DE10054687A1 - Inhibitoren von Transglutaminasen - Google Patents

Inhibitoren von Transglutaminasen

Info

Publication number
DE10054687A1
DE10054687A1 DE10054687A DE10054687A DE10054687A1 DE 10054687 A1 DE10054687 A1 DE 10054687A1 DE 10054687 A DE10054687 A DE 10054687A DE 10054687 A DE10054687 A DE 10054687A DE 10054687 A1 DE10054687 A1 DE 10054687A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alkyl
transglutaminase
group
chemical compound
heterocycle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10054687A
Other languages
English (en)
Inventor
Hans-Lothar Fuchsbauer
Ralf Pasternack
Jens Zotzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
N Zyme Biotec GmbH
Original Assignee
N Zyme Biotec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by N Zyme Biotec GmbH filed Critical N Zyme Biotec GmbH
Priority to DE10054687A priority Critical patent/DE10054687A1/de
Priority to PCT/EP2001/012727 priority patent/WO2002036798A2/de
Priority to DE20121865U priority patent/DE20121865U1/de
Priority to US10/004,110 priority patent/US20020132776A1/en
Priority to AU2002214038A priority patent/AU2002214038A1/en
Publication of DE10054687A1 publication Critical patent/DE10054687A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/06—Linear peptides containing only normal peptide links having 5 to 11 amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00—Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06—Dipeptides
    • C07K5/06008—Dipeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/06017—Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/06034—Dipeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing 2 to 4 carbon atoms
    • C07K5/06052—Val-amino acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06—Dipeptides
    • C07K5/06104—Dipeptides with the first amino acid being acidic
    • C07K5/06113—Asp- or Asn-amino acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/06—Dipeptides
    • C07K5/06191—Dipeptides containing heteroatoms different from O, S, or N
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/08—Tripeptides
    • C07K5/0802—Tripeptides with the first amino acid being neutral
    • C07K5/0804—Tripeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic
    • C07K5/081—Tripeptides with the first amino acid being neutral and aliphatic the side chain containing O or S as heteroatoms, e.g. Cys, Ser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/08—Tripeptides
    • C07K5/0815—Tripeptides with the first amino acid being basic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K5/00—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04—Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/08—Tripeptides
    • C07K5/0827—Tripeptides containing heteroatoms different from O, S, or N
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine chemische Verbindung der Formel (I): DOLLAR F1 worin R·1· bedeutet: DOLLAR F2 oder DOLLAR F3 R·2· H, Alkyl, das wahlweise mit Halogen oder N¶2¶ substituiert sein kann, oder NH¶2¶ bedeutet; DOLLAR A m und o 0 bis 3 und n 0 oder 1 bedeuten; DOLLAR A a¶p¶, b¶q¶ und c¶r¶ Aminosäureketten und p, q und r die Anzahl der Aminosäuren bedeuten, wobei a und/oder b und/oder c ebenfalls mindestens eine Seitenkette, dargestellt durch (CH¶2¶)¶m¶Y¶n¶(CH¶2¶)¶o¶C(Z)R·2·, enthalten können, wobei Y, Z, R·2·, m, n und o die gleiche Bedeutung wie in Formel (I) besitzen, und p, q und r gleich oder unterschiedlich sein können und eine ganze Zahl von 0 bis 1000 bedeuten; DOLLAR A R·3· und R·4· unabhängig voneinander H, Alkyl, Aryl, einen Heterozyklus, eine Aminoschutzgruppe oder eine Carboxyschutzgruppe bedeuten; DOLLAR A R·5· und R·6· unabhängig voneinander Alkyl, das mindestens ein Heteroatom, ausgewählt aus N, O und S, enthalten kann, Aryl oder eine Heterozyklus bedeuten; DOLLAR A X eine Methingruppe, ein Stickstoff- oder Phosphoratom bedeutet; DOLLAR A Y ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine NH-Gruppe bedeutet; und DOLLAR A Z ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine NR·7·-Gruppe bedeutet, wobei R·7· H, Alkyl, Aryl, einen Heterozyklus, O-Alkyl, O-Aryl, O-Heterozyklus, NR¶2¶ oder NHCONR¶2¶ bedeutet, wobei R, H, Alkyl oder Aryl oder einen Heterozyklus bedeutet, sowie deren Verwendung als Inhibitor von Transglutaminasen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft chemische Verbindungen als eine neue Klasse spezifischer Inhibitoren von Transglutaminasen sowie pharmazeutische Zusammen­ setzungen, die diese Verbindungen enthalten. Die chemischen Verbindungen sind als Inhibitoren von Transglutaminasen geeignet und können zur Behandlung von verschiedenen Krankheiten, bei denen Transglutaminasen eine entscheidende Rolle spielen, verwendet werden.
Die medizinische Relevanz von Transglutaminasen und der von ihnen katalysierten Vernetzungsreaktion bei Krankheiten wurde bereits vielfach erkannt und ist einge­ hend in der einschlägigen Literatur beschrieben.
Beispielsweise wurde gezeigt, dass die Trübung der Linse des menschlichen Auges durch die enzymatische Vernetzung von β-Crystallin-Untereinheiten hervorgerufen wird. Die Aktivität von Gewebetransglutaminase ist dabei signifikant erhöht und re­ sultiert in der vermehrten Bildung von ε-(γ-Glutamyl)lysin-Querbrücken, die maßgeb­ lich zum Entstehen des grauen Stars (Katarakt) beitragen.
Des weiteren wird die Beteiligung von Gewebetransglutaminase an Krankheiten dis­ kutiert, die mit einer Stimulierung des Enzyms Phospholipase A2 (PLA2) assoziiert sind. Durch die von Transglutaminase katalysierte Modifizierung der Phospholipase kommt es zur Initiierung und Ausbreitung von entzündlichen Erkrankungen, insbe­ sondere bei der rheumatoiden Arthritis und bei der juvenilen chronischen Arthritis.
In jüngster Zeit richtet sich die Aufmerksamkeit auf die Bedeutung von Transglutami­ nasen bei verschiedenen neurodegenerativen Erkrankungen, speziell bei der Alz­ heimer-Krankheit. Dabei sind die Akkumulation von unlöslichen, lockenförmigen Alz­ heimerfibrillen innerhalb der Neuronen und die extrazellulären Amyloidablagerungen wichtige pathologische Kennzeichen. Die Charakterisierung dieser vernetzten Proteinpolymere sowie die erhöhte Transglutaminaseaktivität sind eindeutige Hinweise auf die ursächliche Beteiligung von Transglutaminase an der Demenz.
Bei weiteren neurologischen Leiden kommt es zum genetisch bedingten Einschub von Glutaminoligomeren in im Gehirn lokalisierte Proteine, die dadurch zu Transglu­ taminasesubstraten werden. Beispielhaft soll an dieser Stelle Chorea Huntington (Veitstanz) angeführt werden. Es kommt zu einer Vernetzung durch ebenfalls im Ge­ hirn lokalisierte Gewebetransglutaminasen, resultierend in unlöslichen Aggregaten, die nach dem momentanen Stand der medizinisch-wissenschaftlichen Literatur ur­ sächlich für diese Erkrankungen sein könnten.
Ein weiterer sehr interessanter Ansatzpunkt ist es, gezielt Transglutaminase von pa­ rasitären Nematoden zu inhibieren. Das Enzym, das erst kürzlich sequenziert und eingehend charakterisiert wurde, spielt eine essentielle Rolle bei der Entwicklung der Fadenwürmer. Es gibt bereits vielversprechende Untersuchungen, bei denen mit vergleichsweise unspezifischen Inhibitoren das Wachstum und das Überleben der Nematoden reduziert wurde.
Die Beteiligung von Transglutaminasen an der Apoptose, bei der Blutgerinnung, bei der Entstehung von Akne, bei Krebs, bei Infektionen mit HIV und Psoriasis verdeutli­ chen eindrucksvoll den Bedarf an spezifischen Inhibitoren für den pharmazeutischen Einsatz.
