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Die
Erfindung betrifft Nonadepsipeptide und Verfahren zu ihrer Herstellung
sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung
und/oder Prophylaxe von Krankheiten, insbesondere bakteriellen Infektionskrankheiten.
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Die
bakterielle Zellwand wird durch eine Reihe von Enzymen synthetisiert
(Zellwandbiosynthese) und ist essentiell für das Überleben bzw. die Vermehrung
von Mikroorganismen. Die Struktur dieses Makromoleküls ebenso
wie die an ihrer Synthese beteiligten Proteine sind innerhalb der
Bakterien stark konserviert. Aufgrund ihrer essentiellen Natur und
Einheitlichkeit ist die Zellwandbiosynthese ein idealer Angriffspunkt
für neue Antibiotika
(D.W.Green, The bacterial cell wall as a source of antibacterial
targets, Expert Opin. Ther. Targets, 2002, 6, 1 – 19).
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Vancomycin
und Penicilline sind Inhibitoren der bakteriellen Zellwandbiosynthese
und stellen erfolgreiche Beispiele für die antibiotische Potenz
dieses Wirkprinzips dar. Sie werden seit mehreren Jahrzehnten in der
Klinik zur Behandlung von bakteriellen Infektionen, vor allem mit
Grampositiven Erregern eingesetzt. Durch das wachsende Auftreten
von resistenten Keimen, z.B. Methicillin-resistenten Staphylokokken,
Penicillin-resistenten Pneumokokken und Vancomycinresistenten Enterokokken
(F. Baquero, Gram-positive resistance: challenge for the development
of new antibiotics, J. Antimicrob. Chemother., 1997, 39, Suppl A:1 – 6; A.P.
Johnson, D.M. Livermore, G.S. Tillotson, Antimicrobial susceptibility
of Gram-positive bacteria: what's
current, what's
anticipated ?, J. Hosp. Infect., 2001, (49), Suppl A: 3 – 11) sowie
jüngst
auch erstmals Vancomycinresistenten Staphylokokken (B. Goldrick,
First reported case of VRSA in the United States, Am. J. Nurs.,
2002, 102, 17) verlieren diese Substanzen zunehmend ihre therapeutische
Wirksamkeit.
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Die
vorliegende Erfindung beschreibt eine neue Klasse von Zellwandbiosynthese-Inhibitoren
ohne Kreuzresistenzen zu bekannten Antibiotika-Klassen.
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Der
Naturstoff Lysobactin und einige Derivate sind als antibakteriell
wirksam beschrieben in
US 4,754,018 .
Die Isolierung und antibakterielle Wirksamkeit von Lysobactin ist
auch in EP-A-196 042 und JP 01132600 beschrieben.
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Die
antibakterielle Wirkung von Lysobactin und Katanosin A wird weiterhin
beschrieben in O'Sullivan, J.
et al., J. Antibiot. 1988, 41, 1740 – 1744, Bonner, D. P. et al.,
J. Antibiot. 1988, 41, 1745 – 1751,
Shoji, J. et al., J. Antibiot. 1988, 41, 713 – 718 und Tymiak, A. A. et
al., J. Org. Chem. 1989, 54, 1149 – 1157.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, alternative Verbindungen
mit vergleichbarer oder verbesserter antibakterieller Wirkung, besserer
Verträglichkeit,
z. B. geringerer Nephrotoxizität,
und besserer Verteilung im Körper,
d. h. besseren pharmakokinetischen Eigenschaften, wie z. B. Erhöhung der
freien Fraktion (fu), zur Behandlung von
bakteriellen Erkrankungen bei Menschen und Tieren zur Verfügung zu
stellen.
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Gegenstand
der Erfindung sind Verbindungen der Formel
in welcher
R
1 Wasserstoff bedeutet und
R
2 2,2-Dimethylbut-1-yl, 2-Ethyl-2-methylbut-1-yl,
2,2-Diethyl-but-1-yl, 2,2-Dimethylpent-1-yl oder Trimethylsilylmethyl bedeutet,
oder
R
1 Trifluormethyl bedeutet und
R
2 2,2-Dimethylprop-1-yl, 2,2-Dimethylbut-1-yl,
2-Ethyl-2-methylbut-1-yl, 2,2-Diethyl-but-1-yl, 2,2-Dimethylpent-1-yl oder Trimethylsilylmethyl
bedeutet,
und ihre Salze, ihre Solvate und die Solvate ihrer
Salze.
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Erfindungsgemäße Verbindungen
sind die Verbindungen der Formel (I) und deren Salze, Solvate, Solvate
der Salze und Prodrugs, die von Formel (I) umfassten Verbindungen
der nachfolgend genannten Formeln und deren Salze, Solvate, Solvate
der Salze und Prodrugs sowie die von Formel (I) umfassten, nachfolgend als
Ausführungsbeispiele
genannten Verbindungen und deren Salze, Solvate, Solvate der Salze
und Prodrugs, soweit es sich bei den von Formel (I) umfassten, nachfolgend
genannten Verbindungen nicht bereits um Salze, Solvate, Solvate
der Salze und Prodrugs handelt.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
in Abhängigkeit
von ihrer Struktur in stereoisomeren Formen (Enantiomere, Diastereomere)
existieren. Die Erfindung betrifft deshalb die Enantiomeren oder
Diastereomeren und ihre jeweiligen Mischungen. Aus solchen Mischungen
von Enantiomeren und/oder Diastereomeren lassen sich die stereoisomer
einheitlichen Bestandteile in bekannter Weise isolieren.
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Sofern
die erfindungsgemäßen Verbindungen
in tautomeren Formen vorkommen können,
umfasst die vorliegenden Erfindung sämtliche tautomere Formen.
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Als
Salze sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung physiologisch unbedenkliche
Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen
bevorzugt. Umfasst sind aber auch Salze, die für pharmazeutische Anwendungen
selbst nicht geeignet sind aber beispielsweise für die Isolierung oder Reinigung
der erfindungsgemäßen Verbindungen
verwendet werden können
oder Mischsalze.
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Physiologisch
unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen Säureadditionssalze
von Mineralsäuren,
Carbonsäuren
und Sulfonsäuren,
z.B. Salze der Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure,
Methansulfonsäure,
Ethansulfonsäure,
Toluolsulfonsäure,
Benzolsulfonsäure,
Naphthalindisulfonsäure,
Essigsäure,
Trifluoressigsäure,
Propionsäure,
Milchsäure,
Weinsäure, Äpfelsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure und
Benzoesäure.
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Physiologisch
unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen auch
Salze üblicher
Basen, wie beispielhaft und vorzugsweise Alkalimetallsalze (z.B.
Natrium- und Kaliumsalze), Erdalkalisalze (z.B. Calcium- und Magnesiumsalze)
und Ammoniumsalze, abgeleitet von Ammoniak oder organischen Aminen
mit 1 bis 16 C-Atomen, wie beispielhaft und vorzugsweise Ethylamin,
Diethylamin, Triethylamin, Ethyldiisopropylamin, Monoethanolamin,
Diethanolamin, Triethanolamin, Dicyclohexylamin, Dimethylaminoethanol, Prokain,
Dibenzylamin, N-Methylmorpholin,
Arginin, Lysin, Ethylendiamin und N-Methylpiperidin.
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Als
Solvate werden im Rahmen der Erfindung solche Formen der erfindungsgemäßen Verbindungen bezeichnet,
welche in festem oder flüssigem
Zustand durch Koordination mit Lösungsmittelmolekülen einen Komplex
bilden. Hydrate sind eine spezielle Form der Solvate, bei denen
die Koordination mit Wasser erfolgt.
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Bevorzugt
sind Verbindungen der Formel (I), in welcher
R1 Wasserstoff
bedeutet und
R2 2,2-Dimethylbut-1-yl
oder Trimethylsilylmethyl bedeutet,
oder
R1 Trifluormethyl
bedeutet und
R2 2,2-Dimethylprop-1-yl,
2,2-Dimethylbut-1-yl oder Trimethylsilylmethyl bedeutet,
und
ihre Salze, ihre Solvate und die Solvate ihrer Salze.
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Bevorzugt
sind auch Verbindungen der Formel (I), in welcher
R1 Wasserstoff bedeutet und
R2 2,2-Dimethylbut-1-yl, 2-Ethyl-2-methylbut-1-yl,
2,2-Diethyl-but-1-yl oder Trimethylsilylmethyl bedeutet,
und
ihre Salze, ihre Solvate und die Solvate ihrer Salze.
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Bevorzugt
sind auch Verbindungen der Formel (I), in welcher
R1 Wasserstoff bedeutet und
R2 2,2-Dimethylbut-1-yl, 2-Ethyl-2-methylbut-1-yl,
2,2-Diethyl-but-1-yl, 2,2-Dimethylpent-1-yl oder Trimethylsilylmethyl bedeutet.
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Gegenstand
der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen
der Formeln (I), wobei die Verbindung der Formel
mit Verbindungen
der Formel
in welcher
R
1 und R
2 die oben
angegebene Bedeutung haben, und
X
1 Halogen,
bevorzugt Brom, Chlor oder Fluor, oder Hydroxy bedeutet,
umgesetzt
werden.
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Falls
X1 für
Halogen steht, erfolgt die Umsetzung im Allgemeinen in inerten Lösungsmitteln,
gegebenenfalls in Gegenwart einer Base, bevorzugt in einem Temperaturbereich
von –30°C bis 50°C bei Normaldruck.
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Inerte
Lösungsmittel
sind beispielsweise Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, Pyridin, Dioxan
oder Dimethylformamid, bevorzugt ist Methylenchlorid oder Dimethylformamid.
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Als
inerte Lösungsmittel
sind Tetrahydrofuran oder Methylenchlorid bevorzugt.
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Basen
sind beispielsweise Triethylamin, Diisopropylethylamin oder N-Methylmorpholin,
bevorzugt ist Diisopropylethylamin.
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Falls
X1 für
Hydroxy steht, erfolgt die Umsetzung im Allgemeinen in inerten Lösungsmitteln,
in Gegenwart eines Dehydratisierungsreagenzes, gegebenenfalls in
Gegenwart einer Base, bevorzugt in einem Temperaturbereich von –30°C bis 50°C bei Normaldruck.
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Inerte
Lösungsmittel
sind beispielsweise Halogenkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan
oder Trichlormethan, Kohlenwasserstoff wie Benzol, Nitromethan,
Dioxan, Dimethylformamid oder Acetonitril. Ebenso ist es möglich, Gemische
der Lösemittel
einzusetzen. Besonders bevorzugt ist Dichlormethan oder Dimethylformamid.
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Als
Dehydratisierungsreagenzien eignen sich hierbei beispielsweise Carbodiimide
wie z.B. N,N'-Diethyl-, N,N,'-Dipropyl-, N,N'-Diisopropyl-, N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid,
N-(3-Dimethylaminoisopropyl)-N'-ethylcarbodiimid-hydrochlorid
(EDC), N-Cyclohexylcarbodiimid-N'-propyloxymethyl-Polystyrol
(PS-Carbodiimid) oder Carbonylverbindungen wie Carbonyldiimidazol,
oder 1,2-Oxazoliumverbindungen wie 2-Ethyl-5-phenyl-1,2-oxazolium-3-sulfat
oder 2-tert-Butyl-5-methyl-isoxazolium-perchlorat,
oder Acylaminoverbindungen wie 2-Ethoxy-1-ethoxy-carbonyl-1,2-dihydrochinolin, oder Propanphosphonsäureanhydrid,
oder Isobutylchloroformat, oder Bis-(2-oxo-3-oxazolidinyl)-phosphorylchlorid
oder Benzotriazolyloxy-tri(dimethylamino)-phosphoniumhexafluorophosphat, oder
O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetra-methyluroniumhexafluorophosphat (HBTU),
2-(2-Oxo-1-(2H)-pyridyl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumtetrafluoroborat
(TPTU) oder O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyl-uroniumhexafluorophosphat
(HATU), oder 1-Hydroxybenzotriazol (HOBt), oder Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)-phosphoniumhexafluorophosphat
(BOP), oder N-Hydroxysuccinimid, oder Mischungen aus diesen, mit
Basen.
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Basen
sind beispielsweise Alkalicarbonate, wie z.B. Natrium- oder Kaliumcarbonat,
oder -hydrogencarbonat, oder organische Basen wie Trialkylamine
z.B. Triethylamin, N-Methylmorpholin, N-Methylpiperidin, 4-Dimethylaminopyridin
oder Diisopropylethylamin.
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Vorzugsweise
wird die Kondensation mit HATU oder mit EDC in Gegenwart von HOBt
durchgeführt.
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Die
Verbindungen der Formel (III) tragen gegebenenfalls Schutzgruppen,
so dass sich in diesen Fällen der
Umsetzung der Verbindung der Formel (II) mit Verbindungen der Formel
(III) eine Abspaltung der Schutzgruppen mit Trifluoressigsäure nach
dem Fachmann bekannten Methoden an schließt.
