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Die
gutartige Vergrößerung der
Prostata, auch benignes Prostata-Syndrom (BPS) oder benigne Prostatahyperplasie
(BPH) genannt, und der Prostatakrebs (= Prostatakarzinom) gehören zu den
häufigsten
Erkrankungen, von denen Männer
im Alter betroffen sind.
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Etwa
die Hälfte
der Männer
im Alter von über
60 Jahren sind von einer gutartigen Form der Prostatavergrößerung betroffen.
Die benigne Prostatahyperplasie steht in engem Zusammenhang mit
der Entwicklung von Prostatakrebs, der häufigsten Krebserkrankung bei
Männern
mittleren Alters in westlichen Ländern
und der zweithäufigsten
durch Krebserkrankungen bedingte Todesursache bei Männern.
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BPH
und Prostatakrebs sind unter anderem durch eine progressive Vergrößerung der
Prostata gekennzeichnet. Bei einer Vergrößerung der Prostata wird die
Harnröhre
zunehmend eingeengt (= Obstruktion) und der Blasenausgang behindert,
was zu Problemen beim Wasserlassen führt. Im fortgeschrittenen Stadium führt ein
völliger
Verschluss der Harnröhre,
die so genannte Harnverhaltung, zu einem Notfall, der sofort behandelt
werden muss.
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Das
Wachstum der Prostata wird durch die männlichen Sexualhormone, die
Androgene, gesteuert.
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Für die effektive
Behandlung des Prostatakarzinoms stehen mehrere Verfahren zur Verfügung, u.
a. die Hormontherapie. Eine Heilung des Prostatakrebses ist nicht
mehr möglich, wenn
bereits eine Streuung des Krebses stattgefunden hat. Dies ist zum
Zeitpunkt der ersten Diagnose bereits bei mehr als einem Drittel
der Patienten gegeben. Dann stehen eine Eindämmung des Tumorwachstums und
die Linderung der begleitenden Beschwerden im Vordergrund der Therapie.
Durch die Unterdrückung
der Produktion männlicher
Sexualhormone (Testosteron), um der Transaktivierungsfunktion des
Androgen-Rezeptors entgegenzuwirken, kann eine zeitlich begrenzte
Wachstumshemmung erzielt werden.
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Die
gegenwärtigen
Therapien haben im Wesentlichen das Ziel, den Androgen-Rezeptor
(AR) zu inaktivieren. Der Androgen-Rezeptor reguliert die männliche
Sexualentwicklung, ist für
die männliche
Fertilität
verantwortlich und fördert
das Wachstum der normalen Prostata-Drüse ebenso wie die Proliferation
der Prostata-Krebszellen. Daher wurde der Androgen-Rezeptor zu einem
bedeutenden Angriffspunkt für
die Therapie des Prostatakarzinoms.
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Allerdings
erfahren die gegenwärtigen
Therapien deutliche Grenzen, da ein Prostatakarzinom irgendwann
resistent gegen die Therapie wird.
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Der
AR induziert die Expression von auf Androgene reagierenden Genen,
wenn er ein Androgen gebunden hat. Die Inaktivierung des Androgen-Rezeptors
wird entweder durch eine Verringerung der Androgen-Synthese oder
durch Gabe von Androgen-Antagonisten erreicht. Bisher werden Bicalutamid,
Flutamid, Hydroxyflutamid (OH-F), Nilutamid und Cyproteronacetat
(CPA) als Androgen-Antagonisten für die Behandlung von Prostatakrebs
eingesetzt. Ziel der Verabreichung dieser Substanzen ist das Inaktivieren
der Transaktivierung des menschlichen Androgen-Rezeptors.
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Das
Prostatakarzinom beginnt jedoch während der Therapie irgendwann
wieder zu wachsen und weist eine Resistenz gegen den Hormonmangel
auf. Dabei wurde gefunden, dass Androgen-Rezeptoren ungeachtet der Therapie vorhanden
und auch noch aktiv sind. Welche Ursachen diesem Phänomen zugrunde
liegen, ist noch weitgehend ungeklärt.
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Es
ist jedoch offensichtlich, dass neue Wirkstoffe für eine erfolgreiche
Behandlung der BPH und/oder des Prostatakarzinoms benötigt werden.
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Pflanzenextrakte
zur Behandlung von mit einer Vergrößerung der Prostata einhergehenden
Symptomen sind in vielen Ländern
traditionell verbreitet. Am gebräuchlichsten
sind Extrakte aus dem afrikanischen Pflaumenbaum (Pygeum africanum),
der nach neuerer Nomenklatur auch als Prunus africana (Hook. F.) Kalkm.
bezeichnet wird, der Sägepalme
(Serenoa repens) und dem Kürbis
(Cucurbita pepo). Die standardisierten lipophilen Extrakte dieser
Pflanzen enthalten Sterole, gesättigte
und ungesättigte
Fettsäuren
sowie n-Docosanol. Der genaue Wirkmechanismus dieser Pflanzenextrakte
ist noch nicht bekannt, es wurde aber vermutet, dass die Verbesserung
der mit der Prostatavergrößerung einhergehenden
Symptome der in den Extrakten mengenmäßig überwiegenden Sterolverbindung β-Sitosterol
zuzuschreiben sei.
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Die
meisten klinischen Studien zur Wirksamkeit von Extrakten aus dem
afrikanischen Pflaumenbaum wurden mit Chloroform-Extrakten aus dessen
Rinde durchgeführt.
Dieser Chloroform-Extrakt enthält
unter anderem Phytosterole, kurzkettige ungesättigte Fettsäuren (Laurinsäure, Myristinsäure) und
langkettige ungesättigte
Fettsäuren
(Ölsäure, Linolsäure). Er
ist unter der Bezeichnung Tadenan® in
Italien, Frankreich und weiteren europäischen Staaten, nicht aber
in Deutschland zur symptomatischen Behandlung der BPH zugelassen.
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Die
Placebo-kontrollierten Kurzzeitstudien mit den Chloroform-Extrakten
aus P. africana zeigten zwar eine moderate klinische Wirksamkeit,
entsprachen in ihrer Konzeption aber noch nicht einmal den Minimalanforderungen
seitens der International Consultations on BPH. Daher sind die Ergebnisse
dieser Studien leider nicht eindeutig zu beurteilen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung war die Bereitstellung neuer Wirkstoffe
zur Behandlung einer gut- oder bösartigen
Prostatavergrößerung,
d. h. der benignen Prostatahyperplasie und/oder des Prostatakarzinoms.
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Die
Aufgabe wurde dadurch gelöst,
dass eine Substanz mit antiandrogener Wirkung aus der Rinde des afrikanischen
Pflaumenbaums P. africana isoliert und Strukturvarianten dieser
Substanzen synthetisiert wurden.
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Überrascherderweise
wurde die Substanz N-Butylbenzolsulfonamid (NBBS) aus der Rinde
von P. africana isoliert und gefunden, dass diese Substanz eine
hohe antiandrogene Aktivität
hat. NBBS ist sogar in der Lage, das Wachstum von Prostata-Krebszellen,
die nicht auf eine Hydroxyflutamid-Behandlung ansprechen, zu inhibieren.
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Bei
NBBS handelt es sich um eine lipophile Substanz, die als Weichmacher
in der Produktion von Polyamiden und Copolyamiden verwendet und
auch bei der Synthese von Sulfonylcarbamat-Herbiziden eingesetzt
wird. NBBS ist praktisch unlöslich
in Wasser, weist aber eine mäßige Löslichkeit
in Alkoholen und Benzol auf. NBBS ist sehr stabil und beständig in
der Umwelt. So konnte NBBS bereits im Grundwasser, Flusswasser, Wein
und Schnee in Konzentrationen von bis zu 100 μg/l nachgewiesen werden.
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Daher
wäre bei
Verwendung von NBBS als Wirkstoff zur Behandlung der BPH kaum mit
Toxizitätsproblemen
zu rechnen.
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NBBS
stellt aufgrund seiner antiandrogenen Wirksamkeit jedoch eine Verbindung
dar, mit der BPH und/oder Prostatakrebs behandelt werden könnten. Zumindest
kann NBBS als Leitsubstanz für
die Entwicklung neuer Wirkstoffe zur Behandlung der BPH und/oder
Prostatakarzinoms dienen.