Die von Transglutaminasen katalysierte Reaktion ist nachfolgend vereinfacht darge­ stellt. Die γ-Carboxamidgruppe von proteingebundenem Glutamin wird unter Freiset­ zung von Ammoniak auf ein primäres Amin übertragen. Wenn als Glutamylakzeptor die ε-Aminofunktion eines ebenfalls proteingebundenen Lysins fungiert, resultiert entsprechend eine inter- bzw. intramolekulare Isopeptidbindung, abhängig davon, ob eine zweite oder dieselbe Peptidkette als Amindonor beteiligt ist.
Kovalente Verknüpfung der Seitenketten von Glutamin und Lysin durch eine Transglutaminase
Die ε-(γ-Glutamyl)lysin-Isopeptidbindungen in Proteinaggregaten werden in vivo nicht durch Proteasen hydrolysiert. Dementsprechend ist die durch Transglutaminasen katalysierte Vernetzung nach heutigem Kenntnisstand irreversibel.
Für die Inhibierung von Transglutaminasen existieren bereits zahlreiche Verbindun­ gen, die allerdings nicht oder nur wenig zwischen den bekannten Transglutaminasen unterscheiden. Deshalb werden diese Hemmstoffe hier als unspezifisch bezeichnet. Eine Inhibierung erfolgt in der Regel dadurch, dass die Aminosäuren im Aktivzentrum reversibel oder irreversibel blockiert werden (in erster Linie wird ein für die Transglu­ taminase essentielles Cystein modifiziert), nach Ausbildung des Acyl-Enzym- Komplexes die Bindungsstelle für peptidgebundenes Lysin durch ein Amin besetzt wird, und die für die katalytische Aktivität essentiellen Ca2+-Ionen komplexiert werden oder durch oxidative Prozesse Disulfidbrücken entstehen.
Zur ersten Gruppe von Hemmstoffen gehören Iodacetamid [Folk & Cole, J. Biol. Chem. 241, 3238-3240 (1966)], N-Ethylmaleinimid, para-Chlormercuribenzoesäure [Folk & Cole, Biochim. Biophys. Acta, 122, 244-264 (1966)], Alkylisocyanate [Gross et al., J. Biol. Chem. 250, 7693-7699 (1975)] und andere Moleküle mit einem e­ lektrophilen Kohlenstoff, die mit der Thiolfunktion des Cysteins eine stabile Bindung eingehen. Nachteilig bei diesen Inhibitoren ist, dass sie unspezifisch mit einer Viel­ zahl von Thiolgruppen reagieren. Sie besitzen entsprechend ein hohes toxisches Potential, da viele andere Enzyme, wie zum Beispiel Proteasen, in gleicher Weise wie Transglutaminasen inhibiert werden können.
Nach Folk [J. Biol. Chem. 244, 3707-3713 (1969)] und Chung et al. [J. Biol. Chem. 245, 6424-6435 (1970)] entsteht die Bindungsstelle für proteingebundenes Lysin o­ der ein primäres Amin erst nach Ausbildung der Thioesterbindung zwischen dem Cystein im Aktivzentrum von Transglutaminase und einem Glutaminsubstrat durch Änderung der Proteinkonformation. Deshalb erlangen Amininhibitoren erst ihre Wir­ kung, wenn das Glutaminsubstrat an das Enzym gebunden hat. Die Anforderungen von Transglutaminasen an das Lysinsubstrat oder ein anderes Amin sind dabei ver­ gleichsweise gering. Kleine Aminoverbindungen, wie Cadaverin, Putrescin, Spermin und Spermidin (oder sogar Ammoniak, einem Reaktionsansatz zugesetzt als Ammo­ niumsalz), inhibieren die physiologische Reaktion, indem sie die entstandene Bin­ dungsstelle kompetitiv besetzen und nachfolgend selbst in das Glutaminsubstrat ein­ gebaut werden. Nachteilig ist, daß der Hemmstoff gegenüber dem natürlichen Sub­ strat deutlich höher konzentriert sein muß, damit eine signifikante Inhibierung eintritt. Zusätzlich sind Amine aufgrund des mechanistischen Ablaufs der katalysierten Re­ aktion nicht geeignet, Transglutaminasen irreversibel zu blockieren oder zwischen unterschiedlichen Transglutaminasen zu unterscheiden.
Die dritte Gruppe von Inhibitoren hat nur eine Wirkung auf Ca2+-abhängige Transglutaminasen. Sie blockieren nicht eine Aminosäure im Aktivzentrum oder an einer anderen essentiellen Stelle des Proteins, sondern fangen die für die Katalyse notwendigen bivalenten Kationen durch Komplexierung oder Ausbildung unlöslicher Salze ab. Zu diesen Verbindungen zählen beispielsweise Ethylendiamin-N,N,N',N'- tetraessigsäure (EDTA), 1,2-Bis-(2-aminoethoxy-ethan)-N,N,N',N'-tetraessigsäure (EGTA), Oxalsäure und Phosphat. Für einen pharmakologischen Einsatz sind solche Komplexbildner nicht geeignet, weil bivalente Ionen innerhalb des Organismus es­ sentiell für eine Vielzahl komplexer physiologischer Reaktionen sind.
Kupfer-II-salze wiederum inaktivieren Transglutaminasen durch Oxidation der SH- Gruppen von Cysteinresten, so dass Cystinbrücken entstehen [Boothe & Folk, J. Bi­ ol. Chem. 244, 399-405 (1969)]. Diese Hemmung betrifft vor allem solche Transglu­ taminasen, die zahlreiche freie Cysteinreste besitzen. Sie kann durch Öffnung der Cystine rückgängig gemacht werden. Nachteilig ist auch bei solchen Verbindungen, dass die pharmazeutische Anwendung von Schwermetallen, wie Kupfersalzen, mit beträchtlichen Nebenwirkungen assoziiert ist.
3,5-Substituierte 4,5-Dihydroisoxazole werden in US-A-4,912,120, US-A-4,970,297 und US-A-4,929,630 als Inhibitoren für Transglutaminasen beschrieben. Eine beson­ dere Wirkung wird ihnen bei der Hemmung von epidermaler Transglutaminase und damit bei der Behandlung von Akne zugeschrieben. Offensichtlich beruht die Wir­ kung dieser Substanzklasse auf einer Reaktion des Fünfrings mit dem Cystein im Aktivzentrum von Transglutaminase. Als problematisch ist dabei der Dihydroisoxazol­ ring anzusehen, der im Vergleich zu der Glutaminseitenkette eines Proteins aus ste­ rischen Gründen wesentlich schwieriger in das Aktivzentrum eindringen dürfte.
Zur thrombolytischen Therapie wurden Oxiranverbindungen (US-A-5,188,830) entwi­ ckelt. Diese Verbindungen sollen Blutfaktor XIII inhibieren und damit die Stabilisie­ rung manifester Blutclots verhindern. Auch wenn es naheliegt, dass humaner Faktor XIII oder eine andere Transglutaminase mit dem reaktiven Dreiring unter Ringöffnung eine stabile Bindung eingeht, erscheinen die beschriebenen Verbindungen nicht ge­ eignet, vorzugsweise mit dem Cystein im Aktivzentrum zu reagieren. Andere nukle­ ophile Gruppen an der Proteinoberfläche, wie beispielsweise Cystein- oder Lysin­ reste, dürften in gleicher Weise eine Bindung mit dem Oxiranring eingehen, mögli­ cherweise sogar bevorzugt.
US-A-4,968,713, US-A-5,019,572, US-A-5,021,440, US-A-5,030,644, US-A- 5,047,416, US-A-5,077,285, US-A-5,084,444, US-A-5,098,707, US-A-5,152,988 und US-A-5,177,092 beschreiben verschiedene Imidazol-, Pyrazol-, Triazol- und Tetra­ zolverbindungen, die ebenfalls bei der Behandlung von Thrombosen Einsatz finden sollen. Ihre Wirkungsweise ist unklar.