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Die
Verbindung der Formel (II) lässt
sich durch doppelten Edmann-Abbau aus Lysobactin (Beispiel 1A) synthetisieren,
wie im experimentellen Teil unter Beispiel 2A beschrieben.
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Die
Verbindungen der Formel (III) sind bekannt oder lassen sich nach
bekannten Verfahren aus den entsprechenden Edukten synthetisieren.
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Die
Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
kann durch folgendes Syntheseschema verdeutlicht werden. Syntheseschema:
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeigen ein nicht vorhersehbares, wertvolles pharmakologisches und
pharmakokinetisches Wirkspektrum. Sie zeigen eine antibakterielle
Wirkung.
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Sie
eignen sich daher zur Verwendung als Arzneimittel zur Behandlung
und/oder Prophylaxe von Krankheiten bei Menschen und Tieren.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeichnen sich durch eine geringere Nephrotoxizität gegenüber Lysobactin aus.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeichnen sich durch eine bessere Pharmakokinetik gegenüber Lysobactin
aus. Sie zeigen bei gleicher oder verbesserter pharmakologischer
Wirkung eine bessere Verteilung im Körper, was eine geringere therapeutische
Dosis sowie ein breiteres therapeutisches Behandlungsfenster zur
Folge hat.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
haben eine höhere
freie Fraktion (fu) im Plasma als Lysobactin.
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Die
beschriebenen Nonadepsipeptide wirken als Inhibitoren der bakteriellen
Zellwandbiosynthese.
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Besonders
wirksam sind die erfindungsgemäßen Zubereitungen
gegen Bakterien und bakterienähnliche
Mikroorganismen. Sie sind daher besonders gut zur Prophylaxe und
Chemotherapie von lokalen und systemischen Infektionen in der Human-
und Tiermedizin geeignet, die durch diese Erreger hervorgerufen
werden.
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Grundsätzlich können die
erfindungsgemäßen Zubereitungen
gegen alle Bakterien und bakterienähnlichen Mikroorganismen verwendet
werden, die im Besitz einer bakteriellen Zellwand (Murein sacculus)
bzw. den dazugehörigen
Enzymsystemen sind, beispielsweise durch die folgenden Erreger oder
durch Mischungen der folgenden Erreger:
Gram-negative Kokken
(Neisseria gonorrhoeae) sowie Gram-negative Stäbchen wie Enterobakteriaceen,
z.B. Escherichia coli, Hämophilus
influenzae, Pseudomonas, Klebsiella, Citrobacter (C. freundii, C.
divernis), Salmonella und Shigella; ferner Enterobacter (E. aerogenes,
E. agglomerans), Hafnia, Serratia (S. marcescens), Providencia,
Yersinia, sowie die Gattung Acinetobacter, Branhamella und Chlamydia.
Darüber
hinaus umfasst das antibakterielle Spektrum strikt anaerobe Bakterien
wie z.B. Bacteroides fragilis, Vertreter der Gattung Peptococcus,
Peptostreptococcus sowie die Gattung Clostridium; ferner Mykobakterien,
z.B. M. tuberculosus. Besonders ausgeprägte Wirkung zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen
gegen Gram-positive Kokken, z.B. Staphylokokken (S. aureus, S. epidermidis,
S. haemolyticus, S. carnosus), Enterokokken (E. faecalis, E. faecium)
und Streptokokken (S. agalactiae, S. pneumoniae, S. pyogenes).
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Die
obige Aufzählung
von Erregern ist lediglich beispielhaft und keineswegs beschränkend aufzufassen.
Als Krankheiten, die durch die genannten Erreger oder Mischinfektionen
verursacht und durch die erfindungsgemäßen Zubereitungen verhindert,
gebessert oder geheilt werden können,
seien beispielsweise genannt:
Infektionskrankheiten beim Menschen
wie z.B. unkomplizierte und komplizierte Harnwegsinfekte, unkomplizierte
Haut- und Oberflächeninfektionen,
komplizierte Haut- und Weichteilinfektionen, im Hospital und ambulant
erworbene Lungenentzündung,
nosokomiale Pneumonien, akute Exa zerbationen und sekundäre bakterielle
Infektionen der chronischen Bronchitis, akute Otitis media, akute
Sinusitis, streptokokkale Pharyngitis, bakterielle Meningitis, unkomplizierte
gonokokkale und nicht-gonokokkale Urethritis/Cervizitis, akute Prostatitis,
Endocarditis, unkomplizierte und komplizierte intra-abdominale Infektionen,
gynäkologische
Infektionen, pelvische Entzündungskrankheit,
bakterielle Vaginose, akute und chronische Osteomyelitis, akute
bakterielle Arthritis, empirische Therapie in febrilen neutropenischen
Patienten, desweiteren Bakterämien,
MRSA Infektionen, akute infektiöse
Diarrhoe, Helicobacter pylori Infektionen, postoperative Infektionen,
odontogene Infektionen, ophthalmologische Infektionen, postoperative
Infektionen (inkl. periproktaler Abszess, Wundinfektionen, Galleninfektionen,
Mastitis und akute Appendizitis), zystische Fibrose und Bronchiectasis.
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Außer beim
Menschen können
bakterielle Infektionen auch bei anderen Spezies behandelt werden. Beispielhaft
seien genannt:
Schwein: Diarrhoe, Enterotoxamie, Sepsis, Dysenterie,
Salmonellose, Metritis-Mastitis-Agalaktiae-Syndrom, Mastitis;
Wiederkäuer (Rind,
Schaf, Ziege): Diarrhoe, Sepsis, Bronchopneumonie, Salmonellose,
Pasteurellose, Genitalinfektionen;
Pferd: Bronchopneumonien,
Fohlenlähme,
puerperale und postpuerperale Infektionen, Salmonellose;
Hund
und Katze: Bronchopneumonie, Diarrhoe, Dermatitis, Otitis, Harnwegsinfekte,
Prostatitis;
Geflügel
(Huhn, Pute, Wachtel, Taube, Ziervögel und andere): E. coli-Infektionen,
chronische Luftwegserkrankungen, Salmonellose, Pasteurellose, Psittakose.
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Ebenso
können
bakterielle Erkrankungen bei der Aufzucht und Haltung von Nutz-
und Zierfischen behandelt werden, wobei sich das antibakterielle
Spektrum über
die vorher genannten Erreger hinaus auf weitere Erreger wie z.B.
Pasteurella, Brucella, Campylobacter, Listeria, Erysipelothris,
Corynebakterien, Borellia, Treponema, Nocardia, Rikettsia, Yersinia,
erweitert.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Behandlung und/oder Prophylaxe von Erkrankungen, insbesondere
von bakteriellen Infektionskrankheiten.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Behandlung und/oder Prophylaxe von Erkrankungen, insbesondere
der zuvor ge nannten Erkrankungen.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und/oder Prophylaxe
von Erkrankungen, insbesondere der zuvor genannten Erkrankungen.
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Bevorzugt
werden die erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Herstellung von Arzneimitteln verwendet, die zur Prophylaxe
und/oder Behandlung von bakteriellen Erkrankungen geeignet sind.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung
und/oder Prophylaxe von Erkrankungen, insbesondere der zuvor genannten
Erkrankungen, unter Verwendung einer antibakteriell wirksamen Menge
der erfindungsgemäßen Verbindungen.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Arrneimittel, enthaltend
mindestens eine erfindungsgemäße Verbindung
und mindestens einen oder mehrere weitere Wirkstoffe, insbesondere
zur Behandlung und/oder Prophylaxe der zuvor genannten Erkrankungen.
Bevorzugte Kombinationswirkstoffe sind antibakteriell wirkende Verbindungen,
die ein anderes Wirkspektrum, insbesondere ergänzendes Wirkspektrum, haben
und/oder synergistisch zu den erfindungsgemäßen Verbindungen sind.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
systemisch und/oder lokal wirken. Zu diesem Zweck können sie
auf geeignete Weise appliziert werden, wie z.B. oral, parenteral,
pulmonal, nasal, sublingual, lingual, buccal, rectal, dermal, transdermal,
conjunctival, otisch oder als Implantat bzw. Stent.
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Für diese
Applikationswege können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
in geeigneten Applikationsformen verabreicht werden.
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Für die orale
Applikation eignen sich nach dem Stand der Technik funktionierende
schnell und/oder modifiziert die erfindungsgemäßen Verbindungen abgebende
Applikationsformen, die die erfindungsgemäßen Verbindungen in kristalliner
und/oder amorphisierter und/oder gelöster Form enthalten, wie z.B.
Tabletten (nichtüberzogene
oder überzogene
Tabletten, beispielsweise mit magensaftresistenten oder sich verzögert auflösenden oder
unlöslichen Überzügen, die
die Freisetzung der erfindungsgemäßen Verbindung kontrollieren),
in der Mundhöhle
schnell zerfallende Tabletten oder Filme/Oblaten, Filme/Lyophylisate,
Kapseln (beispielsweise Hart- oder Weichgelatinekapseln), Dragees,
Granulate, Pellets, Pulver, Emulsionen, Suspensionen, Aerosole oder
Lösungen.
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Die
parenterale Applikation kann unter Umgehung eines Resorptionsschrittes
geschehen (z.B. intravenös,
intraarteriell, intrakardial, intraspinal oder intralumbal) oder
unter Einschaltung einer Resorption (z.B. intramuskulär, subcutan,
intracutan, percutan oder intraperitoneal). Für die parenterale Applikation
eignen sich als Applikationsformen u.a. Injektions- und Infusionszubereitungen
in Form von Lösungen,
Suspensionen, Emulsionen, Lyophilisaten oder sterilen Pulvern.
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Für die sonstigen
Applikationswege eignen sich z.B. Inhalationsarzneiformen (u.a.
Pulverinhalatoren, Nebulizer), Nasentropfen, -lösungen, -sprays; lingual, sublingual
oder buccal zu applizierende Tabletten, Filme/Oblaten oder Kapseln,
Suppositorien, Ohren- oder Augen-präparationen, Vaginalkapseln,
wäßrige Suspensionen
(Lotionen, Schüttelmixturen),
lipophile Suspensionen, Salben, Cremes, transdermale therapeutische
Systeme (wie beispielsweise Pflaster), Milch, Pasten, Schäume, Streupuder,
Implantate oder Stents.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
in die angeführten
Applikationsformen überführt werden.
Dies kann in an sich bekannter Weise durch Mischen mit inerten,
nichttoxischen, pharmazeutisch geeigneten Hilfsstoffen geschehen.
Zu diesen Hilfsstoffen zählen
u.a. Trägerstoffe
(beispielsweise mikrokristalline Cellulose, Laktose, Mannitol),
Lösungsmittel
(z.B. flüssige
Polyethylenglycole), Emulgatoren und Dispergier- oder Netzmittel
(beispielsweise Natriumdodecylsulfat, Polyoxysorbitanoleat), Bindemittel
(beispielsweise Polyvinylpyrrolidon), synthetische und natürliche Polymere
(beispielsweise Albumin), Stabilisatoren (z.B. Antioxidantien wie
beispielsweise Ascorbinsäure),
Farbstoffe (z.B. anorganische Pigmente wie beispielsweise Eisenoxide)
und Geschmacks- und/oder Geruchskorrigentien.
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Weiterer
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Arrneimittel, die mindestens
eine erfindungsgemäße Verbindung, üblicherweise
zusammen mit einem oder mehreren inerten, nichttoxischen, pharmazeutisch
geeigneten Hilfsstoffen enthalten, sowie deren Verwendung zu den
zuvor genannten Zwecken.
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Im
Allgemeinen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei intravenöser Applikation
Mengen von etwa 0.001 bis 100 mg/kg, vorzugsweise etwa 0.1 bis 10
mg/kg Körpergewicht
zur Erzielung wirksamer Ergebnisse zu verabreichen, und bei oraler
Applikation beträgt
die Dosierung etwa 0.01 bis 50 mg/kg, vorzugsweise 0.5 bis 10 mg/kg
Körpergewicht.
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Trotzdem
kann es gegebenenfalls erforderlich sein, von den genannten Mengen
abzuweichen, und zwar in Abhängigkeit
von Körpergewicht,
Applikationsweg, individuellem Verhalten gegenüber dem Wirkstoff, Art der
Zubereitung und Zeitpunkt bzw. Intervall, zu welchem die Applikation
erfolgt. So kann es in einigen Fällen
ausreichend sein, mit weniger als der vorgenannten Mindestmenge
auszukommen, während
in anderen Fällen
die genannte obere Grenze überschritten
werden muss. Im Falle der Applikation größerer Mengen kann es empfehlenswert
sein, diese in mehreren Einzelgaben über den Tag zu verteilen.
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Die
Prozentangaben in den folgenden Tests und Beispielen sind, sofern
nicht anders angegeben, Gewichtsprozente; Teile sind Gewichtsteile.
Lösungsmittelverhältnisse,
Verdünnungsverhältnisse
und Konzentrationsangaben von flüssig/flüssig-Lösungen beziehen
sich jeweils auf das Volumen.
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A. Beispiele
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Abkürzungen
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- Allg.
- Allgemein(e)
- Area
- (Peak)fläche
- ber.
