DE102007032977A1

DE102007032977A1 - Neue Cyclische Amide, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung

Info

Publication number: DE102007032977A1
Application number: DE102007032977A
Authority: DE
Inventors: Stefan Prof. Dr. Laufer; Christian Dr. Peifer
Original assignee: Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
Current assignee: Eberhard Karls Universitaet Tuebingen
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2009-01-22
Also published as: WO2009010542A1

Abstract

Die Erfindung betrifft cyclische Amide der allgemeinen Formel I: $F1 worin R<SUB>1</SUB> und R<SUB>2</SUB> nicht gleichzeitig ein Indol sind und unabhängig voneinander für Aryl, Heteroaryl, Alkylaryl, Alkylheteroaryl stehen, wobei ein oder mehrere ringgebundene H-Atome gegebenenfalls substituiert sein können. Die Erfindung betrifft ferner das Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I, Mittel, enthaltend wenigstens eine dieser Verbindungen, sowie deren Verwendung zur Angiogenesehemmung und zur Herstellung eines pharmazeutischen Mittels zur Prävention und/oder Therapie von mit Angiogenese assoziierten Krankheiten, insbesondere Krebserkrankungen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen aus der Substanzklasse cyclischer Amide, deren Herstellung, Mittel enthaltend wenigstens eine dieser Verbindungen sowie deren Verwendung insbesondere zur Hemmung von Protein Kinasen und zur Angiogenesehemmung.
Bereits im Jahre 1971 entdeckte J. Folkman von der Universität Harvard das Prinzip der Angiogenesehemmung. Mikrotumoren oder kleine lokale Metastasen wachsen ohne Anschluss an das Gefäßsystem nicht weiter, sondern bilden eine relativ stabile Zellpopulation, in der sich Zuwachs und Apoptose die Waage halten. Erst nach der Vaskularisierung, also Verbindung mit dem Blutkreislauf und meist auch dem Lymphsystem, kommt es zu einem Wachstumsschub des Tumors. Die Apoptose wird vermindert und ein sprunghafter Größenzuwachs um das Tausendfache innerhalb weniger Wochen ist die Folge. Gleichzeitig wird mit der Vaskularisierung auch der Weg zu forcierter Metastasierung frei, wenn Tochterzellen über die Blut- und Lymphbahnen in andere Gewebe streuen können. Unterbindet man jedoch die dazu notwendige Gefäßneubildung, bleibt der Tumor oft auf minimalem Raum stabil.
Was den antiangiogenen Ansatz zur Tumortherapie selektiv und damit so attraktiv macht ist die Tatsache, dass beim Erwachsenen eine basale Gefäßneubildung praktisch nicht stattfindet. Neue Gefäße, auch Lymphgefäße, werden nicht durch Umwandlung von bestehenden Zellverbänden oder aus Vorläuferzellen de novo gebildet, sondern entstehen durch Aussprossung aus bestehenden Gefäßen. Außer zur Wundheilung und bei der Ovulation/Menstruation findet man Neo-Vaskularisierung nur im Rahmen pathologischer Prozesse, wie bei Tumoren, diabetischer Retinopathie und altersbedingter Makuladegeneration am Auge, sowie einigen autoimmun bedingten und/oder entzündlichen Prozessen. Grundlage für Gefäßbildungsaktivitäten ist stets eine lokale Hypoxie von Zellen, sei es in einem funktionellen Gewebe oder einem wachsenden Tumor. Lokale Hypoxie führt, vermittelt über zelluläre Sauerstoff-sensitive Häm-Proteine, zur Induktion einer Reihe von angiogenen Stimuli, insbesondere des Schlüsselproteins VEGF (Vaskular Endothelial Growth Factor). Etliche Tumorzelllinien sind in der Lage, VEGF direkt zu sezernieren. Der Wachstumsfaktor bindet an Tyrosinkinase-gekoppelte Membranrezeptoren (VEGF-Rezeptoren, VEGF-R) auf ruhenden Endothelzellen und regt diese zur Sekretion von Proteasen an (z. B. Plasminogen Aktivator), die die Gefäßwände durchlässiger machen.
Tumorzellen, die den VEGF Subtyp C bilden, können auch das Anwachsen von Lymphgefäßen induzieren. Gleichzeitig werden auch Endothelzellen zur Proliferation angeregt und wandern in Richtung des Stimulus aus dem Blutgefäß aus. Schließlich formieren sich die Endothelzellen zu einem neuen Lumen und fusionieren mit einem durchbluteten Gefäß. Endothelzellen von derart „gereiften" Kapillaren bleiben unter normalen, physiologischen Bedingungen bis zu erneuter Aktivierung in Ruhe.
Faktoren, welche die mit pathologischen Prozessen einhergehende Angiogenese beeinflussen können, stellen somit interessante Angriffspunkte für eine mögliche Therapie dar. Angiogenese-Inhibitoren werden vor allem als Arzneistoffe gegen solide Tumoren entwickelt und z. T. therapeutisch eingesetzt, für die es bisher kaum effektive Therapien gibt: Bronchial-, Mamma- und Prostatakarzinome, Kopf-Hals-Tumoren (Glioblastome) und Karposisarkome, aber auch Melanome, Lymphome und multiple Myelome. Die Effektivität der Therapie ist bei solchen Tumoren am größten, bei denen das Gefäßwachstum besonders ausgeprägt ist und nimmt beispielsweise in der Reihenfolge Glioblastom > Adenokarzinom > Sarkom ab.
Das gemeinsame Merkmal der Angiogenese-Inhibitoren ist der Angriffspunkt an den Endothelzellen des tumorversorgenden Gefäßsystems. Damit verbunden ist die verminderte Wahrscheinlichkeit einer Resistenzentwicklung, da Endothelzellen genetisch stabiler als Tumorzellen und in der Regel nicht maligne transformiert sind. Die meist moderate Toxizität der Angiogenese-Inhibitoren erlaubt die Kombination mit der klassischen Chemo- und/oder Radiotherapie. Durch die Angiogenese-Therapie kann ein Potenzierungseffekt erreicht werden, wenn zahlreiche Tumorzellen von einzelnen Gefäßen abhängig sind. Die Therapie gelangt dort an die Grenze, wo am Tumorrand Tumorzellen von normalen Gefäßen versorgt werden. Da Angiogenese-Inhibitoren in der Regel nur zytostatisch wirksam sind, werden Behandlungsschemata in Kombination mit zytotoxischen Substanzen durchgeführt. Bisherige klinische Studien zeigen, dass zumindest eine additive Wirkung oder sogar überproportionale Effekte zu etablierten Therapien erzielt werden können.
Prinzipiell kann die Gefäßneubildung durch Eingriffe an jedem Schritt des Gefäßaufbaus gestört werden. Als vielversprechendes innovatives Konzept hat sich die Inaktivierung von Rezeptor-Tyrosinkinasen wie VEGF-R2/3, IGFR, PDGFR, EGFR (therapeutisch valide Targets) etabliert. Gut dreißig Jahre nachdem erstmals die Bedeutung der Neoangiogenese für das Tumorwachstum beschrieben wurde, markierte die Zulassung des gegen VEGF spezifischen monoklonalen Antikörpers Bevacizumab (Avastin^TM) in den USA den Beginn einer neuen Therapieära.
Ein Schlüsselschritt in der Aktivierung von zahlreichen essentiellen Angiogenese-Faktoren wie z. B. EGF, PDGF, FGF, VEGF ist die Kinase-vermittelte Phosphorylierung von Tyrosin-Hydroxylgruppen mittels ATP. Da durch deren Blockade der Wachstumsprozess von Tumorzellen und auch die Angiogenese effektiv gehemmt werden kann, wird nach selektiven ATP-kompetitiven Kinase-Inhibitoren gesucht. Bis heute haben 7 neue niedermolekulare Substanzen als Kinase-Inhibitoren die Tumortherapie bereichert (Tabelle 1).
Der erste therapeutisch genutzte EGF-R-Inhibitor Gefitinib (Iressa^TM) blockiert die ATP-Bindungsstelle und hemmt so die Signalkaskade, die zur Zellproliferation führt. In fast allen soliden Tumoren, unter anderem auch im nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom (NSCLC), ist der EGF-R überaktiv und damit als Target für Kinaseinhibitoren interessant. Die Wirksamkeit beim NSCLC wurde durch verschiedene klinische Studien belegt. Hier führte die Behandlung mit Gefitinib bei mehr als der Hälfte der chemotherapeutisch vorbehandelten Patienten neben einer signifikanten Verbesserung der Lebensqualität zur Stabilisierung oder sogar zum Rückgang der Tumoren. Bei täglicher Einnahme von 250 mg waren die häufigsten Nebenwirkungen Diarrhö und ein leichter Hautausschlag. Die Blockade des EGF-R durch Gefitinib resultiert auch klinisch in einer hohen Ansprechrate bei anderen soliden Tumoren. Es liegen weiterhin Ergebnisse bei Kolorektalkarzinomen, Kopf-Hals-Tumoren, hormonunabhängigen Prostatakarzinomen sowie Mamma- und Ovarialkarzinomen vor. Allerdings zeichnet sich aufgrund der klinischen Erfahrung mit Gefitinib (aber auch der anderen Substanzen, Tabelle 1) eine Resistenzentwicklung von Tumoren ab, was sich in sinkender therapeutischer Effiktivität oder sogar in Wirkungslosigkeit manifestiert. Beispielsweise wurde als Variante von Imatinib kürzlich Nilotinib zugelassen, um einer sich abzeichnenden Resistenzproblematik zu begegnen. Tabelle 1: Kinase-Inhibitoren, die für die Tumortherapie bislang zugelassen sind
Ein Beispiel ist der Tyrosinkinase- bzw. Multikinase-Inhibitor SU11248 (Sunitinib, Sutent^TM siehe Tabelle). Der Wirkstoff ist zugelassen zur Behandlung von Gastrointestinalen Stroms-Tumoren (GIST) und fortgeschrittenem Nierenzell-Karzinom. Er ist oral verfügbar, hemmt ATP-kompetitiv neben den VEGF-R-Tyrosinkinasen gleich mehrere wichtige Wachstumsfaktor-Kinasen, unter anderem den „Platelet-derived growth factor receptor (PDGFR)" und den Stammzellwachstumsfaktorrezeptor (KIT). Die Ergebnisse beim metastasierten, therapieresistenten Nierenzellkarzinom sind allerdings wenig effektiv, so konnte durch SU11248 nur bei 33 Prozent der Patienten eine Teilremission und bei 40 Prozent eine Stabilisierung des Tumors erreicht werden.
Aufgrund der Bandbreite der inhibierten Kinasen eröffnet sich für SU11248 eine Anwendung bei metastasierten gastrointestinalen Stromatumoren (GIST), wo auch Imatinib (Glivec^TM) eingesetzt wird. Imatinib fand zunächst außerhalb des unmittelbaren Angiogeneseprozesses Zugang zum Arzneimittelschatz. Der Wirkstoff blockiert die ATP-Bindungsstelle der Bcr/Abl-Tyrosinkinase und ist zur Behandlung der Chronischen Myeloiden Leukämie (CML) seit November 2001 zugelassen (Molekül des Jahres 2002/PZ-Innovationspreis). Insbesondere die gleichzeitige Hemmung von KIT gab Anlass, den Inhibitor auch bei GIST zu testen. Die Zulassung von Imatinib in Europa für diese Indikation erfolgte im Februar 2002^1,2.