Auch bei anderen Hemmstoffen, die in jüngster Zeit aus biologischem Material ge­ wonnen wurden, ist die Blockierung des Aktivzentrums nicht offensichtlich. Vielmehr scheinen die Inhibitoren lediglich durch ihre Bindung 1 Wechselwirkung die Aktivität der Transglutaminase zu senken. Zum Beispiel wird in dem US-A-5,710,174 (20.01.1998) eine makrozyklische Verbindung, isoliert aus der Kulturbrühe von Peni­ cillium roseopurpureum CBS 170.95, als Faktor XIII Inhibitor identifiziert.
Es wurden auch Versuche unternommen, Glutaminpeptide mit einer vom Transglu­ taminasesubstrat abgeleiteten Sequenz als nicht toxische Inhibitoren einzusetzen [Achyuthan et al., J. Biol. Chem. 268, 21284-21292 (1993)]. Die Inhibitorwirkung der verwendeten Peptide gegen Faktor XIII war jedoch vergleichsweise gering.
In einer jüngeren Druckschrift (US-A-6,025,330) wird nun ein potenteres Polypeptid aus dem Gewebe oder Sekreten von Blutegeln offenbart, das Faktor XIII inhibiert. Hierbei handelt es sich um ein Polypeptid mit einem Molekulargewicht von 7000- 8000 Dalton. Nachteilig gegenüber niedermolekularen Inhibitoren ist die aufwendige Reinigung, die hohen Produktionskosten und die Anfälligkeit gegen proteolytischen Abbau sowie vor allem mögliche Reaktionen des Immunsystems.
Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung potente Inhibitoren von Transglutaminasen zur Verfügung zu stellen, die insbesondere zum pharmazeuti­ schen und therapeutischen Einsatz geeignet sind. Diese Inhibitoren sollen Enzyme der Transglutaminaseklasse zielgerichtet und selektiv inhibieren. Vorzugsweise soll­ ten die Inhibitoren spezifisch zwischen verschiedenen Transglutaminasen unter­ scheiden können, um die Hemmung eines bestimmten Transglutaminasetyps bei Mensch und Tier zu erreichen, ohne die Funktion der anderen körpereigenen Transglutaminasen auszuschalten. Diese chemischen Verbindungen sollten somit als potentielle Therapeutika für die Behandlung zahlreicher Krankheiten, die durch Transglutaminasen verursacht werden oder an denen diese Enzyme beteiligt sind, einsetzbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine chemische Verbindung der Formel (I):
worin R1 bedeutet:
R2 H, Alkyl, das wahlweise mit Halogen oder N2 substituiert sein kann, oder NH2 be­ deutet;
m und o 0 bis 3 und n 0 oder 1 bedeuten;
ap, bq und cr Aminosäureketten und p, q und r die Anzahl der Aminosäuren bedeuten, wobei a und/oder b und/oder c ebenfalls mindestens eine Seitenkette, dargestellt durch (CH2)mYn(CH2)oC(Z)R2, enthalten können, wobei Y, Z, R2, m, n, und o die glei­ che Bedeutung wie in Formel (I) besitzen, und p, q und r gleich oder unterschiedlich sein können und eine ganze Zahl von 0 bis 1000 bedeuten;
R3 und R4 unabhängig voneinander H, Alkyl, Aryl, einen Heterozyklus, eine Amino­ schutzgruppe oder eine Carboxyschutzgruppe bedeuten;
R5 und R6 unabhängig voneinander Alkyl, das mindestens ein Heteroatom, ausge­ wählt aus N, O und S, enthalten kann, Aryl oder einen Heterozyklus bedeuten;
X eine Methingruppe, ein Stickstoff- oder Phosphoratom bedeutet;
Y ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine NH-Gruppe bedeutet; und
Z ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine NR7-Gruppe bedeutet, wobei R7 H, Alkyl, Aryl, einen Heterozyklus, O-Alkyl, O-Aryl, O-Heterozyklus, NR2 oder NHCONR2 bedeutet, wobei R H, Alkyl, Aryl oder einen Heterozyklus bedeutet.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine pharmazeutische Zusammenset­ zung, enthaltend die chemische Verbindung der Formel (I), sowie mindestens eine weitere Komponente, ausgewählt aus mindestens einem pharmazeutisch annehmba­ ren Träger, Verdünnungsmittel, Antikoagulanz, weiteren Wirkstoff und/oder Inhibitor.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung die chemische Verbindung der Formel (I) zur Verwendung als Medikament. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung der chemischen Verbindung der Formel (I) als Inhibitor von Transglu­ taminasen.
Im folgenden werden die hierin verwendeten Begriffe näher definiert.
Halogen oder Hal bedeutet Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
Alkyl bedeutet eine verzweigte oder unverzweigte Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einschließlich Methyl (Me), Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobu­ tyl, t-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl und Octyl, wobei Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl und t-Butyl bevorzugt sind.
Aryl bedeutet eine aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 bis 10 Kohlenstoff­ atomen, z. B. Phenyl oder Naphthyl.
Ein Heterozyklus bedeutet eine 5- oder 6-gliedrige heterozyklische monozyklische Gruppe, z. B. eine Oxazol-2-yl-, Oxazol-4-yl, Oxazol-5-yl-, Ioxazol-3-yl-, Isoxazol-4-yl-, Isoxazol-5-yl-, Thiazol-2-yl-, Thiazol-4-yl-, Thiazol-5-yl-, Isothiazol-3-yl-, Isothiazol-4- yl-, Isothiazol-5-yl-, 1,2,4-Oxadiazol-3-yl-, 1,2,4-Oxadiazol-5-yl-, 1,2,4-Thiadiazol-3-yl-, 1,2,4-Thiadiazol-5-yl-, 1,2,5-Oxadiazol-3-yl-, 1,2,5-Oxadiazol-4-yl-, 1,2,5-Thiadiazol- 3-yl-, 1,2,5-Thiadiazol-4-yl-, 1-Imidazolyl-, 2-Imidazolyl-, 4-Imidazolyl-, 1-Pyrrolyl-, 2- Pyrrolyl-, 3-Pyrrolyl-, 2-Furanyl-, 3-Furanyl-, 2-Thienyl-, 3-Thienyl-, 2-Pyridyl-, 3- Pyridyl-, 4-Pyridyl-, 2-Pyrimidinyl-, 4-Pyrimidinyl-, 5-Pyrimidinyl-, 3-Pyridazinyl-, 4- Pyridazinyl-, 2-Pyrazinyl-, 1-Pyrazolyl-, 3-Pyrazolyl- und eine 4-Pyrazolyl-Gruppe.
Eine Aminoschutzgruppe ist eine übliche Aminoschutzgruppe für Aminosäuren. Bei­ spiele beinhalten eine Benzyloxycarbonyl-, 2-Chlorbenzyloxycarbonyl-, 2- Brombenzyloxycarbonyl-, tert-Butyloxycarbonyl-, pyro-Glutamyl-, Formyl-, Acetyl-, Trifluoracetyl-, Fluorenylmethoxycarbonyl-, Benzoyl-, 2-Nitrobenzoyl-, 4- Nitrobenzoyl-, 5-N,N-Dimethylaminonaphthalinsulfonyl-, 4-Methylbenzolsulfonyl-, 2- Nitrobenzolsulfonyl-, 4-Nitrobenzolsulfonyl-Gruppe.
Eine Carboxyschutzgruppe ist eine übliche Carboxyschutzgruppe für Aminosäuren. Beispiele beinhalten eine Methyl-, Ethyl-, tert-Butyl-, Benzyl-, 4-Methylbenzyl-, Ben­ zyloxymethyl-, Anisyl-, Thioanisyl-, Cresyl-, Thiocresyl-, N-Hydroxysuccinimid, Pen­ tafluorphenyl-, Diphenylmethyl-, Triphenylmethyl-, 2,4,5-Trichlorphenyl-Gruppe.