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Die
Aufgabe, neue antiandrogene Wirkstoffe zur Behandlung der benignen
Prostatahyperplasie und/oder des Prostatakarzinoms bereitzustellen,
wird auch durch die Bereitstellung von Sulfonamid-Derivaten des
NBBS gelöst,
bei denen die Butyl-Seitenkette und der Benzol-Ring durch Substituenten
modifiziert wurden.
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1 zeigt
die Inhibition der Aktivität
eines Androgens durch unterschiedliche Extrakte von P. africana.
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2 stellt
die antiandrogene Wirkung von Fraktionen des selektiven Methylenchlorid-Extrakts
von P. africana dar.
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3 zeigt
einen Vergleich der antiandrogenen Wirkung von Verbindungen, die
in P. africana vorkommen.
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4 verdeutlicht
die Inhibition des Wachstums menschlicher Prostatakarzinomzellen
durch NBBS.
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5 gibt
die Strukturformeln der synthetisierten Benzolsulfonamid-Derivate
wieder.
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6 zeigt
ein Diagramm, welches die antiandrogene Wirkung der synthetisierten
Benzolsulfonamid-Derivate veranschaulicht.
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Um
den oder einen für
die Behandlung der BPH und/oder des Prostatakarzinoms wirksamen
Bestandteil aus der Rinde von P. africana identifizieren zu können, wurde
dessen Rinde mit verschiedenen Lösungsmitteln
selektiv extrahiert und die gewonnenen Extrakte auf antiandrogene
Aktivität
hin untersucht, indem ihr Potential, die Aktivität des menschlichen, durch Hormon
aktivierten Androgen-Rezeptors in einem Reportergen-basierten Test
zu inhibieren, gemessen wurde. Die Ergebnisse dieser Untersuchung
sind in 1 dargestellt.
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Es
wurde gefunden, dass der Wasser- und der Methanol-Extrakt der P. africana
Rinde keine antiandrogene Aktivität im Test zeigten. Der selektive
Hexan-Extrakt führte
im Vergleich zu den nicht mit einem Extrakt behandelten Kontrollen
nur etwa zur Hälfte
der durch Androgen induzierten Luciferase-Aktivität.
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Der
Ethanol- und der Methylenchlorid-Extrakt verhinderten eine durch
Androgen induzierte Luciferase-Aktivität in den Versuchen fast vollständig. Diese
beiden Extrakte zeigten die höchste
biologische Aktivität.
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Zur
weiteren Identifizierung antiandrogener Wirkstoffe aus P. africana
wurde der selektive Methylenchlorid-Extrakt mit Hilfe einer Silikagel-Chromatographie
fraktioniert. Die erhaltenen Fraktionen wurden in dem Reportergen-basierten
Test wiederum auf ihre antiandrogene Wirkung hin untersucht. Ein
Teil der Ergebnisse dieses Tests ist in 2 dargestellt.
Insbesondere die Fraktionen F7 und F8 zeigten eine antiandrogene
Wirkung im Zellkultur-Test. Beide Fraktionen wurden für die weitere
Analyse verwendet.
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Aus
Fraktion F8 wurde mittels präparativer
HPLC N-Butylbenzolsulfonamid isoliert, wie die analytischen Daten
zeigten.
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N-Butylbenzolsulfonamid
inhibierte die Androgen-induzierte Luciferase-Aktivität im Zellkultur-Versuch (siehe 3).
Die Wirkung von NBBS wurde mit der Wirkung von den ebenfalls in
P. africana enthaltenen Verbindungen Ursolsäure, Oleanolsäure, Ferulasäure, Benzoesäure und β-Sitosterol, welche
für die
Wirksamkeit des bekannten, aus P. africana gewonnenen Phytopharmakons
(Tadenan®)
diskutiert werden oder zumindest hätten in Frage kommen können. Die
Ergebnisse dieser Vergleichsuntersuchung sind in 3 dargestellt.
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Abgesehen
von β-Sitosterol
hatte keine der Vergleichsverbindungen einen signifikanten Einfluss
auf die Androgen-induzierte
Reportergen-Aktivität.
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N-Butylbenzolsulfonamid
hat eine antiandrogene Aktivität,
die höher
ist als die antiandrogene Aktivität der Substanzen aus P. africana,
welche für
die Wirksamkeit des standardisierten Chloroform-Extrakts aus dieser
Pflanzenart in Betracht gezogen werden.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher die Verwendung von NBBS zur
Behandlung der benignen Prostatahyperplasie bzw. zur Herstellung
eines Medikaments zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie.
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Das
Wachstum von Prostata-Zellen und Prostatakrebs-Zellen ist ursprünglich abhängig von
Androgenen. Um zu untersuchen, ob der Androgen-Antagonismus von
NBBS auch das Zellwachstum beeinträchtigt, wurde die menschliche
Prostata-Krebszelllinie LNCaP verwendet, von der bekannt ist, dass
sie Androgen-abhängig
wächst.
LNCaP-Zellen wurden in Kultur in Anwesenheit von NBBS kultiviert. 4 zeigt,
dass die Zellen, die mit 100 μM
NBBS behandelt wurden, bereits am 5. Behandlungstag eine deutlich
langsamere Vermehrung zeigten als die unbehandelten Zellen. Dieser
Effekt war am Tag 8 der Behandlung noch deutlicher. Auch in Gegenwart
von 10 μM
NBBS zeigten die LNCaP Zellen ein verringertes Wachstum an Tag 8
der Behandlung, während
die Behandlung mit OH-F zu keiner Verringerung der Zellvermehrung
führte.
Letzteres könnte
dadurch bedingt sein, dass LNCaP Zellen eine Punktmutation in der
Ligandbindungsdomäne
des menschlichen AR haben, die verhindert, dass OH-F antiandrogen
in diesen Zellen wirkt.
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Diese
Ergebnisse zeigen, dass der Androgen-Antagonsimus von NBBS auch
bei einem mutierten menschlichen Androgen-Rezeptor wirksam ist. Somit ist NBBS
in der Lage, das Wachstum von LNCaP Zellen zu inhibieren. Daher
könnte
NBBS auch zur Behandlung von Prostatakarzinomen verwendet werden,
die resistent gegen bekannte antiandrogene Wirkstoffe wie Hydroxyflutamid
sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher auch die Verwendung von NBBS
zur Behandlung des Prostatakarzinoms bzw. zur Herstellung eines
Medikaments zur Behandlung des Prostatakarzinoms, insbesondere von
Prostatakarzinomen, die resistent gegen eine Behandlung mit bekannten
Androgen-Antagonisten
wie beispielsweise Bicalutamid, Flutamid, Hydroxyflutamid, Nilutamid
oder Cyproteronacetat sind.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch die Verwendung von NBBS als Leitsubstanz
für die
Entwicklung neuer Wirkstoffe zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie
und/oder des Prostatakarzinoms.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Isolierung
von NBBS aus biologischem Material, insbesondere aus der Rinde des
afrikanischen Pflaumenbaums P. africana.
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Bei
dem Verfahren wird das pflanzliche Material zunächst zerkleinert, anschließend mit
einem Lösungsmittel,
in dem NBBS löslich
ist, extrahiert und aus dem resultierenden Extrakt gereinigt, beispielsweise durch
Fraktionierung mittels geeigneter Chromatographieverfahren und Absondern
von NBBS aus den diese Substanz enthaltenden Fraktionen, indem das
Lösungsmittel
entfernt wird.
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Vorzugsweise
erfolgt die Extraktion als selektive Extraktion mittels einer Reihe
von aufeinander folgenden Lösungsmitteln
mit zunehmender Polarität.
Die Fraktionierung des Extraktes erfolgt vorzugsweise mittels Gradientenextrographie,
wobei die Polarität
der Eluenten zunimmt. Die Isolierung von NBBS kann anschließend mittels
präparativer
HPLC aus den NBBS enthaltenden Fraktionen erfolgen.