Die Nachteile der oben beschriebenen Arzneistoffe sind u. a. Therapiebeschränkung auf bestimmte Tumorformen, das Auftreten von Resistenzen, die relativ geringe Ansprechrate von Tumoren und erhebliche Nebenwirkungen bzw. unerwünschte Arzneimittelwirkungen, die am Beispiel des Angiogenesehemmers und Multikinaseinhibitors Sutent in der Tabelle 2 zusammengefaßt sind. Tabelle 2: Unerwünschte Arzneimittelwirkungen von Sutent

Häufigkeit	Unerwünschte Arzneimittelwirkung
> 30%	Müdigkeit, Durchfall, Schwindel, Erbrechen, Gastroösophagale Refluxkrankheit (GERD), veränderte Geschmackswahrnehmung, Bluthochdruck, Reduktion von weißen und roten Blutkörperchen, Hautverfärbungen
10–29%	Appetitlosigkeit, Kopfschmerzen, Verwirrtheit, erhöhte Leberenzymwerte, Schwächeanfälle, Abdominale Schmerzen, Erhöhte Blutungsneigung, Fieber, trockene Haut, erhöhte Amylase, Lipase, Bilirubinwerte, erniedrigte Kaliumwerte, Haarausfall, Haarverfärbungen
2–3%	Selten aber schwerwiegende thromboembolische Ereignisse mit Folge von Lungenembolie oder Schlaganfall