Die chemische Verbindung der Formel (I) wird im folgenden näher erläutert.
In Formel (I) bedeutet Y ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine NH- Gruppe. Vorzugsweise ist Y ein Sauerstoffatom.
In Formel (I) sind m und o 0 bis 3 und n 0 oder 1. Vorzugsweise bedeuten m 1, n 0 oder 1 und o 0 oder 1. Es ist besonders bevorzugt, dass, wenn m 1 bedeutet, n 1 und o 0 bedeutet. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass Y ein Sauerstoffatom ist. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass, wenn m 1 bedeutet, n 0 bedeutet und o 1 bedeutet.
Z in Formel (I) bedeutet ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom oder eine NR7- Gruppe, wobei R7, wie vorstehend beschrieben, definiert ist. Besonders bevorzugt ist Z ein Sauerstoffatom oder ein Schwefelatom.
R2 in Formel (I) bedeutet H, Alkyl, das wahlweise mit Halogen oder N2 substituiert sein kann, oder NH2. Vorzugsweise bedeutet R2 H, Methyl, Ethyl, t-Butyl, CH2Cl, CH2CH2Cl, CH2I oder CHN2. Besonders bevorzugt bedeutet R2 H, Methyl, CH2Cl o­ der CHN2.
In einer bevorzugten Ausführungsform stellt Z ein Sauerstoffatom und R2 H, Me, CH2Hal oder CHN2 dar. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bedeutet Z ein Schwefelatom und R2 H, Me, CH2Hal oder CHN2.
Bevorzugte Beispiele der Seitenkette der erfindungsgemäßen chemischen Verbin­ dung beinhalten:
Der Substituent R1 in Formel (I) bedeutet
Vorzugsweise wird R1 durch die Formel (II) dargestellt.
Mit anderen Worten, gemäß der Formel (II) und (III) kann die chemische Verbindung der Formel (I) eine lineare oder ringförmige Aminosäurenkette ap, bq bzw. cr besitzen.
Die Anzahl der Aminosäuren ist jeweils durch p, q und r gekennzeichnet, wobei p und q bzw. r gleich oder unterschiedlich sein können und eine ganze Zahl von 0 bis 1000, vorzugsweise 1 bis 100, noch bevorzugter 1 bis 10 bedeuten. Insbesondere bevorzugt ist p 1 bis 5, q 0 bis 5 und r 5 bis 10.
Die Aminosäuresequenzen werden durch a, b und c dargestellt. Übliche Aminosäu­ ren beinhalten Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Prolin, Tryptophan, Phenylalanin, Methionin, Glycin, Serin, Tyrosin, Threonin, Cystein, Asparagin, Glutamin, Aspara­ ginsäure, Glutaminsäure, Lysin, Arginin, Histidin, Citrullin, Homocystein, Homoserin, 4-Hydroxyprolin, 5-Hydroxylysin, Ornithin und Sarkosin. Beispiele für Aminosäurese­ quenzen von ap können sein KLVFF, QKQAP, VGQPK, TPVVV, VR, KQT, RPINY, QEALP, SKIGS, EKNPL, ERQAG, QVTQT, SKVLP, MEEPA, QIV, TPVLK, QHHLG, von bq YEVHH, ICHQT, ELPEQ, IPPLT, HTTNS, KPDPS, VAAED, ALAAP, FKDRV, KKTET, KETIE, GYVSS, VLSLS, DIPES, EA, KGNPE, TIGEG und von cr QHHLGTIGEG, TPVLKKGNPE, QIVEA, MEEPADIPES, SKVLPVLSLS, QVTQTGYVSS, ERQAGKETIE, EKNPLKKTET, SKIGSFKDRV, QEALPALAAP, RPINYVAAED, KQTKPDPS, VRHTTNS, TPVVVIPPLT, VGQPKELPEQ, QKQAPICHQT, KLVFFYEVHH.
Die Aminosäuresequenzen a und/oder b und/oder c können ebenfalls mindestens eine Seitenkette, dargestellt durch (CH2)mYn(CH2)oC(Z)R2, enthalten, wobei Y, Z, R2, m, n, und o die gleiche Bedeutung wie in Formel (I) besitzen. Y, Z, R2, m, n, und o können innerhalb einer chemischen Verbindung der Formel (I) in den jeweiligen Sei­ tenketten gleich oder unterschiedlich sein. Es ist bevorzugt, dass innerhalb einer Verbindung alle Seitenketten (CH2)mYn(CH2)oC(Z)R2 gleich sind. Wenn weitere Sei­ tenketten vorhanden sind, sind üblicherweise 1 bis 20, vorzugsweise 1 bis 10, noch bevorzugter 1 bis 3 Seitenketten in a und/oder b und/oder c enthalten.
Die Aminosäuren können als racemische Gemische oder enantiomerenrein vorlie­ gen. Bevorzugt ist die L-Konfiguration. Zur Verhinderung eines proteolytischen Ab­ baus können jedoch D-Aminosäuren in strategischen Positionen des Polymers, z. B. an typischen Proteaseschnittstellen, eingebaut sein. Damit wird die proteolytische Hydrolyse eines Wirkstoffes unterbunden.
R3 und R4 in Formel (II) bedeuten unabhängig voneinander H, Alkyl, Aryl, einen Hete­ rozyklus, eine Aminoschutzgruppe oder eine Carboxyschutzgruppe.
R5 und R6 in den Formeln (IV) und (V) bedeuten unabhängig voneinander Alkyl, das ein Heteroatom, ausgewählt aus N, O und S, enthalten kann, Aryl oder einen Hetero­ zyklus. X in Formel (IV) bedeutet eine Methingruppe, ein Stickstoff oder ein Phos­ phoratom, vorzugsweise eine Methingruppe.
Spezielle Beispiele der chemischen Verbindung der Formel (I) werden im folgenden aufgezählt:
Die erfindungsgemäße chemische Verbindung kann auf verschiedene Art und Weise synthetisiert werden. Prinzipiell wird die chemische Verbindung, worin R1 die Formei (II) oder (III) bedeutet, auf einem von zwei üblichen Wegen synthetisiert.
Im ersten Fall wird zunächst ein lineares oder zyklisches Peptid mit einer vorstehend beschriebenen Aminosäurekette molekularbiologisch oder chemisch hergestellt. Üb­ liche Herstellungsverfahren werden beispielsweise bei Davies, Dibner und Battey (1986) Basic methods in molecular biology, Elsevier, New York, bzw. bei Atherton und Sheppard (1989) Solid phase peptide synthesis - A practical approach, IRL Press, Oxford, beschrieben. Das Peptid wird dann mittels chemischer oder enzymati­ scher Methoden (z. B. Wünsch (1974) Synthese von Peptiden in: Houben-Weyl- Müller, Methoden der Organischen Chemie XV/1 und XV/2, Thieme, Stuttgart, bzw. Wong und Whitesides (1994) Enzymes in synthetic organic chemistry, Elsevier Science, Oxford) so modifiziert, dass die erfindungsgemäße chemische Verbindung erhalten wird.
Alternativ dazu kann zunächst z. B. aus einer geeigneten Aminosäure ein Inhibitor­ baustein ("Building Block") synthetisiert werden, wie beispielhaft nachfolgend in der Reaktionssequenz a) gezeigt, wobei der Inhibitorbaustein bereits die gewünschte funktionelle Gruppe in der Seitenkette, geschützt oder ungeschützt, trägt.
Danach wird ein lineares oder zyklisches Peptid mit einer vorstehend genannten A­ minosäurekette unter Einbau des Inhibitorbausteins konstruiert, wie beispielhaft nachfolgend in den Reaktionssequenzen b) und c) gezeigt.
