-Säule säulenchromatografisch gereinigt. Die zweite Fraktion wird am Rotavapor bis zur Trockene eingeengt und zweimal aus Ethanol/Wasser umkristallisiert ; Ausbeute : 0,265 g (8.2 %), farblose Kristalle von D7-Pentaerythritylmonoacetat, Reinheit > 95 % (DC/NMR). DC und Fp, Tabelle 1.

Beispiel 11 Pentaerythrityltrinitratacetat (PETriNAc) 3,6 g Pentaerythritylmonoacetat werden in 50 ml CH2CI2 und 10 ml Essigsäure bei Raumtemperatur gelöst. Die leicht trübe Lösung wirde filtriert, das Filtrat mit 50 ml CH2CI2 verdünnt und auf ca. 3 °C gekuhlt. Hierzu werden unter Rühren und Eisbadkühlung 4,3 ml HN03 100 % ig so zugetropft, daß die Temperatur 5 °C nicht übersteigt. Anschließend werden 9,1 ml Essigsäureanhydrid (100 % ig) ebenfalls so zugetropft, daß die Temperatur unter 5 °C bleibt. Nach

Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wird die Reaktionslösung auf 50 ml Eiswasser gegeben und verrührt. Die CH2CI2-Phase wird abgetrennt und nacheinander dreimal mit je 20 ml 5 % iger wässriger NaHCO3 Lösung und 20 ml H20 gewaschen. Der über wasserfreiem MgSO4 getrocknete CH2CI2-Extrakt engt man bis auf ein Volumen von 60 mi ein. Hiervon wird ein Aliquot zur Ausbeutebestimmung am Rotavapor bis zur Gewichtskonstanz eingeengt. Auswaage sowie DC- <BR> <BR> <BR> und NMR-Quantifizierung ergibt eine Gesamtausbeute von 6,32 g (99 % d. Th.), Reinheit > 98 %.

Beim Kühtstetten der Dichlormethan-Lösung wird farblos kristallines PETriNAc erhalten. Fp und DC, Tabelle 1.

Beispiel 12 D7-Pentaerythrityltrinitratacetat (D7-PETriNAc) 265,0 mg D7-Pentaerythrityimonoacetat werden wie oben für PETriNAc beschrieben zu D7- PETriNAc umgesetzt, Ausbeute 450,9 mg (98 % d. Th.), farblose Kristalle, Reinheit (DC) > 95 %.

Beispiel 13 Pentaerythrityltrinitrat(PETriN) <BR> <BR> <BR> Zu einer Lösung von 6,0 g Pentaerythrityltrinitratacetat in 60 ml Tetrahydrofuran werden 50 ml<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Methanol gegeben und auf ca. 5 °C gekühit. Hierzu werden unter Rühren 4,2 g einer frisch<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> hergestellten Natriummetylatlösung (hergestellt durch Lösen von 2,3 g Natriummetall in 107,3 g<BR> <BR> <BR> <BR> <BR> absolutem Methanol) gegeben. Nach einem Tag werden erneut 4,2 g einer frisch hergestellten Natriummetylatlösung zugefügt. Nach einer weiteren Std. Reaktionszeit bei Raumtemperatur ist im DC kein Edukt mehr nachweisbar. Die mit 0,7 ml 37 % iger HCI neutralisierte Reaktionslösung wird am Rotavapor vorsichtig bis auf ein Volumen von 10 ml eingeengt. Diese Lösung wird mit 100 ml Ethylacetat versetzt und erneut wie zuvor am Rotavapor bei max. 40 °C Badtemperatur und einem Vakuum von ca. 120 mbar bis auf ein Volumen von ca. 10 ml eingeengt. Diese Lösung wird mit 100 ml Ethylacetat verdünnt und nacheinander je einmal mit 30 mi 1 N HCI, 30 ml 5 % iger NaHCO3- Lösung und zweimal mit je 30 ml 20 % iger NaCI-Lösung gewaschen. Der über wasserfreiem MgS04 getrocknete Ethylacetatextrakt wird bis auf ein Volumen von 44 ml eingeengt. Hiervon wird ein Aliquot zur Ausbeutebestimmung am Rotavapor bis zur Gewichtskonstanz eingeengt. Rohausbeute <BR> <BR> <BR> hochgerechnet auf Gesamtansatz (DC/NMR) : 4,95 g PETriN = 95,3 % d. Th. Eine analytische Probe wurde durch Säulenchromatografie an Kieselgel in 66 % Ausbeute rein erhalten, farbloses Öl, Reinheit (DC/NMR) > 95 %.

Beispiel 14 D7-Pentaerythrityltrinitrat (D7-PETriN) D7-Pentaerythrityltrinitrat-acetat (450 mg) wird wie im oben beschriebenen Beispiel mit Methanol/Natriummethanolat deacetyliert und aufgearbeitet. Es werden 0,33 g D7-PETriN (84 % Rohausbeute, Reinheit 90 %) erhalten. Die säutenchromatografische Reinigung, wie voranstehend beschrieben, liefert 303,7 mg (77 % d. Th.) farblos öliges Produkt der Reinheit

> 99 %.

Beispiel 15 Pentaerythrityltrinitrat-glucuronidmethylester-triacetat (PETriN-G-Me-TriAc) Eine Lösung von Pentaeryttrinitrat (11,7 mmol) in Ethylacetat werden mit 100 ml Toluol versetzt und am Rotavapor bei max. 40 °C Badtemperatur auf ein Volumen von ca. 40 mi eingeengt. Diese Lösung versetzt man mit 100 ml Toluol und engt erneut wie zuvor beschrieben bis auf ein Volumen von ca. 20 ml ein. (ergibt 18,3 g Lösung). 5,80 g 2,3,4-Tri-O-acetyl-1-brom-a-D-glucuronsäure- methylester werden in 63 mi Toluol gelöst und auf-30 °C gekühit. Hierzu wird die Pentaeryttrinitrat- Lösung und 50 ml CH2CI2 gegeben. Unter N2-Begasung und Ethanol Trockeneis Kühlung wird in 20 Min. unter Rühren eine Lösung von 3,75 g Silbertrifluormethansulfonat in 40 mi Toluol bei-30 °C zugetropft. Dabei fälit ein weißer Niederschlag aus. Es wird noch 40 Min. unter Rühren bei-25 °C nachreagieren lassen. Dann werden 1,22 ml Pyridin (15,0 mmol), gelöst in 10 ml Ethylacetat, zugetropft und der Ansatz mit 400 ml Ethylacetat versetzt. Die unlöslichen Bestandteile werden abfiltriert und die klare Lösung wird nacheinander je einmal mit 80 ml 5 % iger Na2S203-Lösung, 80 ml 5 % iger NaHC03-Lösung und zweimal mit je 80 mi 20 % iger NaCi-Lösung gewaschen. Nach dem Trocknen (Natriumsulfat) wirde filtriert, eingeengt und an Kieselgel säulenchromatografisch gereinigt (Elutionsmittel n-Hexan/Ethylacetat, 70/30). Man erhält 2,14 g (31,1 % d. Th.) Rohprodukt, das nach Umkristallisation aus Ethylacetat/Hexan 1, Og (14,5 % d. Th.) farblos kristallines PETriN- G-Me-TriAc in einer Reinheit (DC/NMR) > 95 % iiefert. Fp und DC, Tabelle 1.

Beispiel 16 D7-Pentaerythrityltrinitrat-glucuronidmethylester-triacetat (D7-PETriN-G-Me-TriAc) In der voranstehend beschriebenen Weise werden 1,09 mmol D7-PETriN umgesetzt, aufgearbeitet und durch Säulenchromatographie und Umkristallisation gereinigt, man erhält schließlich 80,1 mg (12,4 % d. Th.) farbloser Kristalle (Reinheit > 98 %) ; Fp und DC, Tabelle 1.

