DE102012103405A1

DE102012103405A1 - Desoxyhypusin-Synthase-Inhibitoren

Info

Publication number: DE102012103405A1
Application number: DE201210103405
Authority: DE
Inventors: Poornima Priyadarshini; Marcus Schröder; Mathias Rarey; Adrian Kolodzik; Joachim Hauber; Marcel Krepstakies; Chris Meier
Original assignee: Heinrich Pette Institute of Leibniz Institute for Experimental Virology; Universitaet Hamburg
Current assignee: Heinrich Pette Institute of Leibniz Institute for Experimental Virology; Universitaet Hamburg
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2013-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft Verbindungen der Formel (I):die die als Inhibitoren der Desoxyhypusin-Synthase geeignet sind. Die Erfindung betrifft ferner pharmazeutische Zusammensetzungen, die die Verbindungen enthalten, die Verbindungen und Zusammensetzungen zur Verwendung als Medikamente zur Behandlung von Krankheiten wie viralen Krankheiten, proliferativen Krankheiten, neurodegenerativen Krankheiten, Diabetes und Malaria sowie die Verwendung der Verbindungen als Pflanzenschutzmittel.

Description

Die Erfindung betrifft Verbindungen, die als Inhibitoren der Desoxyhypusin-Synthase geeignet sind. Die Erfindung betrifft ferner pharmazeutische Zusammensetzungen, die die Verbindungen enthalten, die Verbindungen und Zusammensetzungen zur Verwendung als Medikamente zur Behandlung von Krankheiten wie viralen Krankheiten, proliferativen Krankheiten, neurodegenerativen Krankheiten, Diabetes und Malaria sowie die Verwendung der Verbindungen als Pflanzenschutzmittel.
Hintergrund der Erfindung
Der eukariotische Initiationsfaktor 5A (eIF-5A) ist das einzige bekannte zelluläre Protein in Eukaryoten und Archaeen, das die ungewöhnliche Aminosäure Hypusin (N^ε-[4-Amino-2-hydroxybutyl]-lysin) enthält. Diese für die Aktivität des Initiationsfaktors zwingend erforderliche Aminosäure wird durch eine hochspezifische posttranslationale Modifikation über zwei enzymatisch katalysierte Schritte gebildet. Im ersten Schritt katalysiert das Enzym Desoxyhypusinsynthase (DHS) die Spaltung des Polyamins Spermidin und den Transfer von dessen 4-Aminobutyl-Einheit auf die ε-Aminogruppe eines spezifischen Lysinrests des eIF-5A-Vorläuferproteins unter Bildung eines Desoxyhypusin-Intermediats. In zweiten Schritt wandelt das Enzym Desoxyhypusinhydroxylase (DOHH) das Desoxyhypusin enthaltende Intermediat zum Hypusin-enthaltenden eIF-5A um.
eIF-5A fördert unter anderem den Elongationsschritt während der Translation. Darüber hinaus wirkt es als zellulärer Cofaktor etwa des HIV Rev-Proteins und ist an der Translokation der viralen mRNA vom Zellkern in das Cytoplasma beteiligt. Es konnte gezeigt werden, dass die Inhibition von DHS aufgrund der fehlenden Aktivierung des eIF-5A-Vorläuferproteins zu einer Unterdrückung der HIV-Replikation führt. Inhibitoren von DHS sind daher unter anderem als Wirkstoffe zur Behandlung von HIV-Infektionen geeignet.
Zur Bekämpfung von HIV-Infektionen wird heute im Allgemeinen die Highly Active Antiretroviral Therapy (HAART) eingesetzt, bei der mehrere antiretrovirale Wirkstoffe in Kombination verabreicht werden, um möglichst viele molekulare Angriffsorte zu erfassen und so einer Resistenzentwicklung durch Mutation entgegenzuwirken. Die Häufigkeit von AIDS-Erkrankungen und die Sterblichkeit von HIV-Infizierten konnten dadurch deutlich verringert werden. Allerdings weisen die bekannten HAART-Behandlungsmethoden zum Teil erhebliche Nebenwirkungen auf. Zudem kommt es auch bei der HAART langfristig zu einer Zunahme von multiplen Arzneimittelresistenzen.
Die in HAART-Schemata üblicherweise eingesetzten antiviralen Arzneimittel, die sich gegen Virus-codierte Enzyme richten, weisen generell den Nachteil auf, dass sie aufgrund der hohen Mutationsrate von Retroviren häufig zur Entstehung von arzneimittelresistenten Viren führen. Eine mögliche Alternative ist daher die Verwendung von Arzneimitteln, die sich gegen Wirtszellenfaktoren wie eIF-5A richten, die für die HIV-Replikation essentiell sind und durch Virusmutationen nicht beeinflusst werden.
Aufgrund ihrer Fähigkeit zur Unterdrückung der Aktivierung von eIF-5A stellen Inhibitoren von DHS zudem vielversprechende Wirkstoffe für die Behandlung von proliferativen Krankheiten wie Krebs (Sommer et al., J. Biomol. Screening 2004, 9, 434–438), neurodegenerativen Krankheiten wie Alzheimer-Krankheit (M. Bacher et al., J. Exp. Med. 2008, 205, 1593–1599), Diabetes und Malaria (Kaiser, Amino Acids 2012, 42, 679–684 und Maier et al., Discov. Med. 2010, 10, 18–23) sowie im Pflanzenschutz etwa von Weizen und Mais (M. Woriedh et al., Mol. Plant-Microbe Interact. 2011, 24, 619–627) dar.
Eine Reihe von Spermidin-Derivaten wie N-1-Guanyl-1,7-diaminoheptan (GC7) sind als kompetitive Inhibitoren von DHS beschrieben worden, die anstelle des natürlichen Substrats Spermidin im aktiven Zentrum von DHS binden können (Lee et al., J. Med. Chem. 1995, 38, 3053–3061). Auch das Guanylhydrazon CNI-1493 ist als Inhibitor von DHS beschrieben worden. Es wird vermutet, dass CNI-1493 auf der Außenseite von DHS bindet und möglicherweise die Interaktion zwischen DHS und dem Precursor von eIF-5A unterbindet (Hauber et al., J. Clin. Invest. 2005, 115, 76–85 und Sommer et al., J. Biomol. Screening 2004, 9, 434–438).
Diese Verbindungen sind jedoch aus verschiedenen Gründen nicht als pharmazeutische Wirkstoffe geeignet. So ist GC7 durch seine lange Alkylkette strukturell sehr flexibel und kann daher an unterschiedlichste molekulare Ziele binden. Bei einer in vivo-Verwendung dieser Verbindung wären daher eine unzureichende Selektivität und erhebliche Nebenwirkungen zu erwarten. CNI-1493 weist bereits aufgrund seiner Molekülgröße nur eine unzureichende pharmakologische Verfügbarkeit auf.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, Verbindungen bereitzustellen, die DHS wirksam inhibieren können und insbesondere als Medikamente zur Behandlung von Krankheiten wie viralen Krankheiten, proliferativen Krankheiten, neurodegenerativen Krankheiten, Diabetes und Malaria sowie als Pflanzenschutzmittel geeignet sind.
Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft Verbindungen der Formel (I):
und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs,
wobei:
A und B jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -NR^3aR^3b, -C(=X)-NR^3aR^3b und -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b, wobei mindestens eines von A und B -C(=X)-NR^3aR^3b oder -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist;
Q eine zweifach substituierte Aryl- oder Heteroarylgruppe ist, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Alkoxy und Haloalkoxy;
R^3a und R^3b unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl und Heteroarylalkyl, wobei jedes Alkyl, Aryl, Arylalkyl, Cycloalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl und Heteroarylalkyl unsubstituiert oder gegebenenfalls mit einer oder mehreren Einheiten substituiert sein kann, die gleich oder verschieden sein können, wobei jede Einheit unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Alkoxy und Haloalkoxy;
R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl, Heteroarylalkyl, CN, OH, Alkoxy, Haloalkoxy und NR^3aR^3b, wobei jedes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl, Heteroarylalkyl, Alkoxy und Haloalkoxy unsubstituiert oder gegebenenfalls mit einer oder mehreren Einheiten substituiert sein kann, die gleich oder verschieden sein können, wobei jede Einheit unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl, Heteroarylalkyl, CN, OH, Alkoxy, Haloalkoxy und NR^3aR^3b;
X jeweils unabhängig NR⁴, O oder S ist und
m und n jeweils unabhängig 1 bis 5 sind.