Prinzipiell kann jedes Peptid oder Protein in einer oder mehreren Aminosäureseiten­ ketten entsprechend modifiziert werden, so dass die erfindungsgemäße chemische Verbindung, worin R1 die Formeln (II) oder (III) bedeutet, erhalten wird. Ebenso kann ein Inhibitorbaustein aus einer beliebigen natürlichen oder synthetischen Aminosäure hergestellt werden.
Am geeignetesten sind Aminosäuren, die durch einfache chemische Reaktion modi­ fiziert werden können. Im ersten Fall sind sie peptidgebunden, im zweiten Fall sind die Aminosäuren frei oder vorzugsweise mit einer üblichen Schutzgruppe versehen. Geeignete Aminosäuren beinhalten Glutamin, Glutaminsäure, Arginin, Citrullin, Or­ nithin, Prolin, Serin und Cystein. Beispiele für Modifizierungsreaktionen sind nachfol­ gend dargestellt.
Glutamin, Glutaminsäure
Arginin, Citrullin, Ornithin
Prolin
Serin, Cystein
Die erfindungsgemäße chemische Verbindung, worin R1 die Formeln (IV) oder (V) bedeutet, kann aus verzweigten, linearen oder zyklischen Kohlenwasserstoffen mit und ohne Heteroatomen hergestellt werden. Wesentlich ist lediglich, dass an der Verzweigungsstelle X eine gemäß der Formel (I) dargestellte Seitenkette mit der ge­ wünschten funktionellen Gruppe hängt. Diese Seitenkette kann über eine Kupplungs­ reaktion mit unedlen Metallen, wie beispielhaft nachfolgend dargestellt, eingeführt werden. Es können aber auch andere Verknüpfungsreaktionen oder andere Synthe­ sestrategien, die allgemein bekannt sind, angewandt werden.
Obwohl für eine Therapie die erfindungsgemäße chemische Verbindung der Formel (I) allein verwendet werden kann, ist es bevorzugt, den Wirkstoff in einer pharmazeu­ tischen Zusammensetzung zu formulieren.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung enthält neben der che­ mischen Verbindung der Formel (I) mindestens eine weitere Komponente, ausge­ wählt aus mindestens einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, Verdünnungs­ mittel, Antikoagulanz, weiteren Wirkstoff und/oder Inhibitor.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen beinhalten Zu­ sammensetzungen, die geeignet sind zur oralen, rektalen, nasalen, topischen, vagi­ nalen, intraartikulären oder parenteralen Aufnahme, einschließlich einer intramusku­ lären, subkutanen und intravenösen Aufnahme.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann somit in Form ei­ nes Feststoffs, wie Tabletten oder gefüllten Kapseln, oder einer Flüssigkeit, wie Lö­ sungen, Suspensionen, Emulsionen, Elixieren oder Kapseln, die damit gefüllt sind, zur oralen Annahme; in Form von Zäpfchen zur rektalen Aufnahme; oder in Form von sterilen injizierbaren Lösungen zur parenteralen Aufnahme vorliegen.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann derart formuliert werden, dass sie die verzögerte Freigabe der Verbindung der Formel (I) erlaubt. Zu diesem Zweck können in der Zusammensetzung übliche Mittel mit Retardwirkung enthalten sein.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann fest oder flüssig sein.
Feste Zusammensetzungen beinhalten Pulver, Tabletten, Pillen, Kapseln, ein­ schließlich Gelatinekapseln, Zäpfchen und Granulate.
Pharmazeutisch annehmbare Träger für Pulver und Tabletten beinhalten Magnesi­ umcarbonat, Magnesiumstearat, Talk, Zucker, Lactose, Pektin, Dextrin, Stärke, Gelatine, Tragant, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und Wachse mit ei­ nem niedrigen Schmelzpunkt.
Weitere Komponenten für Pulver und Tabletten beinhalten Verdünnungsmittel, Aro­ men, Lösungsvermittler, Schmiermittel, Suspendiermittel, Bindemittel, Konservie­ rungsmittel, Tablettierungshilfsmittel, Sprengmittel und Verkapselungsmittel.
Zur Herstellung von Zäpfchen können als pharmazeutisch annehmbare Träger min­ destens ein Wachs mit einem niedrigen Schmelzpunkt, wie Fettsäureglyceride, ein­ gesetzt werden.
Erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzungen in flüssiger Form bein­ halten Lösungen, Suspensionen und Emulsionen.
Beispiele des pharmazeutisch annehmbaren Trägers zur parenteralen Anwendung beinhalten Wasser, wässrige Propylenglykollösungen und wässrige Polyethylengly­ kollösungen.
Weitere Komponenten, die in flüssigen pharmazeutischen Zusammensetzungen ent­ halten sein können, beinhalten Konservierungsmittel, Suspendier- und Dispergier­ mittel, Stabilisatoren, Farbstoffe, Aromen und Verdickungsmittel.
Geeignete pharmazeutisch annehmbare Träger für eine orale Anwendung beinhalten Wasser und Wassergemische mit viskosen Materialien, wie natürlichen oder synthe­ tischen Gummen, Harzen, Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und an­ deren bekannten Suspendiermitteln.
Pharmazeutisch annehmbare Träger für eine topische Aufnahme sind Zusammen­ setzungen auf wäßriger oder öliger Grundlage. Dabei können als weitere Kompo­ nenten geeignete Verdickungs- und/oder Geliermittel, Emulgatoren, Stabilisatoren, Dispergiermittel, Suspendiermittel oder Farbstoffe verwendet werden.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung min­ destens einen weiteren Wirkstoff neben der chemischen Verbindung der Formel (I) enthalten. Vorzugsweise ist dieser Wirkstoff ein fibrinolytischer, fibrinogenolytischer oder thrombolytischer Wirkstoff aus der Gruppe, bestehend aus tPA, uPA, Plasmin, Streptokinase, Eminase, Hementin, Hementerin, Staphylokinase und bat-PA.
Außerdem kann die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung neben der chemischen Verbindung der Formel (I) mindestens einen weiteren Inhibitor ent­ halten. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Inhibitor um einen Inhibitor von Proteasen und Nukleasen.
Die erfindungsgemäße chemische Verbindung der Formel (I) ist als Inhibitor von Transglutaminasen geeignet.
Es hat sich gezeigt, dass die funktionelle Gruppe in der Seitenkette von Formel (I) in einer sekundären Wechselwirkung über den Spacer (CH2)mYn(CH2)o in eine korrekte Position zu den Aminosäuren der katalytischen Triade gebracht wird. Der Spacer bindet dabei an eine hydrophobe Tasche im Inneren des Aktivzentrums und ermög­ licht damit der funktionellen Gruppe mit Cystein, Histidin oder Aspartat eine Wech­ selwirkung, vorzugsweise eine kovalente Bindung, einzugehen.
Es wurde herausgefunden, dass durch die funktionelle Gruppe der erfindungsgemä­ ßen chemischen Verbindung der Formel (I) eine kovalente Bindung mit den Amino­ säuren der katalytischen Triade (Cystein, Histidin, Aspartat) erhalten werden kann, da die funktionelle Gruppe ein elektrophiles Zentrum und insgesamt eine Struktur­ verwandschaft mit der γ-Carboxamidfunktion des Glutamins aufweist.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße chemische Verbindung der Formel (I) zur Inhibierung von einer Quervernetzung von Proteinen und Peptiden, einem Einbau von primären Aminen in Proteinen und Peptiden, einer Hydrolyse der γ-Carboxamid­ gruppe von protein- und peptidgebundenen Glutaminresten, Säugertransglutamina­ sen, humanen Transglutaminasen, Blutfaktor XIII/Blutfaktor XIIIa, der Vernetzung von Fibrin und/oder α2-Plasmininhibitor, Gewebetransglutaminase, Lebertransglutaminase, Gehirntransglutaminase, Augenlinsen-Transglutaminase, Keratinocyten- Transglutaminase, epidermaler Transglutaminase, Prostata-Transglutaminase, pflanzlicher Transglutaminase, parasitärer Transglutaminase und/oder bakterieller Transglutaminase verwendet werden.