Beispiel 17 Pentaerythrityltrinitrat-glucuronid-Natrium-Salz (PETriN-G-Na-Salz) Zu einer Lösung von 653,5 mg Pentaerythrityltrinitrat-glucuronidmethylester-triacetat in 8,0 ml Chloroform und 8,0 ml Methanol werden unter Rühren und Stickstoffbegasung bei ca. 10 °C 2930 mg Natriummetylatlösung (bereitet aus 351,6 mg Natriummetall in 13,45 g absolutem Methanol) zugetropft, wobei sich die Lösung heligelb verfärbt. Nach DC ist nach 30 Min. kein Edukt mehr nachweisbar (Abspaltung der Acetatgruppen). Nach 30 Min. bei Raumtemperatur wird der Ansatz bis zur Trockene eingeengt und der verbleibende Rückstand in 8,0 ml Methanol und 8,0 mi Wasser gelost. Nach DC ist nach 30 Min. nur noch eine Spur Edukt nachweisbar (Verseifung des Methylesters, Bildung des Natrium-Salzes). Die Reaktionsiösung wird dann direkt über eine RP- Saute ODS mit einem Eluenten von 50 % Methanol und 50 % Wasser getrennt. Die vereinigten Fraktionen des zweiten UV-und RI-Peaks ergeben nach Einengen am Rotavapor als Rohprodukt 504,4 mg (96,6 % d. Th.) feste weiße Substanz in einer Reinheit (NMR) > 60 %. Eine analytische Probe (> 94 % Reinheit) wird durch Umkristallisation aus Methanol/isopropylalkohol erhalten. DC

und Fp, Tabelle 1.

Beispiel 18 D7-Pentaerythrityltrinitrat-glucuronid-Natrium-Salz (D7-PETriN-G-Na-Salz) In der voranstehend beschriebenen Weise werden 80 mg D7-PETriN-G-Me-TriAc zu 33,3 mg D7- Pentaerythrityltrinitrat-glucuronid Natriumsalz in 52 % Ausbeute d. Th. umgesetzt, das nach Umkristallisation wie beschrieben > 98 % reines (DC) D7-PETri-G-Na-Salz lieferte.

DC und Fp, Tabelle 1.

Beispiel 19 10 mg PETri-G-Na-Salz werden in 25 ml VE-Wasser gelost. Diese Lösung wird dreimal mit je 25 ml Ethylacetat p. A. extrahiert. Die einzelnen Extrakte werden am Rotavapor bis zur Trockene eingeengt. Die Kolben werden jeweils mit 1,0 ml Methanol ausgewaschen und von diesen Lösungen je 10 ; J dünnschichtchromatographisch untersucht. In den drei Ethylacetatextrakten wird PETri-G- Na-Salz nachgewiesen. Vergleichssubstanzlösungen (je 1 ) : 5,0 mg PETri-G-Na-Salz, PEDN sowie PEMN gelöst in 1,0 mi Methanol ; 5,0 mg PE gelost in 0,5 mi VE-Wasser und 0,5 mi Methanol ; DC-Bedingungen : DC-Platte : KG 60 F254nm 10 x 20 cm (E. Merck) ; Flie#mittel : Ethylacetat, Eisessig, Methanol und Wasser 15/1/2/2 (Vol./Vol.) ; Sprühreagenz : alk. KMn04-Lösung (für PE) ; A.) methanolische Zn-Lösung, B.) je 0,5% 2-Naphthylamin und Sulfanilsäure gelöst in 30 % iger Essigsäure (für PE-Nitrate).

Beispiel 20 Untersuchung der pharmakologischen Wirkung der Verbindungen : a) Die Untersuchung wird durchgeführt an kultivierten Zellen (RFL-6-Fibroplasten, LLC-PK1- Epithelzellen), die als Modell zur Charakterisierung der Wirk-und Toleranzprofile von NO- Donoren bekannt sind (Bennett et al., J. Pharmacol. Ther. 250 (1989), 316 ; Schröder et al., J.