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Auf
diese Weise konnte die antiandrogen wirkende, lipophile Substanz
NBBS aus dem selektiven Methylenchlorid-Extrakt isoliert werden.
NBBS war, wie Analysen zeigten, auch in dem Ethanol-Extrakt nachzuweisen,
der ebenfalls antiandrogene Wirkung zeigte.
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Als
Lösungsmittel
für die
Extraktion von NBBS aus pflanzlichem Material kommen daher Lösungsmittel
in Frage, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die einwertige C1- bis C4-Alkohole
(Alkohole mit einem bis vier Kohlenstoffatomen), und leichtflüchtige,
(teil)-halogenierte C1-Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Methylenchlorid
und Chloroform umfasst.
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Als
Chromatographie-Verfahren wird die säulenchromatographische Fraktionierung
mittels Silikagel und die präparative
HPLC bevorzugt.
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Die
Aufgabe, neue Wirkstoffe zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie
und/oder des Prostatakarzinoms bereitzustellen wird auch dadurch
gelöst,
dass ausgehend von dem aus P. africana isolierten NBBS weitere Strukturvarianten
dieser Verbindung synthetisiert wurden.
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Zur
Synthese der Strukturvarianten von NBBS wurde direkt vom Arylsulfonsäurechlorid
und dem primären
aliphatischen Amin ausgegangen. Die Reaktion eines Säurechlorids
mit dem Amin könnte
ohne Lösungsmittel
durch einfaches Mischen der beiden Komponenten im Mörser mit
Pistill erfolgen. Da allerdings im Fall der NBBS-Strukturvarianten
beide Ausgangsverbindungen meistens in flüssiger Form vorlagen, wurde
ein Dreihalskolben mit Rührer,
Rückflußkühler, Thermometer
und Tropftrichter bevorzugt. Das Amin wurde im Überschuss vorgelegt und das
Sulfonsäurechlorid
langsam unter Rühren
hinzugetropft. Die Reaktion ist stark exotherm und verläuft quantitativ.
Nach Abkühlen
des Reaktionsansatzes wurde mit Wasser versetzt und das Reaktionsprodukt
mit Dichlormethan ausgeschüttelt.
Das Fortschreiten der Reaktion wurde per Dünnschichtchromatographie verfolgt.
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Das
Verhältnis
Amin : Sulfonsäurechlorid
betrug in den Reaktionen 2 : 1, bei den gasförmigen Aminen Methyl- und Ethylamin
wurde eine wässrige
Lösung
und das vierfache Äquivalent
an Amin im Vergleich zum Säurechlorid
eingesetzt.
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Bei
dieser Reaktion eines primären
aliphatischen Amins mit einem Sulfonsäurechlorid greift das freie Elektronenpaar
des Amin-Stickstoffs nucleophil am Schwefel des Sulfonsäurechlorids
an. Dabei entsteht neben dem Reaktionsprodukt auch Salzsäure, die
das überschüssige Amin
protoniert. Das Amin-Salz verbleibt beim Ausschütteln des Sulfonamides mit
Dichlormethan in der wässrigen
Phase und kann so abgetrennt werden.
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Auf
diese Weise wurde zunächst
eine Reihe von N-Monoalkylbenzolsulfonamiden mit verschiedenen Alkylketten
hergestellt. Als Edukte dienten das flüssige Benzolsulfonsäurechlorid
und die entsprechende primäre
Aminkomponente. Die Strukturformeln der Sulfonamide mit variabler
Alkylkette sind in 5 dargestellt. Hier ist außerdem das
N-Geranylbenzolsulfonamid (S4) aufgeführt. Diese Substanz wurde synthetisiert,
da man sich aufgrund der terpenoiden Seitenkette eine bessere Membrandurchgängigkeit
erhoffte.
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Die
nächste
Reihe an synthetisierten Sulfonamiden beinhaltet sowohl die Einführung von
Substituenten am Aromaten (S5 und 56) als auch eine Variation der
Aminoalkylkette mit einer endständigen
Hydroxyl-Gruppe (57 und S8).
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Die
Verbindungen S5 und S6 wurden ausgehend von 4-Toluol-sulfonsäurechlorid
und 4-Fluorbenzolsulfonsäurechlorid
mit N-Butylamin auf die gleiche Weise wie die Verbindungen S1 bis
S7, S9 und S12 hergestellt.
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Die
Synthese der Verbindungen S7 und S8 konnte nicht auf diese Weise
erfolgen, da hier die Hydroxyl-Gruppe des eingesetzten Ethanolamins
mit der Amino-Gruppe konkurriert. Es entsteht also neben dem Sulfonsäureamid
auch eine gewisse Menge an Sulfonsäureester.
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Allerdings
gelang die Synthese von S7 und S8, indem zunächst ein Äquivalent Benzolsulfonsäurechlorid
bzw. 4- Fluorbenzolsulfonsäurechlorid
mit 2,2 Äquivalenten
Ethanolamin in ortho-Xylol fünf
Stunden unter Rückfluss
behandelt wurden. Nach Beendigung der Reaktion setzte sich am Boden
eine viskose Flüssigkeit ab,
die abgetrennt wurde. Hierbei handelte es sich um das Sulfonamid,
das aufgrund des Aminüberschusses und
seines aciden Charakters deprotoniert vorliegt und sich damit von
der organischen Phase absetzt. Der Sulfonsäureester hingegen hat keine
sauren Eigenschaften und verbleibt gelöst in der Xylol-Phase. Anschließend wurde
das abgetrennte Sulfonamid mit wässrigem
Alkali versetzt bis eine klare Lösung
entstand. Durch Ansäuern
mit konzentrierter Salzsäure
fiel das Sulfonamid wieder in gereinigter Form als gelber Sirup
aus. Nach Abtrennen des Sulfonamides wurde dieses mit Aceton versetzt.
Das Sulfonamid ging dabei in Lösung
und das beim Ansäuern
entstandene mit ausgefällte
Kochsalz verblieb als Bodensatz und konnte durch Filtration entfernt
werden. Das Aceton wurde am Rotationsverdampfer abgezogen und das
gereinigte Produkt erhalten.
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Bei
der dritten Reihe an Strukturvarianten von NBBS fand eine Orientierung
an der Struktur der antiandrogenen Substanz 2-Hydroxyflutamid statt.
2-Hydroxyflutamid ist der aktive Metabolit von Flutamid (Fugerel®).
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Die
Einführung
einer Trifluormethyl-Gruppe in meta-Stellung erhöht die Lipophilie des Moleküls. Dadurch
sollte eine bessere Durchgängigkeit
durch die Zellmembran gewährleistet
sein. Die zusätzliche
Nitro-Gruppe bei S13 und S14 in para-Stellung bewirkt eine weitere Verbesserung
der lipophilen Eigenschaften. Die Geranyl-Seitenkette soll die Verankerung
in biologischen Membranen verbessern.
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Die
Synthese von S10 bis S14 erfolgte ausgehend vom 3-Trifluormethylbenzolsulfonamid
bzw. 4-Nitro-3-trifluormethylbenzolsulfonamid und N-Butylamin bzw.
N-Geranylamin.
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4-Nitro-3-trifluormethylbenzolsulfonamid
liegt bei Raumtemperatur als Feststoff vor, so dass Dichlormethan
als Lösungsmittel
verwendet werden musste.
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Um
die Wirksamkeit der Benzolsulfonamid-Derivate hinsichtlich einer
Inhibition der AR-vermittelten Transaktivierung zu untersuchen,
wurde jede der synthetisierten Verbindungen bei einer Konzentration
von 10 μM
mit der von NBBS verglichen (6). Es wurde
eine hohe Konzentration (3 × 10–8 M)
von R1881 verwendet, bei der 10 μM
NBBS keine spezifische Inhibition der AR-vermittelten Transaktivierung
zeigte.