- berechnet
- BHI
- Brain Heart Infusion
- Boc
- tert-Butyloxycarbonyl
- br.
- breites Signal (bei
NMR-Spektren)
- Bsp.
- Beispiel
- d
- Dublett (bei NMR-Spektren)
- DC
- Dünnschichtchromatographie
- DCI
- direkte chemische
Ionisation (bei MS)
- DCM
- Dichlormethan
- DIEA
- N,N-Diisopropylethylamin
- DMAP
- 4-N,N-Dimethylaminopyridin
- DMSO
- Dimethylsulfoxid
- DMF
- N,N-Dimethylformamid
- d. Th.
- der Theorie
- EDC
- 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide
(auch EDCI)
- EDC × HCl
- 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide-hydrochlorid
- EE
- Ethylacetat (Essigsäureethylester)
- EI
- Elektronenstoß-Ionisation
(bei MS)
- ESI
- Elektrospray-Ionisation
(bei MS)
- Fp.
- Schmelzpunkt
- gef.
- gefunden
- ges.
- gesättigt
- h
- Stunde
- HATU
- O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium-hexafluorphosphat
- HOBt
- 1-Hydroxybenzotriazol
- HPLC
- Hochdruck-, Hochleistungsflüssigchromatographie
- HR
- High Resolution (Hochauflösung)
- i. V.
- im Vakuum
- konz.
- Konzentriert
- LC-MS
- Flüssigchromatographie-gekoppelte
Massenspektroskopie
- LDA
- Lithium-Diisopropylamid
- m
- middle (mittel) (bei
UV- und IR-Spektren)
- m
- Multiplett (bei NMR-Spektren)
- MALDI
- Matrix-Assisted Laser
Desorption/Ionization
- MHK
- Minimale Hemmkonzentration
- min
- Minute/Minuten
- MRSA
- Methicillin-resistenter
Staphylococcus aureus
- MS
- Massenspektroskopie
- NCCLS
- National Committee
for Clinical Laboratory Standards
- neg.
- negativ
- NMM
- N-Methylmorpholin
- NMR
- Kernresonanzspektroskopie
(nuclear magnetic resonance)
- p.a.
- pro analysi
- Pd
- Palladium
- Pd-C
- Palladium auf Kohle
- pos.
- positiv
- proz.
- Prozentig
- PTFE
- Polytetrafluorethylen
- quant.
- quantitativ
- RP-HPLC
- Reverse Phase HPLC
- RT
- Raumtemperatur
- Rt
- Retentionszeit (bei
HPLC)
- s
- strong (stark) (bei
UV- und IR-Spektren)
- s
- Singulett (bei NMR-Spektren)
- TBTU
- O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium-Tetrafluoroborat
- TCTU
- O-(1H-6-Chlorbenzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium-Tetrafluoroborat
- TFA
- Trifluoressigsäure
- TFE
- 2,2,2-Trifluorethanol
- THF
- Tetrahydrofuran
- TOF
- Flugzeit (time of
flight)
- UV
- Ultraviolett
- Vis
- sichtbar (visible)
- VRSA
- Vancomycin-resistenter
Stapylococcus aureus
- w
- weak (schwach) (bei
UV- und IR-Spektren)
- wässr.
- wässrige(r)
- Z, Cbz
- Benzyloxycarbonyl
-
Literatur
-
Zur
Nomenklatur der Peptide und Cyclodepsipeptide vergleiche:
- 1.
A Guide to IUPAC Nomenclature of Organic Compounds (Recommendations
1993), 1993, Blackwell Scientific publications.
- 2. Nomenclature and symbolism for amino acids and peptides.
Recommendations 1983. IUPAC-IUB
Joint Commission on Biochemical Nomenclature, UK. Biochemical Journal
1984, 219, 345 – 373.
Sowie zitierte Literatur.
-
Allgemeine Methoden GC-MS,
LC-MS, HR-MS, HPLC und Gelchromatographie
-
Methode
1 (TOF-HR-MS): TOF-HR-MS-ESI+ Spektren werden mit einem Micromass
LCT Gerät
(Kapillarspannung: 3.2 KV, Cone-Spannung: 42 V, Quellentemperatur:
120°C, Desolvations-Temperatur: 280°C) aufgenommen.
Hierzu wird eine Spritzenpumpe (Fa. Harvard Apparatus) für die Probenzuführung verwendet. Als
Standart dient Leucin-Enkephalin (Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu).
-
Methode
2 (präparative
HPLC): Gerät:
Gilson Abimed HPLC; UV-Detektor 210 nm; binäres Pumpensystem; Säule: Waters
Symmetry-PrepTM C18,
7 μm, 300 × 19 mm;
Eluent A: 0.2% Trifluoressigsäure
in Wasser, Eluent B: Acetonitril; Flussrate: 25 ml/min; Säulentemperatur
RT; 0 min 20% B, Rampe 0 – 10
min 70% B, Rampe 10 – 10.1
min 20% B, 15 min 20% B.
-
Methode
3 (Gelchromatographie an Sephadex LH-20): Gelchromatographie wird
ohne Druck an Sephadex LH-20 (Fa. Pharmacia) durchgeführt. Es
wird nach UV-Aktivität
(UV Detektor für
254 nm, Fa. Knauer) fraktioniert (Fraktionssammler ISCO Foxy 200).
Säulendimensionen:
32 × 7
cm (1000-100 μmol
Maßstab);
30 × 4
cm (100-10 μmol
Maßstaab);
25 × 2
cm (10-1 μmol
Maßstaab).
-
Methode
4 (präparative
HPLC; Kromasil, Essigsäure):
Gerät:
Gilson Abimed HPLC; UV Detektor 210 nm; binäres Pumpensystem; Säule: Kromasil-100A
C18, 5 μm;
250 × 20
mm; Fluss: 25 ml/min; Eluent A: Wasser/0.25 – 0.5% Essigsäure, Eluent
B: Acetonitril; Gradient: 0 – 3
min 5% B, 3 – 30
min 5 – 100%
B, 30 – 38 min
100% B, anschließend
Regeneration der Chromatographiesäule.
-
Methode
5 (LC-MS): Instrument: Micromass Quattro LCZ mit HPLC Agilent Serie
1100; Säule:
Phenomenex Synergi 2μ Hydro-RP
Mercury 20 mm × 4
mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%ige Ameisensäure, Eluent
B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90%A → 2.5 min
30%A → 3.0
min 5%A → 4.5
min 5%A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min, 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min;
Ofen: 50°C;
UV-Detektion: 208 – 400
nm.
-
Methode
6 (LC-MS): Gerätetyp
MS: Micromass ZQ; Gerätetyp
HPLC: Waters Alliance 2795; Säule: Phenomenex
Synergi 2μ Hydro-RP
Mercury 20 mm × 4
mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%ige Ameisensäure, Eluent
B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90%A → 2.5 min
30%A → 3.0 min
5%A → 4.5
min 5%A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min, 2.5 min/3.0 min/4.5 min 2 ml/min;
Ofen: 50°C;
UV-Detektion: 210 nm.
-
Methode
7 (LC-MS): Gerätetyp
MS: Micromass ZQ; Gerätetyp
HPLC: HP 1100 Series; UV DAD; Säule:
Phenomenex Synergi 2μ Hydro-RP
Mercury 20 mm × 4
mm; Eluent A: 1 l Wasser + 0.5 ml 50%ige Ameisensäure, Eluent
B: 1 l Acetonitril + 0.5 ml 50%ige Ameisensäure; Gradient: 0.0 min 90%A → 2.5 min
30%A → 3.0
min 5%A → 4.5
min 5%A; Fluss: 0.0 min 1 ml/min, 2.5 min/3.0 min/4.5 min. 2 ml/min;
Ofen: 50°C;
UV-Detektion: 210 nm.
-
Methode
8 (analytische HPLC): Gerätetyp
HPLC: HP 1050 Series; UV DAD 1100 Series; Säule: Kromasil C18,
60 × 2
mm, 3.5 μm;
Eluent A: Wasser/0.5% Perchlorsäure,
Eluent B: Acetonitril; Gradient: 0 – 0.5 min 2%B, 0.5 – 4.5 min
2 – 90%B,
4.5 – 9.0
min 90%B, 9.0 – 9.2
min 90 – 2%B,
9.2 – 10.0
min 2%B; Fluss: 0.75 ml/min, Ofen: 30°C, UV-Detektion 210 nm.
-
Methode
9 (analytische HPLC, Lybquick, Agilent Zorbax C8):
Gerät:
Agilent 1100 mit DAD (G1315B), binärer Pumpe (G1312A), Autosampler
(G1313A), Lösemittel-Entgaser
(G1379A) und Säulenthermostat (G1316A);
Säule:
Agilent Zorbax Eclipse XDB-C8 4.6 × 150 × 5 mm; Eluent A: 0.05% 70%ige
Perchlorsäure in
Wasser; Eluent B: Acetonitril; Gradient: 0 – 1 min 10%B, Rampe, 4 – 5 min
90%B, Rampe, 5.5 min 10%B; Fluss: 2.00 ml/min; Säulentemperatur: 30°C.
-
Methode
10 (Gelchromatographie an Sephadex LH-20): Gelchromatographie wird
ohne Druck an Sephadex LH-20 (Fa. Pharmacia) durchgeführt. Es
wird nach UV-Aktivität
(UV Detektor für
254 nm, Fa. Knauer) fraktioniert (Fraktionssammler ISCO Foxy 200).
Säulendimensionen:
32 × 7
cm (1000-100 μmol
Maßstab);
30 × 4
cm (100-10 μmol
Maßstab);
25 × 2
cm (10-1 μmol
Maßstab).
-
Methode
11 (präparative
HPLC Symmetry): Gerät:
Gilson Abimed HPLC; binäres
Pumpensystem; Säule:
SymmetryPrepTMC18,
Fa. Waters, 7 μm;
300 mm × 19
mm; Eluent A: Wasser/0.2% Trifluoressigsäure, Eluent B: Acetonitril;
Gradient: 0 – 10
min 15 – 65%B,
anschließend
Regenera tion der Chromatographiesäule; Fluss: 25 ml/min; UV-Detektion
210 nm.
-
Methode
12 (präparative
HPLC Kromasil): Gerät:
Gilson Abimed HPLC; binäres
Pumpensystem; Säule:
Kromasil C18, 5 μm, 100 Å, 250 × 20 mm; Eluent A: 0.05% Trifluoressigsäure in Wasser,
Eluent B: 0.05% Trifluoressigsäure
in Acetonitril; Gradient: 0 – 3
min 10%B; Rampe, 30 – 38
min 90%B, 38 – 45
min 10%B; Fluss: 20 ml/min; UV-Detektion 210 nm.
-
Methode
13 (präparative
HPLC Waters Symmetry): Gerät:
Gilson Abimed HPLC; binäres
Pumpensystem; Säule:
Waters Symmetry-PrepTM C18,
7 μm, 300 × 19 mm;
Eluent A: 0.05% Trifluoressigsäure
in Wasser, Eluent B: 0.05% Trifluoressigsäure in Acetonitril; Gradient:
0 – 3
min 10%B, Rampe, 30 – 38
min 90%B, 38 – 45
min 10%B; Fluss: 20 ml/min; UV-Detektion 210 nm.
-
Methode
14 (präparative
HPLC): Gerät:
Gilson Abimed HPLC; binäres
Pumpensystem; Säule:
Waters Symmetry-PrepTM C18,
7 μm, 300 × 19 mm;
Eluent A: Wasser/0.2% Trifluoressigsäure, Eluent B: Acetonitril; Gradient:
0 – 10
min 25 – 65%B,
anschließend
Regeneration der Chromatographiesäule; Fluss: 25 ml/min; UV-Detektion
210 nm.
-
Methode
15 (Chirale HPLC Daicel Chiralpak): Gilson Abimed HPLC; Säule: Daicel
Chiralpak AD-H 5 μm;
250 × 20
mm; Eluent A: iso-Hexan, Eluent B: 0.2% Essigsäure/1% Wasser/2-Propanol; isokratisch;
Fluss: 15 ml/min; UV-Detektor 212 nm.
-
Methode
16 (präparative
HPLC): Gerät:
Gilson Abimed HPLC; binäres
Pumpensystem; Säule:
YMC ODS-AQ 5 μm,
250 × 30
mm; Eluent A: 0.05% Trifluoressigsäure in Wasser, Eluent B: 0.05%
Trifluoressigsäure in
Acetonitril; Gradient: 0 – 3
min 10%B, Rampe, 30 – 38
min 90%B, 38 – 45
min 10%B; Fluss: 50 ml/min; UV-Detektor 210 nm.
-
Methode
17 (GC-MS): Instrument: Micromass GCT, GC6890; Säule: Restek RTX-35MS, 30 m × 250 μm × 0.25 μm; Gradient:
60°C (0.30
min halten), 50°C/min → 120°C, 16°C/min → 250°C, 30°C/min → 300°C (1.7 min
halten); konstanter Fluss mit Helium: 0.88 ml/min; Ofen: 60°C; Inlet:
250°C.