Appl. Cardiol. 2 (1987), 301 ; J. Pharmacol. Exp. Ther. 245 (1988), 413 ; Naunyn Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 342 (1990), 616 ; J. Pharmacol. Exp. Ther. 262 (1992), 298 ; Adv. Drug Res., 28 (1996), 253). Die intrazelluräre Akkumulation von cGMP als Parameter der Nitratwirkung und-bioaktivierung wird mit Hilfe eines Radioimmunoassays gemessen. Mit organischen Nitraten (GTN, ISDN, ISMN und PETN) durchgeführte Referenzversuche (1 Ils) zeigen, daß PETN eine starke Stimulation der intrazellulären cGMP-Bildung hervorruft, die über der von GTN und ISDN liegt. ISMN führt zu keiner Veränderung der basalen cGMP- Spiegel, ebenso wie PEMN. PETriN, PEDN und PETriNAc rufen dem PETN vergleichbare Effekte hervor. Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen im untersuchten Konzentrationsbereich (10 nm-10 IlM) keine Wirkungen auf intrazelluläre cGMP-Spiegel, sie erfullen damit die idealen Bedingungen die an Prodrugs bzw."slow release"Depots hochwirksamer Verbindungen gestellt werden.

b) Die thrombozytenaggregations-und thrombenbildungshemmende Wirkung der Verbindungen wird bestimmt nach der Methode von Rehse et al. (Arch. Pharm. 324,301-305 (1991) ; Arch.

Pharm. Pharm. Med. Chem. 329,535 (1996)), welche als Modell zur Beschreibung antikoagulanter sowie antithrombotischer Eigenschaften etabliert ist. c) Die endothelprotektive Wirkung der Verbindungen wird bestimmt nach der in DE-A1-4410997 beschriebenen Methode von Noack und Kojda.

Beispiel 21 Eine typische Tablette hat die Zusammensetzung : Wirkstoff x mg Laktose DAB 10 137 mg Kartoffelstärke DAB 10 80 mg Gelatine DAB 10 3 mg Talkum DAB 10 22 mg Magnesiumstearat DAB 10 5 mg Siliziumdioxid, hochdispers DAB 10 6 mg Wirkstoff : x mg a) PETriN-G-Me-TriAc 20 mg b) PETriN-G-Me-TriAc 80 mg c) PETriN-G-Me-TriAc 160 mg d) PETriN-G-Na-Salz 20 mg e) PETriN-G-Na-Salz 80 mg f) PETriN-G-Na-Salz 160 mg Beispiel 22 Ein Pumpspray hat einen Gehalt von : a) PETriN-G-Na-Salz 0,05 Gew.-% in Wasser b) PETriN-G-Na-Salz 0,3 Gew.-% in Wasser c) PETriN-G-Na-Salz 5 Gew.-% in Wasser d) PETriN-G-Na-Salz 10 Gew.-% in Wasser Tabelle 1: Identifikation der Verbindungen Beispiel Substanz löslich in Fp [°C] DC1) 1H-NMR 8 D7-Pentaerythrit Wasser 215, zers. 0,93 + 9 Pentaerythritylmonoacetat (PEMAc) MeOH, EtOH 70 0,85 + 10 D7-Pentaerythritylmonoacetat (D7-PEMAc) MeOH, EtOH 66-68 0,84 + 11 Pentaerythrityltrinitrat-acetat (PETriNAc) Aceton, HCCl3 DSC 0,31 + 12 D7-Pentaerythrityltrinitrat-acetat (D7-PETriNAc) Aceton, HCCl3 DSC 0,30 + 13 Pentaerythrityltrinitrat (PETriN) EtOH, Aceton ÖI 0,38 + 14 D7-Pentaerythrityltrinitrat (D7-PETriN) EtOH, Aceton ÖI 0,36 + 15 PETriN-G-Me-TriAc EtOH, Aceton, 132 0,16 + HCCl3 16 D7-PETriN-G-Me-TriAc EtOH, Aceton, 129-131 0,17 + HCCl3 17 PETriN-G-Na-Salz Wasser, MeOH 148, zers. 0,62 + 18 D7-PETriN-G-Na-Salz Wasser, MeOH 144-146 0,61 + 1)<BR> Flie#mittel: Methanol/Wasser (70:30, Vol./Vol.);<BR> stationäre Phase: RP-18 F254, ODS Kieselgel (E. Merck)<BR> Detektion: H2SO4/140 °C; KMnO4-Lösung; Nitrat-Reagenz