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Die
Verbindungen S1 bis S3 und S5 bis S8 zeigten bei der eingesetzten
Konzentration keine signifikante antiandrogene Wirkung, die über die
antiandrogene Wirkung des NBBS hinausging. Die Modifikationen der
Verbindungen S1 bis S3 und S5 bis S8 umfassten entweder eine Verkürzung der
Butyl-Seitenkette
(S1 bis S3 und S7) oder eine Substitution des Benzol-Rings an der
para-Position (S5, S6 und S8). Die Ergebnisse zur antiandrogenen
Wirksamkeit dieser Verbindungen verdeutlichen die Bedeutung der
Länge der
Seitenkette und des Vorhandenseins eines an der para-Position nicht substituierten
Benzolrings für
die antiandrogene Wirkung von Benzolsulfonamid-Derivaten.
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Überraschenderweise
verstärkte
eine Verlängerung
der Seitenkette durch Ersetzen der Butyl-Seitenkette mit einer Pentyl-
oder Geranyl-Gruppe (S4 und S9) die antiandrogene Aktivität. Eine
hydrophobe Seitenkette ist daher für die Androgen-antagonisierende
Wirkung wichtig. Jedoch schwächte
eine weitere Verlängerung
der Seitenkette durch Einführen
einer Laurylgruppe (S12) das Androgen-antagonisierende Potential
ab. Daher ist eine Verstärkung
der Hydrophobizität
allein nicht ausreichend, um die antiandrogene Wirkung von NBBS
zu erhöhen.
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Unerwarteterweise
erhöhten
auch Substitutionen an der meta-Position
des Benzolrings die antiandrogene Aktivität (S10, S11, S13 und S14),
wobei eine zusätzliche
Substitution am Benzolring in para-Position die erhöhte antiandrogene
Aktivität
der Verbindungen mit einer Substitution an der meta-Position nicht
wesentlich beeinträchtigt,
wie ein Vergleich der antiandrogenen Wirkungen von Substanz S14
mit S11 und S13 mit S10 veranschaulicht.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung
von Benzolsulfonamid-Derivaten der Formel
wobei R
1 für einen
aliphatischen C
1- bis C
12-Kohlenwasserstoff
steht, R
2 Wasserstoff oder ein vollständig oder teilweise
halogenierter C
1-Rest ist; und R
3 Wasserstoff oder eine Nitrogruppe bedeutet,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Benzolsulfonsäure-Derivat
der Formel
wobei R
1 für Halogen
steht, R
2 Wasserstoff oder ein vollständig oder
teilweise halogenierter C
1-Rest ist; und R
3 Wasserstoff oder Nitro bedeutet, mit einem
primären
aliphatischen Amin umgesetzt und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
wird, wobei das primäre
aliphatische Amin vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt ist,
die C
1- bis C
12-aliphatische
Kohlenwasserstoffe umfasst. Besonders bevorzugt wird Butylamin oder
Geranylamin als primäres
aliphatisches Amin verwendet.
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Das
Ausschütteln
des Reaktionsproduktes kann auch mit Ether erfolgen, so dass die
Zulassung der synthetisierten Verbindungen nicht an der Verwendung
halogenierter Lösemittel
scheitert.
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Unter
aliphatisch sind organische Verbindungen zu verstehen, deren Kohlenstoffatome
in geraden oder verzweigten Ketten angeordnet sind, wobei diese
Verbindungen gesättigte
und/oder ungesättigte C-C-Bindungen und/oder
funktionelle Gruppen aufweisen können,
aber auch lediglich ein Kohlenstoffatom aufweisende organische Verbindungen.
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Gegenstand
der Erfindung sind daher auch Benzolsulfonamid-Derivate zur Behandlung der benignen Prostatahyperplasie
und/oder des Prostatakarzinoms, die durch die Formel
gekennzeichnet sind, wobei
R
1 für
einen aliphatischen C
1- bis C
12-Kohlenwasserstoff
steht, R
2 Wasserstoff oder ein vollständig oder
teilweise halogenierter C
1-Rest ist; und
R
3 Wasserstoff oder Nitro bedeutet.
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Insofern
betrifft die Erfindung auch die Verwendung eines Benzolsulfonamid-Derivats
der Formel
wobei R
1 für einen
aliphatischen C
1- bis C
12-Kohlenwasserstoff
steht, R
2 Wasserstoff oder ein vollständig oder teilweise
halogenierter C
1-Rest ist; und R
3 Wasserstoff oder Nitro bedeutet, zur Behandlung
bzw. zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung der benignen
Prostatahyperplasie und/oder des Prostatakarzinoms, sowie als Leitsubstanz
für die
Entwicklung weiterer/neuer Wirkstoffe zur Behandlung der benignen
Prostathyperplasie und/oder des Prostatakarzinoms, insbesondere
zur Behandlung des gegen Androgen-Antagonisten therapieresistenten
Prostatakarzinoms.
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Gegenstand
der Erfindung sind auch pharmazeutische Zubereitungen zur Behandlung
der benignen Prostatahyperplasie und/oder des Prostatkarzinoms,
die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie zumindest ein Benzolsulfonamid-Derivat
der Formel
enthält, wobei R
1 für einen
aliphatischen C
1- bis C
12-Kohlenwasserstoff
steht, R
2 Wasserstoff oder ein vollständig oder
teilweise halogenierter C
1-Rest ist; und
R
3 Wasserstoff oder eine Nitrogruppe bedeutet.
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Beispiel 1: Extraktion
des Pflanzenmaterials
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Getrocknete
Rinde des afrikanischen Pflaumenbaums (P. africanum) wurde pulverisiert
und 1,73 kg der pulverisierten Rinde wurden in 1 Liter n-Hexan mittels
eines Ultra Turrax mit Eis gekühlt
homogenisiert. Das Pflanzenmaterial wurde in eine Säule (Merck
Prepbar® 400 × 100 mm)
gefüllt
und nacheinander selektiv mit 25,0 Liter n-Hexan, 26,0 Liter Methylenchlorid, 25,0
Liter Methanol (MeOH) und 12,5 Liter Wasser bei Raumtemperatur extrahiert.
Die Lösungsmittel
der resultierenden Extrakte wurden unter Vakuum bei 40 °C verdampft.
Es wurden 4,8 Gramm des selektiven Hexan-Extrakts, 11,03 Gramm des
selektiven Methylenchlorid-Extrakts, 116,81 Gramm des selektiven
Methanol-Extrakts und 7,0 Gramm des selektiven Wasser-Extrakts erhalten.
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Zur
Herstellung eines Ethanol-Extrakts wurde 300 Gramm Rindenmaterial
von P. africanum pulverisiert und dreimal mit je 5,0 Litern Ethanol
(EtOH) extrahiert. Nach Filtration des Extrakts durch Filterpapier
mit einer Porengröße von 0,7 μm wurde das
Lösungsmittel
des gesamten Extrakts mittels eines Rotationsverdampfers bei 40 °C entfernt.
Der resultierende Extrakt wies eine Trockenmasse von 16,02 Gramm
auf.
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Beispiel 2: Fraktionierung
des Methylenchlorid-Extrakts
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Der
selektive Methylenchlorid-Extrakt von P. africanum wurde mit Hilfe
von Silikagel (Machery – Nagel Si60,
15–25 μm) fraktioniert.
Zu diesem Zweck wurde der Extrakt in 2000 ml CH2Cl2 gelöst
und durch Filterpapier mit einer Porengröße von 0,7 μm (Schleicher & Schüll) filtriert.
Fünfundzwanzig
Gramm Silikagel (Merck Si60, 0,063–0,2 mm) wurden zu dem Extrakt
gegeben und anschließend
wurde das Lösungsmittel
im Vakuum bei 40 °C
verdampft. Das so beschichtete Silikagel wurde oben auf ein trocken
gepackte Silikagel-Säule
(Merck Prepbar® 400 × 100 mm)
platziert und bei einer Flussrate von 120 ml·min–1 mit
einem linearen Gradienten von 0 min Hexan (100:0), 50 min Hexan
(100:0), 350 min CH2Cl2 (100:0),
500 min CH2Cl2 (100:0),
700 min CH2Cl2-MeOH
(80:20), 750 min MeOH (100:0), 800 min MeOH (100:0), 850 min H2O (100:0), 885 min H2O
eluiert. Die Chromatographie ergab 35 Fraktionen, die zu einem Nachweis
mit UV-Licht bei einer Wellenlänge
von 245 nm führten
(Tabelle 1).