-
Methode
18 (HPLC): Gerätetyp
HPLC: HP 1100 Series; UV DAD Säule:
Zorbax Eclipse XBD-C8
(Agilent), 150 mm × 4.6
mm, 5 μm;
Eluent A: 5 ml HClO4/l Wasser, Eluent B:
Acetonitril; Gradient: 0 – 1
min 10%B, 1 – 4
min 10 – 90%B,
4 – 5
min 90%B; Fluss: 2.0 ml/min; Ofen: 30°C; UV-Detektion: 210 und 254 nm.
-
Methode
19 (HPLC): Säule:
Kromasil RP-18, 60 mm × 2
mm, 3.5 μm;
Eluent A: 5 ml HClO4/l Wasser, Eluent B:
Acetonitril; Gradient: 0 min 2%B, 0.5 min 2%B, 4.5 min 90%B, 9 min
90%B; Fluss: 0.75 ml/min; Ofen: 30°C; UV-Detektion: 210 nm.
-
Methode
20 (HPLC): Säule:
Kromasil RP-18, 250 mm × 4
mm, 5 μm;
Eluent A: 5 ml HClO4/l Wasser, Eluent B:
Acetonitril; Gradient: 0 min 5%B, 10 min 95%B; Fluss: 1 ml/min;
Ofen: 40°C;
UV-Detektion: 210 nm.
-
Methode
21 (HPLC): Säule:
Kromasil RP-18, 250 mm × 4
mm, 5 μm;
Eluent A: 2 ml HClO4/l Wasser, Eluent B:
Acetonitril; Isokratisch: 45%B, 55%A; Fluss: 1 ml/min; Ofen: 40°C; UV-Detektion: 210 nm.
-
Methode
22 (LC-MS): Gerätetyp
MS: Micromass ZQ; Gerätetyp
HPLC: HP 1100 Series; UV DAD; Säule:
Grom-Sil 120 ODS-4 HE 50 × 2
mm, 3.0 μm;
Eluent A: Wasser/0.025% Ameisensäure/1,
Eluent B: Acetonitril/0.025% Ameisensäure; Gradient: 0 – 2.9 min
0 – 70%B,
2.9 – 3.1
min 70 – 90%B,
3.1 – 4.5
min 70 – 90%B; Ofen:
50°C, Fluss:
0.8 ml/min, UV-Detektion: 210 nm.
-
Methode
23 (HPLC): Gerätetyp
HPLC: HP 1050 Series; UV DAD 1100 Series; Säule Symmetry-PrepTM C18, Firma Waters, 50 × 2.1 mm, 3.5 μm; Eluent
A: Wasser/0.05% Trifluoressigsäure,
Eluent B: Acetonitril; Gradient: 0 – 9 min 0 – 100%B, 9 – 11 min 100%B, 11 – 12 min
100-0%B, anschließend
Regeneration der Chromatographiesäule; Ofen: 40°C, Fluss:
0.4 ml/min, UV-Detektion:
210 nm.
-
Ausgangsverbindungen
-
Beispiel 1A
-
D-Leucyl-N
1-{(3S,6S,12S,15S,18R,21S,24S,27S,28R)-6-[(1S)-2-amino-1-hydroxy-2-oxoethyl]-18-(3-{[amino(imino)methyl]amino}propyl)-12-[(1S)-1-hydroxyethyl]-3-(hydroxymethyl)-24-[(1R)-1-hydroxy-2-methylpropyl]-21-isobutyl-15-[(1S)-1-methylpropyl]-2,5,8,11,14,17,20,23,26-nonaoxo-28-phenyl-1-oxa-4,7,10,13,16,19,22,25-octaazacyclooctacosan-27-yl}-L-leucinamid-bistrifluoracetat
(Lysobactin)
-
Fermentation:
-
Kultur Medium:
-
- YM: Hefe-Malz Agar: D-Glucose (4 g/l), Hefe Extrakt (4 g/l),
Malz Extrakt (10 g/l), 1 Liter Lewatit Wasser. Vor dem Sterilisieren
(20 Minuten bei 121°C)
wird der pH auf 7.2 eingestellt.
- HPM: Mannit (5.4 g/l), Hefe Extrakt (5 g/l), Fleischpepton (3
g/l).
- Arbeitskonserve: Der lyophilisierte Stamm (ATCC 53042) wird
in 50 ml YM Medium angezogen.
- Kolbenfermentation: 150 ml YM Medium oder 100 ml HPM Medium
in einem 1 l Erlenmeyerkolben werden mit 2 ml der Arbeitskonsere
beimpft und für
30 – 48
Stunden bei 28°C
auf einem Schüttler
bei 240 Upm wachsen gelassen.
- 30 l Fermentation: 300 ml der Kolbenfermentation (HPM Medium)
werden zum Animpfen einer sterilen 30 l Nährmedienlösung verwandt (1 ml Antifoam
SAG 5693/1). Diese Kultur wird für
21 Stunden bei 28°C,
300 Upm und einer Belüftung
mit steriler Luft von 0.3 vvm wachsen gelassen. Der pH wird mit
1 M Salzsäure
auf pH = 7.2 konstant gehalten. Insgesamt werden während der
Kultivierungszeit 880 ml 1 M Salzsäure zugeführt.
- Hauptkultur (200 l): 15 × 150
ml YM Medium in 1 l Erlenmeyerkolben werden mit 2 ml der Arbeitskonserve beimpft
und bei 28°C
für 48
Stunden und 240 Upm auf dem Schüttler
wachsen gelassen. 2250 ml dieser Kultur werden zum Beimpfen einer
sterilen 200 1 Nährmedienlösung (YM)
verwandt (1 ml Antifoam SAG 5693/1) und für 18.5 Stunden bei 28°C, 150 Upm
und einer Belüftung
mit steriler Luft von 0.3 vvm wachsen gelassen.
-
Zur
Kontrolle des Fermentationsverlaufs werden stündlich Proben (50 ml) entnommen.
2 ml dieser Kulturbrühe
werden mit 1 ml Methanol (0.5% Trifluoressigsäure) versetzt und über einen
0.45 μm
Filter filtriert. 30 μl
dieser Suspension werden mittels HPLC analysiert (Methode 18 und
Methode 19).
-
Nach
18.5 Stunden wird die Kulturbrühe
der Hauptkultur bei 17000 Upm in Überstand und Sediment getrennt.
-
Isolierung:
-
Der Überstand
(183 l) wird mit konzentrierter Trifluoressigsäure bzw. Natronlauge auf pH
6.5 – 7
eingestellt und auf eine Lewapolsäule (OC 1064, 60 l Inhalt)
aufgetragen. Anschließend
wird mit reinem Wasser, Wasser/Methanol 1:1 und anschließend mit
reinem Methanol (mit 0.1% Trifluoressigsäure) eluiert. Diese organische
Phase wird im Vakuum bis zu einem verbleibenden wässrigen
Rest von 11.5 l eingeengt.
-
Die
verbleibende wässrige
Phase wird an Kieselgel C18 gebunden und
aufgetrennt (MPLC, Biotage Flash 75, 75 × 30 cm, KP-C18-WP, 15 – 20 μm, Fluss:
30 ml; Eluent: Acetonitril/Wasser mit 0.1% Trifluoressigsäure; Gradient:
10%, 15% and 40% Acetonitril). Die 40% Acetonitril Phase, die die
Hauptmenge von Beispiel 1A enthält,
wird im Vakuum eingeengt und anschließend lyophilisiert (~13 g).
Dieses Feststoffgemisch wird in 1.2 g Portionen zunächst an
einer präparativen
HPLC (Methode 7), anschließend
durch Gelfiltration an Sephadex LH-20 (5 × 70 cm, Acetonitril/Wasser
1:1, jeweils mit 0.05% Trifluoressigsäure) und einer weiteren präparativen
HPLC (Methode 20) getrennt.
-
Dieser
Prozess liefert 2250 mg Beispiel 1A.
-
Das
Sediment wird in 4 l Aceton/Wasser 4:1 aufgenommen, mit 2 kg Celite
versetzt, mit Trifluoressigsäure
auf pH = 6 eingestellt, ausgerührt
und zentrifugiert. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum eingeengt und der Rückstand gefriergetrocknet.
Das erhaltene Lyophilisat (89.9 g) wird in Methanol aufgenommen,
abfiltriert, eingeengt und an Kieselgel (Methode 21) getrennt. Beispiel
1A wird danach per Gelfiltration (Sephadex LH-20, 5 × 68 cm,
Wasser/Acetonitril 9:1 (mit 0.05% Trifluoressigsäure), Fluss: 2.7 ml/min, Fraktionsgröße 13.5
ml) zur Reinsubstanz aufgereinigt.
-
Dieser
Prozess liefert 447 mg Beispiel 1A.
HPLC (Methode 18): Rt = 6.19 min
MS (ESIpos): m/z = 1277
(M+H)+
1H NMR
(500.13 MHz, d6-DMSO): δ = 0.75 (d, 3H), 0.78 (d, 6H),
0.80 (t, 3H), 0.82 (d, 3H), 0.90 (d, 3H), 0.91 (d, 3H), 0.92 (d,
3H), 0.95 (d, 3H), 0.96 (d, 3H), 1.05 (m, 1H), 1.19 (d, 3H), 1.25
(m, 2H), 1.50 (m, 4H), 1.51 (m, 2H), 1.55 (m, 1H), 1.61 (m, 1H),
1.65 (m, 1H), 1.84 (m, 1H), 1.85 (m, 1H), 1.86 (m, 1H), 1.89 (m,
1H), 1.95 (m, 1H), 2.75 (m, 2H), 3.40 (m, 1H), 3.52 (m, 2H), 3.53
(dd, 1H), 3.64 (m, 2H), 3.66 (m, 1H), 3.68 (dd, 1H), 3.73 (m, 2H),
4.00 (dd, 1H), 4.02 (br., 1H), 4.13 (br., 1H), 4.32 (dd, 1H), 4.39
(t, 1H), 4.55 (m, 1H), 4.75 (dd, 1H), 5.19 (t, 1H), 5.29 (d, 1H),
5.30 (br., 1H), 5.58 (m, 2H), 6.68 (m, 3H), 6.89 (d, 1H), 6.93 (m,
3H), 6.94 (br., 1H), 6.98 (d, 1H), 7.12 (br., 1H), 7.20 (br., 2H),
7.23 (m, 2H), 7.42 (m, 2H), 7.54 (d, 1H), 7.58 (d, 1H), 8.32 (br.,
1H), 9.18 (br., 1H), 9.20 (m, 2H), 9.50 (br., 1H).
13C-NMR (125.77 MHz, d6-DMSO): δ = 10.3,
15.3, 19.0, 19.2, 19.6, 20.0, 20.9, 22.0, 22.4, 23.0, 23.2, 24.3, 24.4,
25.0, 25.4, 26.0, 27.8, 30.9, 35.4, 39.5, 40.8, 40.9, 41.6, 44.1,
51.5, 52.7, 55.9, 56.2, 56.4, 57.9, 58.8, 60.2, 61.1, 62.6, 70.1,
71.6, 71.7, 75.5, 128.1, 128.6, 136.7, 156.8, 168.2, 170.1, 170.4,
171.2, 171.5, 171.9, 172.2, 172.4, 173.7.
-
Die
Zuordnung der Signale erfolgte nach der in der Literatur beschriebenen
Zuordnung (T. Kato, H. Hinoo, Y. Terui, J. Antibiot., 1988, 61,
719 – 725).
-
Beispiel 2A
-
Des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)-lysobactin-bis-trifluoracetat
(Edman
2.0-Abbauprodukt)
-
Lysobactin-bistrifluoracetat
(60.0 g, 39.88 mmol) wird unter Argonatmosphäre in Pyridin (840 ml) gelöst. Dann
wird Phenylisothiocyanat (32.35 g, 239.28 mmol, 6 Äquivalente)
zugegeben und die Reaktionsmischung bei 37°C für 7 h gerührt. Anschließend wird
das Lösungsmittel
am Rotationsverdampfer bei 40°C
Badtemperatur abdestilliert. Der Rückstand wird mit Methyl-tert-butylether
(1400 ml) versetzt und 30 min kräftig
gerührt.
Dann wird über
eine Glasfritte (Porenweite 3, 13 cm Durchmesser) abgesaugt. Das
Zwischenprodukt (Edman0.5-Abbauprodukt)
wird in einer Rohausbeute von 72 g isoliert und ohne Aufarbeitung
weiter umgesetzt.
-
Dazu
wird das Rohprodukt unter Argonatmosphäre in Trifluoressigsäure (1026
ml) gelöst
und 30 min bei RT gerührt.
Dann wird die Lösung
am Rotationsverdampfer unter Vakuum bei 20°C Badtemperatur eingeengt. Der
Rückstand
wird in Methyl-tert-butylether (1400 ml) aufgenommen und so lange
kräftig
gerührt,
bis ein pulvriger amorpher Feststoff entstanden ist. Dieser wird
mit Vakuum über
eine Fritte (Porenweite 3, 18 cm Durchmesser) abfiltriert. Der Feststoff
wird nun mit Diethylether (1400 ml) gerührt und erneut abfiltriert.