Aus WO2006/061212 sind Verbindungen der Substanzklasse cyclischer Imide bekannt, für die eine antiangiogene Wirkung, insbesondere die Hemmung von im Angiogenesegeschehen involvierter Protein Kinasen gezeigt werden konnte^1,2. Deswegen wird angenommen, dass auch verwandte Verbindungen aus der Substanzklasse dieser Erfindung interessante Kandidaten für die Angiogenesehemmung und Protein Kinase Hemmung darstellen könnten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Substanzen, die in der Lage sind, die an der Angiogenese beteiligten Kinasen zu hemmen, sowie das Verfahren zu ihrer Herstellung bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch neue Verbindungen der Substanzklasse cyclischer Amide mit der allgemeinen Strukturformel I gelöst:
worin R₁ und R₂ nicht gleichzeitig ein Indol sind und unabhängig voneinander für Aryl, Heteroaryl, Alkylaryl, Alkylheteroaryl stehen, wobei Aryl, Alkylaryl, Heteroaryl und/oder Alkylheteroaryl in R₁ und R₂ gegebenenfalls jeweils zu einem oder mehr als einem aromatischen oder nichtaromatischen Ring kondensiert sind, und ein oder mehrere ringgebundene H-Atome gegebenenfalls eliminiert oder substituiert sind durch
Halogen, O, N, S, OH, NH₂, NO₂, SH, (C_1-6)Alkyl, (C_2-6)Alkenyl, (C_2-6)Alkinyl, (C_1-6)Alkoxy, (C_1-6)Alkylamin, (C_1-6)Alkylthio, (C_1-6)Alkylsilyl, (C_1-6), Cycloalkyl, Cycloalkenyl, Cycloheteroalkyl, Cycloheteroalkenyl, COOH, COOR₃, CONR₃R₄, SR₅, SOR₅, SO₂R₅, oder das korrespondierende Säureadditionssalz dieser Verbindung, wobei
R₃ und R₄ gleich oder unterschiedlich sind und unabhängig voneinander für (C_1-6)Alkyl, (C_2-6)Alkenyl, (C_2-6)Alkinyl, (C_1-6)Alkoxy, (C_1-6)Alkylamin, (C_1-6)Alkylthio, (C_1-6)Alkylsilyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl, (C_1-6)Alkylcycloalkyl oder (C_1-6)Alkylcycloheteroalkyl stehen,
R₅ für (C_1-6)Alkyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl, Aryl, Alkylaryl, Heteroaryl, Alkylheteroaryl, (C_1-6)Alkylcycloalkyl oder (C_1-6) Alkylcycloheteroalkyl steht, und
O, N, S, Alkyl-, Cycloalkyl-, Cycloheteroalkyl-, (C_1-6)Alkylcycloalkyl-, (C_1-6)Alkylcycloheteroalkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Alkoxy-, Alkylamin-, Alkylthio, Alkylsilyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Heteroaryl- und Alkylheteroarylreste in R₁, R₂, R₃, R₄ oder R₅ gegebenenfalls unabhängig voneinander mit einem oder mehreren O-, N-, S-, Si-, oder Halogenatomen, (C_1-6)Alkylresten, Aryl, Alkylaryl, Heteroaryl oder Alkylheteroaryl substituiert sind.
Insbesondere sind Verbindungen bevorzugt, worin:
R₁ und R₂ unabhängig voneinander Aryl und/oder Heteroaryl sind, wobei ein oder mehrere ringgebundene H-Atome gegebenenfalls eliminiert oder substituiert sind durch
(C_1-6)Alkyl, (C_1-6)Oxyalkyl, (C_1-6)Aminoalkyl, (C_1-6)Thioalkyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl, oder Halogen, wobei
Alkyl, Oxyalkyl, Aminoalkyl, Thioalkyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl gegebenenfalls mit einem oder mehreren COR₃-, CONR₃R₄-, COOH-, Silyl-, (C_1-6)Alkyl-, Aryl-, Heteroarylresten, Halogen-, O-, N-, S-Atomen, oder korrespondierenden Säureadditionssalzen dieser Verbindung substituiert sind, wobei
Silyl, (C_1-6)Alkyl, O, N, S, Aryl und Heteroaryl gegebenenfalls mit einem oder mehreren Halogen-, O-, N-, S-Atomen, COOR₃-, CONR₃R₄-, COOH-, (C_1-6)Alkyl-Resten oder korrespondierenden Säureadditionssalzen dieser Verbindung substituiert sind und
R₃ und R₄ gleich oder unterschiedlich sind und unabhängig voneinander für (C_1-6)Alkyl, C_2-6-Alkenyl, C_2-6Alkinyl, (C_1-6)Alkoxy, (C_1-6)Alkylamin, (C_1-6)Alkylthio oder (C_1-6)Alkylsilyl stehen.
Unter Heteroaryl wird ein aromatischer Ring verstanden, der aus 5 oder 6 Atomen besteht, von denen 1, 2 oder 3 Heteroatome (O, N oder S) sind.
Unter Alkyl, Alkoxy, Alkylamin, Alkenyl, Alkinyl, Alkoxy, Alkylamin, Alkylthio oder Alkylsilyl werden lineare oder verzweigte Alkylgruppen verstanden, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome haben.
Unter Cycloalkyl werden cyclische Alkylgruppen verstanden, die 3 bis 7 Kohlenstoffatome haben.
Unter Cycloheteroalkyl werden cyclische Alkylgruppen verstanden, die 3 bis 7 Kohlenstoffatome haben, von denen 1 bis 3 Heteroatome (O, N oder S) sind.
Unter Säureadditionssalzen werden Additionssalze mit anorganischen Säuren verstanden, wie z. B. Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, oder von organischen Säuren, wie z. B. Ameisensäure, Essigsäure, Weinsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Maleinsäure, Mandelsäure, Ascorbinsäure, Fumarsäure, Gluconsäure, Sulfonsäuren oder anderen physiologisch verträglichen Säuren.
Tabelle 3 umfasst einige Beispiele erfindungsgemäßer Verbindungen.
Die Identitäten der Verbindungen der Synthese sind durch spektroskopische Daten charakterisiert (s. Ausführungsbeispiele). Zudem sind hier die Strukturen von 7, 10, 11, 13, 32 und 34 dieser Verbindungsklasse und das Zwischenprodukt 31 zusätzlich durch Kristallstrukturanalyse gesichert (s. Ausführungsbeispiele). Alle synthetisierten und charakterisierten Substanzen unterscheiden sich von den bisher bekannten cyclischen Amiden. Tabelle 3: Beispielhafte Strukturen der neuen cyclischen Amide:
Des Weiteren sind von der Erfindung alle Stereoisomere der Substanzen mit der Strukturformel I (siehe Anwendungsbeispiele 23 und 24) eingeschlossen. Diese können sowohl reine Diastereoisomere und Enantiomere, als auch ihre Mischungen sein. Die Verbindungen beinhalten polare Gruppen, die einerseits Aktivitätssteigerung am Target und andererseits die Löslichkeit und pharmakokinetische Eigenschaften der Verbindungen verbessern.
Die Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen cyclischen Amiden. Erfindungsgemäß erfolgt die Synthese der cyclischen Amide der allgemeinen Strukturformel I mittels einer Aldolkondensation unter geeigneten Reaktionsbedingungen ausgehend von einem Amid der allgemeinen Formel II:
worin R₁ und R₂ wie oben definiert sind und gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzgruppen aufweisen.
Diese Kondensation gelingt besonders gut in Lösung in Gegenwart von starken Basen, insbesondere Alkoholaten, wobei besonders gute Ergebnisse mit ^tBuOK erzielt werden konnten.
Zur Durchführung der Kondensation werden die Reaktionsedukte bevorzugt unter Rückfluss in geeignetem Lösungsmittel erhitzt. Als besonders geeignete Lösungsmittel haben sich Alkohole herausgestellt, wobei sich die Verwendung von tert.-Butanolat-Lösung in tert.-Butanol und von THF als besonders effektiv zeigte.
Da es bei dieser Aldolkondensation um eine thermodynamisch gesteuerte Reaktion handelt, ist die Wahl der Reaktionstemperatur für die erfolgreiche Kondensation entscheidend. Diese ist vom verwendeten Lösungsmittel abhängig. Z. B. beträgt die optimale Temperatur für Reaktionslösung mit tert.-Butanolat-Lösung 60°C bis 100°C, abhängig von der Substitution insbesondere 70°C bis 90°C.
Die zur Herstellung des Amids der allgemeinen Formel II benötigten Ausgangsmaterialien können an sich bekannte Stoffe sein. So können eine Ketoammoniumverbindung und eine aromatische oder heterocyclische Carbonsäure unter geeigneten Reaktionsbedingungen direkt zu einem Amid der Formel II umgesetzt werden (s. Beispiel 2 der Ausführungsbeispiele). Die Wahl der Ausgangsverbindungen bestimmt die Struktur des Amids, das bei der anschließenden Aldolkondensation zum Pyrrol-2-on Ring geschlossen wird und das entsprechende cyclische Amid ergibt.
In einer anderen bevorzugten Ausführung wird das Amid der Formel II durch die Einführung geeigneter Schutzgruppen derivatisiert, um die Aldolkondensation zu ermöglichen. Eine solche Maßnahme ist z. B. bei der Herstellung von Verbindungen mit der Formel I notwendig, die als R₁ heteroaromatische Zyklen, wie z. B. Indol, haben. Bei dieser Derivatisierung werden Schutzgruppen unter basischen Bedingungen bevorzugt an die Heteroatome im Ringsystem des heteroaromatischen Zyklus gekoppelt, um die Deprotonierung des Heteroatoms zu verhindern und somit einen Ringschluss des Amids zu einem Pyrrol-2-on Ring zu ermöglichen. Als besonders effektiv hat sich eine Derivatisierung mit SEM und/oder MOM Schutzgruppen erwiesen.
Nach der erfolgreichen Aldolkondensation erfolgt die Abtrennung der Schutzgruppen. Es kann dabei nach einer bekannten Methode verfahren werden, wie z. B. Fluoridinduzierter Elimination (z. B. TBAF, TBAF/Base, HF/Pyridin, NaF, BF₃-etherat). Bei einigen Verbindungen liefert diese Methode jedoch eine komplexe Mischung von unterschiedlichen Produkten. In so einem Fall kann man sich Abhilfe schaffen, indem die Reaktionsprodukte der Aldolkondensation mit katalytischer Menge Säure in einem geeignetem Alkohol (oder Nucleophil) erhitzt. Auf diese Weise wird die Schutzgruppe durch den Alkoholrest ersetzt und es entsteht eine neue Etherverbindung. Durch die Wahl des Alkohols kann erfindungsgemäß eine zusätzliche Seitenkettenmodifikation erreicht werden (s. Beispiel 1 der Ausführungsbeispiele). Wenn beim Endprodukt die in diesem Schritt eingeführte Seitenkette nicht erwünscht ist, wird sie im nächsten Schritt mit geeigneten Mitteln abgespalten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen für die pharmazeutische Verwendung interessante Eigenschaften auf, wie die Aktivitätstests (s. Ausführungsbeispiele) zeigen. Für die Verbindungsklasse konnte die Hemmung von Protein Kinasen nachgewiesen werden. Weiterhin konnte eine konzentrationsabhängige Inhibierung der Aussprossung von humanen Endothelzellen festgestellt werden.
Gegenstand der Erfindung sind damit auch pharmazeutische Mittel, enthaltend mindestens eine Verbindung nach obiger Definition in einer geeigneten pharmazeutischen Formulierung. Weiterhin können erfindungsgemäße Mittel zusätzlich wenigstens einen weiteren pharmakologischen Wirkstoff enthalten, der zur Behandlung von Krebserkrankungen geeignet ist.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden im Allgemeinen in Form pharmazeutischer Mittel zur Behandlung eines Säugers, insbesondere eines Menschen, eingesetzt. So werden die Verbindungen insbesondere in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen verabreicht, die einen pharmazeutisch verträglichen Träger mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Verbindung und gegebenenfalls weitere für den jeweiligen gewünschten therapeutischen Effekt geeignete Wirkstoffe umfassen. Diese Zusammensetzungen können z. B. auf oralem, rektalem, transdermalem, subkutanem, intravenösem, intramuskulärem oder intranasalem Weg verabreicht werden.
Von der Erfindung ist ebenfalls die Verwendung der Substanzen der Strukturformel I zur Beeinflussung der Angiogense, insbesondere zur Hemmung des Endothelzellwachstums eingeschlossen. Die Erfindung betrifft außerdem Verwendung von erfindungsgemäßen cyclischen Amiden als Referenzsubstanzen z. B. bei der Untersuchung von Angiogenese-beeinflussenden Eigenschaften von Stoffen, insbesondere bei der Arzneimittel-Entwicklung.
Ferner ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung die Verwendung wenigstens einer Verbindung der Formel I zur Herstellung eines pharmazeutischen Mittels zur Kontrolle der Angiogenese. Zu den Erkrankungen, die mit einer Störung der Angiogenese einhergehen, gehören z. B. Arteriosklerose, Hämangiom, Neovascular-Glaucoma, Kaposi-Syndrom, chronische Entzündungen wie rheumatoide Arthritis, diabetische Retinopathie, Neuropathie, altersabhängige Makuladegeneration, Psoriasis, Endometriose, das Wachstum solider Tumoren sowie deren Metastasierung, Mangeldurchblutung der Extremitäten und Herzinfarkt bedingt durch Verschluss der Herzkranzgefäße. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können dazu verwendet werden, um pharmazeutische Mittel zur Therapie und/oder zur Prävention dieser Erkrankungen herzustellen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Abbildungen und Schemata beschrieben.
Die Abbildungen zeigen:
1: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 7, oben als Monomer (ohne H-Atome) und unten als Dimer (kristallisierte mit Ethanol),
2: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 10,
3: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 11,
4: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 13,
5: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 31,
6: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 32. Die Methoxygruppe ist im Kristall ungeordnet und erscheint daher in 2 unterschiedlichen Konformationen (Positionen von C23A und C23B),
7: Kristallstrukturanalyse von Verbindung 34,
8: Wirksamkeit von Verbindung 10 im in vitro Sprouting assay. Oben links ist die positiv-Kontrolle mit Aussprossung von Endothelzellen nach Stimulation mit dem Wachstumsfaktor VEGF gezeigt, oben rechts die negativ-Kontrolle ohne Stimulation. Nach Stimulation mit VEGF und Applikation von Verbindung 10 (1 μg/ml) unterbleiben das Endothelzellwachstum und die Aussprossung vollständig (unten).
Ausführungsbeispiele
Arbeitstechniken
Reaktionen mit feuchtigkeits- oder luftempfindlichen Substanzen wurden unter Argonatmosphäre durchgeführt. Die Apparaturen wurden zuvor ausgeheizt. Feststoffe wurden im Stickstoffgegenstrom und Flüssigkeiten über Spritzen durch Septen hindurch zugegeben.
Chemikalien und Lösungsmittel
Die zur Analytik und Synthese verwendeten Feinchemikalien wurden von den Firmen ACROS, ALDRICH-CHEMIE, APOLLO SCIENTIFIC, FLUKA und MERCK bezogen. Sie wurden, wenn nicht anders erwähnt, ohne vorherige Reinigung eingesetzt. Die verwendeten Lösemittel wurden vor dem Gebrauch destilliert und bei feuchtigkeitsempfindlichen Reaktionen nach den gängigen Methoden absolutiert.
Chromatographie
Zur Säulenchromatographie wurde Kieselgel 60 mit 15–40 μm Korngröße der Firma MERCK verwendet.
Die Säulenchromatographie wurde mit einer präparativen Flash-Absorptionschromatographie (LaFlash der Firma VWR International) durchgeführt.
Die Reinigung mittels MPLC erfolgte an einem MPLC-Gerät der Firma LABOMATIC mit UV-Detektor. Als stationäre Phase wurde LiChroprep^® Kieselgel 60 mit 15 μm Korngröße der Firma MERCK eingesetzt.
Für die Dünnschichtchromatographie kamen Kieselgel 60 F₂₅₄-Fertigfolien der Firma MERCK zum Einsatz. Die Detektion erfolgte mittels einer UV-Lampe mit 254 und 366 nm Wellenlänge.
Kernresonanzspektroskopie
Die NMR-spektroskopischen Untersuchungen erfolgten an einem Advance 200 – Spektrometer der Firma Bruker mit 200 MHz Aufnahmefrequenz für die ¹H-NMR-Spektroskopie und 50 MHz für die ¹³C-NMR-Spektroskopie. Das Restsignal der undeuterierten Lösemittelanteile diente als interner Standard. Chemische Verschiebungen sind angegeben in Parts per million [ppm], gefolgt von der Multiplizität, der Kopplungskonstante J, bei der der Betrag in Hertz [Hz] angegeben ist, der Integration und der Zuordnung. Zur Beschreibung der Signalmultiplizitäten dienten folgende Abkürzungen: s (Singulett), d (Dublett), t (Triplett), q (Quartett), quint (Quintett), m (Multiplett). Die Zuordnung der Kohlenstoffsignale erfolgte mit Hilfe von dept-135-Experimente. Sämtliche ¹³C-NMR-Spektren und dept-135-Experimente sind ¹H-breitbandentkoppelt.
IR-Spektroskopie
Zur Aufnahme der IR-Spektren wurde ein Perkin-Elmer Spectrum One Spektrometer verwendet, der in ATR-Technik misst. Die Lage der Absorptionsbanden ist in Wellenzahlen v [cm^–1] angegeben.
GC-MS
GC-MS-Spektren wurden am Gaschromatographen Hewlett Packard HP 6890 Series GC-System mit Massendetektor Hewlett Packard HP 5973 Mass Selective Detektor vermessen. Helium diente als Trägergas. Es wurde eine Zebron ZB-5ms – Kapillarsäule der Firma PHENOMENEX verwendet mit 30 m Länge und 5% Polysilarylen/95% Polydimethylsiloxan. Die Ionisation erfolgte mittels EI (Electron Impact).
LC-MS
LC-MS Spektren wurden mit einem TSQ Quantum triple quadrupol Massenspektrometer der Firma Thermo Finigan aufgenommen. Die Ionisation erfolgte mittels ESI (Electron Spray Ionisation). Die Massenspektren sind ausgedrückt als Masse zu Ladungs-Verhältnis (m/z) und die relativen Intensitäten sind bezogen auf den Basispeak (100%).
Schmelzpunkte
Die Bestimmung der Schmelzpunkte erfolgte am Büchi MDB 545 Schmelzpunktsapparat der Firma BÜCHI. Die angegebenen Werte sind unkorrigiert.
Synthesen
Beispiel 1: Übersicht zur Synthese von Grundstruktur I, exemplarisch: Darstellung von 4-(1H-Indol-3-yl)-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (10)
Die Synthese der pharmakologisch aktiven Strukturklasse der 4-(1H-Indol-3-yl)-3-phenyl-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-one wird hier exemplarisch für Verbindung 10 dargestellt und beschrieben.
Die Synthese der Zielverbindung 10 geht vom kommerziell erhältlichen Phenylessigsäure-derivat 3,4,5-Trimethoxyphenylessigsäure 3 aus. Die Säure wird mittels CDI in DCM aktiviert und mit Tryptamin quantitativ zum Amid 4 gekuppelt. Durch entsprechende Variation der Substitution in der Phenylessigsäure (Edukt 3) und dem Indol-Aminbaustein (hier Tryptamin, Kupplung zu 4) kann die Synthese entsprechend flexibel gestaltet werden. Mittels DDQ in THF/Wasser gelingt in hoher Ausbeute (93%) die selektive Oxidation der Indolseitenkette zu Verbindung 5.
Alle Versuche in einer breit angelegten Experimentreihe unter Variation der Base und des Lösungsmittels den Pyrrol-2-on Ring ausgehend von 5 zu 10 im Sinne einer Aldolkondensation (nach Deprotonierung der Benzylposition, pKs ca. 15) direkt zu schließen, zeigten keinen Erfolg.
Der Grund dafür ist indirekt in der Azidität des Indol-NH (pKs ca. 10) zu sehen, welches in einem vinylogen System mit der Ketogruppe der Indolseitenkette steht (siehe Schema).
Wird also das azide Indol-NH unter den basischen wasserfreien Bedingungen der Aldolkondensation aufgrund des niedrigeren pKs-Wertes primär deprotoniert, steht das freie Elektronenpaar mit der Ketogruppe in Tautomerie, so dass praktisch keine für die Aldolkondensation essentielle Carbonylreaktivität mehr vorhanden ist.
Zur erfolgreichen Aldolkondensation bedarf es damit einer Schutzgruppe am Indol-N, die die Deprotonierung mit folgender Tautomerisierung verhindert, im basischen stabil ist und damit den Ringschluß ermöglicht. Aus einer Versuchsreihe mit verschiedenen Schutzgruppen gelang über das SEM-geschützte Derivat 6 der Ringschluss zu 7 in guter Ausbeute mittels ^tBuOK/THF. Die Entfernung der SEM-Schutzgruppe in 7 erwies sich jedoch als schwierig, da die Methoden mittels Fluoridinduzierter Elimination (z. B. TBAF, TBAF/Base, HF/Pyridin, NaF, BF₃-etherat) eine komplexe Mischung von nicht identifizierten Produkten lieferte. Beispielsweise durch den Einsatz von TBAF in Kombination mit Base oxidiert die Methylengruppe des Pyrrol-2-on Rings zur Carbonylfunktion, so dass das Maleinimidderivat (B45.1, wird als Nebenprodukt auch bei der Aldolkondensation im Basischen erhalten, siehe experimenteller Teil) entsteht.
Wird Verbindung 7 in Methanol mit katalytischer Menge HCl erhitzt, entsteht über eine Chlorid-induzierte Etheneliminierung mit nachfolgender Veretherung des verbleibenden N/O Halbacetals mit dem Lösungsmittel Methanol in quantitativer Ausbeute Verbindung 8, in der formal die SEM-Gruppe nun durch eine MOM-Gruppe ersetzt ist. Damit ist neben der „Umschätzung" von SEM zur MOM-Funktionalität ein synthetischer Zugang zur Seitenkettenmodifikation gegeben: wird 7 in weiteren Alkoholen und katalytischer Menge HCl umgesetzt, erhält man die zu Verbindung 8 analogen N/O Acetale (Ethanol 12; Isopropanol 13; Phenol 14; Benzylalkohol 15; ^tButanol 11).
Durch schrittweisen Abbau der MOM-Gruppe in 8 mittels DME/HCl über die intermediäre Hydroxymethylenverbindung 9 gelingt durch Abspaltung von Formaldehyd (MeOH, katalytische Mengen NaMeO) die Darstellung von 10.
Beispiel 2: Synthese von 3-(1H-indol-3-yl)-4-(3‚4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on 28 (Isomer von 10)
Die Synthese von Verbindung 28 als Analogon von 10 folgt prinzipiell der gleichen Strategie, den Pyrrol-2-on Ring mittels Aldolkondensation aufzubauen. Dabei wird das Amid 27 aus der Ketoammoniumverbindung 25 und der Indolessigsäure 26 mittels Kupplungsreagenzien aufgebaut. Der zentrale Unterschied zur komplexeren Synthese der isomeren Verbindung 10 besteht darin, dass die Aldolkondensation von 27 zu 28 ohne Schutzgruppentechnik gelingt, da das freie Indol NH hier nicht mit der Carbonylfunktion konjugiert ist. Damit kann in der Indolseitenkette das Carbanion generiert werden, welches dann im Sinne einer Aldolkondensation den Ringschluß ermöglicht.
Beispiel 3: Synthese von 4-[1-(2,3-Dihydroxypropyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (24)
Die Synthese der am Indol-N substituierten Verbindung 24 (mit funktionalisierter Seitenkette) erfolgt analog der Synthese von 10 (Pyrrol-2-on Ring wird via Aldolkondensation aufgebaut). Hier macht man sich die Notwendigkeit einer Indol-N-Schutzgruppe (wie für die Synthese von 10 beschrieben) zunutze, indem Verbindung 5 mit einem Bromalkyl (hier 4-(Bromomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane) N-substituiert wird, welches die gewünschte spätere Funktionalisierung bereits geschützt beinhaltet. Nach dem Ringschluß zu 23 erfolgt die Entschützung zum Diol 24 mit katalytischer Menge HCl in DCM.
Charakterisierung der Verbindungen
N-(2-(1H-Indol-3-yl)ethyl)-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)acetamid (4)
Ansatz:

11,5 g (50 mmol) 3,4,5 Trimethoxyphenylessigsäure (3)

10,5 g (65 mmol) CDI

8 g (50 mmol) Tryptamin
Durchführung:
3,4,5 Trimethoxyphenylessigsäure (3) wird in 300 ml Dichlormethan_abs. gelöst und mit CDI versetzt. Man lässt die Reaktionsmischung für eine Stunde rühren. Man gibt weitere 500 mg Trimethoxyphenylessigsäure hinzu und wartet nochmals 15 Minuten, dann wird Tryptamin, gelöst in Dichlormethan_abs., zugetropft. Man lässt zwei Stunden rühren.
Nach beendeter Reaktion wird vom Lösemittel befreit und anschliessend chromatographisch getrennt (EE/PE 3/1). Ausbeute:

18,36 g (49,8 mmol) 99% d. Theorie.

¹H-NMR (CDCl₃): δ = 8.31 (bs, 1H, Ind. NH), 7.53 (d, 1H, J = 7.7 Hz, Ind. 4-H), 7.34 (d, 1H, J = 7.8 Hz, Ind. 7-H), 7.18 (m, 1H, Ind. 6-H), 7.09 (m, 1H, Ind. 5-H), 6.74 (d, 1H, J = 2.1 Hz, Ind. 2-H), 6.31 (s, 2H, ortho-PhH), 5.57 (s, 1H, NH), 3.83 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.71 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.53 (q, 1H, J_NH = 5.9, J_HH = 6.4 Hz, 1'-H), 3.44 (s, 1H, 2-H), 2.90 (t, 1H, J = 6.4 Hz, 2'-H). ¹³C-NMR (CDCl₃): δ = 170.8 (C1), 153.4 (2C, meta-PhC), 136.9 (Ind. C-7a), 136.4 (para-PhC), 130.5 (PhC_quart.), 127.2 (Ind. C-2), 122.1 (Ind. C-3), 122.03 (Ind. C-6), 119.3 (IndC-5), 118.5 (Ind. C-4), 112.3 (Ind. C-3), 111.3 (Ind. C-7), 106.2 (2C, ortho-PhC), 60.8 (para-C{O}CH₃), 56.00 (2C, meta-C{O}CH₃), 44.1 (C-1'), 39.6 (C-2), 24.9 (C-2'). IR [cm^–1] = 3287 (v NH), 3058 (v_Arom. CH), 2937 (v CH₂), 1644 (v C=O). 1589 (v_Arom C=C), 1505, 1456, 1422, 1327, 1231, 1121 (v C-O), 1001 (γ_Aromat CH), 740. GC/MS für C₂₁H₂₄N₂O₄ + c Full ms (m/z): 368.0 (M⁺).

18,3 g (50 mmol)	4
19,2 g (85 mmol)	DDQ (1,7 eq)

Durchführung:
Man löst 4 in 300 ml THF und gibt 30 ml Wasser hinzu. Die Reaktionsmischung wird auf 0°C abgekühlt, dann wird DDQ gelöst in 50 ml THF, zugegeben. Es entsteht eine schwarze Lösung und ein Niederschlag fällt aus. Man rührt bei Raumtemperatur für 6 Stunden. Anschliessend wird unter vermindertem Druck vom Lösemittel befreit. Das Produkt fällt in der wässrigen Phase als bräunlicher Festsoff aus, dieser wird abfiltriert und gründlich mit Ethanol und Ether gewaschen. Das Produkt ist ein weißer Feststoff. Ausbeute: 11,12 g (29 mmol) 58% d. Theorie.
R_f (EE/EtOH 9/1): 0,3
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 12.00 (bs, 1H, Ind. NH), 8.41 (s, 1H, Ind. 2-H), 8.33 (m, 1H, NH), 8.14 (m, 1H, Ind. 4-H), 7.48 (m, 1H, Ind. 7-H), 7.20 (m, 2H, Ind. 5-H, Ind. 6-H), 6.67 (s, 2H, ortho-PhH), 4.48 (d, 1H, J = 5.7 Hz, 1'-H), 3.77 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.62 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.47 (s, 1H, 2-H).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 190.2 (C-2'), 170.3 (C-1), 152.5 (2C, meta-PhC), 136.3 (para-PhC), 135.9 (Ind. C-7a), 133.5 (PhC_quart.), 131.9 (Ind. C-2), 125.3 (Ind. C-3a), 122.8 (Ind. C-6), 121.4 (Ind. C-5), 121.0 (Ind. C-4), 113.9 (Ind. C-7), 112.1 (Ind. C-3), 106.3 (2C, ortho-PhC), 59.9 (para-{O}CH₃), 55.7 (2C, meta-{O}CH₃), 47.7 (C-1'), 42.4 (C-2).
IR [cm^–1] = 3182 (v NH), 3058 (V_Arom. CH), 2937 (v CH₂), 1615 (v C=O), 1586 (v_Arom C=C), 1506, 1431, 1418, 1325, 1312, 1236, 1131 (v C-O), 1004 (γ_Aromat CH), 925, 744.
GC/MS C₂₁H₂₂N₂O₅ + c Full ms (m/z): 382.0 (M⁺).
LC/MS C₂₁H₂₂N₂O₅ – c Full ms (m/z): 381.2 (M-H⁺). N-(2-Oxo-2-(1-((2-(trimethylsilyl)ethoxy)methyl)-1H-indol-3-yl)ethyl)-2-(3,4,5- trimethoxyphenyl)acetamid (6)
Ansatz:

1530 mg (4 mmol) 5

2 ml (4 mmol) NBTSA (2M in THF)

(702 mg) (4 mmol) SEMCI
Durchführung:
Die gesamte Reaktion findet unter Argonatmosphäre statt. In einem 100 ml Dreihalskolben wird 5 in 60 ml THF_abs. suspendiert. Die Suspension wird auf 0°C abgekühlt. Man gibt anschliessend die NBTSA-Lösung hinzu worauf sich die Suspension bräunlich färbt. Nach der Zugabe wird für 60 Minuten weiter gerührt. Die Reaktionskontrolle erfolgt mittels Dünnschichtchromatographie. Nun wird Trimethylsilylchlorid zugegeben, worauf die Reaktionsmischung eine Karamelfärbung annimmt, die nach einiger Zeit in eine Rotfärbung übergeht. Alle 30 Minuten erfolgt eine Reaktionskontrolle mittels Dünnschichtchromatographie. Nach zwei Stunden ist die Reaktion abgeschlossen. Nun wird die Reaktion mit gesättigter Ammoniumchloridlösung gequenscht. Die wässrige Phase wird mit Ethylacetat extrahiert und anschliessend über Natriumsulfat getrocknet, man erhält eine hellrote Lösung. Dann wird das Lösemittel unter vermindertem Druck entfernt. Es bleibt ein gelb-weißer Feststoff zurück, dieser wird mit Diethylether gewaschen, wobei man das Reinprodukt als reinweißen Feststoff erhält.
Ausbeute: 1,74 g (3,4 mmol) 84% R_f (EE/PE; 10/1): 0,5
¹H-NMR (CDCl₃): δ = 8.72 (m, 1H, Ind. 4-H), 7.90 (s, 1H, Ind. 2-H), 7.52 (m, 1H, Ind. 7-H), 6.80 (s, 1H, NH), 6.56 (s, 2H, ortho-PhH), 5.50 (s, 1H, Ind. N-CH₂), 4.64 (d, J = 4.3 Hz, 1H, 1-H), 3.88 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.85 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.61 (s, 1H, 2-H), 3.49 (t, J = 8.1 Hz, 1H, 1''-H), 0.89 (t, J = 8.1 Hz, 1H, 2''-H), 0.00 (s, 9 H, SiCH₃)
¹³C-NMR (CDCl₃): δ = 188.8 (C-2'), 180.0 (C-1), 153.5 (2C, meta-PhC), 137.2 (Ind. C-7a), 136.7 (para-PhC), 134.1 (Ind. C-2), 130.2 (PhC_quart.), 126.3 (Ind. C-3a), 124.1 (Ind. C-6), 123.4 (Ind. C-4), 122.1 (Ind. C-5), 114.6 (Ind. C-3), 110.7 (Ind. C-7), 106.4 (2C, ortho-PhC), 76.04 (Ind. NCH₂), 66.6 (C-1''), 60.8 (para-{O}CH₃), 56.1 (2 C, meta-{O}CH₃), 46.5 (C-1), 43.9 (C-2), 17.7 (C-2''), 0.00 (3C, SiCH₃)
IR [cm^–1] = 3310 (v NH), 2941 (v_Arom. CH), 2842 (v CH₂), 1635 (v C=O), 1591 (v_Arom C=C), 1508, 1447, 1236, 1387, 1126 (v C-O), 993 (γ_Aromat CH), 743, 728, 681
LC-MS für C₂₇H₃₆N₂O₆Si (m/z 512): 536 [M+Na]^⊕, 535 [M+Na]^⊕, 513 [M+H]^⊕, 396, 395 3-(3,4,5-Trimethoxyphenyl)-4-(1-((2-(trimethylsilyl)ethoxy)methyl)-1H-indol-3-yl)-1H-pyrrole-2,5-dion (7) 3-(3,4,5-Trimethoxyphenyl)-4-(1-((2-(trimethylsilyl)ethoxy)methyl)-1H-indol-3-yl)-1H-pyrrol-2(5H)-on (B45.1) als Nebenprodukt
Ansatz:

260 mg (0,5 mmol) 6

1,5 ml (1 M) (1,5 mmol) tert.-K-Butanolat Lsg. in tert.-Butanol
Durchführung: Die gesamte Reaktion findet unter Argonatmosphäre statt. Das Lösungsmittel tert.-Butanol wird mit Kaliumhydroxid versetzt und eine Stunde unter Rückfluß erhitzt, danach wird fraktioniert destilliert. 20 ml trockenes tert. Butanol werden mit 6 versetzt und unter Rückfluß auf 100°C erhitzt. Zu der heißen farblosen Lösung wird tert.-Butanolat Lsg. zugegeben und 15 Minuten erhitzt. Die Lösung färbt sich unmittelbar rotbraun. Man kühlt die Reaktionsmischung im Eisbad und quenscht sofort mit gesättigter Ammoniumchloridlösung. Die wässrige Phase wird abgetrennt und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet. Anschliessend wird das Lösemittel unter vermindertem Druck entfernt. Zur Aufreinigung wird chromatographisch getrennt. Das Reinprodukt zeigt eine weiße Farbe, das Nebenprodukt B45.1 eine starke Rotfärbung.
Ausbeute (7): 160 mg (0,33 mmol) 66% d. Theorie R_f (EE/EtOH; 9/1): 0,6 Smp.: 102,3°C
¹H-NMR (CDCl₃): δ = 8.3 (bs, 1H, NH), 7.5 (d, J = 8.3 Hz, 1H, Ind. 7-H), 7,2 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 7,1 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 6.7 (s, 2H, ortho-PhH), 5.4 (s, 2H, NCH₂), 4.6 (s, 2H, 5-H), 3.85 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.2 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.4 (t, J = 7.8 Hz 2H, CH₂), 0.9 (t, J = 7.8 Hz, 2H, CH₂), 0 (s, 9H, SiCH₃)
¹³C-NMR (CDCl₃): δ = 176.3 (C-2), 154.8 (2C, meta-PhC), 148.0 (C-4), 139.3 (Ind. C-3a), 138.1 (para-PhC), 130.3 (Ind. C-2), 129.3 (C-3), 127.2 (PhC_quart.), 124.5 (Ind. C-6), 122.9 (Ind. C-5), 122.7 (Ind. C-4), 112.0 (Ind. C-7), 111.4 (Ind. C-3), 108.2 (2C, ortho-PhC), 77.1 (N-C), 67.66 (C-2''), 62.3 (para-{O}CH₃), 57.4 (2C, meta-{O}CH₃), 50.6 (C-5), 19.1 (C-1''), 0.0 (SiCH₃)
IR [cm^–1] = 3191 (v NH), 2898 (v_Arom. CH), 1666 (v C=O), 1504 (v_Arom C=C), 1329, 1238, 1127, 835, 743
LC-MS für C₂₇H₃₄N₂O₅Si (m/z 494): 517 [M+Na]^⊕, 496 [M+H]^⊕, 495
Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 7 (Schakal Plot Monomer und Dimer) ist in 1 dargestellt.
B45.1

Ausbeute 5% R_f (EE/EtOH; 9/1): 0,9 ¹H-NMR (CDCl₃): δ = 8.1 (s, 1H, ind. 2-H), 7.95 (s, 1H, NH), 7.49 (d, 1H, J = 8.2 Hz, Ind. 4-H), 7.19 (t, 1H, J = 7.8 Hz, Ind. 5-H), 6.89 (t, 1H, J = 7.8 Hz, Ind. 6-H), 6.81 (s, 2H, ortho-PhH), 6.48 (t, 1H, J = 8.2), 5.56 (s, 2H, N-CH₂), 3.86 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.54 (t, 2H, J = 7.8 Hz, 2'-H), 1.25 (t, 2H, J = 7.1 Hz, 1'H), 0.00 (s, 9H, SiCH₃) ¹³C-NMR (CDCl₃): δ = 172.6 (C-2), 172.3 (C-5), 153.8 (meta-PhC), 140.2 (C-3), 137.7 (para-PhC), 134.6 (Ind. C-2), 132.4 (Ind. C-3a), 130.9 (C-4), 126.1 (PhC_quart.), 124.3 (Ind. C-5), 123.9 (Ind. C-4), 122.3 (Ind. C-6), 111.6 (Ind. C-7), 108.9 (2C, ortho-PhC), 106.5 (Ind. C-3), 77.2 (N-C), 67.4 (C-2'), 62.0 (para-{O}CH₃), 56.9 (2C, meta-{O}CH₃), 18.75 (C-1'), 0 (Si-CH₃) LC-MS für C₂₇H₃₂N₂O₆Si: 507.1 [M-H]^⊕

4-(1-(Methoxymethyl)-1H-indol-3-yl)-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1H-pyrrol-2(5H)-on (8)
Ansatz/Durchführung:
In einem 50 ml 3-Halskolben wird 7 (290 mg, 0,6 mmol) eingewogen und in 20 ml MeOH gelöst. Man gibt 100 μl konz. HCl zu und rührt bei RT. Nach 15 min wird mit EE extrahiert EE5%EtOH. Die Aufreinigung erfolgt säulenchromatographisch (EE/EtOH 20/1). Ausbeute: 165 mg (0,4 mmol) 70% d. Theorie. Smp.: 52,8°C
¹H-NMR (CDCl₃): 7.5 (d, 1H), 7.3-7.0 (m, 4H, NH, Ind. 7-, Ind. -6-H, Ind. 5-H), 6.7 (s, 2H), 5.4 (s, 2H, NCH₂), 4.6 (s, 2H), 3.85 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.7 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.20 (s, 3H).
¹³C-NMR (CDCl₃): 174.9 (C=O), 153.4 (2C, meta-PhC), 146.5 (C-4), 137.8 (Ind. C-7a), 136.5 (para-PhC), 128.9 (Ind. C-6), 128.2 (Ind. C-3), 125.9 (PhC_quart.), 123.1 (Ind. C-2), 121.5 (Ind. C-5), 121.1 (Ind. C-4), 110.5 (Ind. C-3), 110.0 (Ind. C-7), 106.6 (2C, ortho-PhC), 77.5 (CH₂), 63.6 (CH₂), 60.5 (para-{O}CH₃), 55.6 (2C, meta-{O}CH₃), 49.1 (CH₃).
IR [cm^–1] = 2936 (v NH), 2860 (v_Arom. CH), 2937 (v CH₂), 1675 (v C=O), 1578 (v_Arom C=O), 1528, 1501, 1450, 1403, 1327, 1239, 1122 (v C-O), 1003 (γ_Aromat CH), 913, 828, 744.
LC-MS für C₂₃H₂₄N₂O₅ (m/z 408.1): 409 [M+H⁺], 377, 242 4-[1-(Hydroxymethyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (9) 4-(1H-Indol-3-yl)-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (10) 4-[1-(tert-Butoxymethyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5- dihydro-2H-pyrrol-2-on (11)
Ansatz/Durchführung:
In einem 50 ml 3-Halskolben wird 7 (290 mg, 0.6 mmol) eingewogen und in 10 ml ^tBuOH gelöst. Man gibt 1 ml konz. HCl zu und erhitzt zum RF. Nach 30 min wird mit EE extrahiert. Die Aufreinigung erfolgt säulenchromatographisch (EE/EtOH 20/1). Als Hauptprodukt entsteht 9 (55 mg), das weiter zu 10 umgesetzt werden kann. Verbindung 10 (25 mg) kann auch direkt aus dem Ansatz isoliert werden.
Verbindung 9

¹H-NMR: (CDCl₃): 7.47 (d, 1H), 7.25 (m, 2H), 7.0 (m, 2H), 6.70 (s, 2H), 5.5 (s, 2H), 4.32 (s, 2H), 3.80 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.60 (s, 6H, meta-{O}CH₃) ¹³C-NMR (CDCl₃): 174.79 (C=O), 171.09 (Cq), 153.1 (2C, meta-PhC), 147.1 (C-4), 137.8 (Ind. C-7a), 136.0 (para-PhC), 128.6 (Ind. C-6), 127.8 (Ind. C-3), 126.9 (PhC_quart.), 125.5 (Ind. C-2), 122.9 (Ind. C-5), 121.3 (Ind. C-4), 110.2 (Ind. C-3), 109.7 (Ind. C-7), 106.8 (2C, ortho-PhC), 69.8 (CH₂), 60.8 (para-{O}CH₃), 55.9 (2C, meta-{O}CH₃), 49.0 (CH₂) LC-MS für C₂₂H₂₂N₂O₅: 395.1 [M+H^+.]

Verbindung 10

¹H-NMR: (MeOH-d₃): 7.5 (s, 1H), 7.39 (dd, 1H), 7.1 (m, 1H), 6.85 (d, 2H), 6.75 (s, 2H), 4.51 (s, 2H, CH₂), 3.80 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.60 (s, 6H, meta-{O}CH₃). ¹³C-NMR (MeOH-d₃): 174.48 (C=O), 152.1 (2C, meta-PhC), 147.5 (C-4), 136.5 (Ind. C-7a), 135.98 (para-PhC), 127.97 (Ind. C-6), 125.2 (Ind. C-3), 123.36 (PhC_quart.), 120.9 (Ind. C-2), 119.8 (Ind. C-5), 118.77 (Ind. C-4), 110.4 (Ind. C-3), 108.4 (Ind. C-7), 106.1 (2C, ortho-PhC), 58.8 (para-{O}CH₃), 54.0 (2C, meta-{O}CH₃), 47.9 (CH₂). LC-MS für C₂₁H₂₀N₂O₄: 365.1 [M+H^+.] LC-MS für C₂₁H₂₀N₂O₄: 363.0 [M-H^+.]

Bemerkung: Die Synthese von 10 kann auch aus 8 erfolgen, wie im allgemeinen Synthese-schema gezeigt.
Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 10 (Schakal Plot) ist in 2 dargestellt.
Verbindung 11

¹H-NMR: (CDCl₃): 7.5 (d, 1H), 7.4-7.1 (m, 4H), 6.7 (s, 2H), 5.45 (s, 2H, CH₂), 3.85 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.7 (s, 6H, meta-{O}CH₃). 1.25 (s, 9H, CH₃). LC-MS für C₂₆H₃₀N₂O₅: 451.1 [M+H^+.]

Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 11 (Schakal Plot) ist in 3 dargestellt.
4-[1-(Ethoxymethyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol- 2-on (12)
Ansatz/Durchführung:
In einem 50 ml 3-Halskolben wird 7 (290 mg, 0,6 mmol) eingewogen und in 20 ml Ethanol gelöst. Man gibt 100 μl konz. HCl zu und erhitzt zum RF. Nach 30 min wird mit EE extrahiert EE5%EtOH. Die Aufreinigung erfolgt säulenchromatographisch (EE/EtOH 20/1). Ausbeute 78% (12).
¹H-NMR: (DMSO-d₆): 8.3 (bs, 1H, NH), 7.7 (s, 1H), 7.6 (d, 1H), 7.2 (t, 1H), 6.8-7.0 (m, 2H), 6.7 (s, 2H), 5.6 (s, 2H), 4.4 (s, 2H), 3.6 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.4 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.3 (q, 2H), 1.0 (t, 3H).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): 184.9 (C=O), 173.22 (Cq), 152.7 (2C, meta-PhC), 145.9 (C-4), 137.3 (Ind. C-7a), 136.7 (para-PhC), 130.1 (Ind. C-6), 128.8 (Ind. C-3), 127.8 (PhC_quart.), 125.3 (Ind. C-2), 122.6 (Ind. C-5), 121.4 (Ind. C-4), 120. 7, 111.1 (Ind. C-3), 110.0, 107.2, (2C, ortho-PhC), 75.6 (CH₂), 63.6 (CH₂), 60.4 (para-{O}CH₃), 55.7 (2 C, meta-{O}CH₃), 48.0 (CH₂), 15.05 (CH₃).
LC-MS für C₂₄H₂₆N₂O₅: 423.1 [M+H^+.]
4-[1-(Isopropoxymethyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (13)
Ansatz/Durchführung:
In einem 50 ml 3-Halskolben wird 7 (290 mg, 0,6 mmol) eingewogen und in 20 ml Isopropanol gelöst. Man gibt 100 μl konz. HCl zu und erhitzt 1 h zum RF. Nach dem Abkühlen wird mit EE extrahiert EE5%EtOH. Die Aufreinigung erfolgt säulenchromatographisch (EE/EtOH 20/1). Ausbeute 88% 13.
¹H-NMR: (CDCl₃): 7.5 (d, 1H), 7.7-7.19 (m, 2H), 7.1 (t, 1H), 6.75 (s, 2H), 5.45 (s, 2H), 4.58 (s, 2H), 3.85 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.68 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.55 (m, 1H), 1.15 (s, 3H), 1.10 (s, 3H).
¹³C-NMR (CDCl₃): 174.9 (C=O), 153.3 (2C, meta-PhC), 146.6 (C-4), 137.7 (Ind. C-7a), 136.4 (para-PhC), 128.7 (Ind. C-6), 128.2 (Ind. C-3), 127.9 (PhC_quart.), 125.8 (Ind. C-2), 122.9 (Ind. C-5), 121.4 (Ind. C-4), 121.0, 110.5 (Ind. C-3), 109.8, 106.5, (2C, ortho-PhC), 74.1 (CH₂), 69.59 (CH), 63.6 (CH₂), 60.7 (para-{O}CH₃), 55.9 (2C, meta-{O}CH₃), 49.0 (CH₂), 21.8 (2CH₃).
LC-MS für C₂₅H₂₈N₂O₅: 437.1 [M+H^+.]
Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 13 (Schakal Plot) ist in 4 dargestellt.
4-[1-(Phenoxymethyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (14)
Ansatz/Durchführung:
In einem 50 ml 3-Halskolben wird 7 (290 mg, 0,6 mmol) eingewogen und in 10 ml Phenol gelöst. Man gibt 10 μl konz. HCl zu und erhitzt 2 h zu 100°C. Nach dem Abkühlen wird mit EE extrahiert EE5%EtOH. Die Aufreinigung erfolgt säulenchromatographisch (EE/EtOH 20/1). Ausbeute 73% 14.
¹H-NMR: (DMSO-d₆): 9.85 (bs, 1H, NH), 8.25 (s, 1H), 7.7 (s, 1H), 7.5 (q, 1H), 7.2-7.0 (m, 2H), 6.8 (m, 3H), 6.6 (m, 4H), 5.25 (d, 2H), 4.4 (s, 2H), 3.6 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.4 (s, 6H, meta-{O}CH₃).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): 173.39 (C=O), 157.15, 155.08, 152.71 (2C, meta-PhC), 146.26 (C-4), 137.16 (Ind. C-7a), 136.73 (para-PhC), 129.05 (Ind. C-6), 128.74 (Ind. C-3), 128.48 (PhC_quart.), 126.94 (Ind. C-2), 124.96 (Ind. C-5), 123.72 (Ind. C-4), 122.2, 121.36, 120.15, 119.27, 115.54, 110.99 (Ind. C-3), 109.0, 107.08, (ortho-PhC), 60.4 (para-{O}CH₃), 55.8 (2C, meta-{O}CH₃), 48.3 (CH₂).
LC-MS für C₂₈H₂₆N₂O₅: 471.1 [M+H^+.]
4-{1-[(Benzyloxy)methyl]-1H-indol-3-yl}-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H- pyrrol-2-on (15)
Ansatz/Durchführung:
In einem 50 ml 3-Halskolben wird 7 (250 mg) eingewogen und in 10 ml Benzylalkohol gelöst. Man gibt 100 μl konz. HCl zu und erhitzt 30 min unter RF. Nach dem Abkühlen wird mit EE extrahiert EE5%EtOH. Die Aufreinigung erfolgt säulenchromatographisch (EE/EtOH 20/1). Ausbeute 96% 15.
¹H-NMR: (DMSO-d₆): 8.35 (s, 1H, NH), 7.74 (s, 1H), 7.5 (d, 1H), 7.3-7.0 (m, 6H), 6.85 (t, 1H), 6.7 (d, 1H), 6.60 (s, 2H), 5.25 (s, 2H), 4.4 (d, 4H), 3.6 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.4 (s, 6H, meta-{O}CH₃).
LC-MS für C₂₉H₂₈N₂O₅: 485.1 [M+H^+.]
N-(2-{1-[(2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl]-1H-indol-3-yl}2-oxoethyl)-2-(3‚4,5-trimethoxyphenyl)acetamid (22)
In einem trockenen 100 ml Dreihalskolben wiegt man unter Argonstrom 765 mg 5, 450 mg 4-(Bromomethyl)-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane und 1000 mg wasserfreies K₂CO₃ ein. Man gibt 15 ml trockenes DMF zu und erhitzt 120 min zum Sieden. Nach dem Abkühlen gibt man Wasser/NaCl zu und schüttelt mehrmals mit Ethylacetat aus. Das Produkt 22 wird über Flash-Chromatographie gereinigt (Ausbeute 740 mg) und nicht umgesetztes 5 wird zurückgewonnen.
¹H-NMR (CDCl₃): δ = 8.3 (m, 1H), 7.9 (s, 1H), 7.3 (m, 3H), 7.8 (bs, 1H, NH), 6.55 (s, 2H), 4.6 (bs, 2H), 4.5 (m, 1H), 4.2-4.3 (m, 2H), 4.1 (m, 1H), 3.9 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.70 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.7 (m, 1H), 3.6 (s, 2H), 1.4 (s, 3H), 1.3 (s, 3H).
¹³C-NMR (CDCl₃): δ = 188.8, 163, 153.9 (2C-O), 137.6 (C_quart.), 137.5 (C_quart.), 135.6 (CH), 130.7, 126.35 (C_quart.), 124.2 (CH), 123.5 (CH), 122.7 (CH), 114.6 (C_quart.), 110.7, 110.3, 106.8 (2C, ortho-PhC), 74.55 (CH), 61.2 (para-{O}CH₃), 56.6 (2C, meta-{O}CH₃), 49.6 (CH), 46.9 (CH₂), 44.3 (CH₂), 27.2 (CH₃), 25.6 (CH₃).
LC-MS für C₂₇H₃₂N₂O₇: 497.0 [M+H^+.]
4-{1-[(2,2-Dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)methyl]-1H-indol-3-yl}-3-(3‚4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (23)
In einem trockenen 50 ml 3-Halskolben mit Septum und Argonstrom im Rückflußkühler wiegt man 750 mg ^tBuOK Lsg 20% w/w in THF ein, gibt 10 ml trockenes THF zu und erwärmt unter Rückfluß. Man injiziert dann eine Lösung von 750 mg 22 in 10 ml trockenem THF. Nach 15 min Rückfluß kühlt man im Eisbad und schüttelt mit Ethylacetat aus. Die Reinigung erfolgt über Flash, Ausbeute 88% als spröder gelblicher Schaum.
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 8.3 (bs, 1H, NH), 7.6 (s, 1H), 7.55 (d, 1H), 7.1 (m, 1H), 6.9 (m, 2H), 6.2, (s, 2H), 4.4 (bs, 2H), 4.35 (m, 1H), 4.2 (m, 1H), 4.0 (q, 1H), 3.70 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.6 (m, 1H), 3.5 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.7 (m, 1H), 3.6 (s, 2H), 1.2 (s, 6H).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 173.37, 152.8 (2C-O), 146.1 (C_quart.), 137.2, 137.1 (C_quart.), 130.7 (CH), 129.2, 127.0, 124.8 (C_quart.), 122.1 (CH), 121.3 (CH), 120.2 (CH), 110.96 (C_quart.), 109.3 (2C, ortho-PhC), 108.99, 107.13 (CH), 74.8 (CH), 66.29 (CH₂), 60.37 (para-{O}CH₃), 55.85 (2C, meta-{O}CH₃), 48.54 (CH₂), 48.31 (CH₂), 26.8 (CH₃), 25.57 (CH₃).
LC-MS für C₂₇H₃₀N₂O₆: 479.2 [M+H^+.]
4-[1-(2,3-dihydroxypropyl)-1H-indol-3-yl]-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H- pyrrol-2-on (24)
Man löst 500 mg 23 in 30 ml DOM und gibt 4 Tropfen HCl zu. Nach 3 h ist die Umsetzung vollständig, es erscheint ein weißer Niederschlag. Der Ansatz wird eingeengt und über RP-Flashchromatographie mit ACN/Wasser 1/1 gereinigt. Aus den gereinigten Fraktionen erscheint beim Abrotieren des ACN ein voluminöser weißer Niederschlag. Ausbeute 96%.
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 7.7 (s, 1H), 7.5 (d, 1H), 7,1 (m, 1H), 6.8 (m, 2H), 6.7 (s, 2H), 6.5 (bs, 2H), 4.4 (s, 2H), 4.3 (dd, 1H), 4.0 (q, 1H), 3.75 (m, 1H), 3.6 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.5 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.3 (m, 2H).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 173.47, 152.73 (2C-O), 146.40 (C_quart.), 137.2, 137.1 (C_quart.), 131.1 (CH), 129.1, 126.5, 124.8 (C_quart.), 121.9 (CH), 121.3 (CH), 119.95 (CH), 110.99 (CH), 108.6 (2CH, ortho-PhC), 107.27 (CH), 70.93 (CH), 63.61 (CH₂), 60.4 (para-{O}CH₃), 55.88 (2C, meta-{O}CH₃), 49.5 (CH₂), 48.4 (CH₂).
LC-MS für C₂₄H₂₆N₂O₆: 439.2 [M+H^+.]
2-(1H-Indol-3-yl)-N-[2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)2-oxoethyl]acetamid (27)
In einem 100 ml Dreihalskolben wird unter Argon 100 mg 26 in 20 ml Dichlormethan (DCM) gelöst. Man gibt 130 mg 25 dazu, wobei sich eine weiße Suspension bildet. Zu der Reaktion tropft man langsam 110 mg DIEA in 1 ml DCM gelöst zu, wobei sich die Lösung zunehmend aufklart. Man rührt über Nacht, befreit unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel und reinigt das Produkt über Flash-Chromatographie (Ausbeute 89,3%).
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 10.9 (bs, 1H, Indol-NH), 8.2 (t, 1H, Amid-NH), 7.5 (d, 1H), 7.3 (d, 1H), 7.2 (s, 2H), 6.9-7.1 (bm, 3H, CH), 4.7 (d, 2H, CH₂), 3.8 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.7 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.6 (s, 2H, CH₂).
FAB-MS für C₂₁H₂₂N₂O₅: 383.2 [M+H^+.]
3-(1H-Indol-3-yl)-4-(3‚4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (28)