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Tabelle
1: Fraktionierung des selektiven Methylenchlorid-Extrakts von P. africana
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Beispiel 3: Isolierung
von N-Butylbenzolsulfonamid
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NBBS
wurde aus Fraktion F8 durch präparative
HPLC (250 × 21
mm, 100-5 C18 HD Machery – Nagel, 22
ml·min–1,
UV-Nachweis bei 220 nm, Gradient: 0 min ACN-H2O
(mit Zusatz von 0,1 TFA) ((20:80), 40 min ACN-H2O
(80:20), 45 min ACN (100:0) isoliert. NBBS wurde von Minute 12,6
bis Minute 14,0 gesammelt. Seine Struktur wurde auf Grundlage der 1H- und 13C-NMR,
EI-MS, HR-EI-MS, IR- und UV-Spektren aufgeklärt.
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Beispiel 4: Zellkultur
und Luciferase-Assay
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Nierenzellen
von Affen, Linie CV1, die keinen endogenen Androgen-Rezeptor aufweisen,
wurden in Dulbecco's
modifiziertem Eagle's
Medium (DMEM), ergänzt
mit 10 % (v/v) fötalem
Kälberserum,
Penicillin (100 UI/ml) und Streptomycin (100 UI/ml) bei 37 °C und 5 %
CO2 kultiviert.
-
Für die Transfektionsexperimente
wurden die Zellen in 6-Loch
Zellkultur-Platten (Nunc, Roskilde, DK) in einer Dichte von 1,2 × 105 Zellen pro Loch ausgesät und in DMEM-Medium kultiviert,
das mit 10 % (v/v) Dextran-beschichteter Aktivkohle verminderte
Serum ergänzt
war. Sechs Stunden nach Aussaat wurden die Zellen mittels der Ca3(PO4)2-Methode transfiziert.
Der Expressionsvektor für
den menschlichen Androgen-Rezeptor (hAR)(0,2 μg) wurde mit 1 μg des Reporter-Plasmids
MMTV-luc und 0,2 μg
des Cytomegalovirus (CMV) getriebenen β-Galactosidase Expressionsvirus,
als interne Kontrolle für
die Transfektionseffizienz, cotransfiziert. Nach 14 h wurde das
Medium entweder ohne (weiße
Säulen
in den 1 bis 3)oder mit Zugabe von Methyltrienolon
(R1881, 3 × 10–10 M
Endkonzentration; schwarze Säulen
in den 1 bis 3) zusammen mit den angegebenen
Extrakten (1), Fraktionen (2)
oder Substanzen (3) ersetzt. Nach weiteren 48 Stunden
wurden die Zellen geerntet und auf Luciferase- und β-Glaktosidase-Aktivität hin untersucht.
-
Die
Luciferase-Aktivität
wurde durch Injektion von Luciferin und Messung der Lichtemission
bei 562 nm bestimmt und als relative Lichteinheiten (RLU) angegeben,
indem die werte für β-Galaktosidase-Aktivität zur Normalisierung
der Luciferase-Aktivität
verwendet wurden. Sämtliche
Transfektionsversuche wurden doppelt durchgeführt und zumindest zweimal wiederholt.
-
Zur
Bestimmung der antiandrogenen Aktivität in verschiedenen Extrakten
aus der Rinde von P. africanum wurden die Extrakte in einer Konzentration
von 300 μg/ml
eingesetzt. Die Ergebnisse sind in 1 dargestellt.
-
Zur
Bestimmung der antiandrogenen Aktivität in den Fraktionen des selektiven
Methylenchlorid-Extrakts wurden zwei Mikroliter der jeweiligen Fraktion,
was einer Endkonzentration von 30 μg/ml entspricht, verwendet.
Bei den Fraktionen F6 bis F10 wurden zusätzlich Versuche mit 4 μl, entsprechend
60 μg/ml
Endkonzentration, durchgeführt.
Die aktiven Fraktionen F7 und F8 wurden für die weiteren Untersuchungen
verwendet. Ein Teil der Ergebnisse ist in 2 dargestellt.
-
Für den Vergleich
der antiandrogenen Wirkung von in P. africanum vorkommenden Verbindungen,
die Zellen in Anwesenheit von β-Sitosterol,
Benzoesäure,
NBBS, Ferulasäure,
Oleanolsäure
oder Ursolsäure
bei einer Endkonzentration von 10–5 M
im Zellkulturmedium sowie bei An- oder Abwesenheit von Methyltrienolon (3 × 10–10 M).
Die Ergebnisse sind in 3 dargestellt.
-
Beispiel 5: Inhibition
des Wachstums von menschlichen Prostatakarzinomzellen durch NBBS
-
Menschliche
Prostatakarzinomzellen (Zelllinie LNCaP) wurden in RPMI-1640 Medium,
das mit 10 % (v/v) fötalem
Kälberserum,
Penicillin (100 IU/ml), Streptomycin (100 IU/ml), 2 mM Glutamin
und 1 mM Natriumpyruvat ergänzt
wurde, gehalten.
-
Für die Wachstums-Untersuchungen
wurden die LNCaP-Zellen mit einer Dichte von 5 × 103 Zellen
pro Loch in eine 24-Loch Zellkultur-Platte gesät und in RPMI-1640 Medium mit
5 % fötalem
Kälberserum
kultiviert. Am 2. Tag wurde das Kulturmedium gewechselt und zur
Behandlung der Zellen Ethanol/DSMO (Kontrolle), NBBS (10 μM und 100 μM) oder dem
bekannten Antiandrogen Hydroxyflutamid (OH-F) (0,1 μM) zugesetzt. Jeden
zweiten Tag wurde das Medium mit den Zusätzen erneuert. An den angegebenen
Tagen wurden die Zellen mit Trypsin behandelt und mit Hilfe einer
Zählkammer
gezählt.
Die Ergebnisse sind in 4 dargestellt.
-
Beispiel 6: Synthese von
Methylbenzolsulfonamid (= S1)
-
- IUPAC: N-Methylbenzolsulfonamid
- Summenformel : C7H9NO2S (MG = 171, 04 )
-
Synthese:
-
Zu
31,06 g einer wässrigen
Lösung
(40%) von Methylamin (0,4 mol) wurden unter Rühren 17,662 g Benzolsulfonsäurechlorid
(0,1 mol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 20 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 20
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(2 × 20
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Farbloses Öl
Ausbeute:
15,940 g (93%)
UV (MeOH) λmax nm: 220, 265
IR (KBr) νax cm–1:
3300, 3070, 2980, 1450, 1320, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,80 (2H, d, 3J = 7,5 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,51 (1H,
t, 3J = 6,5 Hz, C-4-H)
7,45 (2H, t, 3J = 6,5 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,87 (1H,
s, N-H)
2,57 (3H, s, C-1'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
138,8
(C-1) 29,3 (C-1')
132,7
(C-4)
129,1 (C-3 und C-5)
127,2 (C-2 und C-6)
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.): 171 [M]+ (81),
141 (52), 77 (100)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
171,0354 für
[M+]
Gefunden: 171,0338
-
Beispiel 7: Synthese von
Ethylbenzolsulfonamid (= 52)
-
- IUPAC: N-Ethylbenzolsulfonamid
- Summenformel : C8H11NO2S (MG = 185,05)
-
Synthese:
-
Zu
25,76 g einer wässrigen
Lösung
(70%) von Ethylamin (0,4 mol) wurden unter Rühren 17,662 g Benzolsulfonsäurechlorid
(0,1 mol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 20 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 20
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(2 × 20
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Farblose Kristalle
Ausbeute: 17,373 g (94%)
Schmelzpunkt
(°C): 51
UV
(MeOH) λmax nm: 220, 264
IR (KBr) νmax cm–1:
3300, 2980, 2940, 1450, 1320, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,81 (2H, d, 3J = 8,0 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,51 (1H,
t, 3J = 6,2 Hz, C-4-H)
7,45 (2H, t, 3J = 6,9 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,43 (1H,
s, N-H)
2,95 (2H, q, 3J = 6,0 Hz, C-1'-H)
1,04 (3H,
t, 3J = 5,5 Hz, C-2'-H)
13C-NMR
(125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
140,0 ( C-1) 38,2
(C-1')
132,5
(C-4) 15,0 (C-2')
129,0
(C-3 und C-5)
127,0 (C-2 und C-6)
EI-MS (70 eV): m/z (rel.