Dieselbe Prozedur wird mit 2 Portionen Dichlormethan (je 900 ml)
wiederholt. Man erhält
58 g rohes Des(1-D-leucyl)-lysobactin-bis-trifluoracetat (Edman1.0-Abbauprodukt).
-
Das
Rohprodukt wird ohne weitere Aufreinigung unter Argonatmosphäre in Pyridin
(1080 ml) gelöst. Dann
wird Phenylisothiocyanat (107 g, 0.80 mol, 20 Äquivalente) zugegeben und die
Reaktionsmischung wird bei 37 bis 40°C für 7 h gerührt. Anschließend wird
das Lösungsmittel
am Rotationsverdampfer bei 40°C
Badtemperatur abdestilliert. Der Rückstand wird mit Methyl-tert-butylether (1400
ml) versetzt und kräftig
gerührt. Dann
wird über
eine Glasfritte (Porenweite 3, 13 cm Durchmesser) abgesaugt. Das
Zwischenprodukt (Edman1.5-Abbauprodukt)
wird in einer Rohausbeute von 65 g isoliert und direkt unter Argonatmosphäre in Trifluoressigsäure (1240
ml) gelöst
und 30 min bei RT gerührt.
Dann wird die Lösung
am Rotationsverdampfer unter Vakuum bei 20°C Badtemperatur eingeengt. Der
Rückstand
wird in Methyl-tert-butylether (1400 ml) aufgenommen und so lange
kräftig
gerührt,
bis ein pulvriger amorpher Feststoff entstanden ist. Dieser wird
mit Vakuum über
eine Fritte (Porenweite 3, 18 cm Durchmesser) abfiltriert. Der Feststoff
wird nun zunächst
mit Diethylether (1400 ml), dann mit Dichlormethan (1400 ml) gerührt und
jeweils abfiltriert. Man erhält
55 g des rohen Produktes. Dieses wird durch präparative HPLC (Methode 14)
gereinigt. Man erhält
28.55 g (56% d. Th.) der Titelverbindung.
HPLC/UV-Vis (Methode
23): Rt = 4.71 min,
λmax (qualitativ)
= 220 nm (s), 255 – 270
(w).
LC-MS (Methode 22): Rt = 1.65
min;
MS (ESIpos.): m/z (%) = 526 (100) [M + 2H]2+,
1051 (15) [M + H]+.
-
Beispiel 3A
-
(2Z)-2-{[(Benzyloxy)carbonyl]amino}-3-(6-trifluormethyl-pyridin-3-yl)-acrylsäuremethylester
-
6-Trifluormethyl-pyridin-3-carbaldehyde
(4.85 g, 27.70 mmol) und Methyl-{[(benzyloxy)carbonyl]amino}(dimethoxyphosphoryl)acetat
(9.17 g, 27.70 mmol, 1.0 Äquivalente)
werden in THF (70 ml) gelöst
und auf –70°C gekühlt. Bei –70°C wird N,N,N,N-Tetramethylguanidin
(6.38 g, 55.39 mmol, 6.95 ml, 2.0 Äquivalente) langsam zugetropft
und dann 4 h bei –70°C, anschließend 12
h bei RT gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird eingeengt, dann wird mit Ethylacetat (2 × 100 ml)
gegen Wasser ausgeschüttelt,
die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter
Kochsalzlösung
gewaschen und über
Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Einengen im Vakuum wird das Rohprodukt
chromatographiert (Kieselgel, Eluent: Toluol, dann Toluol/Ethylacetat 10:1).
Es werden 6.93 g (66% d. Th.) der Titelverbindung erhalten.
HPLC/UV-Vis
(Methode 8): Rt = 4.60 min.
HPLC/UV-Vis
(Methode 9): Rt = 4.54 min.
1H NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ 3.74 (s,
3H, OMe), 5.10 (s, 2H, CH2), 7.27 (s, 1H,
PyrH), 7.33-7.38
(m, 5H, ArH), 7.94 (d, J=8.5 Hz, 1H, PyrH), 8.27 (d, J=8.5 Hz, 1H,
PyrH), 8.93 (s, 1H, β-CH),
9.51 (s, 1H, NH).
LC-MS (Methode 7): Rt =
2.44 min; MS (ESIpos.): m/z (%) = 381 (100) [M + H]+;
MS (ESIneg.): m/z (%) = 379 (100) [M – H]–.
HR-TOF-MS
(Methode 1): C18H16N2O4F3 [M
+ H]+ ber. 381.1062, gef. 381.1065.
-
Beispiel 4A
-
N-[(Benzyloxy)carbonyl]-3-(6-trifluormethyl-pyridin-3-yl)-L-alanin-methylester
-
Die
Verbindung aus Beispiel 3A (10.15 g, 26.69 mmol) wird in Methanol
p.a. (100 ml) gelöst.
Mit einer Kanüle
wird etwa 5 min Argon hindurchgeleitet, dann wird (+)-1,2-Bis-[(2S,5S)diethylphospholano]benzen(cyclooctadien)rhodium(I)-Triflat
(289 mg, 400 μmol,
0.015 Äquivalente)
zugegeben. Es wird über
12 h bei 4 bar Wasserstoffdruck und RT hydriert. Dann wird es über Kieselgur
filtriert (Methanol) und das Eluat eingeengt. Das Rohprodukt wird
chromatographiert (Kieselgel, Eluent: Toluol/Ethylacetat 5:1). Es
werden 9.9 g (97% d. Th.) der Titelverbindung erhalten.
[α]20 Na = –24° (c = 0.093
in Methanol).
HPLC/UV-Vis (Methode 8): Rt =
4.50 min.
HPLC/UV-Vis (Methode 9): Rt =
4.49 min.
1H NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ 2.99
(dd, J=3.5, 11.0 Hz, 1H, β-CH),
3.22 (dd, J=3.5, 11.0 Hz, 1H, β-CH),
3.66 (s, 3H, OMe), 4.40 (m, 1H, α-CH),
4.97 (s, 2H, CH2), 7.23 (m, 2H), 7.29-7.33
(m, 3H), 7.83 (d, J=6.5 Hz, 1H), 7.93-7.98 (m, 2H), 8.65 (s, 1H,
NH).
LC-MS (Methode 7): Rt = 2.40 min;
MS (ESIpos.): m/z (%) = 383 (100) [M + H]+;
MS (ESIneg.): m/z (%) = 273 (100), 381 (50) [M – H]–.
HR-TOF-MS
(Methode 1): C18H18N2O4F3 [M
+ H]+ ber. 383.1219, gef. 383.1223.
-
Beispiel 5A
-
3-(6-Trifluormethyl-pyridin-3-yl)-L-alanin-methylester
-
Die
Verbindung aus Beispiel 4A (9.90 g, 25.89 mmol) wird in Methanol
(100 ml) gelöst.
Mit einer Kanüle wird
etwa 5 min Argon hindurchgeleitet, dann wird Pd auf Kohle (10%,
990 mg) zugegeben. Es wird über
12 h bei 4 bar Wasserstoffdruck und RT hydriert. Dann wird über Kieselgur
filtriert, eingeengt und unter hoch Vakuum getrocknet. Ausbeute:
5.8 g (90% d. Th.) der Titelverbindung.
[α]19.9 Na = +3° (c
= 0.186 in Methanol).
HPLC/UV-Vis (Methode 8): Rt =
3.34 min.
HPLC/UV-Vis (Methode 9): Rt =
3.22 min.
IR νmax (NaCl, cm–1):
3415, 1734, 1339, 1136, 1087.
1H NMR
(500 MHz, d6-DMSO) δ 2.85 (dd, J=5.5, 13.5 Hz, 1H, β-CH), 3.01
(dd, J=5.5, 13.5 Hz, 1H, β-CH),
3.61 (s, 3H, OMe), 3.63-3.69 (m, 1H, α-CH), 7.82 (d, J=7.5 Hz, 1H),
7.93 (d, J=7.5 Hz, 1H), 8.61 (s, 1H).
LC-MS (Methode 7): Rt = 1.74 min; MS (ESIpos.): m/z (%) = 249
(100) [M + H]+.
HR-TOF-MS (Methode
1): C12H15N3O2F3 [M
+ CH3CN + H]+ ber.
290.1116, gef. 290.1122.
-
Beispiel 6A
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-(tert-butyl)-D-alanyl-3-(6-trifluormethyl-pyridin-3-yl)-L-alaninmethylester
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung aus Beispiel 5A (6.34 g, 25.54 mmol) und N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-tert-butyl-D-alanin
(6.27 g, 25.54 mmol, 1.0 Äquivalente)
in trockenem DMF (240 ml) werden bei –30°C langsam N-Methylmorpholin
(12.92 g, 127.72 mmol, 14.04 ml, 5 Äquivalente) und HATU (9.71
g, 25.54 mmol, 1 Äquivalente)
gegeben. Das Reaktionsgemisch erwärmt sich langsam (ca. 3 h)
auf RT, wobei vollständiger Umsatz
mittels HPLC (Methode 9) beobachtet wird. Kaliumdihydrogenphosphat
(34.76 g, 255.44 mmol, 10 Äquivalente)
wird zugegeben, und das Reaktionsgemisch wird 20 min gerührt, anschließend wird
es filtriert, mit Ethylacetat verdünnt und mit gesättigter
wässriger
Natriumhydrogencarbonatlösung
(10 ml) gewaschen. Die organische Phase wird mittels Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und eingeengt. Das Rohprodukt wird mittels
Flash-chromatographie (Kieselgel, Gradient Cyclohexan/Ethylacetat
10:1 bis 2:1) aufgereinigt, wobei man 9.74 g (73% d. Th.) der Titelverbindung
erhält.
[α]19.9 Na = +7.0° (c = 0.044
in Methanol).
HPLC/UV-Vis (Methode 8): Rt =
4.89 min.
HPLC/UV-Vis (Methode 9): Rt =
4.75 min.
IR νmax (NaCl, cm–1):
2959, 1742, 1655, 1520, 1336, 1160, 1136, 1087, 1050, 1027.
1H NMR (500 MHz, d6-DMSO) δ 0.74 (s,
9H, tBu), 0.97-1.00 (m, 1H, β-CH2),
1.20-1.25 (m, 1H, β-CH2),
1.35 (s, 9H, OtBu), 2.99-3.05 (m, 1H, β-CH2), 3.23-3.26 (m, 1H, β-CH2), 3.66
(s, 3H, OMe), 3.94 (m, 1H, α-CH), 4.60
(m, 1H, α-CH),
6.82 (d, J=8.5 Hz, 1H, NH), 7.78 (d, J=8.0 Hz, 1H, PyrH), 7.94 (d,
J=8.0 Hz, 1H, PyrH), 8.34 (d, J=8.5 Hz, 1H, NH), 8.64 (s, 1H, PyrH).
LC-MS
(Methode 7): Rt = 2.67 min; MS (ESIpos.):
m/z (%) = 476 (100), [M + H]+; MS (ESIneg.):
m/z (%) = 400 (80), 474 (40) [M – H]–.
HR-TOF-MS
(Methode 1): C22H33N3O5F3 [M
+ H]+ ber. 476.2372, gef. 476.2364.
-
Beispiel 7A
-
N-tert-Butoxycarbonyl-3-tert-butyl-D-alanyl-3-(6-trifluormethyl-pyridin-3-yl)-L-alanin
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung aus Beispiel 6A (9.2 g, 1.0 Äquivalente, 19.35 mmol) in
THF (360 ml) und Wasser (100 ml) wird bei –20°C eine Lösung von Lithiumhydroxid-hydrat
(1.16 g, 2.5 Äquivalente,
48.37 mmol) in Wasser (20 ml) gegeben. Das Reaktionsgemisch erwärmt sich
(ca. 1.5 h) auf +15°C,
wobei vollständiger
Umsatz mittels HPLC (Methode 9) beobachtet wird. Zur Aufarbeitung
wird Kaliumdihydrogenphosphat (26.33 g, 10 Äquivalente, 193.5 mmol) zugegeben
(~ pH 7). Das Reaktionsgemisch wird filtriert und im Vakuum aufkonzentriert.
Das Rohprodukt wird mittels Gelchromatographie (Methode 10, Laufmittel
Methanol/Aceton 4:1) aufgereinigt, wobei man 4.72 g (53% d. Th.)
Produkt erhält.
[α]20 Na = +51.3° (c = 0.402
in Methanol).
HPLC/UV-Vis (Methode 8): Rt =
4.63 min.
HPLC/UV-Vis (Methode 9): Rt =
4.55 min.
IR νmax (NaCl, cm–1):
3305, 2959, 1663, 1519, 1336, 1173, 1134, 1086.