"Alkyl" bezeichnet eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, die geradkettig oder verzweigt sein kann und üblicherweise 1 bis 20, insbesondere 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 6 und am meisten bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatome in der Kette enthält. Beispiele für Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl und tert-Butyl.
"Alkenyl" bezeichnet eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, die mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung enthält, geradkettig oder verzweigt sein kann und üblicherweise 2 bis 15, bevorzugt 2 bis 12 und am meisten bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome in der Kette enthält. Beispiele für Alkenylgruppen sind Ethenyl, Propenyl, 2-Butenyl und 3-Methylbutenyl.
"Alkinyl" bezeichnet eine aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe, die mindestens eine Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung enthält, geradkettig oder verzweigt sein kann und üblicherweise 2 bis 15, bevorzugt 2 bis 12 und am meisten bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome in der Kette enthält. Beispiele für Alkinylgruppen sind Ethinyl, Propinyl, 2-Butinyl und 3-Methylbutinyl.
"Cycloalkyl" bezeichnet ein nicht-aromatisches monocyclisches oder multicyclisches Ringsystem, das üblicherweise 3 bis 10, vorzugsweise 5 bis 10 und besonders bevorzugt 5 bis 7 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für Cycloalkylgruppen sind Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, 1-Decalinyl, Norbornyl und Adamantyl.
"Heterocyclyl" bezeichnet ein nicht-aromatisches gesättigtes monocyclisches oder multicyclisches Ringsystem, das üblicherweise 3 bis 10, vorzugsweise 5 bis 10 und besonders bevorzugt 5 oder 6 Ringatome enthält, wobei eines oder mehrere der Ringatome ein von Kohlenstoff verschiedenes Element wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind. Beispiele für Heterocyclylgruppen sind Piperidyl, Pyrrolidinyl, Piperazinyl, Morpholinyl, Thiomorpholinyl, Thiazolidinyl, 1,4-Dioxanyl, Tetrahydrofuranyl und Tetrahydrothiophenyl.
"Aryl" bezeichnet ein aromatisches monocyclisches oder multicyclisches Ringsystem, das üblicherweise 6 bis 14 und vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für Arylgruppen sind Phenyl und Naphthyl.
"Heteroaryl" bezeichnet ein aromatisches monocyclisches oder multicyclisches Ringsystem, das üblicherweise 5 bis 14 und vorzugsweise 5 bis 10 und besonders bevorzugt 5 oder 6 Ringatome enthält, wobei eines oder mehrere der Ringatome ein von Kohlenstoff verschiedenes Element wie Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel sind. Beispiele für Heteroarylgruppen sind Pyrrolyl, Furanyl, Thienyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Isoxazolyl, Isothiazolyl, Triazolyl (insbesondere 1,2,4-Triazolyl), Oxadiazolyl (insbesondere 1,3,4-Oxydiazolyl), Thiadiazolyl (insbesondere 1,3,4-Thiadiazolyl), Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Triazinyl (insbesondere 1,2,4-Triazinyl), Imidazothiazolyl (insbesondere Imidazo[2,1-b]thiazolyl), Indolyl, Benzofuranyl, Benzothienyl, Benzimidazolyl, Indazolyl, Imidazopyridyl (insbesondere Imidazo[1,2-a]pyridyl, 4-Azaindolyl, 5-Azaindolyl, 6-Azaindolyl oder 7-Azaindolyl), Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Thienopyridyl (insbesondere Thieno[3,2-c]pyridyl), Thienopyrimidyl, Benzofurazanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl und Phthalazinyl.
"Arylalkyl" bezeichnet eine Arylalkylgruppe, in der Aryl und Alkyl wie oben definiert sind und die Bindung an die Stammeinheit über das Alkyl erfolgt. Beispiele für Arylalkylgruppen sind Benzyl, 2-Phenethyl und Naphthenylmethyl.
"Heteroarylalkyl" bezeichnet eine Heteroarylalkylgruppe, in der das Heteroaryl und Alkyl wie oben definiert sind und die Bindung an die Stammeinheit über das Alkyl erfolgt. Beispiele für Aralkylgruppen sind Pyridylmethyl und Chinolin-3-ylmethyl.
"Alkoxy" bezeichnet eine Alkyl-O-Gruppe, in der die Alkylgruppe wie oben definiert ist und die Bindung an die Stammeinheit über den Sauerstoff erfolgt. Beispiele für Alkoxygruppen sind Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, iso-Propoxy und n-Butoxy.
"Halogen" bezeichnet Fluor, Chlor, Brom oder Iod und insbesondere Fluor, Chlor oder Brom.
"Haloalkyl" bezeichnet eine Alkylgruppe, die durch ein oder mehrere Halogenatom substituiert ist, wobei das mindestens eine Halogen und die Alkylgruppe jeweils wie oben definiert sind und die Bindung an die Stammeinheit über die Alkylgruppe erfolgt. Beispiele für Haloalkylgruppen sind CH₂F, CHF₂, CF₃ und CH₂CF₃.
Der Begriff "substituiert" bedeutet in Bezug auf Aryl- oder Heteroarylgruppen, dass an einem oder mehreren Kohlenstoffatomen und/oder von Kohlenstoff verschiedenen Ringatomen (beispielsweise Stickstoffatomen) ein Wasserstoff durch eine der angegebenen Gruppen ersetzt ist.
Erfindungsgemäß werden nur solche Verbindungen in Betracht gezogen, die mit der chemischen Valenzlehre in Einklang stehen.
"Salz" bezeichnet insbesondere Salze mit anorganischen und/oder organischen Säuren, Salze mit anorganischen und/oder organischen Basen sowie innere Salze (Zwitterionen). Dabei sind pharmazeutisch annehmbare (d.h. nicht-toxische, physiologisch annehmbare) Salze bevorzugt. Beispiele für Salze mit Säuren sind Hydrochloride, Sulfate, Phosphate, Salze mit organischen Carbonsäuren und Sulfonsäuren wie Acetate, Fumarate oder Methansulfonate sowie Salze mit Aminosäuren wie Arginin oder Lysin. Beispiele für Salze mit Basen sind Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze wie Natrium-, Lithium- oder Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze wie Calcium- oder Magnesiumsalze, Salze mit organischen Basen wie organischen Aminen und Salze mit Aminosäuren wie Arginin oder Lysin.
"Solvat" bezeichnet eine Assoziation einer erfindungsgemäßen Verbindung mit einem oder mehreren Lösungsmittelmolekülen, die auf einem gewissen Ausmaß an ionischer und/oder kovalenter Bindung einschließlich Wasserstoffbrückenbindung beruht. In bestimmten Fällen kann ein Solvat isoliert werden, beispielsweise wenn ein oder mehrere Lösungsmittelmoleküle in das Kristallgitter der kristallinen Verbindung eingebaut werden. Beispiele für Solvate sind Methanolate und Ethanolate und insbesondere Hydrate.
"Prodrug" bezeichnet eine Verbindung, die bei Verabreichung an ein Subjekt durch metabolische und/oder chemische Prozesse in eine Verbindung der Formel (I) oder ein Salz und/oder Solvat davon umgewandelt wird. Beispiele für Prodrugs sind Verbindungen, bei denen das Wasserstoffatom einer Carbonsäuregruppe durch eine organische Gruppe wie eine Alkylgruppe ersetzt ist, das Wasserstoffatom einer Alkoholgruppe durch eine organische oder anorganische Gruppe wie eine Alkylgruppe, Carboxylgruppe, Phosphatgruppe oder Glycosylgruppe ersetzt ist oder ein Wasserstoffatom einer Aminogruppe durch eine organische Gruppe wie eine Carboxylgruppe oder eine Alkylgruppe ersetzt ist.
Verbindungen der Formel (I) können in verschiedenen isomeren Formen vorliegen einschließlich als Stereoisomere wie Enantiomere oder Diastereomere, Rotamere, Atropisomere und Tautomere.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist Q eine optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituierte zweifach substituierte Heteroarylgruppe, bei der vorzugsweise mindestens eines der Ringatome Stickstoff ist.