int.):
185 [M]+ (67), 170 (100), 141
(87), 77 (55)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
185,0511 für
[M+]
Gefunden: 185,0512
-
Beispiel 8: Synthese von
Propylbenzolsulfonamid (= S3)
-
- IUPAC: N-Propylbenzolsulfonamid
- Summenformel : C9H13NO2S (MG = 199,07)
-
Synthese:
-
Zu
11,822 g Propylamin (0,2 mol) wurden unter Rühren 8,831 g Benzolsulfonsäurechlorid
(0,05 mol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 20 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 20
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(2 × 20
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Gelbes Öl
Ausbeute:
9,517 g (96%)
UV (MeOH) λmax nm: 220, 265
IR (KBr) νmax cm–1:
3290, 2970, 2940, 1450, 1320, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,81 (2H, d, 3J = 7,5 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,50 (1H,
t, 3J = 3,3 Hz, C-4-H)
7,45 (2H, t, 3J = 3,0 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,81 (1H,
s, N-H)
2,84 (2H, q, 3J = 4,0 Hz, C-1'-H)
1,42 (2H,
m, 3J = 7,5 Hz , C-2'-H)
0,78 (3H, t, 3J
= 4,5 Hz, C-3'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
140,1
(C-1) 45,0 (C-1')
132,5
(C-4) 23,0 (C-2')
129,1
(C-3 und C-5) 11,0 (C-3')
127,0
(C-2 und C-6)
EI-MS (70 eV): m/z (rel. int.):
199 [M]+ (39), 170 (100), 141 (84), 77 (51)
Massenfeinbestimmung
(HR-EI-MS):
Berechnet: 199,0667 für [M+]
Gefunden:
199,0666
-
Beispiel 9: Synthese von
Geranylbenzolsulfonamid (= S4)
-
- IUPAC: N-[(2E)-3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-yl]benzolsulfonamid
- Summenformel: C16H23NO2S (MG = 293,14)
-
Synthese:
-
Zu
307 mg Geranylamin (2 mmol) wurden unter Rühren 177 mg Benzolsulfon-säurechlorid
(1 mmol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 10 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit 0,1 mM Salzsäure gewaschen
(3 × 5
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Bräunliches Öl
Ausbeute:
281 mg (96%)
UV (MeOH) λmax nm: 205, 221, 264
IR (KBr) νmax cm–1:
3280, 2900, 1450, 1330, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,82 (2H, d, 3J = 7,0 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,51 (1H,
t, 3J = 6,4 Hz, C-4-H)
7,45 (2H, t, 3J = 7,6 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,95 (2H,
m, 3J = 7,0 Hz, C-2'-H und C-6'-H)
4,31 (1H, t, 3J
= 6,0 Hz, N-H)
3,52 (2H, q, 3J = 6,5
Hz, C-1'-H)
1,90
(2H, q, 3J = 8,0 Hz, C-5'-H)
1,84 (2H, t, 3J
= 8,0 Hz, C-4'-H)
1,60
(3H, s, C-3'-Me)
1,50
(3H, s, C-7'-Me)
1,46 (3H, s, C-8')
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
141,3
(C-3') 127,1 (C-2
und C-6) 26,2 (C-8')
140,1
(C-1) 123,6 (C-2')
25,6 (C-7'-Me)
132,6
(C-7') 118,5 (C-6') 17,7 (C-5')
131,9 (C-4)
41,0 (C-1') 16,2
(C-3'-Me)
129,0
(C-3 und C-5) 39,3 (C-4')
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.):
293 [M]+ (47),
210 (72), 170 (100), 152 (83), 141 (80), 77 (46)
Massenfeinbestimmung
(HR-EI-MS):
Berechnet: 293,1450 für [M+]
Gefunden:
293,1413
-
Beispiel 10: Synthese
von Butyltoluolsulfonamid (= S5)
-
- IUPAC: N-Butyl-4-methylbenzolsulfonamid
- Summenformel: C11H17NO2S (MG = 227,10)
-
Synthese:
-
Zu
1,463 g Butylamin (0,02 mol) wurden unter Rühren und Erwärmen 1,908
g Toluolsulfonsäurechlorid (0,01
mol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen
des Reaktionsansatzes wurden 10 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt
mit Dichlormethan ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(3 × 5
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Farbloses Öl
Ausbeute:
2,071 g (91%)
UV (MeOH) λmax nm: 226, 263
IR (KBr) νmax cm–1:
3290, 2960, 1600, 1330, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,67 (2H, d, 3J = 8,5 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,24 (2H,
d, 3J = 8,0 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,34
(1H, t, 3J = 5,5 Hz, N-H)
2,87 (2H,
q, 3J = 6,5 Hz, C-1'-H)
2,36 (3H, s, C-4-Me)
1,36
(2H, m, 3J = 8,0 Hz, C-2-'-H)
1,21 (2H,
m, 3J = 8,0 Hz C-3'-H)
0,78 (3H, t, 3J
= 7,5 Hz , C-4'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
142,2
(C-4) 42,9 (C-1')
13,5 (C-4')
137,0
(C-1) 31,5 (C-2')
129,6
(C-3 und C-5) 21,5 (C-4-Me)
127,1 (C-2 und C-6) 19,6 (C-3')
EI-M5 (70
eV): m/z (rel. int.):
227 [M]+ (42),
184 (100), 155 (90), 91 (49)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
227,0980 für
[M+]
Gefunden: 227,0986
-
Beispiel 11: Synthese
von Butyl-4-fluorbenzolsulfonamid (= S6)
-
- IUPAC: N-Butyl-4-fluorbenzolsulfonamid
- Summenformel : C10H14NO2SF (MG = 231, 07 )
-
Synthese:
-
Zu
0,732 g Butylamin (0,01 mol) wurden unter Rühren und Erwärmen 0,973
g 4-Fluorbenzolsulfonsäurechlorid
(0,005 mol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 10 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(2 × 5
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Hellbrauner Feststoff
Ausbeute: 1,081 g (93%)
Schmelzpunkt
(°C): 33
UV
(MeOH) λmax nm: 221, 260
IR (KBr) νmax cm–1:
1600, 1500, 1330, 1150
1H-NMR (500
MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,81 (2H, dd, 3J (H,F) = 5,0 Hz, 3J
(H,H) = 8,3 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,13 (2H, t, 3J
(H,F) = 3J (H,H) = 8,3 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,26
(1H, s, N-H)
2,89 (2H, t, 3J = 7,5
Hz, C-1'-H)
1,36
(2H, m, 3J = 7,5 Hz, C-2'-H)
1,22 (2H, m, 3J
= 7,5 Hz C-3'-H)
0,79
(3H, t, 3J = 7,5 H2,
C-4'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
164,0
(C-4) 42,9 (C-1')
136,1
(C-1) 31,5 (C-2')
129,7
(C-2 und C-6) 19,7 (C-3')
116,2
(C-3 und C-5) 13,4 (C-4')
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.):
231 [M]+ (20),
188 (100), 159 (86), 95 (44)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
231, 0729 für
[M+]
Gefunden: 231,0736
-
Beispiel 12: Synthese
von Hydroxyethylbenzolsulfonamid (= S7)
-
- IUPAC: N-(2-Hydroxyethyl)benzolsulfonamid
- Summenformel : C8H11NO3S (MG = 201,05)
-
Synthese:
-
8,831
g Benzolsulfonsäurechlorid
(0,05 mol) und 6,720 g Ethanolamin wurden 5 Stunden in 30 ml ortho-Xylol
bei 140°C
unter Rückfluss
behandelt. Nach dem Abkühlen
setzte sich eine viskose Flüssigkeit
am Boden ab, die mittels Scheidetrichter abgetrennt wurde. Die viskose
Flüssigkeit
wurde in 40 ml NaOH (10%) gelöst.
Anschließend
wurde das Produkt mit konzentrierter Salzsäure ausgefällt und im Scheidetrichter
abgetrennt. Das Produkt wurde mit 50 ml Aceton versetzt und filtriert
(0,2 μm).