In einem trockenen 250 ml Dreihalskolben mit Septum und Argonstrom löst man 300 mg 27 in 100 ml trockenem tBuOH. Man erhitzt zum Sieden und injiziert 880 mg einer 20%igen (w/w) K^tBuO/THF Lösung. Nach 20 min Reaktion kühlt man im Eisbad ab und gibt 90 ml einer 1%igen HCl-Lsg zu. Man schüttelt mehrmals mit Ethylacetat aus, trocknet die organische Phase und rotiert ein. Die Reinigung erfolgt über Flash-Chromatographie (Ausbeute 62,8%).
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 11.2 (bs, 1H, Indol-NH), 8.4 (s, 1H, NH), 7.6 (d, 1H), 7.4 (d, 1H), 7.0 (t, 1H), 6.8 (t, 1H), 6.6 (m, 3H), 4.4 (s, 2H, CH₂), 3.6 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.4 (s, 6H, meta-{O}CH₃).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 173.70 (C=O), 152.77 (2C-O, C_quart.), 146.34, 138.06, 136.36, 129.68 (C_quart.), 127.33 (CH), 125.74, 124.96 (C_quart.), 121.38, 120.93, 118.93, 111.96 (CH), 106.46 (C_quart.), 105.50 (2CH, ortho-PhC), 60.38 (para-{O}CH₃), 55.63 (2C, meta-{O}CH₃), 47.50 (CH₂).
FAB-MS für C₂₁H₂₀N₂O₄: 364.9 [M^+.]
2-(1-Methyl-1H-indol-3-yl)-N-[2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)2-oxoethyl]acetamid (29)
In einem trockenen 100 ml Dreihalskolben werden 100 mg N-Methylindolessigsäure, 110 mg 2-Oxo-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)ethanaminiumchlorid und 90 mg HOBt in 5 ml DCm gelöst und bei RT gerührt. Nach 48 h gibt man tropfenweise DIEA zu und rührt über Nacht. Man gibt 20 ml DCM zu und filtriert vom NS ab. Das Filtrat wird mit 30 ml 1%iger HCl und mit Kochsalzlösung gwaschen, getrocknet und einrotiert. Das Produkt fällt als weißer Niederschlag aus (Ausbeute 92,6%).
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 8.2 (t, 1H, Amid-NH), 7.6 (d, 1H), 7.4 (d, 1H), 7.3-6.9 (bm, 5H), 4.6 (d, 2H, CH₂), 3.8 (s, 6H, meta-{O}CH₃), 3.7 (d, 6H, para-{O}CH₃/N-CH₃), 3.6 (s, 2H, CH₂).
FAB-MS für C₂₂H₂₄N₂O₅: 397.2 [M+H^+.]
3-(1-Methyl-1H-indol-3-yl)-4-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (30)
In einem trockenen 100 ml Dreihalskolben mit Septum und Argonstrom löst man 500 mg 29 in 30 ml trockenem THF. Man erhitzt zum Sieden und injiziert 710 mg einer 20%igen (w/w) K^tBuO/THF Lösung. Nach 20 min Reaktion kühlt man im Eisbad ab und gibt 50 ml einer 1%igen HCl-Lsg zu. Man schüttelt mehrmals mit Ethylacetat aus, trocknet die organische Phase und rotiert ein. Die Reinigung erfolgt über Flash-Chromatographie (Ausbeute 67,5%).
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 8.4 (s, 1H, NH), 7.7 (s, 1H), 7.5 (d, 1H), 7.05 (t, 1H), 6.8 (t, 1H), 6.7 (s + d, 3H), 4.5 (s, 2H, CH₂), 3.8 (s, 3H, N-CH₃), 3.6 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.3 (s, 6H, meta-{O}CH₃).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 173.57 (C=O), 152.81 (2C-O), 146.26 (C_quart.), 138.16, 136.86 (C_quart.), 131.5 (CH), 129.71, 125.34 (C_quart.), 121.47 (CH), 121.19 (CH), 119.11 (CH), 110.20 (CH), 105.62 (2C, ortho-PhC), 60.39 (para-{O}CH₃), 55.71 (2C, meta-{O}CH₃), 47.54 (CH₂), 32.97 (CH₃).
LC-MS für C₂₂H₂₂N₂O₄: 378.2 [M^.+]
2-(1H-Indol-3-yl)-N-[2-(4-methoxyphenyl)2-oxoethyl]acetamid (31)
In einem trockenen 100 ml Dreihalskolben wird unter Argon 560 mg 26 in 20 ml Dichlormethan gelöst. Man gibt 490 mg 2-Oxo-2-(4-methoxyphenyl)ethanaminiumchlorid dazu, wobei sich eine weiße Suspension bildet. Zu der Reaktion tropft man langsam 110 mg DIEA in 1 ml DCM gelöst zu, wobei sich die Lösung zunehmend aufklart. Man rührt über Nacht, befreit unter vermindertem Druck vom Lösungsmittel und reinigt das Produkt über Flash-Chromatographie (Ausbeute 39%).
¹H-NMR (Aceton-d₆): δ = 10.2 (bs, 1H, Indol-NH), 7.9 (d, 2H), 7.6 (d, 1H), 7.4 (m, 2H), 7.2-6.9 (bm, 4H), 4.6 (d, 2H, CH₂), 3.8 (s, 6H, para-{O}CH₃), 3.7 (s, 2H, CH₂).
FAB-MS für C₁₉H₁₈N₂O₃: 323.2 [M+H^+.]
Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 31 (Schakal Plot) ist in 5 dargestellt.
3-(1H-Indol-3-yl)-4-(4-methoxyphenyl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (32)
In einem trockenen 100 ml Dreihalskolben mit Septum und Argonstrom löst man 400 mg 31 in 40 ml trockenem THF. Man erhitzt zum Sieden und injiziert 1390 mg einer 20%igen (w/w) K^tBuO/THF Lösung. Nach 30 min Reaktion kühlt man im Eisbad ab und gibt 50 ml einer 1%igen HCl-Lsg zu. Man schüttelt mehrmals mit Ethylacetat aus, trocknet die organische Phase und rotiert ein. Die Reinigung erfolgt über Flash-Chromatographie (Ausbeute 50%).
¹H-NMR (DMSO-d₆): δ = 11.3 (bs, 1H, Indol-NH), 8.3 (s, 1H, NH), 7.5 (d, 1H), 7.4-7.2 (m, 3H), 7.0 (m, 1H), 6.8-6.6 (m, 4H), 4.3 (s, 2H, CH₂), 3.7 (s, 3H, para-{O}CH₃).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 173.9 (C=O), 159.69 (2C-O), 146.64 (C_quart.), 136.47 (C_quart.), 128.95 (CH), 127.16 (CH), 126.95 (C_quart.), 125.30 (C_quart.), 124.57 (C_quart.), 121.32 (CH), 120.64 (CH), 118.99 (CH), 114.10 (CH), 111.96 (CH), 106.56 (2C), 55.47 (para-{O}CH₃), 47.65 (CH₂).
FAB-MS für C₁₉H₁₆N₂O₂: 304.1 [M^.]
Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 32 (Schakal Plot) ist in 6 dargestellt.
N-[2-(4-Methoxyphenyl)2-oxoethyl]-2-(1-methyl-1H-indol-3-yl)acetamid (33)
In einem trockenen 100 ml Dreihalskolben werden 300 mg N-Methylindolessigsäure, 320 mg 2-Oxo-2-(4-methoxyphenyl)ethanaminiumchlorid, 430 mg DCC und 240 mg HOBt in 15 ml DCM gelöst und bei RT gerührt. Nach 48 h gibt man tropfenweise 450 μl DIEA in 1 ml DCM zu und rührt über Nacht. Der Ansatz wird mit 30 ml 1%iger HCl und mit Kochsalzlösung gewaschen, getrocknet und einrotiert. Man gibt 20 ml Xylol zu und kühlt im Gefrierschrank. Das Produkt fällt als weißer Niederschlag aus (Ausbeute 89,9%).
¹H-NMR (Aceton-d₆): δ = 7.9 (m, 2H), 7.6 (d, 1H), 7.3 (d, 1H), 7.2-6.9 (bm, 5H, CH₂), 4.6 (d, 2H), 3.8 (s, 3H, -{O}CH₃), 2.8 (s, 3H), 2.7 (s, 2H, CH₂).
LC-MS für C₂₀H₂₀N₂O₃: 337.0 [M+H^+.]
4-(4-Methoxyphenyl)-3-(1-methyl-1H-indol-3-yl)-1,5-dihydro-2H-pyrrol-2-on (34)
In einem trockenen 50 ml Dreihalskolben mit Septum und Argonstrom löst man 170 mg 33 in 20 ml trockenem THF. Man erhitzt zum Sieden und injiziert 280 mg einer 20%igen (w/w) K^tBuO/THF Lösung. Nach 20 min Reaktion kühlt man im Eisbad ab und gibt 20 ml einer 1%igen HCl-Lsg zu. Man schüttelt mehrmals mit Ethylacetat aus, trocknet die organische Phase und rotiert ein. Die Reinigung erfolgt über Flash-Chromatographie (Ausbeute 56%).
¹N-NMR (DMSO-d₆): δ = 8.3 (s, 1H, NH), 7.6 (s, 1H), 7.4 (d, 1H), 7.3 (d, 2H), 7.1 (t, 1H), 6.6-6.8 (m, 4H), 4.3 (s, 2H, CH₂), 3.8 (s, 3H, para-{O}CH₃), 3.7 (s, 3H, N-CH₃).
¹³C-NMR (DMSO-d₆): δ = 173.78, 159.71 (2C-O), 146.55 (C_quart.), 136.91 (C_quart.), 131.13, 128.96 (CH), 127.16 (C_quart.), 125.57 (C_quart.), 124.14 (C_quart.), 121.41 (CH), 120.86 (CH), 119.17 (CH), 110.23 (CH), 105.71 (2C, ortho-PhC), 55.47 (para-{O}CH₃), 47.67 (CH₂), 32.94 (CH₃).
FAB-MS für C₂₀H₁₈N₂O₂: 319.2 [M+H^+.]
Die Kristallstrukturanalyse von Verbindung 34 (Schakal Plot) ist in 7 dargestellt.
Biologische Daten zur Wirksamkeit
In vitro Angiogenese-assay
Der in vitro Angiogenese-assay wurde entsprechend dem in Lit³ publizierten Verfahren durchgeführt.
Kurzbeschreibung: humane microvasculäre Endothel Zellen aus der Lunge (HLMEC) werden auf Cytodex-3 Microcarrier-Beads ausgesät und ohne (positiv-Kontrolle) oder mit Testverbindung in ein dreidimensionales Fibrinogen Gel gebracht, welches 20 ng/ml VEGF enthält (Fibrinogen Gel ohne VEGF dient dabei als Negativ-Kontrolle). Die Polimerisation von Fibrin wird durch Zugabe von 0,65 U/ml Thrombin gestartet. Danach werden die Gele in MCDB131 (enthält entsprechende Konzentrationen an Wachstumsfaktoren, 5% FCS, 5% humanes Serum und 200 U/ml Trasylol (Bayer Leverkusen, Germany). Nach 24 h wurde das Gel in 1%PFA fixiert und die Anzahl der Aussprossungen in 50 Beads mittels Mikroskop gezählt. Der Assay wurde für jede Konzentration der Testverbindungen dreifach durchgeführt. Die positiv/negativ-Kontrollen sowie die Hemmwirkung von Verbindung 10 sind exemplarisch in 8 gezeigt.
Die Testverbindungen 7, 8, 10 und 14 wurden im in vitro „sprouting assay" auf antiangiogene Wirksamkeit getestet. Als wirksame Referenzsubstanzen^1,2 wurden die Verbindungen B45.1 und CPD53 in dem Assay mitgetestet:
Für alle Verbindungen kann eine Konzentrationsabhängige Inhibierung der Aussprossung der humanen Endothelzellen festgestellt werden (Tabelle 5). Im Test wird 10 als wirksamste Verbindung bestimmt, wobei in einer Konzentration der Verbindung von 0,5 μg/ml im assay das Aussprossen der Endothelzellen signifikant um 92% im Vergleich zur positiv-Kontrolle gehemmt wird. Im Vergleich zu CPD53 (65% Hemmung@0.5 μg/ml) kann in diesem in vitro Test eine deutliche Aktivitätssteigerung gemessen werden. Eine zu 10@0.5 μg/ml vergleichbare Hemmung erzielt CPD53 bei der Konzentration von 5 μg/ml. Die chemische Modifikation vom Imid CPD53 zum Lactam 10 erweist sich somit hinsichtlich der biologischen Aktivität als positiv, was u. a. möglicherweise auf der besseren Bioverfügbarkeit des Lactams 10 basiert.
Die am Indolstickstoff substituierten Derivate 7, 8 und 14 sind schwächer wirksam als 10, was auf einen essentiellen Einfluss des freien Indol-NH schließen lässt. Den gleichen Effekt erkennt man im Vergleich von CPD53 zu B45.1 (Tabelle 4). Tabelle 4

#Verbindung % Hemmung im Vgl. zur positiv-Kontrolle

7 33

8 29

10 92

14 61

B45.1 48

CPD53 65
Da der in vitro Aktivität von CPD53 als Angiogeneseinhibitor die potente Hemmung von Tyrosinkinasen (insbesondere von VEGF-R2/3) zu Grunde liegt, wird aufgrund der strukturellen Ähnlichkeit für die Verbindungsklasse I (als Beispiel: 10) ein vergleichbarer molekularer Mechanismus diskutiert. Für Verbindungen der Verbindungsklasse I konnte die Hemmung von Protein Kinasen nachgewiesen werden.
In vitro Protein Kinase Testung
Die in vitro Protein Kinase assays für p38αMAPK und JNK3 wurden entsprechend den in Lit^4,5 publizierten Verfahren durchgeführt.
Dabei konnten für die angegebenen Testverbindungen in der Konzentration von 10 μM folgende Hemmwerte gemessen werden: Tabelle 6:

Verbindung # Hemmung p38αMAPK Hemmung JNK3

8 0% 27%

10 0% 52%

24 20% -

30 53% -
Weiterhin konnte für Verbindung 30 ein IC₅₀-Wert von 6.8 μM zur Hemmung der p38αMAPK bestimmt werden.
Literatur

1.) Peifer, C., Krasowski, A., Hämmerle, N., Kohlbacher, O., Dannhardt, G., Totzke, F., Schächtele, C. and Laufer, S. (2006): Profile and Molecular Modeling of 3-(Indole-3-yl)-4-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1H-pyrrole-2,5-dione (1) as a Highly Selective VEGF-R2/3 Inhibitor. J. Med. Chem. 49, 7549–7553.
2.) Peifer, C., Stoiber, T., Unger, E., Totzke, F., Schächtele, C., Marmé, D., Brenk, R., Klebe, G., Schollmeyer, D., Dannhardt, G. (2006): Design, Synthesis and Biological Evaluation of 3,4-Bisarylmaleimides as Angiogenesis Inhibitors. J. Med. Chem. 49(4), 1271–1281.
3.) Nehls V, Drenckhahn, D. (1995): A novel, microcarrier-based in vitro assay for rapid and reliable quantification of three-dimensional cell migration and angiogenesis; Microvasc. Res. Nov; 50(3): 311–22.
4.) Laufer, S., Thuma, S., Peifer, C., Greim, C., Herweh, Y., Albrecht, A. and Dehner, F. (2005): An immunosorbent, non radioactive p38 MAP kinase assay comparable to standard radioactive liquid phase assays. Analytical Biochemistry 344, 135–137.
5.) Peifer, C., Luik, S., Thuma, S., Herweh, Y. and Laufer, S. (2006): Development and Optimization of a Non-Radioactive JNK3 Assay. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening, 9 (8), 613–618.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2006/061212 [0013]

Claims

Cyclische Amide der allgemeinen Formel I:
worin R₁ und R₂ nicht gleichzeitig ein Indol sind und unabhängig voneinander für Aryl, Heteroaryl, Alkylaryl, Alkylheteroaryl stehen, wobei Aryl, Alkylaryl, Heteroaryl und/oder Alkylheteroaryl in R₁ und R₂ gegebenenfalls jeweils zu einem oder mehr als einem aromatischen oder nichtaromatischen Ring kondensiert sind, und ein oder mehrere ringgebundene H-Atome gegebenenfalls eliminiert oder substituiert sind durch Halogen, O, N, S, OH, NH₂, NO₂, SH, (C_1-6)Alkyl, (C_2-6)Alkenyl, (C_2-6)Alkinyl, (C_1-6)Alkoxy, (C_1-6)Alkylamin, (C_1-6)Alkylthio, (C_1-6)Alkylsilyl, (C_1-6), Cycloalkyl, Cycloalkenyl, Cycloheteroalkyl, Cycloheteroalkenyl, COOH, COOR₃, CONR₃R₄, SR₅, SOR₅, SO₂R₅, oder das korrespondierende Säureadditionssalz dieser Verbindung, R₃ und R₄ gleich oder unterschiedlich sind und unabhängig voneinander für (C_1-6)Alkyl, (C_2-6)Alkenyl, (C_2-6)Alkinyl, (C_1-6)Alkoxy, (C_1-6)Alkylamin, (C_1-6)Alkylthio, (C_1-6)Alkylsilyl Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl, (C_1-6)Alkylcycloalkyl oder (C_1-6)Alkylcycloheteroalkyl stehen, R₅ für (C_1-6)Alkyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl, Aryl, Alkylaryl, Heteroaryl, Alkylheteroaryl, (C_1-6)Alkylcycloalkyl oder (C_1-6)Alkylcycloheteroalkyl steht, und O, N, S, Alkyl-, Cycloalkyl-, Cycloheteroalkyl-, (C_1-6)Alkylcycloalkyl-, (C_1-6)Alkylcycloheteroalkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Alkoxy-, Alkylamin-, Alkylthio-, Alkylsilyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Heteroaryl- und Alkylheteroarylreste in R₁, R₂, R₃, R₄ oder R₅ gegebenenfalls unabhängig voneinander mit einem oder mehreren O-, N-, S-, Si-, oder Halogenatomen, (C_1-6)Alkylresten, Aryl, Alkylaryl, Heteroaryl oder Alkylheteroaryl substituiert sind.
Verbindungen nach Anspruch 1, worin R₁ und R₂ unabhängig voneinander Aryl und/oder Heteroaryl sind, wobei ein oder mehrere ringgebundene H-Atome gegebenenfalls eliminiert oder substituiert sind durch (C_1-6)Alkyl, (C_1-6)Oxyalkyl, (C_1-6)Aminoalkyl, (C_1-6)Thioalkyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl, oder Halogen, wobei Alkyl, Oxyalkyl, Aminoalkyl, Thioalkyl, Cycloalkyl, Cycloheteroalkyl gegebenenfalls mit einem oder mehreren COR₃-, CONR₃R₄-, COOH-, Silyl, (C_1-6)Alkyl-, Aryl-, Heteroarylresten, Halogen-, O-, N-, S-Atomen, oder korrespondierenden Säureadditionssalzen dieser Verbindung substituiert sind, wobei Silyl, (C_1-6)Alkyl, O, N, S, Aryl und Heteroaryl gegebenenfalls mit einem oder mehreren Halogen-, O-, N-, S-Atomen, COOR₃-, CONR₃R₄-, COOH-, (C_1-6)Alkyl-Resten oder korrespondierenden Säureadditionssalzen dieser Verbindung substituiert sind und R₃ und R₄ gleich oder unterschiedlich sind und unabhängig voneinander für (C_1-6)Alkyl, C_2-6Alkenyl, C_2-6Alkinyl, (C_1-6)Alkoxy, (C_1-6)Alkylamin, (C_1-6)Alkylthio oder (C_1-6)Alkylsilyl stehen.
Pharmazeutisches Mittel, enthaltend mindestens eine Verbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel.
Mittel nach Anspruch 3, zusätzlich enthaltend wenigstens einen weiteren pharmakologischen Wirkstoff, der zur Behandlung von mit Angiogenese assoziierten Erkrankungen geeignet ist.
Mittel nach Anspruch 3, zusätzlich enthaltend wenigstens einen weiteren pharmakologischen Wirkstoff, der zur Behandlung von Krebserkrankungen geeignet ist.
Verwendung wenigstens einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 zur Hemmung von Protein-Kinasen und/oder zur Hemmung der Angiogenese.
Verwendung wenigstens einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 zur Herstellung eines pharmazeutischen Mittels zur Prävention und/oder Therapie von mit Angiogenese assoziierten Erkrankungen.
Verwendung wenigstens einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 zur Herstellung eines pharmazeutischen Mittels zur Prävention und/oder Therapie von Krebserkrankungen.
Verwendung wenigstens einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 als Referenzsubstanz.
Verfahren zur Herstellung von cyclischen Amiden nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei man Amid der allgemeinen Formel II:
worin R₁ und R₂ wie oben definiert sind und gegebenenfalls eine oder mehrere Schutzgruppen aufweisen, in Gegenwart von starken Basen mittels einer Aldolkondensation in einem geeignetem Lösungsmittel unter geeigneten Reaktionsbedingungen zum Pyrrol-2-on kondensiert und gegebenenfalls vorhandene Schutzgruppen entfernt.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei als starke Base ein Alkoholat, insbesondere ^tBuOK verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei als Lösungsmittel ein Alkohol, insbesondere tert.-Butanolat-Lösung in tert.-Butanol oder THF verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Kondensation unter Erhitzung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei zur Herstellung des Amids der allgemeinen Formel II eine Ketoammoniumverbindung und eine aromatische oder heterocyclische Carbonsäure unter geeigneten Reaktionsbedingungen umgesetzt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei vor der Aldolkondensation geeignete Schutzgruppen an die Heteroatome im Ringsystem in R₁ und/oder R₂ unter basischen Bedingungen gekoppelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei als Schutzgruppen SEM und/oder MOM verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Reaktionsprodukte nach der Aldolkondensation mit katalytischer Menge Säure in einem geeignetem Alkohol oder Nucleophil erhitzt werden und die dabei eingeführte Seitekette gegebenenfalls entfernt wird.