In einer Ausführungsform ist Q eine zweifach substituierte Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrrolyl, Furanyl, Thienyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Isoxazolyl, Isothiazolyl, Triazolyl (insbesondere 1,2,4-Triazolyl), Oxadiazolyl (insbesondere 1,3,4-Oxydiazolyl), Thiadiazolyl (insbesondere 1,3,4-Thiadiazolyl), Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Triazinyl (insbesondere 1,2,4-Triazinyl), Imidazothiazolyl (insbesondere Imidazo[2,1-b]thiazolyl), Indolyl, Benzofuranyl, Benzothienyl, Benzimidazolyl, Indazolyl, Imidazopyridyl (insbesondere Imidazo[1,2-a]pyridyl, 4-Azaindolyl, 5-Azaindolyl, 6-Azaindolyl oder 7-Azaindolyl), Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Thienopyridyl (insbesondere Thieno[3,2-c]pyridyl), Thienopyrimidyl, Benzofurazanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl und Phthalazinyl, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist Q eine zweifach substituierte Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Isoxazolyl, Isothiazolyl, Triazolyl (insbesondere 1,2,4-Triazolyl), Oxadiazolyl (insbesondere 1,3,4-Oxydiazolyl), Thiadiazolyl (insbesondere 1,3,4-Thiadiazolyl), Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Triazinyl (insbesondere 1,2,4-Triazinyl), Imidazothiazolyl (insbesondere Imidazo[2,1-b]thiazolyl), Indolyl, Benzimidazolyl, Indazolyl, Imidazopyridyl (insbesondere Imidazo[1,2-a]pyridyl, 4-Azaindolyl, 5-Azaindolyl, 6-Azaindolyl oder 7-Azaindolyl), Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Thienopyridyl (insbesondere Thieno[3,2-c]pyridyl), Thienopyrimidyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl und Phthalazinyl, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist.
Besonders bevorzugt ist Q eine zweifach substituierte Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrrolyl, Imidazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, 1,3,4-Oxydiazolyl, 1,3,4-Thiadiazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Indolyl, Benzimidazolyl, Indazolyl, Imidazopyridyl (insbesondere Imidazo[1,2-a]pyridyl, 4-Azaindolyl, 5-Azaindolyl, 6-Azaindolyl oder 7-Azaindolyl), Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl und Chinoxalinyl, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist.
Ganz besonders bevorzugt ist Q eine zweifach substituierte Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrrolyl, Imidazolyl, Oxazolyl, Indolyl, Benzimidazolyl und Benzoxazolyl, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist.
In einer Ausführungsform ist Q ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist Q ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
Besonders bevorzugt ist Q ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
Ganz besonders bevorzugt ist Q ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
Am meisten bevorzugt ist Q ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können. Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass mindestens eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b und das andere von A und B ist -NR^3aR^3b oder -C(=X)-NR^3aR^3b. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist A -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b und B ist -NR^3aR^3b. In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform ist A -NR^3aR^3b und B ist -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b. Dabei ist es jeweils bevorzugt, dass X NR⁴ ist, R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl und R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H und Alkyl. Besonders bevorzugt ist X NR⁴, R^3a und R^3b sind jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl und Cyclopropyl und R⁴ und R⁵ sind jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Ethyl. Am meisten bevorzugt ist X NH und R^3a, R^3b und R⁵ sind jeweils H.
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b sind vorzugsweise jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN und OH. Besonders bevorzugt sind R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl und Haloalkyl. Besonders bevorzugt sind R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃. Am meisten bevorzugt sind R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils H.
m und n sind vorzugsweise jeweils unabhängig 1, 2 oder 3 und insbesondere 1 oder 2. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist m 1 und n ist 2. In einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsform ist m 2 und n ist 1.
R¹⁰ ist vorzugsweise jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Haloalkoxy und NR^3aR^3b. Besonders bevorzugt ist R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Alkoxy und NH₂. Ganz besonders bevorzugt ist R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind naturgemäß Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen mehrere und am meisten bevorzugt alle Variablen eine der hierin definierten bevorzugten oder besonders bevorzugten Bedeutungen haben.
Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen:
eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist und das andere von A und B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus -NR^3aR^3b, -C(=X)-NR^3aR^3b und NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b;
Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl und Haloalkyl;
R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl;
R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H und Alkyl;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, Alkoxy, OH und NH₂;
X jeweils unabhängig NR⁴ ist und
m und n jeweils unabhängig 1, 2 oder 3 sind.
Ganz besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen: eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist und das andere von A und B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus -NR^3aR^3b, -C(=X)-NR^3aR^3b und -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b;
Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃;
R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl und Cyclopropyl;
R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Ethyl;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃;
X jeweils unabhängig NR⁴ ist und
m und n jeweils unabhängig 1, 2 oder 3 sind.
Am meisten bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen:
eines von A und B -NH-C(=NH)-NH₂ ist und das andere von A und B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus -NH₂, -C(=NH)-NH₂ und -NH-C(=NH)-NH₂;
Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils H sind;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃ und
m und n jeweils unabhängig 1, 2 oder 3 sind.
Besonders bevorzugt sind auch Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen:
A -NR^3aR^3b ist;
B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist;
Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl und Haloalkyl;
R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl;
R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H und Alkyl;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, Alkoxy, OH und NH₂;
X jeweils unabhängig NR⁴ ist;
m 1 oder 2 ist und n 2 ist.
Besonders bevorzugt sind dabei Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen:
A -NR^3aR^3b ist;
B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist;
Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃;
R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl und Cyclopropyl;
R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Ethyl;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃;
X jeweils unabhängig NR⁴ ist;
m 1 oder 2 ist und n 2 ist.
Am meisten bevorzugt sind dabei Verbindungen der Formel (I) und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs, bei denen:
A -NH₂ ist;
B -NH-C(=NH)-NH₂ ist;
Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können;
R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils H sind;
R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃;
m 1 oder 2 ist und n 2 ist.
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (I) sind:

und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verbindung mit der Formel:
und deren pharmazeutisch annehmbare Salze, Solvate und Prodrugs.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen stellen wirksame Inhibitoren von DHS dar und sind daher insbesondere als Medikamente zur Behandlung von Krankheiten wie viralen Krankheiten, proliferativen Krankheiten, neurodegenerativen Krankheiten, Diabetes und Malaria geeignet. Insbesondere wurde überraschend gefunden, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen hohe Aktivität gegen verschiedene Viren und insbesondere gegen HIV-1 zeigen und daher zur Behandlung von virusinduzierten Infektionen, einschließlich opportunistischen Infektionen sowie von mit solchen Infektionen assoziierten Krankheiten verwendet werden können. Insbesondere zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen antivirale Effekte gegen verschiedene Retroviren.
Die Erfindung betrifft daher auch eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon zur Verwendung als Medikament zur Behandlung einer Krankheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus viralen Krankheiten, proliferativen Krankheiten, neurodegenerativen Krankheiten, Diabetes und Malaria. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung einer solchen Krankheit, bei dem eine wirksame Menge mindestens einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbares Salzes, Solvats oder Prodrug davon an einen Patienten verabreicht wird.
Beispiele für viralen Krankheiten sind retrovirale Infektionen und insbesondere lentivirale und oncoretrovirale Infectionen. Lentiviren schließen Human Immunodeficiency Virus (HIV), Equine Infectious Anemia Virus (EIAV), Maedi-Visna Virus (MVV), Caprine Arthritis Encephalitis Virus (CAEV), Bovine Immunodeficiency Virus (BIV), Feline Immunodeficiency Virus (FIV) und Simian Immunodeficiency Virus (SIV) ein. Oncoretroviren schließen Human T-Cell Leukemia Virus (HTLV) und Bovine Leukemia Virus (BLV) ein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die retrovirale Infektion eine HIV-1-Infektion.
Beispiele für proliferative Krankheiten sind Krebs, Entzündungen und Arthritis. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die proliferative Krankheit Krebs.
Ein Beispiel für eine neurodegenerative Krankheit ist Alzheimer-Krankheit.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Verbindung oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon hergerichtet in einer Form zur Verabreichung in einer Dosis von 0,001 bis 500 mg/kg Körpergewicht/Tag und vorzugsweise 0,01 bis 25 mg/kg Körpergewicht/Tag.
Die Erfindung betrifft auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon in Kombination mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.