Das Aceton wurde am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck
entfernt.
Erscheinungsform: Gelbliches Öl
Ausbeute: 2,739 g (27%)
UV
(MeOH) λmax nm: 221, 265
2R (KBr) νmax cm–1:
3290, 1450, 1320, 1160
1H-NMR (500
MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,81 (2H, d, 3J = 7,5 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,51 (1H,
t, 3J = 7,5 Hz, C-4-H)
7,46 (2H, t, 3J = 7,5 Hz, C-3-H und C-5-H)
5,26 (1H,
s, N-H)
3,64 (2H, t, 3J = 5,0 Hz, C-2'-H)
3,03 (2H,
q, 3J = 5,0 Hz, C-1'-H)
2,31 (1H, s, O-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
140,6
(C-1) 59,8 (C-2')
132,2
(C-4) 45,0 (C-1')
129,0
(C-3 und C-5)
126,3 (C-2 und C-6)
EI-MS (70 eV): m/z (rel.
int.):
201 [M]+ (4), 170 (100), 141
(84), 77 (52)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
201,0460 für
[M+]
Gefunden: 201,0460
-
Beispiel 13: Synthese
von 4-Fluor-Hvdroxyethylbenzolsulfonamid (= S8)
-
- IUPAC: 4-Fluor-N-(2-hydroxyethyl)benzolsulfonamid
- Summenformel: C8H10NO3SF (MG = 219,04)
-
Synthese:
-
9,731
g 4-Fluorbenzolsulfonsäurechlorid
(0,05 mol) und 6,720 g Ethanolamin wurden 5 Stunden in 30 ml ortho-Xylol
bei 140°C
unter Rückfluss
behandelt. Nach dem Abkühlen
setzte sich eine viskose Flüssigkeit am
Hoden ab, die mittels Scheidetrichter abgetrennt wurde. Die viskose
Flüssigkeit
wurde in 40 ml NaOH (10%) gelöst.
Anschließend
wurde das Produkt mit konzentrierter Salzsäure ausgefällt und abfiltriert (0,7 μm). Das Produkt
wurde mit Wasser gewaschen (3 × 5
ml).
Erscheinungsform: Weißes
Pulver
Ausbeute: 3,656 g (33%)
Schmelzpunkt (°C): 77
UV
(MeOH) λmax nm: 220, 270
IR (KBr) νmax cm–1:
3430, 1590, 1320, 1150
1H-NMR (500
MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,81 (2H, dd, 4J (H,F) = 5,2 Hz, 3J
(H,H) = 8,3 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,13 (2H, t, 3J
(H,F) = 3J (H,H) = 8,3 Hz, C-3-H und C-5-H)
5,03
(1H, s, N-H)
3,66 (2H, t, 3J = 6,2
Hz, C-2'-H)
3,05
(2H, t, 3J = 4,2 Hz, C-1'-H)
1,96 (1H, s, O-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
164,1
(C-4) 61,2 (C-2')
135,8
(C-1) 45,1 (C-1')
129,9
(C-2 und C-6)
116,4 (C-3 und C-5)
EI-M5 (70 eV): m/z (rel.
int.):
219 [M]+ (5), 188 (100), 159
(91), 95 (56)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
219,0365 für
[M+]
Gefunden: 219,0367
-
Beispiel 14: Synthese
von Pentylbenzolsulfonamid (= S9)
-
- IUPAC: N-Pentylbenzolsulfonamid
- Summenformel: C11H17NO2S (MG = 227, 10)
-
Synthese:
-
Zu
1,744 g Pentylamin (0,02 mol) wurden unter Rühren 1,766 g Benzolsulfonsäurechlorid
(0,01 mol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 10 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(3 × 5
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Hellbraunes Öl
Ausbeute:
2,193 g (96%)
UV (MeOH) λmax nm: 216, 264
IR (KBr) νmax cm–1:
3290, 2960, 2930, 1450, 1330, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,80 (2H, d, 3J = 7,0 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,51 (1H,
t, 3J = 7,0 Hz, C-4-H)
7,45 (2H, t, 3J = 7,0 Hz, C-3-H und C-5-H)
4,32 (1H,
s, N-H)
2,89 (2H, q, 3J = 7,0 Hz, C-1'-H)
1,39 (2H,
m, 3J = 6,1 Hz, C-2'-H)
1,18 (2H, m, 3J
= 3,0 Hz, C-3'-H)
1,17
(2H, m, 3J = 3,0 Hz, C-4'-H) 0,77 (3H, t, 3J
= 7,0 Hz, C-5'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
142,1
(C-1) 44,0 (C-1')
14,2 (C-5')
133,5
(C-4) 30,3 (C-2')
130,1
(C-3 und C-5) 29,8 (C-3')
127,9
(C-2 und C-6) 23,2 (C-4')
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.):
227 [M]+ (81),
170 (100), 141 (82), 77 (48)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
227,0976 für
[M+]
Gefunden: 227,0980
-
Beispiel 15: Synthese
von Butyl-3-trifluormethylbenzolsulfonamid (= S10)
-
- IUPAC: N-Butyl-3-(trifluoromethyl)benzolsulfonamid
- Summenformel: C11H14NO2SF3 (MG = 281,07)
-
Synthese:
-
Zu
585 mg Butylamin (8 mmol) wurden unter Rühren 978 mg 3-Trifluormethyl-benzolsulfonsäurechlorid
(4 mmol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 20 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen (3 × 5 ml)
und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Farbloses Öl
Ausbeute:
1,112 g (99%)
UV (MeOH) λmax nm: 205, 220, 265
IR (KBr) νmax cm–1:
3290, 2960, 2940, 1610, 1330, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
8,07 (1H, s, C-2-H)
7,99
(1H, d, 3J = 7,5 Hz, C-4-H)
7,77 (1H,
d, 3J = 8,0 Hz, C-6-H)
7,62 (1H, t, 3J = 8,0 Hz, C-5-H)
2,93 (2H, t, 3J = 7,0 Hz, C-1'-H)
1,38 (2H, m, 3J
= 7,3 Hz C-2'-H)
1,24
(2H, m, 3J = 7,3 Hz, C-3'-H)
0,79 (3H, t, 3J
= 7,5 Hz, C-4'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
140,4
(C-1) 128,2 (C-5) 30,5 (C-2')
130,6
(q, 2J (C,F) = 33 Hz, C-3) 123,1 (C-4) 18,7
(C-3')
129,2
(C-2) 122,1 (q, 2J (C,F) = 220 Hz, CF3)
128,9 (C-6) 42,0 (C-1') 12,5 (C-4')
EI-MS (70
eV): m/z (rel. int.):
281 [M]+ (8),
238 (100), 209 (84), 145 (58)
Massenfeinbestimmung (HR-EI-MS):
Berechnet:
281,0697 für
[M+]
Gefunden: 281,0705
-
Beispiel 16: Synthese
von Geranyl-3-trifluormethylbenzolsulfonamid (= S11)
-
- IUPAC: N-[(2E)-3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-yl]-3-(trifluoromethyl)benzolsulfonamid
- Summenformel: C17H22NO2SF3 (MG = 361,13)
-
Synthese:
-
Zu
919 mg Geranylamin (6 mmol) in 40 ml Dichlormethan wurden unter
Rühren
1,233 g 3-Trifluormethylbenzolsulfonsäurechlorid
(5 mmol) hinzugetropft. Nach Beendigung der Reaktion wurde das überschüssige Amin
mit Salzsäure
(0,1mM) ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Das Dichlormethan wurde am Rotationsverdampfer unter vermindertem
Druck entfernt und das Produkt erhalten.