1H
NMR (500 MHz, d6-DMSO) δ 0.77 (s, 9H, tBu), 1.06-1.13
(m, 1H, β-CH2),
1.23-1.26 (m, 1H, β-CH2),
1.34 (s, 9H, OtBu), 3.01 (tapp, J=11.0 Hz,
1H, β-CH2),
3.23 (br d, J=11.0 Hz, 1H, β-CH2),
3.94 (t, J=8.0 Hz, 1H, α-CH), 4.42
(br s, 1H, α-CH),
6.90 (d, J=8.5 Hz, 1H, NH), 7.74 (d, J=7.5 Hz, 1H, PyrH), 7.86 (d,
J=7.5 Hz, 1H, PyrH), 8.00 (br s, 1H, NH), 8.56 (s, 1H, PyrH).
LC-MS
(Methode 7): Rt = 2.42 min; MS (ESIpos.):
m/z (%) = 406 (100), 462 (85) [M + H]+;
MS (ESIneg.): m/z (%) = 460 (100) [M – H]–.
HR-TOF-MS
(Methode 1): C21H31N3O5F3 [M
+ H]+ ber. 462.2216, gef. 462.2203.
-
Beispiel 8A
-
N-tert-Butoxycarbonyl-3-tert-butyl-D-alanyl-3-(6-trifluormethyl-pyridin-3-yl)-L-alanyldes(1-D-leucyl-2-L-leucyl)lysobactin-trifluoracetat
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung aus Beispiel 2A (7.00 g, 1.0 Äquivalente, 5.48 mmol) und
Beispiel 7A (3.03 g, 1.2 Äquivalente,
6.57 mmol) in trockenem DMF (119 ml) werden bei –30°C langsam N-Methylmorpholin
(2.77 g, 3.01 ml, 5 Äquivalente,
27.38 mmol) und HATU (4.37 g, 2.1 Äquivalente, 11.50 mmol) gegeben.
Das Reaktionsgemisch erwärmt
sich langsam (ca. 1 h) auf RT, wobei vollständiger Umsatz mittels HPLC/UV-Vis (Methode
9) beobachtet wird. Die Reaktion wird mit Kaliumdihydrogenphosphat
(7.45 g, 10.0 Äquivalente, 54.76
mmol) gequencht. Das Reaktionsgemisch wird mittels Gelchromatographie
(Methode 10, Laufmittel Methanol/Aceton 4:1) aufgereinigt, wobei
man 12.63 g (quant.) Produkt erhält.
HPLC/UV-Vis
(Methode 8): Rt = 4.78 min.
HPLC/UV-Vis
(Methode 9): Rt = 4.35 min.
LC-MS (Methode
7): Rt = 2.28 min; MS (ESIpos.): m/z (%)
= 697 (100) [M + 2H]2+, 1493 (15) [M + H]+; MS (ESIneg.): m/z (%) = 745 (100) [M – 2H]2–,
1491 (5) [M – H]–.
HR-TOF-MS
(Methode 1): C67H104N16O19F3 [M
+ H]+ ber. 1493.7616, gef. 1493.7594.
-
Beispiel 9A und Beispiel
10A
-
(2S)-N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-(trimethylsilyl)alanin
und (2R)-N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-(trimethylsilyl)alanin
-
Die
Synthese erfolgt nach M. Merget, K. Günther, M. Bernd, E. Günther, R.
Tacke, J. Organomet. Chem. 2001 628, 183 – 194. Die Trennung der Enantiomere
erfolgt durch präparative
HPLC an chiraler Phase (Methode 15).
-
Beispiel 9A
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-D-3-trimethylsilylalanin
(2S Verbindung)
-
- Präparative
HPLC (Methode 15): Rt = 4.16 min
- [α]D 20 = +1.1 (c = 0.83,
Methanol)
-
Beispiel 10A
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-L-3-trimethylsilylalanin
(2R Verbindung)
-
- Präparative
HPLC (Methode 15): Rt = 9.27 min
- [α]D20 = –1.6
(c = 0.66, Methanol)
-
Beispiel 11A
-
Methyl-N-(tert-butoxycarbonyl)-3-(pyridin-3-yl)-L-alaninat
-
Die
Herstellung erfolgt analog B. Neises, W. Steglich, Org. Synth. 1985,
63, 183 – 187. (2S)-N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-(pyridin-3-yl)alanin
(25.00 g, 93.88 mmol) wird unter Argon in 300 ml Dichlormethan gelöst. Methanol
(11.4 ml, 9.02 g, 281 mmol, 3 Äquivalente)
und ein Körnchen
DMAP werden hinzugefügt.
Dann wird die Mischung auf 0°C
gekühlt.
EDC (19.80 g, 103 mmol, 1.1 Äquivalente)
wird zugesetzt. Nach 5 min. entfernt man das Eisbad und lässt über 1 h
bei RT rühren.
Dann engt man im Vakuum ein, versetzt den Rückstand mit Ethylacetat und
schüttelt
gegen gesättigte
Natriumhydrogencarbonatlösung
aus. Die wässrige
Phase wird einmal mit Ethylacetat nachextrahiert, dann werden die
vereinigten organischen Phasen mit 0.5 M Citronensäure und
anschließend
nochmals mit gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet,
filtriert und im Vakuum eingeengt. Es verbleibt ein klares Öl, das beim
Trocknen im Ölpumpenvakuum
kristallisiert. Ausbeute: 23.60 g (90% d. Th.).
HPLC/UV-Vis
(Methode 9): Rt = 3.28 min.
LC-MS (Methode
7): Rt = 1.21 min, MS (ESIpos.): m/z (%)
= 281 (100) [M + H]+.
1H
NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ 1.30 (s, 9H), 2.86 (m, 1H),
3.04 (m, 1H), 3.63 (s, 3H), 4.22 (m, 1H), 7.28-7.39 (m, 2H), 7.69
(d, 1H), 8.43 (m, 2H).
-
Beispiel 12A
-
3-(Pyridin-3-yl)-L-alanin-methylester-bistrifluoracetat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 11A (11.8 g, 42.09 mmol) wird in Trifluoressigsäure in Dichlormethan
(160 ml; 30%ige Lösung)
gelöst
und 30 min. bei RT gerührt.
Dann engt man im Vakuum ein. Der Rückstand wird in etwas Wasser
aufgenommen und lyophilisiert. Dann wird das Lyophilisat mit Toluol
versetzt und im Vakuum eingeengt. Schließlich wird bis zur Gewichtskonstanz
im Ölpumpenvakuum
getrocknet. Ausbeute: 17.15 g (quant.).
HPLC/UV-Vis (Methode
9): Rt = 0.88 min.
LC-MS (Methode 7):
Rt = 0.46 min, MS (ESIpos.): m/z (%) = 181
(100) [M + H]+.
1H
NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ 2.79 (dd, 1H), 2.92 (dd, 1H),
3.60 (s, 3H), 3.63 (m, 1H), 7.30 (m, 1H), 7.62 (d, 1H), 8.41 (m,
2H).
-
Beispiel 13A
-
Methyl-N-(tert-butoxycarbonyl)-3-(trimethylsilyl)-D-alanyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alaninat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 9A (10.31 g, 39.4 mmol) und die Verbindung
aus Beispiel 12A (16.10 g, 39.4 mmol, 1 Äquivalent) werden bei 0°C in DMF
(186 ml) gelöst.
Dann werden N-Methylmorpholin (17.34 ml, 16.00 g, 4 Äquivalente)
und HATU (22.49 g, 59.16 mmol, 1.5 Äquivalente) zugesetzt. Der
Ansatz wird zwei Stunden bei RT gerührt. Man versetzt mit tert-Butylmethylether
und wäscht
mit gesättigter
Natriumcarbonatlösung.
Die wässrige
Phase wird einmal mit tert-Butylmethylether nachextrahiert, dann
werden die vereinigten organischen Phasen mit 1 M wässriger
Citronensäure
sowie abermals mit gesättigter
Natriumcarbonatlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Es wird über Kieselgel
filtriert (Cyclohexan/Ethylacetat 2:1). Ausbeute: 14.1 g (84% d.
Th.).
HPLC/UV-Vis (Methode 9): Rt =
3.91 min.
LC-MS (Methode 7): Rt = 1.90
min, MS (ESIpos.): m/z (%) = 424 (100) [M + H]+.
1H NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ –0.09 (s,
9H), 0.56-0.75 (m, 2H), 1.47 (s, 9H), 2.90 (dd, 1H), 3.09 (dd, 1H), 3.62
(s, 3H), 3.98 (m, 1H), 4.49 (m, 1H), 6.68 (d, 1H), 7.26 (dd, 1H),
7.61 (m, 1H), 8.20 (d, 1H), 8.40 (m, 2H).
-
Beispiel 14A
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-(trimethylsilyl)-D-alanyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alanin
-
Die
Verbindung aus Beispiel 13A (7.4 g, 17.56 mmol) wird in THF/Wasser
(6:4) aufgenommen, auf 0°C gekühlt und
mit Lithiumhydroxid-Monohydrat (1.47 g, 35.13 mmol, 2 Äquivalente)
versetzt. Man lässt
bei 0°C rühren. Nach
einer Stunde wird ein weiteres Äquivalent
(0.74 g) Lithiumhydroxid-Monohydrat zugesetzt und eine weitere Stunde
gerührt.
Man dampft den Großteil
des THF im Vakuum ab und stellt dann durch Zusatz von Citronensäure auf
pH 4. Ein Feststoff fällt
aus. Es wird mit drei Portionen Ethylacetat extrahiert, wobei sich der
Feststoff löst.
Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet,
filtriert und eingeengt. Das Rohprodukt wird durch Gelchromatographie
(Methode 3) gereinigt. Ausbeute: 6.67 g (93% d. Th.).
HPLC/UV-Vis
(Methode 9): Rt = 3.73 min.
LC-MS (Methode
7): Rt = 1.68 min, MS (ESIpos.): m/z (%)
= 410 (40) [M + H]+.
1H
NMR (300 MHz, d6-DMSO) δ –0.090 (s, 9H), 0.56-0.75 (m,
2H), 1.35 (s, 9H), 2.90 (dd, 1H), 3.09 (dd, 1H), 3.98 (m, 1H), 4.41
(m, 1H), 6.70 (d, 1H), 7.26 (dd, 1H), 7.60 (m, 1H), 8.00 (d, 1H),
8.37 (m, 2H).
-
Beispiel 15A
-
N-(tert-Butoxycarbonyl)-3-(trimethylsilyl)-D-alanyl-3-pyridin-3-yl-L-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)-lysobactin-trifluoracetat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 2A (3.00 g, 2.35 mmol) und die Verbindung
aus Beispiel 14A (1.44 g, 3.52 mmol, 1.5 Äquivalente) werden in DMF (50
ml) gelöst
und auf 0°C
gekühlt.
Dann werden zunächst
4.7 ml (4.7 mmol, 2 Äquivalente)
einer 1 M Lösung
von 4-Methylmorpholin in DMF zugegeben. Anschließend wird sofort HATU (1.52
g, 3.99 mmol, 1.7 Äquivalente)
zugegeben und 15 min bei 0°C
gerührt.
Dann werden weitere 4.7 ml (4.7 mmol, 2 Äquivalente) der 1 M Lösung von
4-Methylmorpholin in DMF zugetropft. Der Ansatz wird dann 2 h bei
RT gerührt.
Das Rohprodukt wird gelchromatographiert (Methode 3). Das Produkt
wird ohne Feinreinigung weiter umgesetzt. Ausbeute: 3.6 g (82% d.
Th.).
HPLC (Methode 9): Rt = 3.90 min.
LC-MS
(Methode 7): Rt = 2.00 min, MS (ESIpos.):
m/z (%) = 721.8 (100) [M + 2H]2+; 1442.1
(5) [M + H)+.
-
Beispiel 16A
-
-
2,2-Dimethyl-1-butanol
(4.0 g, 39 mmol) wird in Dichlormethan (136 ml) gelöst und mit
Aluminiumoxid (7.98 g, 78 mmol, 2 Äquivalente) und mit Pyridiniumchlorochromat
(16.88 g, 78 mmol, 2 Äquivalente)
versetzt. Der Ansatz wird bei RT 1 h gerührt und dann über eine
Schicht Kieselgel filtriert. Das Filtrat wird vorsichtig eingeengt,
und der Rückstand
wird bei Normaldruck destilliert (Siedepunkt: 102°C (990 mbar)).
Ausbeute: 2.97 g (75% d. Th.).
GC-MS (Methode 17): Rt = 2.21 min, MS (ESIpos.): m/z (%) = 99.9
(5) [M]+;
1H
NMR (400 MHz, CDCL3) δ 0.83 (t, 3H), 1.03 (s, 6H),
1.51 (q, 2H), 9.42 (s, 1H).
-
Beispiel 17A
-
Methyl-(2Z-2-{[(benzyloxy)carbonyl]amino}-4,4-dimethylhex-2-enoat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 16A (2.55 g, 25.46 mmol) und Methyl-{[(benzyloxy)carbonyl]amino}(dimethoxyphosphoryl)-acetat
(8.43 g, 25.46 mmol) werden in 50 ml THF gelöst und auf 0°C gekühlt. N,N,N',N'-Tetramethylguanidin
wird zugetropft, dann wird erst 15 min. bei 0°C und anschließend 5 Tage
bei RT gerührt.