Dadurch ist die erfindungsgemäße chemische Verbindung der Formel (I) zur Be­ handlung zahlreicher Krankheiten, die durch diese Transglutaminasen verursacht werden oder an denen diese Enzyme beteiligt sind, geeignet. Beispielsweise kann die erfindungsgemäße chemische Verbindung der Formel (I) zur Behandlung von Katarakt, Entzündungserkrankungen, rheumatoider Arthritis, chronischer Arthritis, Thrombosen, Alzheimer-Krankheit, Chorea Huntington, Akne, Krebs (Einleitung der Apoptose), HIV-Infektionen, Krankheiten, hervorgerufen durch Parasiten, und Psori­ asis verwendet werden.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel I γ-Semialdehyd von Carbobenzoxy-L-glutamylglycin
1.01 g (3.00 mmol) Carbobenzoxy-L-glutaminylglycin werden unter Inertgasat­ mosphäre in 10 ml wasserfreiem THF gerührt. Nach Zutropfen einer Lösung aus 9 ml 1 M LiAlH4 in THF (9.00 mmol) und 2.67 ml (27.0 mmol) Piperidin wird 20 h bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wird auf Eis gegossen, mit 10% Citronensäure angesäuert und mehrfach mit Essigester extrahiert. Nach dem Trock­ nen über Na2SO4 wird das Lösungsmittel i. Vak. abdestilliert. Man erhält 0.350 g (36 %) des γ-Semialdehydprodukts.
Beispiel II tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminyl-L-glutaminpentafluorphenylester
1.00 g (2.67 mmol) Boc-Glutaminylglutamin und 0.983 g (5.34 mmol) Pentafluorphe­ nol werden unter Wasserausschluß in 12 ml Dioxan-DMF 3 : 1 gelöst. Die Reaktions­ mischung wird auf < 5°C gekühlt und nachfolgend mit 0.606 g (2.94 mmol) Dicyclo­ hexylcarbodiimid portionsweise versetzt. Man rührt noch 3 h, dabei erwärmt sich der Reaktionsansatz auf Raumtemperatur. Der Niederschlag wird abzentrifugiert, und der Überstand wird i. Vak. bis zur Trockene eingedampft. Den Rückstand digeriert man mit Diethylether. Man erhält 1.30 g (90%) eines farblosen Pulvers.
Beispiel III L-Isoleucinyl-Lvalinmethylester
Eine Suspension von 1.00 g (4.34 mmol) L-Isoleucinyl-L-valin in 50 ml Essigsäure­ methylester wird mit 1.77 g (8.68 mmol) para-Toluolsulfonsäure Monohydrat bei Raumtemperatur versetzt. Dabei geht das Dipeptid in Lösung. Nach 4 Tagen wird die Lösung dreimal mit jeweils 10 ml gesättigter NaHCO3-Lösung extrahiert, dreimal mit jeweils 10 ml Wasser gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Nach Abdestillieren des Lösungsmittels i. Vak. erhält man 0.785 g (74%) des farblosen Produkts.
Beispiel IV tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminyl-L-glutaminyl-L-isoleucinyl-L- valinmethylester
0.540 g (1.00 mmol) Boc-Gln-Gln-OPFP und 0.244 g (1.00 mmol) Ile-Val-OMe wer­ den unter Wasserausschluß in 10 ml Dioxan auf < 5°C gekühlt. Nach Zugabe von 139 µl (1.00 mmol) Triethylamin rührt man insgesamt 3 h. Dabei wird die Reaktionsmi­ schung auf Raumtemperatur erwärmt. Das Lösungsmittel wird i. Vak. abdestilliert, und der Rückstand wird mit Dieethylether digeriert. Man erhält 0.481 g (80%) farblo­ se Kristalle.
Beispiel V tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminyl-L-glutaminyl-L-isoleucinyl-L-valin
0.601 g (1.00 mmol) Boc-Gln-Gln-Ile-Val-OMe werden in 10 ml 1 M NaOH bei Raumtemperatur gerührt. Nach 2.5 h wird mit 1 N HCl neutralisiert. Dabei fällt ein weißer Niederschlag an. Man filtriert und trocknet über Phosphorpentoxid i. Vak. Man erhält 0.230 g (39%) des Tetrapeptids.
Beispiel VI γ-Semialdehyd von tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminyl-L-glutaminyl-L- isoleucinyl-L-valin
Zu einer gerührten Lösung von 0.293 g (0.500 mmol) Boc-Gln-Gln-Ile-Val in 5 ml wasserfreiem THF werden unter Inertgasatmosphäre eine Lösung aus 2 ml 1 M Li- AlH4 in THF (2.00 mmol) und 0.6 ml (6.0 mmol) Piperidin bei Raumtemperatur zuge­ tropft. Nach 20 h wird die Reaktionsmischung auf Eis gegossen, mit 10% Citronen­ säure angesäuert und mehrfach mit Essigester extrahiert. Nach dem Trocknen über Na2SO4 wird das Lösungsmittel i. Vak. abdestilliert. Man erhält 71.5 mg (25%) des γ- Semialdehydprodukts.
Beispiel VII Carbobenzoxy-L-serinylglycin-β-formylester
2.09 g (10.1 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid werden unter Wasserausschluß in 20 ml THF vorgelegt. Man kühlt auf -5°C bis -15°C und gibt anschließend 0.78 ml (20.2 mmol) 98-100% HCO2H unter Rühren zu. Nach 30 min erfolgt die portionsweise Zu­ gabe von 1.00 g (3.37 mmol) Carbobenzoxy-L-serinylglycin. Die Mischung wird ins­ gesamt 48 h bei Raumtemperatur gerührt. Anschließend filtriert man und dampft zur Trockene i. Vak. ein. Der Rückstand wird aus wässrigem Ethanol kristallisiert. Man erhält 0.787 g (72%) farblose Nadeln.
Beispiel VIII Carbobenzoxy-L-serinylglycin-β-acetylester
Zu einer Lösung von 1.00 g (3.37 mmol) Carbobenzoxy-L-serinylglycin in 20 ml was­ serfreiem THF tropft man bei Raumtemperatur 0.72 ml (10.1 mmol) Acetylchlorid. Die Reaktionsmischung wird insgesamt 48 h gerührt und anschließend i. Vak. zur Tro­ ckene eingedampft. Den Rückstand kristallisiert man aus wässrigem Ethanol. Man erhält 0.741 g (65%) farblose Kristalle.
Beispiel IX Carbobenzoxy-L-serinylglycin-β-chloracetylester
Zu einer Lösung von 1.00 g (3.37 mmol) Carbobenzoxy-L-serinylglycin in 20 ml was­ serfreiem THF tropft man bei Raumtemperatur 0.72 ml (10.1 mmol) Chloracetylchlo­ rid. Die Reaktionsmischung wird insgesamt 48 h gerührt und anschließend i. Vak. zur Trockene eingedampft. Den Rückstand kristallisiert man aus wässrigem Ethanol. Man erhält 0.542 g farblose Kristalle.
Beispiel X Carbobenzoxy-L-serinylglycin-β-urethan
1.00 g (3.37 mmol) Carbobenzoxy-L-serinylglycin werden mit 0.273 g (3.37 mmol) Kaliumcyanat in 20 ml wasserfreiem THF unter Rühren auf < 0°C gekühlt. Nach Zu­ gabe von 0.460 g (3.37 mmol) Trichloressigsäure rührt man noch 3d bei dieser Temperatur. Man destilliert das Lösungsmittel i. Vak. ab, nimmt den Rückstand in Essigester auf, wäscht mehrfach mit Wasser und trocknet über Na2SO4. Nach Abzie­ hen des Lösungsmittels erhält man 0.743 g (65%) des farblosen Urethans.