Erscheinungsform:
Hellbraunes Öl
Ausbeute:
1,770 g (98%)
UV (MeOH) λmax nm: 205, 220, 265
IR (KBr) νmax cm–1:
3290, 2970, 2930, 1440, 1330, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
8,07 (1H, s, C-2-H)
8,00
(1H, d, 3J = 8,0 Hz, C-4-H)
7,77 (1H,
d, 3J = 8,0 Hz, C-6-H)
7,61 (1H, t, 3J = 8,0 Hz, C-5-H)
4,95 (2H, m, 3J = 7,0 Hz, C-2'-H und C-6'-H)
4,44 (1H, t, 3J
= 6,0 Hz, N-H)
3,57 (2H, q, 3J = 6,5
Hz, C-1'-H)
1,89
(2H, q, 3J = 8,0 Hz, C-5'-H)
1,83 (2H, t, 3J
= 8,0 Hz, C-4'-H)
1,59
(3H, s, C-3'-Me)
1,49
(3H, s, C-7'-Me)
1,48 (3H, s, C-8')
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
141,7
(C-3') 129,8 (C-6)
41,1 (C-1') 16,2
(C-3'-Me)
141,6
(C-1) 129,2 (C-5) 39,3 (C-4')
131,9
(C-3) 124,2 (C-2')
26,1 (C-8')
131,6
(C-7') 123,5 (C-4)
25,6 (C-7'-Me)
130,3
(C-2) 118,1 (C-6')
17,6 (C-5')
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.):
361 [M]+ (39),
238 (100), 209 (67), 152 (75), 145 (58)
Massenfeinbestimmung
(HR-EI-MS):
Berechnet: 361,1323 für [M+]
Gefunden:
361,1333
-
Beispiel 17: Synthese
von Laurylbenzolsulfonamid (= S12)
-
- IUPAC: N-Dodecylbenzolsulfonamid
- Summenformel: C18H31NO2S (MG = 325,21)
-
Synthese:
-
Zu
370 mg Dodecylamin (2 mmol) in 10 ml Dichlormethan wurden unter
Rühren
177 mg Benzolsulfon-säurechlorid
(1 mmol) hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des Reaktionsansatzes
wurden 10 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt mit Dichlormethan
ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(3 × 5
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Farblose Kristalle
Ausbeute: 323 mg (99%)
Schmelzpunkt
(°C): 59–61
UV
(MeOH) λmax nm: 221, 265
IR (KBr) νmax cm–1:
3280, 2850, 1470, 1330, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
7,86 (2H, d, 3J = 8,0 Hz, C-2-H und C-6-H)
7,49 (1H,
t, 3J = 6,9 Hz, C-4-H)
7,44 (2H, t, 3J = 8,0 Hz, C-3-H und C-5-H)
5,61 (1H,
t, 3J = 6,0 Hz, N-H)
2,86 (2H, q, 3J = 7,0 Hz, C-1'-H)
1,39 (2H, m, 3J
= 7,1 Hz, C-2'-H)
1,19
(18H, m, C-3'-H
bis C-11'-H)
0,82
(3H, t, 3J = 6,8 Hz, C-12'-H)
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
139,9
(C-1) 43,0 (C-1')
13,9 (C-12')
132,4
(C-4) 31,7 (C-2')
128,7
(C-3 und C-5) 29,2 (7C, m, C-3' bis
C-10')
126,8
(C-2 und C-6) 22,5 (C-11')
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.):
325 [M]+ (9),
184 (88), 170 (100), 158 (58), 141 (64), 77 (21)
Massenfeinbestimmung
(HR-EI-MS):
Berechnet: 325, 2076 für [M+]
Gefunden:
325,2080
-
Beispiel 18: Synthese
von Butyl-4-nitro-3-trifluormethylbenzolsulfonamid (= S13)
-
- IUPAC: N-Butyl-4-nitro-3-(trifluoromethyl)benzolsulfonamid
- Summenformel: C11H13N2O4SF3 (MG
= 326, 05)
-
Synthese:
-
Zu
146 mg Butylamin (2 mmol) wurden unter Rühren 290 mg 4-Nitro-3-trifluormethylbenzolsulfonsäurechlorid
(1 mmol) in 10 ml Dichlormethan hinzugetropft. Nach dem Abkühlen des
Reaktionsansatzes wurden 20 ml Wasser hinzugegeben und das Reaktionsprodukt
mit Dichlormethan ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser gewaschen
(3 × 5
ml) und am Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck eingeengt.
Erscheinungsform:
Weißes
Pulver
Ausbeute: 323 mg (99%)
Schmelzpunkt (°C): 99
UV
(MeOH) λmax nm: 205, 250
IR (KBr) νmax cm–1:
3280, 2960, 1550, 1430, 1310, 1160, 1150
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
8,28 (1H, s, C-2-H)
8,19
(1H, d, 3J = 8,3 Hz, C-5-H)
7,98 (1H,
d, 3J = 8,3 Hz, C-6-H)
4,62 (1H, s,
N-H)
3,03 (2H, q, 3J = 6,3 Hz, C-1'-H)
1,49 (2H,
m, 3J = 7,3 Hz C-2'-H)
1,31 (2H, m, 3J
= 7,3 Hz, C-3'-H)
0,87
(3H, t, 3J = 7,3 Hz, C-4'-H)
13C-NMR
(125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
149,9 (C-4) 126,8
(C-5) 31,7 (C-2')
144,9
(C-1) 125,0 (C-3) 19,6 (C-3')
131,8
(C-2) 123,5 (q, 2J (C,F) = 188 Hz, CF3)
126,9 (C-6) 43,2 (C-1') 13,4 (C-4')
EI-MS (70
eV): m/z (rel. int.):
326 [M]+ (14),
285 (22), 283 (100), 254 (82), 190 (53), 55 (17)
Massenfeinbestimmung
(HR-EI-MS):
Berechnet: 326,0548 für [M+]
Gefunden:
326,0553
-
Beispiel 19: Synthese
von Geranyl-4-nitro-3-trifluormethylbenzolsulfonamid (= S14)
-
- IUPAC: N-[(2E)-3,7-Dimethylocta-2,6-dien-1-yl]-4-nitro-3-(trifluoromethyl)-benzolsulfonamid
- Summenformel : C17H21N2O4SF3 (MG
= 406, 12)
-
Synthese:
-
Zu
307 mg Geranylamin (2 mmol) wurden unter Rühren 290 mg 4-Nitro-3-trifluormethylbenzolsulfonsäurechlorid
(1 mmol) in 20 ml Dichlormethan hinzugetropft. Nach Beendigung der
Reaktion wurde das überschüssige Amin
mit Salzsäure
(0,1mM) ausgeschüttelt
(3 × 10
ml). Das Dichlormethan wurde am Rotationsverdampfer unter vermindertem
Druck entfernt und das Produkt erhalten.
Erscheinungsform:
Gelbliches Öl
Ausbeute:
386 mg (95%)
UV (MeOH) λmax nm: 205, 250
IR (KBr) νmax cm–1:
3300, 2920, 1610, 1430, 1160
1H-NMR
(500 MHz, CDCl3), δ (ppm):
8,23 (1H, s, C-2-H)
8,14
(1H, d, 3J = 8,5 Hz, C-5-H)
7,92 (1H,
d, 3J = 8,5 Hz, C-6-H)
4,97 (2H, m,
C-2'-H und C-6'-H)
4,48 (1H,
t, 3J = 5,8 Hz, N-H)
3,63 (2H, q, 3J = 5,8 Hz, C-1'-H)
1,88 (2H, q, 3J
= 7,5 Hz, C-5'-H)
1,85
(2H, t, 3J = 7,5 Hz, C-4'-H)
1,61 (3H, s, C-3'-Me)
1,53 (3H,
s, C-7'-Me) 1,50
(3H, s, C-8')
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), δ (ppm):
149,9
(C-4) 131,8 (C-7')
123,3 (C-2') 26,1
(C-8')
145,2
(C-1) 127,0 (C-6) 117,7 (C-6')
25,6 (C-7'-Me)
142,4
(C-3') 126,9 (C-5)
41,2 (C-1') 17,6
(C-5')
132,1
(C-2) 124,7 (C-3) 39,3 (C-4')
16,2 (C-3'-Me)
EI-MS
(70 eV): m/z (rel. int.):
406 [M]+ (77),
363 (55), 152 (96), 136 (51), 123 (100), 99 (99)
Massenfeinbestimmung
(HR-EI-MS):
Berechnet: 406,1174 für [M+]
Gefunden:
406,1175