Der Ansatz wird mit etwa 20 g Kieselgel versetzt, eingeengt und
chromatographiert (Biotage 40M, ZIF-SIM, Cyclohexan/Ethylacetat
87:13). Ausbeute: 1.20 g (13% d. Th.).
HPLC (Methode 9): Rt = 3.71 min.
MS (DCI): m/z (%) = 323.3
(100) [M + NH4].
1H
NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.83 (m, 3H), 1.13 (s, 6H),
1.49 (q, 2H), 3.75 (br s, 3H), 5.72 (br s, 1H), 6.58 (br s, 1H),
5.12 (s, 2H), 7.36 (m, 5H).
-
Beispiel 18A
-
Methyl-N-[(benzyloxy)carbonyl]-4,4-dimethyl-D-norleucinat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 17A (1.2 g, Rohprodukt, 3.26 mmol) wird
in Ethanol p.a. (60 ml) gelöst. Mit
einer Kanüle
wird etwa 5 min Argon hindurchgeleitet, dann wird (+)-1,2-Bis-[(2R,SR)diethylphospholano]benzen(cyclooctadien)rhodium(I)-Triflat
(28 mg, 0.04 mmol, 0.012 Äquivalente)
zugegeben und im Ultraschallbad gelöst. Es wird über 24 h
bei 3 bar Wasserstoff-druck und RT hydriert. Der Ansatz wird eingeengt und
chromatographiert (Biotage 25M, Cyclohexan/Ethylacetat 9:1). Ausbeute:
920 mg (92% d. Th.).
HPLC (Methode 9): Rt =
4.96 min.
LC-MS (Methode 7): Rt = 2.76
min; MS (ESIpos.): m/z (%) = 308 (25) [M + H]+.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.80 (t,
3H), 0.86 (s, 6H), 1.29 (q, 2H), 1.41 (dd, 1H), 1.73 (dd, 1H), 3.72
(s, 3H), 4.40 (m, 1H), 5.02 (d, 1H), 5.11 (m, 2H), 7.35 (m, 5H).
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Beispiel 19A
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N-[(Benzyloxy)carbonyl]-4,4-dimethyl-D-norleucin
-
In
THF (12 ml) wird die Verbindung aus Beispiel 18A (915 mg, 2.98 mmol)
gelöst.
Die Lösung
wird auf 0°C
gekühlt,
dann werden 3.7 ml (7.4 mmol, 2.5 Äquivalente) einer 2 M Lösung von
Lithiumhydroxid-Monohydrat in Wasser zugegeben und 1 h kräftig gerührt. Anschließend wird
Citronensäure
(1 M) bis zur sauren Reaktion zugetropft und das Gemisch mit Ethylacetat
extrahiert. Der organische Extrakt wird über Natriumsulfat getrocknet,
eingeengt und chromatographiert (Methode 16). Ausbeute: 434 mg (50%
d. Th.).
HPLC (Methode 9): Rt = 4.54
min.
LC-MS (Methode 7): Rt = 2.44 min,
MS (ESIpos.): m/z (%) = 294 (20) [M + H]+.
1H NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ 0.80 (t,
3H), 0.83 (s, 6H), 1.21 (q, 2H), 1.53 (dd, 1H), 1.60 (dd, 1H), 3.99
(m, 1H), 5.02 (s, 2H), 7.35 (m, 5H), 7.58 (d, 2H), 12.52 (br s,
1H).
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Beispiel 20A
-
Methyl-N-[(benzyloxy)carbonyl]-4,4-dimethyl-D-norleucyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alaninat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 19A (430 mg, 1.47 mmol) und die Verbindung
aus Beispiel 12A (809 mg, 1.47 mmol, 1 Äquivalent) werden bei 0°C in DMF
(5 ml) gelöst,
dann werden 4-Methylmorpholin
(644 μl,
5.86 mmol, 4 Äquivalente)
und HATU (836 mg, 2.20 mmol, 1.5 Äquivalente) zugesetzt. Der
Ansatz wird drei Stunden bei RT gerührt. Man versetzt mit Ethylacetat
und wäscht
mit gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung. Die
wässrige
Phase wird einmal mit Ethylacetat extrahiert, dann werden die vereinigten
organischen Phasen mit 1 M wässriger
Citronensäure
sowie abermals mit gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Der
Rückstand
wird chromatographiert (Methode 16). Ausbeute: 496 mg (74% d. Th.).
HPLC
(Methode 9): Rt = 3.94 min.
LC-MS (Methode
7): Rt = 1.85 min; MS (ESIpos.): m/z (%)
= 456 (100) [M + H]+.
1H
NMR (300 MHz, d6-DMSO) δ 0.80 (m, 9H), 1.10 (m, 3H),
1.30 (dd, 1H), 2.91 (dd, 1H), 3.12 (dd, 1H), 3.30 (s, 3H), 4.02
(m, 1H), 4.51 (m, 1H), 5.01 (d, 1H), 5.06 (d, 1H), 7.22 (dd, 1H),
7.30 (m, 5H), 7.63 (m, 1H), 8.40 (m, 2H).
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Beispiel 21A
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N-[(Benzyloxy)carbonyl]-4,4-dimethyl-D-norleucyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alanin
-
In
THF (5 ml) wird die Verbindung aus Beispiel 20A (490 mg, 1.08 mmol)
gelöst.
Die Lösung
wird auf 0°C
gekühlt,
dann werden 1.35 ml (2.7 mmol, 2.5 Äquivalente) einer 2 M Lösung von
Lithiumhydroxid-Monohydrat in Wasser zugegeben und 1 h kräftig gerührt. Dann
wird Citronensäure
(1 M in Wasser) bis zur sauren Reaktion zugetropft und das Gemisch
mit Ethylacetat extrahiert. Der organische Extrakt wird über Natriumsulfat
getrocknet und eingeengt. Ausbeute: 484 mg (quant.).
HPLC (Methode
9): Rt = 3.76 min.
LC-MS (Methode 7):
Rt = 1.88 min; MS (ESIpos.): m/z (%) = 442
(100) [M + H]+.
1H
NMR (400 MHz, d6-DMSO) δ 0.70 (m, 9H), 1.14 (m, 3H),
1.30 (dd, 1H), 2.64 (d, 1H), 2.75 (d, 1H), 2.89 (dd, 1H), 3.11 (dd,
1H), 4.03 (m, 1H), 4.45 (m, 1H), 4.98 (d, 1H), 5.05 (d, 1H), 7.22
(dd, 1H), 7.30 (m, 5H), 7.61 (m, 1H), 8.40 (m, 2H).
-
Beispiel 22A
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N-[(Benzyloxy)carbonyl]-4,4-dimethyl-D-norleucyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)-lysobactin-trifluoracetat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 2A (0.28 g, 0.22 mmol) und die Verbindung
aus Beispiel 21A (148 mg, 0.33 mmol, 1.5 Äquivalente) werden in DMF (4
ml) gelöst
und auf 0°C
gekühlt.
Dann werden zunächst
0.47 ml (0.44 mmol, 2 Äquivalente)
einer 1 M Lösung
von N-Methylmorpholin in DMF zugegeben. Anschließend wird sofort HATU (141
mg, 0.37 mmol, 1.7 Äquivalente)
zugegeben und 15 min bei 0°C
gerührt.
Dann werden weitere 0.44 ml (0.47 mmol, 2 Äquivalente) der 1 M Lösung von
4-Methylmorpholin in DMF zugetropft. Der Ansatz wird dann über Nacht
bei RT gerührt.
Der Ansatz wird an Sephadex LH 20 gereinigt (Methode 3). Das Rohprodukt
wird mittels präparativer
HPLC (Methode 13) aufgereinigt. Ausbeute: 149 mg (43% d. Th.).
HPLC
(Methode 9): Rt = 3.93 min.
LC-MS (Methode
7): Rt = 2.13 min, MS (ESIpos.): m/z (%)
= 737.4 (100) [M + 2H]2+, 1473 (2) [M +
H]+.
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Ausführungsbeispiele
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Beispiel 1
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3-tert-Butyl-D-alanyl-3-(6-trifluormethyl-pyridin-3-yl)-L-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)lysobactin-bistrifluoracetat
-
Zu
einer Lösung
der Verbindung aus Beispiel 8A (10.3 g, 1.0 Äquivalente, 4.48 mmol, Rohprodukt)
in Dichlormethan (150 ml) wird bei RT langsam Trifluoressigsäure (150
ml) zugetropft. Das Reaktionsgemisch wird bei RT gerührt (10
min), wobei vollständiger
Umsatz mittels HPLC (Methode 9) beobachtet wird. Das Reaktionsgemisch
wird einrotiert und mittels präparativer
HPLC (Methode 11) aufgereinigt, wobei man 3.48 g (48% d. Th.) Produkt
erhält.
HPLC/UV-Vis
(Methode 8): Rt = 4.03 min.
HPLC/UV-Vis
(Methode 9): Rt = 3.64 min.
LC-MS (Methode
7): Rt = 1.69 min; MS (ESIpos.): m/z (%)
= 697 (100) [M + 2H]2+, 1393 (5) [M + H]+; MS (ESIneg.): m/z (%) = 695 (100) [M – 2H]2–,
1391 (20) [M – H]–.
19F-NMR (400 MHz, d5-Pyridin) δ –67 (Ar-CF3), –74
(CF3COOH), –132 (1,4-Dibromtetrafluorbenzol als Referenz).
Gehalt TFA: 14.3 Gew.-%.
HR-MS (Methode 1): C62H96N16O17F3 [M + H]+ ber. 1393.7091,
gef. 1393.7119.
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Beispiel 2
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3-(Trimethylsilyl)-D-alanyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)-lysobactin-tris-trifluoracetat
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Die
Verbindung aus Beispiel 15A (9.12 g, 4.93 mmol, Rohprodukt) wird
in Trifluoressigsäure
in Dichlormethan (65 ml; 30%ige Lösung) aufgenommen. Der Ansatz
wird bei RT für
20 min gerührt.
Das Lösungsmittel wird
abdestilliert. Der Rückstand
wird im Ölpumpenvakuum
getrocknet und dann chromatographisch gereinigt (Methode 14). Ausbeute:
5.54 g (67% d. Th.).
HPLC (Methode 9): Rt =
3.32 min.
LC-MS (Methode 7): Rt = 1.41
min, MS (ESIpos.): m/z (%) = 671.7 (100) [M + 2H]2+.
HR-TOF-MS
(Methode 1): C60H97N16017Si [M + H]+ ber. 1341.6987, gef. 1341.7019.
1H NMR (500 MHz, d5-Pyridin) δ –0.09 (s,
9H), 0.70 (d, 3H), 1.00 (d, 3H), 1.04-1.05 (m, 9H), 1.22 (d, 3H), 1.32-1.68
(m, 7H), 2.01-2.49 (m, 7H), 3.19 (br s, 1H), 3.37 (br s, 1H), 3.66
(m, 1H), 3.81 (m, 1H), 3.93 (d, 1H), 4.08 (m, 1H), 4.22-4.77 (m,
9H), 4.87 (d, 1H), 5,16 (m, 1H), 5.25 (m, 1H), 5.36 (m, 1H), 5.45
(m, 1H), 6.07 (d, 1H), 6.44 (m, 1H), 7.26 (m, 1H), 7.32 (m, 1H),
7.46 (d, 1H), 7.51-7.85 (m, 7H), 7.98 (d, 1H), 8.20 (m, 3H), 8.42 (s,
1H), 8.65-8.91 (m, 3H), 9.23 (br s, 1H), 9.80 (br s, 1H), 11.04
(br s, 1H), 11.35 (br s, 1H).
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Beispiel 4
-
4,4-Dimethyl-D-norleucyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)-lysobactin-tris-trifluoracetat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 22A (149 mg, 0.09 mmol) wird in Methanol/enthaltend
0.05% Trifluoressigsäure
(10 ml) gelöst.
Palladium auf Aktivkohle (10%ig; 20 mg) wird zugegeben, dann wird
insgesamt 2.5 h bei RT und Normaldruck mit Wasserstoff hydriert.
Das Rohprodukt wird vom Katalysator abfiltriert und das Filtrat
eingeengt. Der Rückstand
wird chromatographisch gereinigt (Methode 13). Ausbeute: 68 mg (46%
d. Th.).
HPLC (Methode 9): Rt = 3.29
min.
LC-MS (Methode 7): Rt = 1.49 min,
MS (ESIpos.): m/z (%) = 671.0 (100) [M + 2H]2+,
1340 (5) [M + H]+.
HR-TOF-MS (Methode
1): C62H98N16O17 [M + H]+ ber. 1339.7369, gef. 1339.7368.
-
Beispiel 4
-
4,4-Dimethyl-D-norleucyl-3-(pyridin-3-yl)-t-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)-lysobactin-tris-trifluoracetat
-
Die
Verbindung aus Beispiel 22A (149 mg, 0.09 mmol) wird in Methanol/enthaltend
0.05% Trifluoressigsäure
(10 ml) gelöst.
Palladium auf Aktivkohle (10%ig; 20 mg) wird zugegeben, dann wird
insgesamt 2.5 h bei RT und Normaldruck mit Wasserstoff hydriert.
Das Rohprodukt wird vom Katalysator abfiltriert und das Filtrat
eingeengt. Der Rückstand
wird chromatographisch gereinigt (Methode 13). Ausbeute: 68 mg (46%
d. Th.).
HPLC (Methode 9): Rt = 3.29
min.
LC-MS (Methode 7): Rt = 1.49 min,
MS (ESIpos.): m/z (%) = 671.0 (100) [M + 2H]2+,
1340 (5) [M + H]+.
HR-TOF-MS (Methode
1): C62H98N16O17 [M + H]+ ber. 1339.7369, gef. 1339.7368.
-
Beispiel 5 (Vergleichsbeispiel)
-
3-tert-Butyl-D-alanyl-3-(pyridin-3-yl)-L-alanyl-des(1-D-leucyl-2-L-leucyl)lysobactin-tristrifluoracetat
-
B. Bewertung der physiologischen
Wirksamkeit
-
Die
in vitro-Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen kann in folgenden
Assays gezeigt werden:
-
Bestimmung der minimalen
Hemmkonzentration (MHK):
-
Die
MHK wird im Flüssigdilutionstest
gemäß der NCCLS-Richtlinien
bestimmt. Übernachtkulturen
von Staphylococcus aureus 133, Entercococcus faecalis 27159, E.
faecium 4147 und Streptococcus pneumoniae G9a werden mit den beschriebenen
Testsubstanzen in einer 1:2 Verdünnungsreihe
inkubiert. Die MHK-Bestimmung wird mit einer Zellzahl von 105 Keimen pro 1 ml in Isosensitest-Medium
(Fa. Difco, Irvine/USA) durchgeführt,
mit Ausnahme von S. pneumoniae, der in BHI-Bouillon (Fa. Difco,
Irvine/USA) mit 10% Rinderserum bei einer Zellzahl von 106 Keimen pro ml getestet wird. Die Kulturen
werden bei 37°C
für 18 – 24 Stunden
inkubiert, S. pneumoniae in Gegenwart von 10% CO2.
-
Die
jeweils niedrigste Substanzkonzentration, bei der kein sichtbares
Bakterienwachstum mehr auftritt, wird als MHK definiert. Die MHK-Werte
werden in μg/ml
angegeben.
-
Repräsentative
in-vitro-Wirkdaten und f
u-Daten für die erfindungsgemäßen Verbindungen
sind in Tabelle A wiedergegeben: Tabelle
A
-
Die
Eignung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Behandlung von bakteriellen Infektionen kann im folgenden Tiermodell
gezeigt werden:
-
Systemische Infektion
mit Staphylococcus aureus 133:
-
Zellen
von S. aureus 133 werden über
Nacht in BHI-Bouillon (Fa. Oxoid, New York/USA) angezüchtet. Die Übernachtkultur
wird 1:100 in frische BHI-Bouillon verdünnt und für 3 Stunden inkubiert. Die
dann in der logarithmischen Wachstumsphase befindlichen Zellen werden
abzentrifugiert und zweimal mit gepufferter, physiologischer Kochsalzlösung gewaschen.
Danach wird photometrisch eine Zellsuspension in Kochsalzlösung mit
einer Extinktion von 50 Einheiten eingestellt. Nach einem Verdünnungsschritt
(1:15) wird diese Suspension 1:1 mit einer 10%igen Mucinlösung gemischt.
Von dieser Infektionslösung
werden 0.25 ml/20 g Maus intraperitoneal (entsprechend 1 × 106 Keimen/Maus) appliziert. Die Therapie erfolgt
intraperitoneal oder intravenös
30 Minuten nach der Infektion. Für
den Infektionsversuch werden weibliche CFW1-Mäuse verwendet. Das Überleben
der Tiere wird über
6 Tage protokolliert.
-
Die
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
im Hinblick auf die Nierenverträglichkeit können im
folgenden Tiermodell gezeigt werden:
-
Maus-Modell zur Bestimmung
nephrotoxischer Effekte:
-
Nephrotoxische
Nebenwirkungen der Nonadepsipeptide werden durch histopathologische
Untersuchungen der Nieren in Mäusen
nach mehrfacher Gabe einer bestimmten Dosierung analysiert. Dafür werden 5-6
Tiere täglich
entweder intravenös
(i.v.) oder intraperitoneal (i.p.) mit Substanzen behandelt, die
in wässriger Lösung oder
unter Zusatz von Solutol gelöst
werden. Nierentoxische Effekte werden durch lichtmikroskopische Auswertung
Hämatoxilin
und Eosin (H&E)
gefärbter
Paraffinschnitte der Nieren bestimmt. Eine 'Periodic-Acid Schiff' (PAS)-Reaktion wird wahlweise zur besseren
Darstellung von Glykoproteinen durchgeführt. Nephrotoxische Effekte
werden semi-quantitativ
für jedes
Tier als Schweregrade der auftretenden tubulären Basophilie und Degeneration/Regeneration
festgelegt (Schweregrade: 0 = kein Effekt; 1 = minimaler Effekt;
2 = leichter Effekt; 3 = moderater Effekt; 4 = schwere Läsionen).
Der durchschnittliche Schweregrad der tubulären Degeneration/Regeneration
sowie die Inzidenz (Anzahl der betroffenen Tiere) wird pro Tiergruppe
oder Derivat berechnet. Darüber
hinausgehende Nierenveränderungen
wie tubuläre
Dilatation sowie Nekrosen und Ansammlung nekrotischen Materials
werden ebenfalls aufgeführt.
-
Prinzip der Bestimmung
der freien Fraktion via Transil:
-
Die
hier beschriebene Methode zur Bestimmung der freien Fraktion (fu) einer Prüfsubstanz gliedert sich in
2 Teile:
- a) Bestimmung des Transil®/Puffer-Verteilungsverhältnisses
(MAbuffer) durch Inkubation der Prüfsubstanz
in einer Transil®-Puffer (pH 7.4)-Dispersion
und anschließende
Bestimmung der Konzentration in der Dispersion und im Puffer-Überstand.
- b) Bestimmung des Transil®/Plasma-Verteilungsverhältnisses
(MAplasma) durch Inkubation der Prüfsubstanz in
einer Transil®-Plasma-Dispersion
und anschließende
Bestimmung der Konzentration in der Dispersion und im Plasma.
-
Der
Quotient der beiden Verteilungsverhältnisse ergibt fu.
-
Bei
hochproteingebundenen Substanzen wird das Plasma in der Regel mit
isotonischem Phosphatpuffer (pH 7.4) verdünnt und anschließend mit
Transil® suspendiert.
Die Bestimmung von fu' (freie Fraktion in verdünntem Plasma)
in dieser verdünnten
Proteinlösung
erfolgt analog zur Bestimmung von fu. Die
freie Fraktion in unverdünntem
Plasma wird aus fu' und dem Verdünnungsfaktor berechnet.
-
Vergleich
zu dieser Methode auch: Schuhmacher, Joachim; Kohlsdorfer, Christian;
Buehner, Klaus; Brandenburger, Tim; Kruk, Renate, "High-throughput determination
of the free fraction of drugs strongly bound to plasma proteins." Journal of Pharmaceutical
Sciences 2004, 93, 816 – 830.
-
Bestimmung der Membranaffinität einer
Prüfsubstanz
nach Verteilung zwischen Transil® und
Puffer (MAbuffer):
-
Alle
Inkubationen werden in geeigneten Glasgefäßen, z. B. Glasvials, Schliffreagenzgläsern, durchgeführt. In
der Regel beträgt
das Gesamtvolumen 0.5 – 5
ml, das Transil® Volumen
10 – 100 μl. Im Falle
von hohen erwarteten Membranaffinitäten kann die Transil® Dispersion
mit Phosphatpuffer pH 7.4 z.B. Dulbeccos PBS bis zu 20fach verdünnt werden.
Phosphatpuffer pH 7.4 wird in die Inkubationsgefäße vorgelegt und das Transil® nach
gründlichem
Mischen zupipettiert. Die Prüfsubstanz
wird in einer Konzentration von z.B. 200 ng/ml, n = 6, zupipettiert.
Der Anteil an organischem Lösungsmittel
sollte ≤ 2%
sein. Die Ansätze
werden 30 min bei Raumtemperatur z.B. auf einem Mini-Shaker im Winkel
von ca. 45° bei
ca. 400 UPM inkubiert. Zur Bestimmung des 100% Wertes wird mindestens
ein Aliquot von z.B. 100 μl
entnommen, der restliche Ansatz wird ca. 10 min bei ca. 1800 g zentrifugiert.
Von jeder Probe werden mindestens 2 Aliquote (z.B. 100 μl) des Überstandes
für die
Konzentrationsbestimmung entnommen.
-
Bestimmung von MAplasma in unverdünntem oder verdünntem Plasma:
-
Das
Gesamtinkubationsvolumen und das zugesetzte Transil® Volumen
hängen
von der erwarteten freien Fraktion ab. In der Regel beträgt das Gesamtvolumen
0.5 – 1
ml, das Transil® Volumen
10 – 100 μl. Im Falle
von sehr niedrigen freien Fraktionen wird das Plasma der zu untersuchenden
Spezies mit isotonischer Pufferlösung,
pH 7.4 z.B. 10 – 400fach
verdünnt
und anschließend
mit Transil® versetzt.
Das weitere Vorgehen erfolgt wie oben für die Bestimmung der MAbuffer Werte beschrieben.
-
Prinzip der Bestimmung
der freien Fraktion via Ultrafiltration:
-
Das
Plasma der zu untersuchenden Spezies wird über eine semipermeable Membran
filtriert. Die Substanzkonzentration im Filtrat wird gemessen und
daraus die freie Fraktion fU berechnet.
Das Centrifree micropartition system von Millipore/Amicon wird verwendet.
Die Ultrafiltrationsmembranen haben eine Ausschlussgröße von 30
000 Da. Die Substanz wird zu 1 ml Plasma in einer Konzentration
von ca. 1 μg/ml
zudotiert. Der Lösungsmittelanteil
sollte < 2 % sein.
Nach 30 minütiger
Inkubation bei Raumtemperatur wird das Plasma in das Ultrafiltrationssystem
pipettiert und 10 Minuten bei 1800 g zentrifugiert. Die Substanzkonzentration
im Ultrafiltrat (Cu; ungebundene Substanzkonzentration)
und im Plasma vor der Zentrifugation (C; Gesamtsubstanzkonzentration)
wird gemessen. Die freie Fraktion errechnet sich nach der Formel:
fu (%) = Cu/C·100.
-
C. Ausführungsbeispiele
für pharmazeutische
Zusammensetzungen
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
folgendermaßen
in pharmazeutische Zubereitungen überführt werden:
-
Tablette:
-
Zusammensetzung:
-
- 100 mg der Verbindung von Beispiel 1, 50 mg Lactose (Monohydrat),
50 mg Maisstärke
(nativ), 10 mg Polyvinylpyrolidon (PVP 25) (Fa. BASF, Ludwigshafen,
Deutschland) und 2 mg Magnesiumstearat.
- Tablettengewicht 212 mg. Durchmesser 8 mm, Wölbungsradius 12 mm.
-
Herstellung:
-
Die
Mischung aus Wirkstoff, Lactose und Stärke wird mit einer 5%-igen
Lösung
(m/m) des PVPs in Wasser granuliert. Das Granulat wird nach dem
Trocknen mit dem Magnesiumstearat für 5 min gemischt. Diese Mischung
wird mit einer üblichen
Tablettenpresse verpresst (Format der Tablette siehe oben). Als
Richtwert für
die Verpressung wird eine Presskraft von 15 kN verwendet.
-
Oral applizierbare Suspension:
-
Zusammensetzung:
-
- 1000 mg der Verbindung von Beispiel 1, 1000 mg Ethanol (96%),
400 mg Rhodigel (Xanthan gum der Fa. FMC, Pennsylvania, USA) und
99 g Wasser.
-
Einer
Einzeldosis von 100 mg der erfindungsgemäßen Verbindung entsprechen
10 ml orale Suspension.
-
Herstellung:
-
Das
Rhodigel wird in Ethanol suspendiert, der Wirkstoff wird der Suspension
zugefügt.
Unter Rühren erfolgt
die Zugabe des Wassers. Bis zum Abschluss der Quellung des Rhodigels
wird ca. 6h gerührt.
-
Intravenös applizierbare
Lösung:
-
Zusammensetzung:
-
- 100 – 200
mg der Verbindung von Beispiel 1, 15 g Polyethylenglykol 400 und
250 g Wasser für
Injektionszwecke.
-
Herstellung:
-
Die
Verbindung von Beispiel 1 wird zusammen mit Polyethylenglykol 400
in dem Wasser unter Rühren gelöst. Die
Lösung
wird sterilfiltriert (Porendurchmesser 0.22 μm) und unter aseptischen Bedingungen
in hitzesterilisierte Infusionsflaschen abgefüllt. Diese werden mit Infusionsstopfen
und Bördelkappen
verschlossen.