Pharmazeutisch annehmbare Träger zur Herstellung pharmazeutischer Zusammensetzungen aus den erfindungsgemäßen Verbindungen können fest oder flüssig sein. Zusammensetzungen in fester Form schließen Pulver, Tabletten, dispergierbare Körner, Kapseln, Oblatenkapseln und Zäpfchen ein. Beispiele für feste Träger sind Magnesiumcarbonat, Magnesiumstearat, Talkum, Zucker oder Lactose. Zusammensetzungen in flüssiger Form schließen Lösungen, Suspensionen und Emulsionen ein. Beispiele für flüssige Träger sind Wasser und Wasser-Propylenglykol-Mischungen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und pharmazeutischen Zusammensetzungen können insbesondere in einer Form zur oralen, parenteralen, intranasalen, inhalatorischen, transdermalen oder subkutanen Verabreichung vorliegen. Pharmazeutische Zusammensetzungen in einer Form zur oralen Verabreichung sind besonders bevorzugt.
Zur oralen Verabreichung sind insbesondere feste Zusammensetzungen in Form von Tabletten, Pulvern, Kapseln und Medizinalkapseln sowie flüssige Zusammensetzungen in Form von Lösungen, Suspensionen und Emulsionen geeignet. Zur parenteralen Injektion oder intranasalen Verabreichung sind insbesondere flüssige Zusammensetzungen in Form von Lösungen geeignet. Aerosolzusammensetzungen zur Inhalation schließen Lösungen und Feststoffe in Pulverform ein, die in Kombination mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, beispielsweise einem inerten komprimierten Gas wie Stickstoff, vorliegen können. Geeignet sind auch feste Formen, die unmittelbar vor Gebrauch in eine flüssige Form für die orale oder parenterale Verabreichung überführt werden. Zur transdermalen Verabreichung sind insbesondere Zusammensetzungen in Form von Cremes, Lotionen, Aerosolen, Emulsionen oder in Form eines Transdermalpflasters insbesondere vom Matrix- oder Reservoirtyp geeignet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und pharmazeutischen Zusammensetzungen liegen vorzugsweise in einer Einheitsdosisform vor, die eine geeignete Menge der pharmazeutisch wirksamen Verbindung enthält, insbesondere eine wirksame Menge zur Erreichung des gewünschten pharmazeutischen Zwecks. Die Menge an pharmazeutisch wirksamer Verbindung in einer Einheitsdosisform kann beispielsweise 1 bis 100 mg, insbesondere 1 bis 50 mg und vorzugsweise 1 bis 25 mg betragen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können gegebenenfalls in Kombination (gleichzeitig oder nacheinander) mit einem oder mehreren weiteren pharmazeutisch wirksamen Verbindungen verabreicht werden.
Die Erfindung betrifft daher auch eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon zur Verwendung als Medikament zur Behandlung einer oben definierten Krankheit, wobei das Medikament in einer Form zur Verabreichung in Kombination mit mindestens einer weiteren pharmazeutisch wirksamen Verbindung hergerichtet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung einer oben definierten Krankheit, bei dem eine wirksame Menge mindestens einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbares Salzes, Solvats oder Prodrug davon in Kombination mit mindestens einer weiteren pharmazeutisch wirksamen Verbindung an einen Patienten verabreicht wird.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon in Kombination mit einer weiteren pharmazeutisch wirksamen Verbindung und gegebenenfalls einem pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.
Geeignete weitere pharmazeutisch wirksame Verbindungen sind insbesondere antivirale Wirkstoffe und vorzugsweise antivirale Wirkstoffe, die zur Behandlung von HIV-Infektionen geeignet sind. Bevorzugte weitere pharmazeutisch wirksame Verbindungen sind nukleosidische Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NRTIs), nicht-nukleosidische Reverse-Transkriptase-Inhibitoren (NNRTIs) und Proteasehemmer (PI). Besonders bevorzugt sind Kombination von mindestens zwei NRTIs mit einem NNRTI und/oder einem PI.
Als wirksame Inhibitoren von DHS sind die erfindungsgemäßen Verbindungen auch als Pflanzenschutzmittel geeignet. Die Erfindung betrifft daher auch die Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder eines Salzes oder Solvats davon als Pflanzenschutzmittel insbesondere für Weizen oder Mais.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können nach an sich bekannten Syntheseverfahren und insbesondere analog zum folgenden allgemeinen Syntheseschema und/oder den folgenden Beispielen hergestellt werden.
Eine Ringschlussreaktion zur Bildung eines Indolrings kann allgemein gemäß dem folgenden Verfahren erfolgen:
Unter Stickstoffatmosphäre wird zu einer Suspension des betreffenden o-Aminoiodbenzols, CuI (0,2 äq.) und Pd(PPh₃)₂Cl₂ (0,1 äq.) in trockenem DMF (10–15 ml/mmol) trockenes Triethylamin (30 äq.) zugefügt und danach das substituierte Alkin (3 äq.) zugetropft. Nach 17 h Rühren bei 85 °C wird die Suspension mit Ethylacetat verdünnt und mit Wasser gewaschen (3x). Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet, das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt und das Rohprodukt säulenchromatographisch an Kieselgel gereinigt.
Die Einführung einer Guanidingruppe kann allgemein gemäß dem folgenden Verfahren erfolgen:
Unter Stickstoffatmosphäre wird eine Lösung des betreffenden Alkohols, PPh₃ (1,5 äq.) und N,N’-Bis-tert-butoxycarbonylguanidin (1,5 äq.) in trockenem THF (15 ml/mmol Alkohol) auf 0 °C gekühlt und danach DIAD (1,5 äq.) zugetropft. Anschließend wird die Reaktionsmischung 3 h lang unter Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und das Rohprodukt säulenchromatographisch an Kieselgel (Petrolether 50-70/EtOAc 4:1 → 1:1) gereinigt.
Ein allgemeiner Syntheseweg zur Herstellung einer repräsentativen Verbindung der Formel (I) ist im folgenden Schema 1 dargestellt:
Schema 1
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.
Beispiele
Alle luft- oder wasserempfindlichen Reaktionen wurden in ausgeheizten Glasgefäßen unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Kommerziell erhältliche Lösungsmittel und Reagenzien wurden mit den folgenden Ausnahmen ohne weitere Aufreinigung verwendet: Dichlormethan (CH₂Cl₂) wurde über Calciumhydrid destilliert und über aktiviertem Molekularsieb gelagert. THF wurde über Kalium/Benzophenon getrocknet, unter Stickstoff destilliert und über aktiviertem Molekularsieb gelagert. Petrolether 50-70, EtOAc, CH₂Cl₂ and CH₃OH für die Chromatographie wurden vor der Verwendung destilliert. Für die Säulenchromatographie wurde Kieselgel 60, 230–400 Mesh verwendet. Für die Dünnschichtchromatographie (DC) wurden Aluminiumplatten 60 F₂₅₄ verwendet, die mit einer 0,2 mm dicken Schicht von Kieselgel mit einem Fluoreszenzindikator beschichtet waren. NMR-Spektren wurden auf 400 oder 500 MHz-Spektrometern (Bruker AMX 400, Bruker AV 400 oder Bruker DRX 500) aufgenommen. Alle ¹H und ¹³C-NMR chemischen Verschiebungen (δ) sind in Teilen pro Million (parts per million, ppm) angegeben und wurden gegen Lösungsmittelsignale kalibriert. Hochaufgelöste Massenspektren wurden mit einem VG Analytical VG/70-250F-Spektrometer (FAB, Matrix: m-Nitrobenzylalkohol) erhalten. HR-ESI-Massenspektren wurden mit einem Agilent Technologies ESI-TOF 6224-Spektrometer erhalten. IR-Spektren wurden mit einem Bruker Alpha-P IR-Spektrometer im Bereich von 400–4000^–1 cm aufgenommen. Analytische HPLC wurde mit einem VWR-Hitachi LaChromElite HPLC-System bestehend aus einer VWR-Hitachi L-2130-Pumpe, einem L-2200-Autosampler und einem Dioden-Array-Detektor L-2455 durchgeführt. Als Säule wurde eine Nucleodur^® C18 Gravity, 5 µm (Macherey-Nagel) verwendet. Die Elution erfolgte mit 100 mM Ammoniumformiat-Puffer (pH 3,0)/Acetonitril (Sigma-Aldrich, HPLC-Qualität), Eluent: 5–44% CH₃CN (0–12 min), Flussrate 1,3 ml/min, UV-Detektion bei 264 nm. Beispiel 1: 2-(2-guanidinoethyl)-5-aminomethyl-1H-indol (10)
Schritt 1:
N,N'-bis-tert-butoxycarbonylguanidinobut-3-in (27)
Unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Lösung von 3-Butin-1-ol (0,38 ml, 5,0 mmol), PPh₃ (1,5 äq.) und N,N’-Bis-tert-butoxycarbonylguanidin (1,5 äq.) in trockenem THF (75 ml) auf 0 °C gekühlt und danach DIAD (1,5 äq.) zugetropft. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 3 h lang unter Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (Petrolether 50-70/EtOAc 4:1 → 1:1) ergab 27 als farblosen Feststoff (1,36 g, 4,37 mmol, 87%).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 9,06 (s, 2H, NH₂), 3,90 (t, J = 8,3 Hz, 2H, H-1), 2,89 (t, J = 2,5 Hz, 1H, H-4), 2,44 (dt, J = 8,1, 2,9 Hz, 2H, H-2), 1,50 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,41 (s, 9H, 3·BocCH₃) ppm., ¹³C-NMR (101 MHz, CDCl₃): δ = 160,9 (C-5), 154,8 (2·BocC=O), 83,0 (C-3), 80,0 (2·BocC(CH₃)₃), 73,3 (C-4), 43,4 (C-1), 28,4 (2·BocC(CH₃)₃), 18,3 (C-2) ppm. DC: R_f-Wert 0,42 (Petrolether 50-70/EtOAc 2:1). IR (ATR): 3376, 3197, 2984, 2965, 1637, 1512, 1450, 1308, 1120, 1003, 597 cm^–1. MS (FAB): m/z = ber. 312,2 [M+H]⁺, gef. 312,3 [M+H]⁺.
Schritt 2:
O-tert-butyl-4-amino-3-iodbenzylcarbamat (24a)
Unter Stickstoffatmosphäre wurde zu einer Lösung von 4,86 g (20 mmol) 4-Amino-3-iodbenzonitril in 60 ml trockenem THF 60 ml (60 mmol, 3 äq.) 1 M BH₃·THF-Lösung zugetropft. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 4 Stunden lang unter Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden 30 ml (60 mmol, 3 äq.) 2 M HCl zugefügt und 1 h unter Rückfluss erhitzt. Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum wurde 4-Amino-3-iodbenzylamin hydrochlorid (31) als beiger Feststoff erhalten, der ohne Aufreinigung verwendet wurde.
Unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Suspension von 11 ml (80 mmol, 4 äq.) trockenem Triethylamin und 5,68 g (20 mmol) 31 in 90 ml trockenem CH₂Cl₂ auf 0 °C gekühlt. Anschließend wurden 487 mg (3,99 mmol, 0,2 äq.) DMAP und 9,20 g (42,1 mmol, 2,1 äq.) Di-tert-butyldicarbonat zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 5 h lang bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wurde mit Wasser gewaschen (3x) und die wässrige Phase mit CH₂Cl₂ reextrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (Petrolether 50-70/EtOAc 2:1) ergab 24a als blass-oranges Öl (4,99 g, 14.4 mmol, 72%).
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 7,41 (s, 1H, H-2), 7,24-7,21 (t, J = 5,8 Hz 1H, NH), 6,95 (dd, J = 8,2, 1,9 Hz, 1H, H-6), 6,68 (d, J = 8,2 Hz, 1H, H-5), 5,09 (s, 2H, NH₂), 3,91 (d, J = 6,4 Hz, 2H, BnCH₂), 1,37 (s, 9H, 3·BocCH₃) ppm. ¹³C-NMR (101 MHz, DMSO-d₆): δ = 155,6 (BocC=O), 147,2 (C-1), 137,1 (C-2), 129,8 (C-3), 128,2 (C-6), 114,1 (C-5), 82,8 (C-4), 77,6 (BocC(CH₃)₃), 42,2 (BnCH₂), 28,2 (BocC(CH₃)₃) ppm. DC: R_f-Wert 0,55 (Petrolether 50-70/EtOAc 2:1). IR (ATR): 3342, 2975, 1686, 1614, 1496, 1365, 1247, 1154, 1027, 783 cm^–1. HRMS (ESI⁺): m/z = ber. 349,0413 [M+H]⁺, gef. 349,0406 [M+H]⁺.
Schritt 3:
O-tert-butyl-3-iodo-4-(4-methylphenylsulfonylamido)-benzylcarbamat (24b)
Unter Stickstoffatmosphäre wurden zu einer Lösung von 3,00 g (8,61 mmol) 24a in 36 ml trockenem CH₂Cl₂ 2,0 ml (26 mmol, 3 äq.) trockenes Pyridin and 1,97 g (10,3 mmol, 1,2 äq.) p-Tosylchlorid zugegeben. Nach 42 h Rühren bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit CH₂Cl₂ verdünnt, mit Wasser gewaschen (3x) und die wässrige Phase mit CH₂Cl₂ reextrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (Petrolether 50-70/EtOAc 2:1) ergab 24b als oranges Öl (3,99 g, 7,93 mmol, 92%).
¹H-NMR (400 MHz, DMSO-d₆): δ = 9,61 (s, 1H, tosNH), 7,67 (s, 1H, H-2), 7,58 (d, J = 7,8 Hz, 2H, H-2’, H-6’), 7,36 (d, J = 7,8 Hz, 3H, H-3’, H-5’, BocNH), 7,13 (d, J = 8,4 Hz, 1H, H-5), 6,90 (d, J = 8,4 Hz, 1H, H-6), 4,07-3,99 (m, 2H, BnCH₂), 2,38 (s, 3H, TosCH₃), 1,38 (s, 9H, 3·BocCH₃) ppm. ¹³C-NMR (101 MHz, DMSO-d₆): δ = 156,8 (BocC=O), 143,5 (C-4’), 141,4 (C-1), 138,2 (C-3), 138,0 (C-2), 129,8 (C-3’, C-5’), 128,5 (C-1’), 127,7 (C-5), 127,3 (C-6), 127,1 (C-2’, C-6’), 99,8 (C-4), 78,6 (BocC(CH₃)₃), 42,6 (BnCH₂), 28,4 (BocC(CH₃)₃), 21,4 (tosCH₃) ppm. DC: R_f-Wert 0,43 (Petrolether 50-70/EtOAc 2:1). IR (ATR): 3325, 2976, 2930, 2217, 1688, 1487, 1332, 1246, 1157, 664, 548 cm^–1. HRMS(ESI⁺): m/z = ber. 525,0321 [M+Na]⁺, gef. 525,0322 [M+Na]⁺.
Schritt 4:
5-(O-tert-butoxycarbonyl)aminomethyl-2-(2-N,N'-bis-tert-butoxycarbonylguanidinoethyl)-1-N-(4-toluolsulfonyl)-indol (30b)
Variante A:
Unter Stickstoffatmosphäre wurde zu einer Suspension von 24b (500 mg, 0,995 mmol), CuI (0,2 äq.) und Pd(PPh₃)₂Cl₂ (0,1 äq.) in trockenem DMF (10 ml) trockenes Triethylamin (30 äq.) zugefügt und danach 3-Butin-1-ol (3 äq.) zugetropft. Nach 17 h Rühren bei 85 °C wurde die Suspension mit Ethylacetat verdünnt und mit Wasser gewaschen (3x). Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (CH₂Cl₂/CH₃OH 99:1 → 19:1) ergab 5-(O-tert-butoxycarbonyl)aminomethyl-2-(2-hydroxyethyl)-1-N-(4-toluolsulfonyl)-indol (29b) als blass-gelbes Öl (399 mg, 0,898 mmol, 90%).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 7,94 (d, J = 8,2 Hz, 1H, H-7), 7,66 (d, J = 8,2 Hz, 2H, H-2', H-6'), 7,34 (d, J = 8,1 Hz, 3H, H-3', H-5', NH), 7,30 (s, 1H, H-4), 7,14 (d, J = 8,7 Hz, 1H, H-6), 6,59 (s, 1H, H-3), 4,77 (t, J = 5,5 Hz, 1H, OH), 4,15 (d, J = 5,9 Hz, 2H, BnCH₂), 3,76 (dt, J = 6,4 Hz, J = 9,5 Hz, 2H, H-9), 3,14 (t, J = 6,6 Hz, 2H, H-8), 2,30 (s, 3H, TosCH₃), 1,38 (s, 9H, 3·BocCH₃) ppm. ¹³C NMR (101 MHz, CDCl₃): δ = 156,1 (BocC=O), 144,9 (C-4'), 138,9 (C-2), 134,4 (C-7a), 130,4 (C-3', C-5'), 129,4 (C-3a), 126,0 (C-2', C-6'), 122,8 (C-5), 119,2 (C-4), 110,1 (C-3), 75,2 (BocC(CH₃)₃), 59,5 (C-9), 43,0 (BnCH₂), 32,2 (C-8), 28,4 (BocC(CH₃)₃), 21,3 (TosCH₃) ppm. DC: R_f-Wert 0,37 (CH₂Cl₂/CH₃OH 19:1). IR (ATR): 3400, 3054, 2977, 2930, 1510, 1469, 1364, 1090, 961, 670 cm^–1. HRMS (ESI⁺): m/z = ber. 467,1617 [M+Na]⁺, gef. 467,1615 [M+Na]⁺.
Unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Lösung von 29b (399 mg, 0,897 mmol), PPh₃ (1,5 äq.) und N,N’-Bis-tert-butoxycarbonylguanidin (1,5 äq.) in trockenem THF (13,5 ml) auf 0 °C gekühlt und danach DIAD (1,5 äq.) zugetropft. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 3 h lang unter Rückfluss erhitzt und das Lösungsmittel im Vakuum entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (Petrolether 50-70/EtOAc 4:1 → 1:1) ergab 30b als blass-gelbes Öl (585 mg, 0,853 mmol, 95%).
Variante B:
Unter Stickstoffatmosphäre wurde zu einer Suspension von 24b (500 mg, 0,995 mmol), CuI (0,2 äq.) und Pd(PPh₃)₂Cl₂ (0,1 äq.) in trockenem DMF (15 ml) trockenes Triethylamin (30 äq.) zugefügt und danach 27 (3 äq.) zugetropft. Nach 17 h Rühren bei 85 °C wurde die Suspension mit Ethylacetat verdünnt und mit Wasser gewaschen (3x). Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (Petrolether 50-70/EtOAc 4:1 → 1:1) ergab 30b als blass-gelbes Öl (372 mg, 0,543 mmol, 55%).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 9,12 (s, 2H, NH₂), 8,01 (d, J = 8,6 Hz, 1H, H-7), 7,71 (d, J = 8,2 Hz, 2H, H-2', H-6'), 7,37-7,30 (m, 3H, H-3', H-5’, NH), 7,29 (s, 1H, H-4), 7,18 (dd, J = 8,8, 1,2 Hz, 1H, H-6), 6,50 (s, 1H, H-3), 4,20 (t, J = 6,3 Hz, 2H, H-9), 4,14 (d, J = 5,9 Hz, 2H, BnCH₂), 3,23 (t, J = 5,8 Hz, 2H, H-8), 2,30 (s, 3H, TosCH₃), 1,41 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,38 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,19 (s, 9H 3·BocCH₃) ppm. ¹³C-NMR (101 MHz, CDCl₃): δ = 160,0 (BocC=O), 156,1 (BocC=O), 154,5 (C-10), 145,6 (C-4'), 138,8 (C-2), 135,5 (C-3a), 135,5 (C-1'), 130,5 (C-3’, C-5'), 130,0 (C-7a), 129,9 (C-5), 126,3 (C-2’, C-6’), 123,9 (C-6), 119,0 (C-4), 114,3 (C-7), 110,8 (C-3), 84,7 (BocC(CH₃)₃), 83,9 (BocC(CH₃)₃), 78,3 (BocC(CH₃)₃), 43,6 (BnCH₂), 44,2 (C-9), 28,5 (BocC(CH₃)₃), 28,1 (C-8), 27,5 (BocC(CH₃)₃), 21,4 (TosCH₃) ppm. DC: R_f-Wert 0,42 (Petrolether 50-70/EtOAc 2:1). IR (ATR): 3378, 2931, 1709, 1607, 1504, 1471, 1443, 1365, 1282, 1162, 811, 545 cm^–1. HRMS (FAB): m/z = ber. 686,3 [M+H]⁺, gef. 686,5 [M+H]⁺.
Schritt 5:
5-(O-tert-butoxycarbonyl)aminomethyl-2-(2-N,N'-bis-tert-butoxycarbonylguanidinoethyl)-1H-indole (30a)
Variante A:
Unter Stickstoffatmosphäre wurde eine Lösung von 59 mg (86 µmol) 30b in 3 ml trockenem Methanol mit 600 mg (15 mmol) NaOH versetzt. Die viskose Reaktionsmischung wurde 40 h lang bei Raumtemperatur gerührt. Nach Verdünnung mit EtOAc wurde die Lösung mit Wasser gewaschen (3x) und die wässrige Phase mit EtOAc reextrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (CH₂Cl₂/CH₃OH 19:1 → 9:1) ergab 30a als farblosen Feststoff (43 mg, 82 µmol, 95%).
Variante B:
Unter Stickstoffatmosphäre wurde zu einer Susupension von 306 mg (0,878 mmol) 24a and 77 mg (3,5mol%) Pd EnCat^® TPP30 (0,4 mmol Pd/1 g) in 8 ml trockenem CH₃CN 0,21 ml (1,37 mmol, 1,5 äq.) DBU gegeben und anschließend 410 mg (1,37 mmol, 1,5 äq.) 27 zugefügt. Die Reaktionsmischung wurde 17 h unter Rückfluss erhitzt und nach Abkühlung auf Raumtemperatur filtriert. Der Rückstand wurde mit CH₂Cl₂ und CH₃OH gewaschen und das Filtrat im Vakuum aufkonzentriert. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (CH₂Cl₂/CH₃OH 99:1 → 19:1) ergab O-tert-butyl-4-amino-3-(4-N,N'-bis-tert-butoxycarbonylguanidinobut-1-in-1-yl)-benzylcarbamat (28b) als farblosen Feststoff (237 mg, 0,446 mmol, 51%).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 9,08 (s, 2H, Guanidin-NH₂), 7,17 (t, J = 5,9 Hz, 1H, NH), 6,96 (s, 1H, H-2), 6,89 (d, J = 8,2 Hz, 1H, H-6), 6,60 (d, J = 8,2 Hz, 1H, H-5), 5,13 (s, 2H, NH₂), 4,01 (t, J = 7,7 Hz, 2H, H-10), 3,90 (d, J = 5,9 Hz, 2H, BnCH₂), 2,74 (t, J = 7,0 Hz, 2H, H-9), 1,49 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,41 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,37 (s, 9H, 3·BocCH₃) ppm. ¹³C-NMR (101 MHz, CDCl₃): δ = 162,8 (C-11), 159,4 (BocC=O), 155,6 (BocC=O), 153,9 (BocC=O), 148,1 (C-4), 130,4 (C-2), 128,3 (C-6), 127,3 (C-1), 113,6 (C-5), 106,0 (C-3), 91,4 (C-8), 83,7 (BocC(CH₃), 79,0 (C-7), 77,8 (BocC(CH₃), 77,6 (BocC(CH₃), 43,2 (C-10), 42,7 (BnCH₂), 28,3 (BocC(CH₃), 28,0 (BocC(CH₃), 27,5 (BocC(CH₃), 19,2 (C-9) ppm. DC: R_f-Wert 0,55 (CH₂Cl₂/CH₃OH 9:1). IR (ATR): 3373, 2976, 1709, 1608, 1502, 1365, 1245, 1141, 1004, 744 cm^–1. HRMS (ESI⁺): m/z = ber. 532,3135 [M+H]⁺, gef. 532,3136 [M+H]⁺.
Unter Stickstoffatmosphäre wurde zu einer Suspension von 214 mg (0,402 mmol) 28b und 80 mg (0,44 mmol, 1,1 äq.) Cu(OAc)₂ in 11 ml trockenem 1,2-Dichlorethan 19 mg (0,48 mmol, 1,2 äq.) KH zugegeben. Anschließend wurde die Reaktionsmischung 4 d lang bei 70 °C gerührt. Säulenchromatographische Reinigung des Rohprodukts an Kieselgel (CH₂Cl₂/CH₃OH 99:1 → 9:1) ergab 30a als blass-gelben Feststoff (123 mg, 0,230 mmol, 57%).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 10,94 (s, 1H, NH-1), 7,27 (brs, 2H, H-4, BocNH), 7,22 (d, J = 8,2 Hz, 1H, H-7), 6,92 (d, J = 8,2 Hz, 1H, H-6), 6,17 (s, 1H, H-3), 4,15 (d, J = 6,3 Hz, 1H, BnCH₂), 3,52 (t, J = 7,9 Hz, 2H, H-9), 2,90 (brs, 2H, H-8), 1,42 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,38 (s, 9H, 3·BocCH₃), 1,29 (s, 9H, 3·BocCH₃) ppm. ¹³C-NMR (101 MHz, CDCl₃): δ = 160,9 (C-10), 155,7 (2·BocC=O), 136,9 (C-2), 135,1 (C-7a), 130,4 (C-5), 128,1 (C-3a), 120,2 (C-6), 117,7 (C-4), 110,4 (C-7), 99,0 (C-3), 77,5 (C-9), 44,0 (BnCH₂), 28,3 (2·C-BocC(CH₃), 28,1 (C-8) ppm. DC: R_f-Wert 0,28 (CH₂Cl₂/CH₃OH 9:1). IR (ATR): 3281, 2930, 1683, 1632, 1486, 1390, 1146, 966, 776 cm^–1. HRMS (FAB): m/z = ber. 532,3135 [M+H]⁺, gef. 532,3122 [M+H]⁺.
Schritt 6:
2-(2-guanidinoethyl)-5-aminomethyl-1H-indol (10)
In einem 25 ml-Rundkolben wurden 55 mg (0,10 mmol) 30a in 8 ml CH₃CN/2 M HCl (1:1) gelöst. Nach 28 h Rühren bei Raumtemperatur wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Das Rohprodukt wurde an RP-Kieselgel mit Wasser als Eluent säulenchromatographisch gereinigt. Gefriertrocknung der Produktfraktionen ergab das Hydrochlorid von 10 als blass-rosa Feststoff (22 mg, 73 µmol, 73%).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ = 11,37 (s, 1H, NH-1), 8,33 (s, 3H, BnNH₂, Guanidin-NH), 7,86 (t, J = 5,8 Hz, 1H, Guanidin-NH), 7,54 (s, 1H, H-4), 7,32 (d, J = 8,7 Hz, 1H, H-7), 7,13 (dd, J = 8,3, 1,7 Hz, 1H, H-6), 6,27 (s, 1H, H-3), 4,01 (dt, J = 5,8, 5,8 Hz, 2H, BnCH₂), 3,52 (dt, J = 6,9, 6,3 Hz, 2H, H-9), 2,94 (t, J = 7,3 Hz, 2H, H-8) ppm. ¹³C-NMR (101 MHz, CDCl₃): δ = 156,9 (C-10), 136,9 (C-2), 135,4 (C-7a), 127,9 (C-3a), 123,8 (C-5), 120,8 (C-6), 120,4 (C-4), 110,7 (C-7), 99,1 (C-3), 58,7 (C-9), 42,6 (BnCH₂), 28,8 (C-8) ppm. IR (ATR): 3326, 3232, 3052, 2923, 1683, 1486, 1309, 1164, 967, 804, 641 cm^–1. HRMS (FAB): m/z = ber. 232,1557 [M+H]⁺, gef. 232,1552 [M+H]⁺.
Beispiel 2:
DHS-Aktivitäts-Assay
Überexpression und Aufreinigung von His-DHS Der pTricHis-DHS-Klon (Sommer et al., J. Biomol. Screening 2004, 9, 434–438) wurde zur Herstellung von rekombinantem DHS verwendet. Eine 1-Liter-Kultur von LB-Ampicillin-Medium wurde mit einer 50 ml-Übernachtkultur von E. coli BL21 (DE3) angeimpft, die mit pTricHis-DHS transformiert und bei 37 °C bis zu einem O.D.-Wert bei 600 nm von 0,6 to 0,8 (~3 h) wachsen gelassen worden war. Die Tre-Rekombinase-Genexpression wurde durch Zugabe 0.5 mM IPTG induziert, und die Kultur für weitere 4 h bei 37 °C wachsen gelassen. Anschließend wurden die Bakterien durch Zentrifugation (10 min, 5000 g, 4 °C) geerntet und bei –80 °C gelagert.
Das Zellpellet wurde in 30 ml Lysepuffer (50 mM Tris pH 8, 300 mM NaCl, 30 mM Imidazol) resuspendiert and durch Ultraschall lysiert. Die lösliche Fraktion wurde durch 15 min Zentrifugation bei 12000 rpm abgetrennt. Der Überstand wurde mit 1 ml Bettvolumen pufferäquilibrierter Ni-NTA-Beads versetzt und 1 h unter leichtem Schütteln bei 4 °C inkubiert. Die Beads wurden in eine Säule gepackt und mit einem ersten Waschpuffer (50 mM Tris pH 8, 300 mM NaCl, 30 mM Imidazol) und einem zweiten Waschpuffer (50 mM Tris pH 8, 300 mM NaCl, 50 mM Imidazol) gewaschen. Das Protein wurde mit Elutionspuffer (50 mM Tris pH 8, 300 mM NaCl, 300 mM Imidazol) eluiert. Das gereinigte His-DHS-Protein wurde mittels SDS-PAGE analysiert, gegen Dialysepuffer (300 mM Glycin/NaOH pH 9, 10% Glycerin) dialysiert and und bei –20 °C gelagert.
Überexpression und Aufreinigung von GST-eIF-5A
Der pGEX-eIF5A-Klon (Sommer et al., J. Biomol. Screening 2004, 9, 434–438) wurde zur Herstellung des eIF-5A-Proteins verwendet. Die GST-eIF5A-Überexpression wurde wie oben für die Überexpression von His-DHS durchgeführt.
IPTG-induziertes Zellpellet wurde in 40 ml Lysepuffer (10 mM PBS pH 7,4, 1 mM DTT, 5 mM EDTA, 2,6 mM MnCl₂, 26 mM MgCl₂) mit 0,5 µg/ml DNAse- und Proteaseinhibitoren (0,1 mM PMSF, 2 µg/ml Leupeptin, 2 µg/ml Aprotinin) resuspendiert und durch Ultraschall lysiert. Das Gesamtlysat wurde 1% Triton X-100 (verdünnt in 1x PBS) versetzt und 1 h bei 4 °C unter leichtem Schütteln inkubiert. Die lösliche Fraktion wurde durch 15 min Zentrifugation bei 12000 rpm abgetrennt. Der Überstand wurde mit 1 ml Bettvolumen pufferäquilibrierter GSH-Beads versetzt und 1–2 h unter leichtem Schütteln bei 4 °C inkubiert. Die Beads wurden in eine Säule gepackt und mit 100 ml eines ersten Waschpuffers (50 ml PBS pH 7,4, 1 mM DTT, 5 mM EDTA) und 150 ml eines zweiten Waschpuffers (50 mM Tris pH 8, 200 mM NaCl, 5 mM EDTA) gewaschen. Das Protein wurde mit Elutionspuffer (50 mM Tris-HCl, 200 mM NaCl, 20 mM reduziertes Glutathion, pH 8.0) eluiert. Die aufgereinigten Proteinfraktionen wurden gegen Faktor Xa-Spaltungspuffer (50 mM Tris-HCl, 100 mM NaCl, 1 mM CaCl₂) dialysiert. Faktor Xa-Spaltung und Endreinigung des eIF-5A wurden wie von Sommer et al. (a.a.O.) beschrieben durchgeführt. eIF-5A wurde gegen Assaypuffer (300 mM Glycin/ NaOH pH 9) dialysiert und bei –20 °C gelagert.
DHS-Aktivitäts-Assay
Die Desoxyhypusinesynthase-Reaktion wurde grundsätzlich wie von Bevec et al. (FEBS Lett. 1996, 378, 195–198) beschrieben durchgeführt. Die Reaktionsmischung enthielt 5 µg eIF5A-Vorläuferprotein, 3 µg DHS und 2 µCi [³H]-Spermidin (32,4 Ci/mmol) in einem Gesamtvolumen von 200 µl Reaktionspuffer (300 mM Glycin-NaOH, pH 9.0, 1 mM NAD⁺, 1 mM DTT, 50 µg/ml BSA). Die enzymatische Reaktion wurde in Gegenwart der Verbindung der Formel (I) bzw. in Gegenwart von DMSO als Lösungsmittel-Kontrolle durchgeführt. Nach 1 h bei 37 °C wurde die Reaktion durch Zugabe von 200 µL 20 mM Spermidin in PBS gestoppt und auf eine Millipore GSWPO2500-Nitrocellulose-Membran transferiert, die zuvor 1 h lang mit 20 mM Spermidin/PBS geblockt worden war. Die Reaktionsmischung wurde unter vermindertem Druck filtriert und anschließend die Membran mit 5 mL PBS gewaschen. Schließlich wurde die Membran an der Luft getrocknet und das Tritium-Signal in einem Flüssig-Szintillationszähler gemessen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und insbesondere die Verbindung 2-(2-guanidinoethyl)-5-aminomethyl-1H-indol (10) zeigten eine deutliche dosisabhängige Inhibition von DHS.
In vitro-Inhibition der HIV-1-Replikation
PM1-Zellen und HIV-1-Isolat BaL wurden vom NIH AIDS Research and Reference Reagent Program erhalten. PM1-Zellen wurden in RPMI (Invitrogen) mit 10% FCS (Biochrom AG), 100 units/ml Penicillin und 100 mg/ml Streptomycin (Invitrogen) gehalten.
PM1-Zellen wurden in Gegenwart der Verbindung der Formel (I) bzw. in Gegenwart von DMSO als Lösungsmittel-Kontrolle 8 bis 10 Tage lang präinkubiert und entsprechend der Kulturdichte gesplittet. Anschließend wurden die Zellen mit dem Makrophagen-tropen (R5) HIV-1-Stamm BaL (Gartner et al. Science 1986, 233, 215–219) infiziert.
Für die Infektion wurden etwa 3·10⁶ Zellen ohne die Verbindung der Formel (I) in 500 μl Kulturmedium resuspendiert und 3 h bei 37 °C mit 3 ng HIV-1-Virusstamm inkubiert. Nach der Infektion wurden die Zellen zweimal mit PBS gewaschen und in Gegenwart der Verbindung der Formel (I) bzw. in Gegenwart von DMSO als Lösungsmittel-Kontrolle weiter inkubiert. An Tag 3 nach der Infektion wurde das Kulturmedium ersetzt und die Zellen gesplittet. An Tag 7 nach der Infektion wurden die p24-Level im Überstand durch Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA, Innogenetics NV) bestimmt. Parallel wurde die Zellviabilität mittels AlamarBlue (AbD Serotec) getestet. Für jede getestete Konzentration wurden mindestens sechs unabhängige Infektionen durchgeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

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M. Bacher et al., J. Exp. Med. 2008, 205, 1593–1599 [0006]
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Bevec et al. (FEBS Lett. 1996, 378, 195–198) [0097]
Gartner et al. Science 1986, 233, 215–219 [0100]

Claims

Verbindung der Formel (I):
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, wobei: A und B jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus -NR^3aR^3b, -C(=X)-NR^3aR^3b und -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b, wobei mindestens eines von A und B -C(=X)-NR^3aR^3b oder -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist; Q eine zweifach substituierte Aryl- oder Heteroarylgruppe ist, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist; R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Alkoxy und Haloalkoxy; R^3a und R^3b unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl und Heteroarylalkyl, wobei jedes Alkyl, Aryl, Arylalkyl, Cycloalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl und Heteroarylalkyl unsubstituiert oder gegebenenfalls mit einer oder mehreren Einheiten substituiert sein kann, die gleich oder verschieden sein können, wobei jede Einheit unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Alkoxy und Haloalkoxy; R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl; R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl, Heteroarylalkyl, CN, OH, Alkoxy, Haloalkoxy und NR^3aR^3b, wobei jedes Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl, Heteroarylalkyl, Alkoxy und Haloalkoxy unsubstituiert oder gegebenenfalls mit einer oder mehreren Einheiten substituiert sein kann, die gleich oder verschieden sein können, wobei jede Einheit unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, Aryl, Arylalkyl, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl, Heteroaryl, Heteroarylalkyl, CN, OH, Alkoxy, Haloalkoxy und NR^3aR^3b; X jeweils unabhängig NR⁴, O oder S ist und m und n jeweils unabhängig 1 bis 5 sind.
Verbindung nach Anspruch 1, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der Q eine optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituierte zweifach substituierte Heteroarylgruppe ist, bei der vorzugsweise mindestens eines der Ringatome Stickstoff ist.
Verbindung nach Anspruch 1 und 2, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der Q eine zweifach substituierte Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrrolyl, Furanyl, Thienyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Isoxazolyl, Isothiazolyl, Triazolyl, Oxadiazolyl, Thiadiazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Triazinyl, Imidazothiazolyl, Indolyl, Benzofuranyl, Benzothienyl, Benzimidazolyl, Indazolyl, Imidazopyridyl, Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Thienopyridyl, Thienopyrimidyl, Benzofurazanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl und Phthalazinyl ist, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der Q eine zweifach substituierte Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pyrrolyl, Imidazolyl, Oxazolyl, Indolyl, Benzimidazolyl und Benzoxazolyl ist, die optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:

wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der mindestens eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist und insbesondere eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b und das andere von A und B -NR^3aR^3b oder -C(=X)-NR^3aR^3b ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der X NR⁴ ist, R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl und R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H und Alkyl, insbesondere X NR⁴ ist, R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl und Cyclopropyl und R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Ethyl und am meisten bevorzugt X NH ist und R^3a, R^3b und R⁵ jeweils H sind.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN und OH, insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl und Haloalkyl, besonders bevorzugt jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃ und am meisten bevorzugt jeweils H sind.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der m und n vorzugsweise jeweils unabhängig 1, 2 oder 3 und insbesondere 1 oder 2 sind.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der R¹⁰ vorzugsweise jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Haloalkoxy und NR^3aR^3b, insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, OH, Alkoxy und NH₂ und am meisten bevorzugt jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der: eines von A und B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b ist und das andere von A und B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus -NR^3aR^3b, -C(=X)-NR^3aR^3b und -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b und insbesondere eines von A und B -NH-C(=NH)-NH₂ ist und das andere von A und B ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus -NH₂, -C(=NH)-NH₂ und -NH-C(=NH)-NH₂; Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können; R^1a, R^1b, R^2a und R^2b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl und Haloalkyl, insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃ und am meisten bevorzugt jeweils H sind; R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl und insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl und Cyclopropyl; R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H und Alkyl und insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Ethyl; R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, Alkoxy, OH und NH₂ und insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃; X jeweils unabhängig NR⁴ ist und m und n jeweils unabhängig 1, 2 oder 3 sind.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon, bei der: A -NR^3aR^3b und insbesondere -NH₂ ist; B -NR⁵-C(=X)-NR^3aR^3b und insbesondere -NH-C(=NH)-NH₂ ist; Q ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei diese Gruppen jeweils optional zusätzlich mit einem oder mehreren Substituenten R¹⁰ substituiert sein können; R^1a, R^1b, R^2a und R^2a jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl und Haloalkyl, insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃ und am meisten bevorzugt jeweils H sind; R^3a und R^3b jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Alkyl und Cycloalkyl und insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl, Ethyl und Cyclopropyl; R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H und Alkyl und insbesondere jeweils unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Methyl und Ethyl; R¹⁰ jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Haloalkyl, CN, Alkoxy, OH und NH₂ und am meisten bevorzugt jeweils unabhängig ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Methyl, Ethyl, Cyclopropyl und CF₃; X jeweils unabhängig NR⁴ ist; m 1 oder 2 ist und n 2 ist.
Verbindung nach Anspruch 1 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon.
Verbindung nach Anspruch 1 mit der Formel:
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon in Kombination mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon in Kombination mit einer weiteren pharmazeutisch wirksamen Verbindung enthält.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Solvat oder Prodrug davon oder pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 17 oder 18 zur Verwendung als Medikament zur Behandlung einer Krankheit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus viralen Krankheiten, proliferativen Krankheiten, neurodegenerativen Krankheiten, Diabetes und Malaria und insbesondere zur Behandlung von HIV-Infektion.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 oder eines Salzes oder Solvats davon als Pflanzenschutzmittel insbesondere für Weizen oder Mais.