Beispiel XI Carbobenzoxy-L-serinylglycin-β-tosylat
In eine Lösung von 1.00 g (3.37 mmol) Carbobenzoxy-L-serinylglycin und 0.642 g (3.37 mmol) Toluolsulfonsäurechlorid in 20 ml THF werden unter Wasserausschluß bei 0-3°C 0.5 ml (6.19 mmol) Pyridin zugetropft. Man rührt insgesamt 5 h, dabei er­ wärmt sich die Lösung auf Raumtemperatur. Man gießt auf Eiswasser und saugt den ausgefallenen Niederschlag ab. Man erhält 1.03 g (68%) des farblosen Tosylesters.
Beispiel XII Carbobenzoxy-β-amino-L-alanylglycin
1.00 g (2.22 mmol) Carbobenzoxy-L-serinylglycin-β-tosylat werden in 20 ml Ethanol gelöst. Nach Zugabe von 0.5 ml (6.68 mmol) 25% NH3 wird noch 2 h bei Raumtem­ peratur gerührt. Man dampft i. Vak. zur Trockene ein. Man erhält 1.10 g rohes Am­ moniumsalz, das ohne weitere Reinigung zum Harnstoffderivat umgesetzt wird.
Beispiel XIII Carbobenzoxy-β-ureyl-L-alanylglycin
1.10 g rohes Ammoniumsalz von Carbobenzoxy-β-amino-L-alanylglycin werden mit 0.180 g (2.22 mmol) Kaliumcyanat in 20 ml wasserfreiem THF bei < 0°C gerührt. Nach Zugabe von 0.909 g (6.66 mmol) Trichloressigsäure läßt man noch 3d bei die­ ser Temperatur weiterreagieren. Das Lösungsmittel wird abdestilliert, und der Rück­ stand wird mehrfach mit Essigester ausgezogen. Die vereinigten organischen Ex­ trakte werden mit Wasser gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Nach Abdestillie­ ren des Solvens erhält man 0.338 g (45%) des Harnstoffderivats.
Beispiel XIV Inhibierung von Meerschweinchenleber-Transglutaminase und Factor XIIIa durch den γ-Semialdehyd von Carbobenzoxy-L-Glutamylglycin
Factor XIIIa: Die Inhibitorversuche wurden in Mikrotiterplatten durchgeführt (0,2 ml). Hierbei wurde die Fähigkeit der Plasma-Transglutaminase untersucht, die Gerinnung von Fibrin mit und ohne Inhibitor zu katalysieren [modifiziert nach Tymiak et al., J. Antibiot., 46, 204-206 (1993)].
40 µl Rinder-Fibrinogen (3 mg/ml, Sigma) in 25 mM Tris-HCl mit 100 mM NaCl und 2,5 mM Ca2+, pH 7,5, wurden mit 2 U/ml Rinder-Thrombin (Sigma) für 10 min bei 25°C inkubiert.
Parallel hierzu wurde in einem zweiten Ansatz zu 20 µg/ml FXIII in 25 mM Tris-HCl mit 100 mM NaCl und 2,5 mM Ca2+, pH 7,5, ebenfalls mit 2 U/ml Rinder-Thrombin (Sigma) versetzt und für 10 min bei 25°C inkubiert. Anschließend wurde die γ- Semialdehyd-Inhibitor Konzentration so eingestellt, dass die Messwerte einen Kon­ zentrationsbereich von 0 bis 10 µM erfassten. Der Reaktionsansatz wurde für 15 min bei 25°C inkubiert.
Die beiden Ansätze wurden vereinigt, und nach einer Inkubation von 15 min bei 30°C wurden 150 µl Harnstoff (8 M) hinzugefügt. Die Absorption der Gerinnsel wurde bei 405 nm gemessen.
Danach ließ sich Faktor Xllla nicht durch γ-Semialdehyd von Carbobenzoxy-L- Glutamylglycin inhibieren.
Meerschweinchenlebertransglutaminase
Die Durchführung der Inhibitorversuche erfolgte analog dem Factor XIII-Test in Mikrotiterplatten. Hierbei wurde der Einbau von Hydroxylamin in Carbobenzoxy-L- glutaminylglycin (CBZ-Gln-Gly) untersucht [modifiziert nach Grossowicz eh al., J. Biol. Chem., 187, 111-125 (1950)].
Zu 25 µl (5,0 U/ml) Meerschweinchenlebertransglutaminase (Sigma) wurden 25 µl (0- 10 µM) Inhibitor gegeben und 15 min bei 25°C inkubiert. Anschließend wurden 100 µl 0,2 M Tris-Acetat-Puffer, pH 6,0, mit 30 mM CBZ-Gln-Gly, 0,1 M Hydroxylamin und 10 mM Glutathion zupipettiert. Nach 10 min bei 37°C wurde die Absorption bei 492 nm mit dem Mikrotiterplatten-Lesegerät gemessen. Meerschweinchenlebertransglutaminase wird bereits bei 1 µM γ-Semialdehydes des Carbobenzoxy-L-Glutamylglycins inhibiert.
Beispiel XV Inhibierung von Factor XIIIa durch den γ-Semialdehyd von tert- Butyloxycarbonyl-L-glutaminyl-L-glutaminyl-L-isoleucinal-L-valin
Die Durchführung des Tests erfolgte wie in Beispiel XIV (Faktor XIIIa) beschrieben. Die Fibrinvernetzung konnte durch das Tetrapeptid unterbunden werden. Damit ist der γ-Semialdehyd von tert-Butyloxycarbonyl-L-glutaminyl-L-glutaminyl-L-isoleucinal- L-valin ein effektiver Faktor Xllla Inhibitor.

Claims (10)

1. Chemische Verbindung der Formel (I):
worin R1 bedeutet:
R2 H, Alkyl, das wahlweise mit Halogen oder N2 substituiert sein kann, oder NH2 bedeutet;
m und o 0 bis 3 und n 0 oder 1 bedeuten;
ap, bq und cr Aminosäureketten und p, q und r die Anzahl der Aminosäuren be­ deuten, wobei a und/oder b und/oder c ebenfalls mindestens eine Seitenkette, dargestellt durch (CH2)mYn(CH2)oC(Z)R2, enthalten können, wobei Y, Z, R2, m, n, und o die gleiche Bedeutung wie in Formel (I) besitzen, und p, q und r gleich oder unterschiedlich sein können und eine ganze Zahl von 0 bis 1000 bedeu­ ten;
R3 und R4 unabhängig voneinander H, Alkyl, Aryl, einen Heterozyklus, eine A­ minoschutzgruppe oder eine Carboxyschutzgruppe bedeuten;
R5 und R6 unabhängig voneinander Alkyl, das mindestens ein Heteroatom, ausgewählt aus N, O und S, enthalten kann, Aryl oder einen Heterozyklus be­ deuten;
X eine Methingruppe, ein Stickstoff oder Phosphoratom bedeutet;
Y ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine NH-Gruppe bedeutet; und
Z ein Sauerstoffatom, Schwefelatom oder eine NR7-Gruppe bedeutet, wobei R7 H, Alkyl, Aryl, einen Heterozyklus, O-Alkyl, O-Aryl, O-Heterozyklus, NR2 oder NHCONR2 bedeutet, wobei R H, Alkyl, Aryl oder einen Heterozyklus bedeutet.
2. Chemische Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass m 1 bedeutet, n 0 oder 1 bedeutet und o 0 oder 1 bedeutet.
3. Chemische Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn Z ein Sauerstoffatom bedeutet, R2 H, Me, CH2HaI oder CHN2 be­ deutet.
4. Chemische Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn Z ein Schwefelatom bedeutet, R2 H, Me, CH2HaI oder CHN2 be­ deutet.
5. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend die chemische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, sowie mindestens eine weitere Komponen­ te, ausgewählt aus mindestens einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, Verdünnungsmittel, Antikoagulanz, weiteren Wirkstoff und/oder Inhibitor.
6. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Wirkstoff ein fibrinolytischer, fibrinogenolytischer oder thrombolytischer Wirkstoff aus der Gruppe, bestehend aus tPA, uPA, Plasmin, Streptokinase, Eminase, Hementin, Hementerin, Staphylokinase und bat-PA, ist.
7. Chemische Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Verwendung als Medikament.
8. Verwendung der chemischen Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Inhibitor von Transglutaminasen.
9. Verwendung nach Anspruch 8 zur Inhibierung von
einer Quervernetzung von Proteinen und Peptiden,
einem Einbau von primären Aminen in Proteinen und Peptiden,
einer Hydrolyse der γ-Carboxamidgruppe von protein- und peptidgebunde­ nen Glutaminresten,
Säugertransglutaminasen,
humanen Transglutaminasen,
Blutfaktor XIII/Blutfaktor XIIIa,
der Vernetzung von Fibrin und/oder α2-Plasmininhibitor,
Gewebetransglutaminase,
Lebertransglutaminase,
Gehirntransglutaminase,
Augenlinsen-Transglutaminase,
Keratinocyten-Transglutaminase,
epidermaler Transglutaminase,
Prostata-Transglutaminase,
pflanzlicher Transglutaminase,
parasitärer Transglutaminase und/oder
bakterieller Transglutaminase.
10. Verwendung nach Anspruch 8 zur Behandlung von Katarakt, Entzündungser­ krankungen, rheumatoider Arthritis, chronischer Arthritis, Thrombosen, Alzheimer-Krankheit, Chorea Huntington, Akne, Krebs (Einleitung der Apoptose), HIV- Infektionen und Psoriasis.
DE10054687A 2000-11-03 2000-11-03 Inhibitoren von Transglutaminasen Ceased DE10054687A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10054687A DE10054687A1 (de) 2000-11-03 2000-11-03 Inhibitoren von Transglutaminasen
PCT/EP2001/012727 WO2002036798A2 (de) 2000-11-03 2001-11-02 Inhibitoren von transglutaminasen
DE20121865U DE20121865U1 (de) 2000-11-03 2001-11-02 Inhibitoren von Transglutaminasen
US10/004,110 US20020132776A1 (en) 2000-11-03 2001-11-02 Inhibitors of transglutaminase
AU2002214038A AU2002214038A1 (en) 2000-11-03 2001-11-02 Inhibitors of transglutaminases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10054687A DE10054687A1 (de) 2000-11-03 2000-11-03 Inhibitoren von Transglutaminasen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10054687A1 true DE10054687A1 (de) 2002-05-16

Family

ID=7662132

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10054687A Ceased DE10054687A1 (de) 2000-11-03 2000-11-03 Inhibitoren von Transglutaminasen
DE20121865U Expired - Lifetime DE20121865U1 (de) 2000-11-03 2001-11-02 Inhibitoren von Transglutaminasen

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE20121865U Expired - Lifetime DE20121865U1 (de) 2000-11-03 2001-11-02 Inhibitoren von Transglutaminasen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20020132776A1 (de)
AU (1) AU2002214038A1 (de)
DE (2) DE10054687A1 (de)
WO (1) WO2002036798A2 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1600504A1 (de) * 2004-05-28 2005-11-30 N-Zyme BioTec GmbH Steuerung der Transglutaminase-katalysierten Proteinmodifizierung mittels selektiver irreversibler Transglutaminase-Inhibitoren
EP1602719B1 (de) * 2004-05-28 2007-06-06 N-Zyme BioTec GmbH Steuerung der Transglutaminase-katalysierten Proteinmodifizierung mittels selektiver irreversibler Transglutaminase-Inhibitoren
JP2010506908A (ja) * 2006-10-20 2010-03-04 スーヨル キム， グルコサミンまたはグルコサミン誘導体を含むアトピー性皮膚炎治療用組成物およびこれらを使用しアトピー性皮膚炎を治療する方法
US20100316764A1 (en) * 2009-06-10 2010-12-16 Engrain, LLC Flour supplement compositions and methods for preparing wheat flour
ES2602628T3 (es) 2009-11-11 2017-02-21 Zedira Gmbh Transglutaminasa de forma abierta estabilizada como indicador diagnóstico para enfermedades auto-immunes
EP2322926A1 (de) 2009-11-11 2011-05-18 Zedira GmbH Stabilisiertes Transglutaminase als diagnostischer Indikator für Autoimmunerkrankungen
KR20140103150A (ko) 2011-12-20 2014-08-25 사노피 이소티아졸로피리딘-2-카복사미드, 및 약제로서의 그의 용도
EP3342779A1 (de) * 2016-12-27 2018-07-04 Zedira GmbH Inhibitoren von transglutaminasen
WO2022078462A1 (en) * 2020-10-15 2022-04-21 Jacobio Pharmaceuticals Co., Ltd. Novel glutamine analogs

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU166913B (de) * 1972-05-15 1975-06-28
US6162791A (en) * 1998-03-02 2000-12-19 Apotex Inc. Thiadiazole compounds useful as inhibitors of cysteine activity dependent enzymes

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem. Abstr. 96, 123 293 (1982) *
J. Chem. Soc. Perkin Trans I, 1995, 1081-82 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20020132776A1 (en) 2002-09-19
WO2002036798A2 (de) 2002-05-10
AU2002214038A1 (en) 2002-05-15
DE20121865U1 (de) 2003-08-21
WO2002036798A3 (de) 2003-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0635008B1 (de) Piperazide von substituierten phenylalanin-derivativen als thrombin inhibitoren
DE69132369T4 (de) Inhibitoren und substrate für thrombin
Pozsgay et al. Substrate and inhibitor studies of thermolysin-like neutral metalloendopeptidase from kidney membrane fractions. Comparison with bacterial thermolysin
AU709114B2 (en) Inhibitors of interleukin-1beta converting enzyme
AU5971396A (en) Peptidyl heterocycles useful in the treatment of thrombin related disorders
US5037957A (en) Cysteine proteinase inhibitor
CA2390231A1 (en) Dipeptidyl peptidase iv inhibitors and methods of making and using dipeptidyl peptidase iv inhibitors
CA2338524A1 (en) Inhibitors of urokinase and blood vessel formation
JP4144811B2 (ja) ペプチジル−２−アミノ−１−ヒドロキシアルカンスルホン酸システインプロテアーゼインヒビター
TW523513B (en) Serine protease inhibitors
DE10054687A1 (de) Inhibitoren von Transglutaminasen
Drąg et al. α-Aminoalkylphosphonates as a tool in experimental optimisation of P1 side chain shape of potential inhibitors in S1 pocket of leucine-and neutral aminopeptidases
Strominger et al. How penicillin kills bacteria: progress and problems
DE10335584B4 (de) Verfahren zur Herstellung zyklischer Moleküle
WO1999037668A1 (de) Thrombininhibitoren
US5681821A (en) Fluorescent 1-peptidylaminoalkanephosphonate derivatives
DE69818698T2 (de) Inhibitoren von metalloproteinasen, ihre therapeutische verwendung und verfahren zur herstellung der grundstoffe für ihre synthese
US6777403B2 (en) Method and structure for inhibiting activity of serine elastases
CA2436601A1 (en) Perturbed membrane-binding compounds
JPH03503055A (ja) 人の白血球エラスターゼ阻害剤およびその製造方法およびその使用
WO2023066980A1 (de) 4-aminophenylphosphorylcholin-verbindungen zur blockade von c-reaktivem protein
DE60005788T2 (de) Phosphinic pseudopeptide als matrix metalloprotease-inhibitoren
IE55428B1 (en) Antimicrobial disulfide prodrugs
Alexopoulos et al. Design and synthesis of thrombin receptor-derived nonpeptide mimetics utilizing a piperazine scaffold
DE69511578T2 (de) Metalloproteinase-inhibitoren auf malonsäure-basis

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection