DE2405895A1 - In der 2-stellung substituierte derivate von cyclischem adenosinmonophosphat und deren salze, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltende arzneipraeparate - Google Patents

Description

" In der 2-Stellung substituierte Derivate von cyclischer^ Adenosinmonophosphat und deren Salze, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneipräparate "

Priorität:

7. Februar 1973, V.St.A., Nr. 330 306

Die Erfindung betrifft in der 2-Stellung substituierte Derivate von cyclischen^ Adenosinmonophosphat und deren Salze, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneipräparate,

Cyclisches Adenosinmonophosphat (c-AMP) ist ein intrazellulärer sekundärer Bote (second messenger), der die Wirkung einer Reihe von verschiedenen Hormonen beeinflusst; vgl. Sutherland, "Cyclic AMP", Am. Rev. Biochem., Bd. 37 (1968), S. 149. Nach der Theorie von Sutherland beeinflussen Hormone mit Primärwirkung (first messenger), wie Epinephrin und Norepinephrin, die an den Zellwänden oder innerhalb der Zellwände lokalisierte Adenylcyclase, wobei nach Empfangen eines extrazellulären Hormonsignals aus Adenosintriphosphat intrazellulär cyclisches AMP gebildet wird. Das gebildete cyclische AMP v/i rkt wiederum als· sekundärer Bote

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und stimuliert intrazelluläre Funktionen, die den "Zielzellen" des Hormons eigen sind. So wurde festgestellt, daß cyclisches AMPProteinkinasen aktiviert, die wiederum physiologische \Ιχτ-kungen hervorrufen, beispielsweise Muskelkontraktion, Glycogenolyse, Steroidsyntheseund Lipolyse.- Ein spezielles Beispiel für die Vermittlerrolle von c-AMP bei der Steroidsynthese ist die zelluläre Biosynthese und Absonderung von Corticosteroiden, die durch c-AMP. hervorgerufen wird, das nach Empfang eines extrazellulären, durch das Peptidhormon ACTH bewirkten Signals durch Adenylcyclase innerhalb der Zeliwände der Nebennierenrinde gebildet wird.

Um die vielseitige Rolle von _C-AMP bei biologischen Vorgängen noch weiter zu erläutern, werden im folgenden verschiedene Stoffwechselreaktionen bzw. Wirkstoffe aufgezählt, bei denen c-AMP beteiligt ist oder eine Mittlerrolle spielt: Glucagon, Vasopressin, luteinisierendes Hormon, thyreotropes Hormon, Insulin, UDPG-a-Transglucosylase, Phosphofructokinase, Tryptophanpyrrolase, Ketogenese, Aminosäureeinbau in Leberproteine, Einbau von Acetat in Fettsäuren und Cholesterin in' der Leber, Umwandlung von Lactat in Glucose (Gluconeogenesc), Freisetzung von Amylase und Wasser, lonenpermeabilität, Zuckertransport, Säuresekretion in der Magenschleimhaut, Hemmung der

Thrombocyten
Aggregation von~~\/^~ Blutkörperchen, Repression von Kataboliten, Verstärkung der antiviralen Aktivität von Interferon, Hemmung von HeLa- und Stamm L-Zellen in Kulturen und Stimulierung der Antikörperbildung (immunologische Mechanismen).

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Γ ~1

Die sogenannten adrenergisehen Wirkungen von vielen Hormone und Arzneistoffen sind ebenfalls auf intrazelluläre Wirkungen von cyclischem AMP zurückzuführen, dessen Konzentration durch die Adenylcyclase und Cyclonucleotid -Phosphodiesterase kontrolliert wird. Neuere Untersuchungen haben ergeben, daß die physiologische Wirkung von cyclischem AIiP zumindest teilweise auf die Aktivierung von spezifischen Proteinkinasen durch das cyclische AMP zurückzuführen ist, beispielsweise in aus dem Zentralnervensystem isolierten Neurotubuli.

Nachdem die wichtige Rolle des cyclischen MP immer mehr erkannt wurde, wurde vorgeschlagen, es bei Störungen von zellulären Vorgängen zu verabfolgen. Beispielsweise wird angenommen, daß Asthma durch einen genetisch bedingten Mangel an Adenylcyclase verursacht werden kann. Als Folgeerscheinung dieses Mangels ergibt sich eine verminderte B'ähigkeit, intrazellulär ATP zu cyclischem Adenosinmonophosphat zu verarbeiten.

Cyclisches AMP wird jedoch in vivo durch Phosphodiesterase-Enzyme abgebaut, die die Hydrolyse des cyclischen Purinnucl'eotids zu 5'-Adenosinmonophosphat katalysieren, was mit einem Funktionsverlust verbunden ist. Dementsprechend wurde vorgeschlagen, substituierte cyclische AI-IP-Analoge, die gegen den Ab-• bau durch Phosphodiesterasen widerstandsfähiger als natürlich vorkommende cyclische Nucleotide sind, aber trotzdem die biologische Aktivität der natürlichen Nucleotide -aufweisen, zur Behandlung von Störungen von zellulären Prozessen zu verabfolgen. Durch solche c-AMI⁵-Analoge sollten beispielsweise die gewünschten Konzentrationen von cyclischem Nucleotidmonophosphat mit ,

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niedrigeren Dosen, als sie beim C-AMP selbst nötig sind, aufrechterhalten werden können. Außerdem sollte die unterschiedliche Spezifität der Phosphodiesterase gegen cyclische Nucleotide von stark unterschiedlicher Struktur die Verwertbarkeit dieser Verbindungen vergrößern, die von Diesterasen mit stark unterschiedlicher Spezifität verschieden stark angegriffen werden.

Nach Sutherland et al., Circulation, Bd. 37 (1963), S. 279, ist die pharmakologische Wirkung von Theophyllin auf die Fähigkeit dieser Verbindung, die Wirkung von Phosphodiesterasen zu hemmen, zurückzuführen. Theophyllin wurde deshalb anstelle von die Adenylcyclase stimulierenden Hormonen, wie Epinephrin und Norepinephrin, als herzstimulierendes Mittel nach Herzstillstand und als Bronchiendilatator bei hartnäckigen Bronchitisfällen verwendet. Theophyllin hemmt jedoch die Phosphoüiesterase nicht selektiv, sondern bewirkt eher eine allgemeine Stimulierung des Zentralnervensystems. Deshalb kann die Verwendung von Theophyllin nervöse Störungen und Reizzustände sov.de kardiovaskuläre Wirkungen, wie raschen Herzschlag, hervorrufen. Außerdem zeigt die Hemmwirkung von Theophyllin auf die Phosphodiesterase nicht die gewünschte Stärke. Infolgedessen muß es in größeren Mengen verwendet werden, die natürlich die vorgenannten unerwünschten Wirkungen verstärken.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, Derivate von cyclischen! AMP zur Verfügung zu stellen, die durch Phosphodiesterasen nicht abgebaut v/erden und diese Enzyme hemmen und zwar vorzugsweise selektiv. Außerdem sollen diese Verbindungen die Steroidsynthese

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in der Nebenniere und die Proteinkinasen aktivieren.

Gegenstand der Erfindung sind in der 2-Stellung substituierte Derivate von cyclischem Adenosinmonophosphat der allgemeinen Formel I

(D

in der X ein Stickstoffatom oder ein N-Oxid bedeutet, Y ein Stickstoffatom oder einen ^CR₁-Rest bedeutet, v/obei R₁ einen

ι TriliaJ.Qaenme.thvl/ Alkyl-, Phenyl-, 2-C₅H^N-ReSt, dieVHO-, HS- oder R₂S-Gruppe ist und Ώ-2 einen Alkyl- oder Aralkylrest darstellt, Z die HpN- oder HO-Gruppe und R ein Wasserstoffatom, die HO- oder R'O-Gruppe bedeutet, wobei R¹ einen Cj^g-Acylrest darstellt, mit der Maßgabe, daß Z nur dann die HO-Gruppe bedeutet, wenn X und Y jeweils ein Stickstoffatom darstellen, und daß X nur dann ein N-Oxid bedeutet, wenn Y ein Stickstoffatom und Z die H₂N-Gruppe darstellt, sowie die Salze dieser Verbindungen.

Beispiele für Salze sind Ammonium-, Alkalimetall- oder Alkyl-

vsOV/ie die Alkylteile' in AralkylrestenJ aminsalze. Die Alkylres'tev weisen im allgemeinen 1 bis 8 und

vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatome auf.

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Die. Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in der 4-Stellung substituierte 5-Aminoimidazolnucleotide einem Ringschluß unterzogen werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I wird durch die folgenden beiden Reaktionsschemata erläutert, in denen ^I!Rcp" 1-ß-D-Ribofuranosyl-3,5-cyclophosphat bedeutet. Die Symbole X, Y und Z haben die vorstehende Bedeutung. Im Reaktionsschema A bedeuten X ein Stickstoffatom, Y den >CR₁-Rest und Z die H₂N-Gruppe. St bedeutet die Äthylgruppe.

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Reaktionsschema A

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" CP CONH₂

or OC(-N N)-

« OH

= R, * SH

Γ '

Als Ausgangsverbindung wird gemäß vorstehendem Reaktionsschema 5-Amino-1-ß-D-Ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 1) verv/endet. Diese Verbindung kann durch katalytisch© Hydrierung von N-Alkoxy-5-amino-1-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxäraidin-3^f,S'-cyclophosphat hergestellt werden.

Die Verbindung 1 kann durch Behandlung mit einer Carbonsäure oder einem Aldehyd einem Ringschluß unterzogen werden. Beispielsweise führt eine Behandlung mit niederen Alkylorthoestern von niederen Alkylcarbonsäuren bei hohen Temperaturen, (oberhalb

100⁰C bis zum Siedepunkt der Orthoester, vorzugsweise etwa 130 bis 150⁰C) unter Ausschluß von Wasser und unter Verwendung eines Lösungsmittels, wie Dimethylsulfoxid, zu Derivaten von cyclischem AMP mit niederen Alkylsubstituenten in der 2-Stellung. Durch Umsetzung von Triäthylorthoacetat mit der Verbindung 1 erhält man 2-Methyladenosin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 2) in einer Ausbeute von 75 % d. Th.. Bei der Umsetzung von Triäthylorthopropionat mit Verbindung 1 erhält man 2-Äthyladenosin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 3) in einer Ausbeute von 66 % d. Th..

Durch Behandlung der Verbindung 1 mit Carbonsäureamiden mit stark elektronenziehenden Substituenten am ά-Kohlenstoffatom, wie Trifluoracetarcid, bei hohen Temperaturen (etwa oberhalb von 100⁰C bis zum Siedepunkt des Amids) in einem Lösungsmittel, wie TetraKjethylharnEtoff, erhält man in guten Ausbeuten 2-Trifluormethyladenosin-3',S'-cyclophosphat (Verbindung 4). Durch Umsetzung anderer halogenierter Acetamide mit der Ver-

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Γ

~⁹~ 2406895

bindung 1 erhält man die entsprechenden trihalogenmethylsubstituierten Adenosin-3^!^'-cyclophosphate.

Durch Kondensation von Verbindung I.mit verschiedenen Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- und heterocyclischen Carboxaldehyden erhält man in der 2-Stellung substituierte 2,3-Dihydropurin-Zwischenprodukte, die in situ unter milden Bedingungen zu den entsprechenden in der 2-Stellung substituierten Adenin-Derivaten oxidiert werden. So erhält man beispielswei.se unter Verwendung von n-Valeraldehyd nach einer Umsetzung von etwa 5 Minuten bis 1 Stunde in einer wäßrigen alkoholischen Lösung, wie Methanol oder Äthanol, unter Rückfluß in Gegenwart einer katalytisehen Menge von Palladium-auf-Kohlenstoff 2-n-Butyladenosin-3^f,5'-cyclophosphat (Verbindung 5) in einer Ausbeute von annähernd 65 % d. Th. Praktisch unter den gleichen Bedingungen erhält man bei Verwendung von Isovaleraldehyd 2-(2-Methyl-1-propyl)-adenosin-3^f,5'-cyclophosphat (Verbindung 6) bei Verwendung von Benzaldehyd 2-Phenyladenosin~3^f,5'-cyclophosphat (Verbindung 7) und bei Verwendung von Pyridin-2-carboxaldehyd 2-(2-Pyridyl)-adenosin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 8).

Palladium-auf-Aktivkohle wird zwar bei der vorgenannten Reaktion als Katalysator bevorzugt, es können gegebenenfalls aber auch andere Katalysatoren verwendet werden, wie Platin oder Nickel, Die Reaktion kann auch bei niedrigeren Temperaturen, beispielsweise bei etwa 25⁰C, in zufriedenstellender Weise durchgeführt v/erden. Da aber zur Freisetzung des absorbierten Wasserstoffs vom Katalysator heftiges Rückfiußkochen erforderlich ist, wird die Reaktion vorzugsweise unter Rückfluß durch-

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geführt. Um die Verbindung 1 in Lösung zu bringen ist Wasser und eine Base nötig. Bestimmte Aldehyde sind aber in V/asser nicht löslich und außerdem wird die Verbindung 1 durch V/asser und die Base hydrolysiert, so daß die Verwendung eines wäßri- . gen Alkohols gemäß der vorstehenden Beschreibung bevorzugt wird.

Es kann auch erwünscht sein, bei Raumtemperatur zu arbeiten, da die Verbindung 1 bei den höheren Temperaturen, .die bei Verwendung von Palladiumkatalysatoren notwendig sind, gegen Zersetzung empfindlich ist. Dementsprechend kann anstelle von Palladium ein Dehydrierungsmittel, wie Chloranil oder 2,3-Dichlor-Sje-dicyanobenzochinon verwendet werden, wobei beispielsweise Verbindung 9 als Reaktionsprodukt erhalten wird. Dieses Verfahren bietet außerdem den Vorteil, daß hohe Ausbeuten erhalten werden und daß die Produkte leicht zu isolieren sind. Aus diesem Grund ist dieses Verfahren besonders bevorzugt.

Die vorgenannte Reaktion kann auch bei anderen Temperaturen als bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Im allgemeinen läßt sich die Reaktion bei Temperaturen von etwa 0 bis 100⁰C durchführen. Bevorzugt ist ein Bereich von etwa 10 bis AO⁰C. Die Reaktion wird in einem Gemisch aus Wasser und organischen, mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, durchgeführt. Vorzugsweise wird 1 Teil Wasser auf 5 Teile organisches Lösungsmittel verwendet. Als organisches Lösungsmittel kann beispielsweise Dimethylformamid verwendet werden. Gegebenenfalls können aber auch andere mit V/asser mischbare organische Lösungsmittel verwendet v;er-

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Γ Π

Die 2-Hydroxy- und 2-Thioderivate werden durch Umsetzung der Verbindung 1 mit geeignet aktivierten Carbonsäure- oder Thiocarbonsäurederivaten unter Wasserausschluß und unter Verwendung von Dimethylsulfoxid als Lösungsmittel bei Temperaturen von etwa O bis 25°C hergestellt. Bei Verwendung von 1,1'-Carbonyl-bis-imidazol erhält man '2-Hydroxyadenosin-3',5'-CyCIophosphat (Verbindung 10) und bei Verwendung von Thiocarbonylbis-imidazol erhält man 2-Thioadenosin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 11).

Die 2-Alkylthioderivate werden durch Alkylierung von Verbindung 11 mit Methyljodid oder einem anderen Alkyl- oder Aralkylhalogenid in wäßriger Natriurahydroxidlösung hergestellt. Man erhält das 2-Methylthioderivat" (Verbindung 12) oder andere 2-Alkyl- oder Aralkylthioadenosin-3',5'-cyclophosphate. Die Umsetzung wird vorzugsweise etwa 30 Minuten bis 1 Stunde bei Raumtemperatur durchgeführt. Es können aber auch Temperaturen von etwa 0 bis 100⁰C angewendet werden.

Im folgenden Reaktionsschema B, in dem X ein Stickstoffatom oder ein N-0xid und Y ein Stickstoffatom bedeutet, ist die Herstellung von 2-Azainosin- und Azadenosin-3^l^'-cyclophosphaten erläutert. So erhält man durch Behandlung von 5-Amino-1-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin-3^!,5'-cyclophosphat (Verbindung 13, in der W die HN=Gruppe bedeutet, d.h. also Verbindung 1 von Reaktionsschema A) mit Natriumnitrat unter stark sauren Bedingungen (beispielsweise in Gegenwart von KCl bei einem >H-'\¹/ert von höchstens h) bei Temperaturen unter O⁰C, vorzugsweise bei -25°C, erhält man 2-Azaadenosin-3',5'-cyclophosphat _j

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(Verbindung 14). Auf ähnliche Weise erhält man durch Behandlung von 5-Amino-1-ß-D-ribofuranosylimidazol-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 13, in der ¥ die O= oder HON=Gruppe bedeutet) unter den vorgenannten Bedingungen 2-Azainosin-3',5'-cyclophosphat bzw. 2-Azaädenosin-3^f^'-cyclophosphat-i-N-oxid (Verbindungen 15 und 16).

Reaktionsschema B

H₉N-C

13

KOHO

(W=NH)

Rcp

Rcp

Die Salze der Verbindungen der allgemeinen Formel I, beispielsweise die Ammonium-, Alkalimetall- oder Alkylaminsalze, erhält man durch Neutralisation der freien Nucleotide mit den entsprechenden Basen.

Die in der 2'-Stellung O-acylierten (beispielsweise C₁^g-Acyl-) Derivate erhält man durch Umsetzung der freien Nucleotide

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deren Salze mit den entsprechenden Säureanhydriden oder Säurehalogeniden, wie Essigsäureanhydrid, AcetylChlorid, Propionylchlorid, Propionsäureanhydrid, Buttersäureanhydrid, Butyrylchlorid, Valerylchlorid, Valeriansäureanhydrid, Heptansäureanhydrid, Heptanoylchlorid, Hexanoylchlorid, Hexansäureanhydrid,' Octanoylchlorid, Octansäureanhydrid, Palmitoylchlorid und PaI-mitinsäureanhydrid; vgl. die von Falbriard, et al. beschriebene allgemeine Synthese Biochim. et Biophys. Acta, Bd. 148
(1967), S. 99. Sutherland et al.,. Biochim. et Biophys. Acta,
Bd. 148 (1967), S. 106, zeigten, daß die Acylierung von c-AMP die biologische Wirkung von c-AMP verstärkt wird, und zwar
durch eine erhöhte Beständigkeit gegen die Hydrolyse durch
Phosphodiesterasen und/oder zellulären Transport. Hoeksema et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, Bd. (1961), S. 213 zeigten, daß das Absorptionsverhalten eines
Nucleosids bei Menschen durch Acetylierung des Nucleosids verstärkt wird.

Die Verbindungen der Erfindung sind wertvolle Arzneistoffe. Die Erfindung betrifft daher auch Arzneipräparate, bestehend aus
Verbindungen der allgemeinen Formel I und üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln und/oder Hilfsstoffen.

Bei einer Verabreichung der Verbindungen 3, 14 und 16 in Dosen von 25 mg/kg an frei laufende, spontan hypertensive Ratten
zeigte sich eine signifikante 1- bis 10-stündige dämpfende Wirkung. Auf Grund von quantitativen und qualitativen in vivo-Untersuchungen an Ratten, die einen Hinweis auf eine Aktivität auf das Zentralnervensystem oder das autonome Nervensystem geben,

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sowie Aussagen über die letale, analgetische und antimuricide Wirkung ergeben, wurde festgestellt, daß die Verbindungen 2, . 14 und 16 bei intraperitonealer Verabreichung in 3 bis 5 Dosen von 25 bis 200 mg/kg eine leichte Aktivität sowie eine minimale letale Dosis von 200 rag/kg aufweisen. Die Verbindungen 2, 3 und 14 wurden außerdem daraufhin untersucht, inwieweit sie die Hydrolyse von c-AMP durch Katzenherzen-Phosphodiesterase hemmen. Alle drei Verbindungen zeigen deutliche Aktivität. Eine 50prozentige Hemmung des Enzyms ergibt sich bei Wirkstoffkonzentrationen von 0,39, 1,4 bzw. 2,7 pn. Die Verbindungen 2, 5, 14 und 16 bewirken bei einer Verabfolgung von 50 mg/kg an Ratten eine ■ signifikante BlutdruckSenkung. Ebenso bewirkt Verbindung 11 boi einer Konzentration von 50 mg/kg bei Ratten eine Blutdrucksenkung.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. Teil- oder Prozentangaben beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht.

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^Γ - 15 - ~>

■ 2Α05895

Herstellung von Verbindung 1
Beispiel A;

l-Methoxyadenosin-3,5-cyclophosphat " '

76,5 g, (0.200 Mol) Adenosin-3,5-cyclophosphat-N -oxid (als Dihydrat) werden in einer Lösung von 400 ml Dimethylsulfoxid und 31 g (0.204 Mol) l,5-Diazabicyclo-f5.4.o7 -undec-5-en gelöst. Die Lösung wird auf 15°C gekühlt und bei Raumtemperatur unter Rühren mit 40 ml Methyliodid versetzt.'Nach 30 Minuten ist das Gemisch geliert. 1,5 Liter Äthanol werden zugegeben, und der Feststoff wird durch heftiges Rühren gründlich homogenisiert. Sodann wird der Feststoff abfiltriert und die erhaltene Paste in 2 Liter Äthanol resuspendiert und schliesslich homogenisiert. Anschliessend wird das Produkt abfiltriert, mit Äthanol und Diäthyläther gewaschen und getrocknet. Man erjiält 80_; 4 g des vorgenannten· Zwischenprodukts. Durch Ausfällen einer wässrigen Methanollösung des Produkts mit Diäthyläther erhält man eine Analysenprobe. C₁₁H₁₄N₅O₇P.1/2H₂O CHN

ber.: 35,88 % 4,11 %.. 19,02 % gef.: 35,88 % 4,46 % 18,69 %

Beispiel B;

5-Amino-N-]inethoxy-l-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin-3,5- cyclophosphat und 6-Methoxyamino-9-ß-D-ribofuranosylpurin-3,5-

cyclophosphat

Eine Lösung von 30 g (81,5 Mol) l-Methox'yadenosin-3 ,5-cyclophosphat und 20 g NaHCO.- (239 mMol) in 300 ml HO wird 4 5 Minuten unter

Rückfluss erwärmt. Der pH-Wert der Lösung wird mit Dowex 50 χ 8 (H -Form) auf 2,5 eingestellt, und das CO₂ unter Erwärmen mittels einer Wasserstrahlpumpe abgezogen. Sodann wird der pH-Wert mit

Uu Ai wieder auf 9 bis 10 eingestellt und das Harz abfiltriert. L _]

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Γ - 16 - ^Π

Die erhaltene Lösung wird über eine mit 400 ml Dowex 1x2 (Formiat Form, Korngrösse 74 - 149 u) beschickte Säule gegeben. Die Säule wird gründlich mit Wasser gev/aschen und anschliessend mit einem Ameisensäuregradienten eluiert, wobei sich im Mischgefäss 4 Liter Wasser und im Vorratsbehälter 4 Liter 4 η Ameisensäure befinden. Nach dem Entstehen von etwa 2 Liter Eluat erscheint das erste Hauptprodukt. Die entsprechende Lösung wird eingedampft und der Rückstand mit Äthanol digeriert. Man erhält 5,4 g (19 % d.Th.) Produkt. Nach Umkristallxsation aus Wasser erhält man eine Analysenprobe.

C1OH16N5°7P	34	C	4	H	20	N
ber. :	34	,39 %	4	,58 %	19	,05
gef. :	,54 %	,70 %	,96

Nach etwa weiteren 6 Litern Eluat erscheint das zweite Hauptprodukt. Nach dem Eindampfen der entsprechenden Fraktionen und nach Ausfällen aus einer wässrigen Methanollösung mit Diäthylither erhält man 14,6 g (49 % d.Th.) der zweiten Titelverbindung. C₁₁H₁₄N_nO₇P.1/2H0 ' C H N

ber.: 35,88 % 4,11 % 19,02 % gef.: 35,64 % 4,09 % 18,71 %

• Beispiel C:

5-AminO"l-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin-3,5-cyclophosphat Eine Lösung von 5,0 g (14.,3 mMol) 5-Amino-N-methoxy-l-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin-3,5-cyclophosphat in 200 ml H„0 " wird auf 60 C vorerwärmt und nach Zusatz von etwa 5 g feuchtem Mittalschwamm-Katalysator 2 Stunden bei einem H„-Druck von 2 bis 3 atm bei 60 C geschüttelt. Anschliessend wird die Lösung filtriert und zur Trockene eingedampft. Man erhält 3,75 g (82 % d.Th.) der

Titelverbindung. Nach Umkristallxsation aus H₃O erhält man eine L J

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Γ - 17 - "1

Analysenprobe.	C	H	N
C9H14N5O6P	33,86 %	4,42 %	21,94
her. :	33,53 %	4,63 %	21,77
gef. :

Beispiel 1

2-Methyladenosin~3',5'-cyclophosphat (Verbindung 2) Ein Gemisch aus 3,0 g (9,h mMol) Verbindung 1, 2,0 g (13 mMol) 1,5-Diazabicyclo-/5.4.07-undec-5-en (DBU) und 20 ml Diraethylsulfoxid wird erwärmt, bis die einzelnen Bestandteile in Lösung gehen, und anschließend mit 3 ml Triäthylorthoacetat versetzt. Die Lösung wird in einem Ölbad von 150⁰C 45 Minuten gerührt. Die heiße Lösung wird sodann in 100 ml HpO und 1 ml Ameisensäure eingegossen. Die erhaltene Lösung wird über eine mit Dowex 1x2 (Formiatform, korngrösse 74 - 149 μ) beschickte Säule der Abmessungen 2,6 χ 20 cm gegeben. Nach dem

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2A05895

Waschen mit HpO wird die Säule mit einem Ameisensäuregradienten eluiert, wobei sich in der Mischkammer 2 Liter H₂O und im Vorratsbehälter 2 Liter 5 η Ameisensäure befinden. Nach dem Eindampfen der entsprechenden Fraktionen erhält man 2,52 g (75 % d. Th.) Produkt.
C₁₁H₁₄N₅O₆P-H₂O: C H . N

ber.: 36,57% 4,46% 19,39%

gef.: 36,90% 4,54% 19,69%.

Beispiel 2

2-Äthyladenosin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 3) Durch Behandlung von 0,50 g (15,7 ml-iol) der Verbindung 1 mit Triäthylorthopropionat gemäß Beispiel 1 erhält man nach der Ionenaustauschchromatographie 0,390 g (66 % d. Th.) der Verbindung 3.

^C12^H16^N5°6^P'^H2^O: C . H N

ber.: 38,40% 4,84% 18,66%

gef.: 38,57% 4,73% 18,77%.

Beispiel 3

2-Trifluormethyladenosj n-3' , 5'-cyclophosphot (Verbindung 4) Ein Gemisch aus 1,0 g (3,14 mMol) der Verbindung 1, 0,4 g (3,22 mMol) 1,5-Diazabicyclo-/4.3.Q/-non-5-en (DBN) und 3,0 g Trifluoracetamid wird in einem ölbad auf 135°C erwärmt und 30 Minuten gerührt. Nach Zugabe von 5 ml Tetramethylharnstoff wird das Gemisch 4 Stunden gerührt und erwärmt und sodann in 100 ml Diäthyläther gegossen. Die überstehende Flüssigkeit wird abdekantiert und der Rückstand in 50 ml H₂O aufgenommen, über eine mit Dowex 50 χ 8 (H⁺-POrm, Korngrösse 74 - 149 y)

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beschickte Säule der Abmessungen 2,6 χ 20 cm gegeben und mit H₂O gewaschen. Die ersten 500 ml des Eluats werden zur Trockene eingedampft, und der Rückstand wird in 20 ml Äthanol aufgenommen. Die Lösung wird mit 40 ml Essigsäureäthylester verdünnt und abfiltriert. Beim Stehenlassen scheiden sich 0,59 g (47 % d. Th.) Produkt ab.

^C11^H10V5°6^{Pi C H} F- N

ber.: " 33,34 % ' 2,54 % 14,39 % 17,68 %

gef.: 33,31 % 2,71 % 14,67 % 17,45 %

Beispiel 4

2-n-Butyladenosin-3',5'-CVcIoPhOsphat (Verbindung 5) Ein Geraisch aus 4,0 g (12,5 mMol) von Verbindung 1, 2,0 g (13,0 mMol) DBU, 30 ml R₂O und 40 ml Äthanol wird durch 5minütiges Rückflußkocben in Lösung gebracht. Anschließend werden 0,50 g Palladiura-auf-Aktivkohle (10· Prozent Palladium) und eine Lösung von 3,0 ml (28,2 mMol) n-Valeraldehyd in 25 ml Äthanol unter Rückflußkochen zugegeben. Nach einer weiteren Stunde Rückflußkochen wird das Gemisch abfiltriert und das FiI-trat eingedampft. Der Rückstand wird in Methanol aufgenommen, abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Der,Rückstand wird wieder in Methanol aufgenommen, abfiltriert und eingedampft. Sodann wird der Rückstand in 200 ml HpO aufgenommen und über eine mit Dowex 1x2 (Formiatform, Korngrösse 74 - 149 y\) beschickte Säule der Abmessungen 16 χ 4 cm gegeben. Nach dem Waschen mit H₂O wird die Säule mit einem Ameisensäuregradienten -»luiert, wobei sich in der Mischkammer 2 Liter H₂O und im Vori tsbehälter 3 η Ameisensäure befinden. Es werden Fraktionen mit jeweils 23 ml Volumen gesammelt. Nach dem Eindampfen der _j

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Γ 1

— on —

Fraktionen 47 bis 85 erhält man einen Rückstand, der nach Zugabe von Äthanol kristallisiert. Man erhält 3,35 g (65 % d. Th.) Produkt.
C₁4H₂₀N₅O₅P.1,5H₂O: CHN

bei·.: · 40,78 % 5,62 % 16,99 % gef.: 41,05 % 5,68 % 17,08 %.

Beispiel 5

2-(2-Methyl-i-propyl)~adenosin-3',5'-cyclophosphat ^Verbindung 6)

2 ml Isovaleraldehyd werden tropfenweise zu einem unter Rückfluß gehaltenem Gemisch von 3,2 g (10 mMol) von Verbindung 1, 1,60 g (10,4 mMol) DBU, 15 ml Äthanol, 15 ml H₂O und 0,5 g Palladiura-auf-Aktivkohle (10 Prozent Palladium) gegeben. Nach 1 stündigem, weiterem Rückflußkochen wird das Gemisch gemäß Beispiel 4 aufgearbeitet. Man erhält 2,18 g (54 % d. Th.) Produkt.
C₁₄H₂₀N₅O₆P-H₂O: CHN

ber,: 41,69 % 5,50 % 17,37 %

gef.: 41,68% 5,65 % 17,64 %

Beispiel 6

2-Phenyladenosin-3' , 5 ' -cyclophofitihat (Verbindung 7) Ein Gemisch aus 2,0 g (6,3 mMol) von Verbindung 1, 0,7 g (7 mMol) Triethylamin, 0,30 g Palladium-auf-Aktivkohle (1Ό Prozent Palladium), 0,8 ml (7,9 mMol) Benzaldehyd und 30 ml 50prozentigem wäßrigem Ethanol wird 16 Stunden unter Rückfluß gekocht. Die filtrierte Lösung wird eingedampft und der Rückstand in 50 ml V.'aceer aufgenommen. Durch Kinstellen de»

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^Γ 21 - ^Π

pH-Wertes auf 2,0 mit Salzsäure wird das Produkt zum Kristallisieren gebracht. Man erhält 0,55 g (20 % d. Th.) Produkt. C₁₆H₁₆N₅O₆P.H₂O: CHN

ber.: 45,39 % 4,29% 16,55% ■gef.: 45,43% 4,38% 16,57%.

Beispiel 7

2-(2-Pyridyl)-adenosin-3 ^f »5^f-cyclophosphat (Verbindung 8) Ein Gemisch aus 0,32 g (1 mMol) von Verbindung 1, 0,154 g (1 mMol) DBU, 10 ml H₂O, 10 ml'Methanol, 0,100 g Palladiumauf-Aktivkohle (10 Prozent Palladium) und 1,28 g (1,2 mMol) Pyridin-2-carboxaldehyd wird 1 Stunde unter Rückfluß gekocht, anschließend abfiltriert und eingedampft. Nach dem Einstellen . des pH~¥ertes der Lösung auf 2 .erhält man Kristalle. Diese werden aus H₂O unikristallisiert. Man erhält 0,270 g (66 % d. ThO von Verbindung 8.

^C15^H15^N6°6^P: CHN

ber.: 44,34% 3,72% 20,69%

gef.: 44,42 % 4,32 % 20,43 %.

Beispiel 8

2- (2-Chlorphenyl )~adenosin~3' , 5^f -cyclophosphg t (Verh.i η dung 9) Eine Lösung von 1,0 g (3 mMol) 5~Amino-1-ß-D~ribofuranosylimidazol-4~carboxamidin-3',5'-cyclophosphat (Verbindung 1), 1,5 ml 2 η NaOH, 5 ml H₂O, 15 ml Dimethylformamid und 1' ml o-Chlorbenzaldehyd wird 3 Stunden gerührt und anschließend mit einer Lösung von 1 g Chloranil in 10 ml Dimethylformamid versetzt. Nach 1-stündigem weiterem Rühren wird die Lösung eingedampft und zwischen 100 ml Essigaäureäthylester und 100 ml V/asser verteilt. Die wäßrige Phase wird mit 100 ml Äthanol verdünnt und j

409835/1030

über eine mit 150 ml Dowex 50 χ 2 (H⁺-Form, Korngröße 74 - 14 9 y.) gegeben. Die Säule wird mit einer 50prozentigen wäßrigen Methanollösung eluiert. Nach dem Eindampfen der das Produkt enthaltenden Fraktionen und Ausfällen aus wäßrigem Äthanol mit Di— äthyläther erhält man 1,06 g (81 % d. -Th.) Produkt.

Beispiel 9

2-HvdroxyadenosiTi"5|_r 5_i ^t-cy.clot>hosphat (Verbindung 10) Ein Gemisch aus 2,0 g (6,3mMol) von Verbindung i, 0,80 g (6,45 mMol) DBN und 10 ml Dimethylsulfoxid wird unter Erwärmen in Lösung gebracht. Die Lösung wird bei 25⁰C unter Rühren mit 1>0 g (6,2 mMol) 1,1'-Carbonyldiirr.idazol versetzt. K&ch 30 minütigem Rühren werden weitere 1,0 g 1,I-Carbonyldiimidazol zugegeben und sodann nochmals 30 Minuten gerührt. Die Lösung wird mit 50 ml H₂O und 1 ml Ameisensäure verdünnt und über eine mit Dowex 1x2 (Formiatform, Korngröße 74-149 μ) beschickte Säule der Abmessungen 2,6 χ 10 cm gegeben. Nach dem Waschen mit H₉O v/ird die Säule mit einem. Ameisensäuregradienten eluiert, wobei sich in der Mischkammer 1 Liter HpO und im Vorratsbehälter 1 Liter 5 η Ameisensäure befinden. Die das Produkt enthaltende Fraktion (Eluatvolumen 750 bis 1250 ml) wird zu 0,79 g (33 r> d. Th,)Produkt eingedampft.

^C10^H12^N5°7^P*^2H2^0: CHN

ber.: 31,50Ji 4,23 % 18,37 %

gef.: 31,42 55 4,29 % 18,44 %.

409835/1030

" ²³ " . 2A05895

Beispiel 10 2-Thioadenosin-3',5'-cvclophosphat (Verbindung 11)

Ein Gemisch aus 3,6 g (11,3 mMol) von Verbindung 1, 1,60 g

jnMol,
(10,5 mMol) DBU und 50 V~ Dimethylsulfoxid wird unter Erwärmen in Lösung gebracht und sodann auf O⁰C abgekühlt. Unter Rühren werden 2,0 g (11,3 mMol) 1,1-^f-Thiocarbonyldiimidazol zuzugeben. Nach 10minütigem Rühren wird die Lösung 20 Stunden bei -20⁰C stehengelassen und sodann mit weiteren 1,0 g 1,1'-Thiocarbonyldiimidazol versetzt. Nach weiterem 30minütigem Rühren bei Raumtemperatur wird die Lösung mit 100 ml H₂O und 1 ml Ameisensäure verdünnt und sodann über eine mit Dowex 1x2 (Formiatform, Korngröße 74-149 yi) beschickte Säule der Abmessungen 2,6 χ 20 cm gegeben. Die Säule wird mit H₂O gewaschen und anschließend mit. einem Ameisensäuregradienten-eluiert, wobei sich im Vorratsbehälter 900 ml 1 η Ameisensäure befinden. Das Produkt erscheint gegen Ende. Die Elution wird mit 1 η Ameisensäure und 2 η Ammoniumformiat vervollständigt. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden über eine mit 1 Liter Dowex 50 χ 8 (H⁺-Form, Korngröße 74-149 μ) beschickte Säule gegeben. Nach dem Eindampfen des Eluats zur Trockene erhält man 2,05 g (48 % d. Th.) Produkt.
C₁₀Ii₁₂N₅O₆PS H₂O: C H N

ber.: 31,58 % 3,71 % 18,42%

gef.: 31,87 % 3,59% "18,58%.

Beispiel 11

g.i^G.thylthioadenos3.n-3^t , 5^<-cyclophospbat (Verb.i.ndimg 12) itn Gemisch aus 1,8 g (4,5 mMol) von Verbindung 10, 5 ml 2 η KaOH, 2 ml Methyljodid, 20 ml H₂O und 20 ml Methanol wird

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2 Stunden gerührt. Die Lösung wird unter vermindertem Druck eingedampft, in 100 ml HpO aufgenommen und schließlich über eine mit 50 ml Dowex 1x2 (Forraiatform, Korngröße 74-149 ^μ) gegeben. Das Produkt erscheint als Hauptkomponente nach Elution mit einem Ameisensäuregrädienten, wobei sich in der Mischkammer 1 Liter 1 η Ameisensäure und im Vorratsbehälter 1 Liter 5 η Ameisensäure befinden. Um die in Spuren vorhandenen Verunreinigungen zu entfernen, wird das nach dem Eindampfen der vorgenannten Fraktionen erhaltene Produkt in Wasser aufgenommen und über eine mit 200 ml Dowex 50 χ 2 (H⁺-Form, Korngrösse 74 - 149 p)

beschickte Säule gegeben, die mit 500 ml

Wasser und anschließend mit 1 Liter 0,5 η Ameisensäure gev/aschen wird. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen werden eingedampft. Man erhält 0,64 g (38 % d. Th.) Produkt. C₁ ^i₁₄N₅O₆PS. 1-1/2H₂O: CH N-

ber.: 32,84 % 4,26 % 17,41 % gef.: 32,98 % 4,57% 17,49%

Die im UV-Spektrum auftretenden Banden der gemäß Beispiel 1 bis 10 erhaltenen Verbindungen sind in Tabelle I aufgeführt.

409835/1030

Tabelle I
UV-Spektrum der Verbindungen 2 bis 11

Ver bindung Nr.	Substituent in der 2-Stellung	PH-	Wert 1	Xrnax nm(£	pH-Wert	X	io"3)	(14,4)
2	-CH3	256	(13,5)			7		(15,0)
3	"C2H5	256	(13,9)					(13,3)
4	-CP3 .	258	(12,9)					(24,3)
7	-C6H5	270	(16,5)					sh(14,4)
		287	sh(13,					(15,6)"
5	-a-c4H9	257	(14,5)	7)				(15,1)
6	-1-C4H9 .	257	(14,9)					(22,4)
8	-2-C5H4N	232	(16,7)					(13,6)
		263	(12,4)					(10,4)
		329	(8,6)					(7;3)
9	-OH	234	(6,7)		247 (9,			(10,9)
		280	(12,7)		292 (11,	6)		(21,4)
10	-SH	231	(15,1)		229 (16,	9)		(16,7)
		288	(21,6)		286 (20;	4)		(21,8) ·
11	-SCH3	268	(16,7)			6)		(14,7)
pH-Wert 11
261
261
258
238
268
261
261
231
261
294
252
283
241
283
234
272

4098*571030

Beispiel 12

2-Azaadenosin-3'^'-cyclophosphat (Verbindung 14) 1»5 g (4,2 mMol) 5-Amino-1-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboximidin-3¹,5'-cyclophosphat werden bei -25⁰C in 92 ml 6 η Salzsäure gelöst. Die Lösung wird unter Rühren innerhalb von 25 Minuten mit einer Lösung von 370 mg (6,2 mMol) Natriumnitrit in 14 ml Wasser versetzt. Die erhaltene Lösung v/ird weitere 40 Minuten bei -25⁰C gerührt und mit 30 ml Äthanol versetzt. Der pH-Wert der Lösung wird mit konzentrierter Ammoniaklösung auf 7 eingestellt. Sodann wird die Lösung langsam auf O⁰C erwärmt. Die anorganischen Salze werden abfiltriert. Das Filtrat wird über eine mit Dowex 50. (H⁺-Form, Korngröße 74-149 ji) beschickte Säule der Abmessungen 5,5 x 46 cm gegeben. Die Säule wird zur Abtrennung von Verunreinigungen und anschließend zur Gewinnung des Produktes mit V.^Tasser gewaschen. Nach dem Eindampfen der entsprechenden Fraktionen unter Zusatz von Äthanol und nach dem Abfiltrierten erhält man 1,19 g 2-Azaadenosin-3^f,5'-cyclophosphat (über P₂O^ bei 78⁰C unter Hochvakuum 18 Stun

den getrocknet).
C₉H₁₁N₆O₆P: CHN

ber.: 32,73% 3,35% 25,45%

gef.: 32,54% 3,47% 25,23%

252 nm (f 7100), 281 nm (£ 3^00) -max^{11 255 nm (}£ 7100), 296 nm (t 5200)

ti

wie bei pH 11.

409835/1030

γ ι

" Beispiel 13

2-Azainosin-3'.5'-cvclophosphat (Verbindung 15) 338 mg (1 mMol) 5-Amino-1-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamid-3¹^'-cyclophosphat werden bei -25⁰C in 20 ml 6 η Salzsäure gelöst. Die Lösung wird innerhalb von 10 Minuten unter Rühren tropfenweise mit einer Lösung von 30 mg (1,15 mMol) Natriumnitrid in 3 ml Wasser versetzt. Sodann wird die Lösung weitere 30 Minuten bei -3Q°C gerührt und mit 20 ml Äthanol versetzt. Der pH-Wert der Lösung wird mit konzentrierter Ammoniaklösung auf 7 eingestellt. Sodann wird die Lösung über eine mit Dowex 50 (H⁺-Form, Korngröße 74-149 p) beschickte Säule der Abmessungen 3 x. 20 cm gegeben. Nach Elution der Säule mit Wasser und Eindampfen der entsprechenden Fraktionen erhält man ein halbfestes Produkt, das aus Äthanol kristallisiert. Man erhält 16O mg 2-Azainosin-3',5'-cyclophosphat . 1/2 H₂O

(nach	Trocknen über	P2O5 b	ei 78'	C unter	Hochvakuum)
C9H10N	50?P 1/2 H2O:		C	H	N
	ber.:	31	,77 %	3,25	% 20,5 %
	gef.:	31	,79 %	3,23	% 2O,55c/o
λ ρΗ Λ max	1 206 nm U 1	5 400)	, 237	sh (e 5L	+00), 285 nm

ζ 7500), 337 nm (£ 1000)

^{247 nm} ^ 5400), 292 nm ( £ 5900) 330 sh (^ 1000).

Beispiel 14

2-Azaadenosin-3' ,5' -cyclophosphat-N¹ -oxj d (Verbindung^J6)_ C(15 mMole);
5 g 5-Amino-1-ß-O-ribofuranosylimidazol-4-carboxaraidoxim-3',5'-cyclophosphat werden bei -30°C in 50 ml 6 η Salzsäure gelöst.

Die Lösung wird innerhalb von 10 Minuten tropfenweise mit einer L

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Lösung von 1,14 g (16,5 mMol) Natriumnitrit in 5 ml Wasser versetzt. Die erhaltene Lösung wird weitere 30 Minuten bei -30⁰C gerührt und anschließend mit 20 ml Äthanol versetzt. Der pH-Wert der Lösung wird sodann, mit konzentrierter Ammoniaklösung auf 7 eingestellt. Sodann wird die Lösung mit Dowex 50 (H⁺-Form, Korngröße 74-149 y.) entsalzt und zusammen mit Äthanol eingedampft und filtriert. Man erhält 2,0 g 2-Azaadenosin-3', 5*-cyclophosphat-monohydrat (nach 12stündigem Trocknen über P₂Oc bei 78°C unter Hochvakuum).
C₉H₁₁N₆O₇P^₂O: C HN

ber.: 29,68% 3,59% 23,07% gef.: 29,51% 3,42% 22,80%.

, pH 1 222 nm (f 25 400), 243 nm ( £ 14 700), 270 sh nm (f 470Ö) 327 nm («c 5800)

¹ 227 nm (£17 700), 245 nm (E 13 100), 270 sh 350 nm (£ 5100)

λ „2? 222 nm (£25 600), 244 nm (£15 600), 270 shim (£ 4700)

■ Πια. X

347 nm (£ 5500).

Beispiel 15 Hemmung von Phosphodiesterase

3¹,S'-c-AMP-Phosphodiecterase (PDE) wird auf folgende Vieise aus verschiedenen Geweben isoliert und gereinigt. Es werden Homogenate von Lunge und Leber von Kaninchen und von Rinderherz in Saccharose-Tris-Magnesium-Puffer hergestellt und zur Kntfernung von Zellkernen und Zelltrümmern bei niedriger Geschwindigkeit zentrifugiert. Die Überstände werden anschließend 30 Minuten _Lbei 105 000 χ g zentrifugiert. Die bei 105 000 χ g erhaltenen _j

409835/1030

Überstände werden sodann mit (NH^USO^ fraktioniert. Der ΙΓ: "Verschlag, der bei O bis 30prozentiger Sätxxgung gebildet wird, wird bei 20 OOOx g abzentrifugiert und in Tris-Magnesium-Puffer gelöst. Sodann wird über Nacht gegen den gleichen Puffer dialysiert. Eine zweite Ammoniumsulfatfraktion wird durch Erhöhen der Salzkonzentration im ersten Überstand auf 50" % erhalten. Diese beiden Ammoniumsulfatfraktionen sowie der bei 30 bis 50prozentiger Sättigung erhaltene Überstand werden anschließend auf ihre PDE-Aktivität nach dem Verfahren von Appleman, Biochemistry, Bd. 10, (1971), S. 311, untersucht. ^Die erste Fraktion aus dem Lungen- und Nierengewebe weist eine geringe Affinität für 3',5'-C-AMP auf (hohe K_m). Die zweite Fraktion zeigt im Lineweaver-Burk-Diagramm einen biphasischen Verlauf. Das deutet entweder auf die Anwesenheit von zwei getrennten Enzymen, von denen eines eine hohe und das andere eine geringe Affinität aufweist oder auf ein Protein mit zwei getrennten aktiven Zentren hin. Appleman (a.a.O.) gibt an, daß man aus Gehirnextrakten zwei getrennte Enzyme (eine hohe K und eine niedrige K) erhält, die chromatographisch an Sepharosegel getrennt werden können.

Sämtliche Hemmversuche werden mit dem Enzym hoher Affinität (Fraktion II, niedrige K_m) aus Lunge und Niere von Kaninchen oder Rinderherz durchgeführt. Die I^Q-Werte warden in einigen Fällen aus einem Diagramm von Log I gegen Prozent I bei den Untersuchungen berechnet, bei dem die Inhibitorkonzentration über einen weiten Bereich schwankt. Die Konzentration von 3',5'-c-AMP ist dabei konstant und beträgt etwa 1,7 χ 10"^ m. Die relative Inhibitoraktivität, jeder Verbindung, bezogen auf ,

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Theophyllin,'wird als α-Wert angegeben. Dieser Wert wird erhalten, indem man den 1,-Q-Wert von Theophyllin durch den Ic₀"" · Wert der einzelnen Verbindungen dividiert. In den meisten Fällen werden die α-Werte aus einem Hemmversuch bei einer einzigen Konzentration der zu untersuchenden Verbindung berechnet, und zwar immer dann, wenn die bei dieser Konzentration hervorgerufene Hemmung im Bereich von 20 bis 80 Prozent liegt. In diesen Fällen werden die α-Werte durch Division der Theophyllinkonzentration, die zum Hemmgrad X Prozent führt durch die Konzentration der zu untersuchenden Verbindung, die zum gleichen Hemmgrad X Prozent führt, berechnet.

Die Richtigkeit dieser Methode wird nachgeprüft, indem die durch Messung bei einer einzigen Inhibitorkonzentration erhaltenen Vierte (1) und die Vierte, die bei verschiedenen Inhibitorkonzentrationen (ICQ-BeStimmungen) (2) verglichen werden.. Die auf diese Weise erhaltenen α-Werte weichen um nicht mehr als 10 Prozent voneinander ab.

Das basische Inkubationsgemisch enthält folgende Bestandteile (Mengenangaben in mMol): 0,0016 %-c-AMP (spezifische .Aktivität etwa 2180 cpm/pMol); 40 Tris vom pH-Wert 7,5; 0,5 MgCl₂; Enzym (c-MP-Phosphodiesterase) 5 bis 50 ug Protein; und Inhibitor in einer Konzentration von 10 bis 10 m. Es wird 10 Minuten bei 30⁰C inkubiert. Am Ende der Inkubation wird das Gemisch 2 Minuten auf 90⁰C erwärmt und mit 100 ug Schlangengif t-Phosphodiesterase aus Crotalus atrox versetzt. Die -Ansätze werden 10.Minuten bei 30⁰C inkubiert. Sodann wird das Gemisch abgekühlt und mit 1 ml einer Dowex 1-2X (Korngröße 74 - 149 yi) ^

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Suspension, die durch Vermischen von 10Og Harz und 200 g H₂O hergestellt ist, versetzt. Dieses Gemisch wird zentrifugiert. Ein Aliquot des Uberstandes wird zur Bestimmung der Impulse pro Minute im Flüssigkeitsscintillationszähler verwendet. Die Nullwerte werden aus Ansätzen bestimmt, bei denen die erste Inkubation ohne c-AMP-Phosphodiesterase durchgeführt wird.

Die Ergebnisse der Hemmversuche sind in Tabelle II aufgeführt«

Beispie 116

Aktivierung von Proteinkinase aus Rinderhirn Von c-AMP abhängige Proteinkinase wird gemäß Miyamoto et al., J. Biol. Chem., Bd. 244 (I969) S. 6395 bis zur Chromatographie an DEAE-Cellulose gereinigt. Die Aktivität der Proteinkinase

■50 'iⁿ Histoni -zp

wird durch Messen des ^ P-Phosphateinbaus, aus y P-markiertem ATP bestimmt. Das Inkubationsgemisch enthält folgende Bestandteile (Mengenangaben in uMol): 10 Natrium-glycerin-Phosphatpuffer vom pH-Wert 6; 0,001 ^-³²P-ATP (etwa 2 χ 10⁶ cpm); 2 Magnesiumacetat; 2 Natriumfluorid; 0,06 Äthylendiamintetraessigsäure; 40 bis 40Oug Histon, die angegebene Menge an c-MP, c-GMP oder deren Derivat; 5 bis 25 jxg gereinigte

>o 2
Proteinkinase; Gesamtvolumen\>-ml. Die Aktivitätskonstanten (K_a) werden gemäß dem Verfahren von Muncyama et al.,Biochemistry Bd. 10 (1971), S. 2390 bestimmt. In Tabelle II ist das Verhältnis der K_a-Werte zu den entsprechenden Vierten von c-AMP (K ') angegeben..

_J 409835/1030

Beispiel 17

Beständigkeit gegen den Abbau durch Phosphodiesterase (PDB) Die c-AMP-Phosphodiesterasen werden aus Gewebehomogenaten von Kaninchennieren, und zwar durch Ammoniumsulfatfällung der bei 100 00Ox g erhaltenen Überstände. Die Eignung der c-AMP-Derivate als Substrate für die CAMP-Phosphodiesterase wird nach dem Verfahren von Muncyama et. al. (a.a.O.) festgestellt. Das nach Behandlung des c-AMP-Derivats mit PDE aus dem 5'-Monophosphat freigesetzte anorganische Phosphat wird colorimetrisch bestimmt. Die Freisetzung des anorganischen Phosphats wird durch 5'-Nucleotidase aus Schlangengift oder durch alkalische Phosphatase aus E. coli durchgeführt. Das basische Gemisch enthält folgende Bestandteile (Mengenangaben in uMol): 40 Tris-Puffer vom pH-Wert 7,5; 25 Magnesiumacetat; 0,1 c-AMP oder dessen Derivat; 100 bis 500 ug Enzym; Gesamtvolumen 1,0 ml. Eine Einheit der Enzymaktivität wird als die Enzymmenge definiert, die bei 37°C innerhalb von 10 Minuten die Hydrolyse von 1,0/iMol katalysiert. In Tabelle II ist das Verhältnis der Hydrolysegeschwindigkeiten der c-AMP-Derivate zum c-AMP angegeben (a).

Beispiel 18

Aktivierung der Steroidsynthese in der Nebenniere Nach dem allgemeinen Verfahren von Kloppenborg et al., Endocrinology, Bd. 82 (1968), S. 1053 werden Suspensionen von Nebennierenzellen der Ratte hergestellt. Entkapselte Viertel von Nebennieren von männlichen Sprague-Dawley-Ratten werden in einem Krebs-Ringer-Bicarbonat-Albumin-Glucose-Puffer (KRBAG) _Lvom pH-¥ert 7;4 suspendiert. Dieser Puffer wird nach den Anga- _j

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ben von DeLuca and Cohen in "Manometric Techniques" (1964), 4. Auflage, herausgegeben von W.W. Umbreit, R.H. Burris und J.F. Stauffer, Minneapolis, Minn., Burgess, S. 132 bis 133,hergestellt. Der Puffer enthält 3 g/100 ml Rinderalbumin und 0,2 g/100 ml Glucose. 32 in Viertel aufgeteilte Nebennieren in 10 ml KRBAG werden mit 5 mg/ml Kollagenase versetzt. Das Gewebe wird 1 Stunde bei 35°C unter einer Atmosphäre aus 95 Prozent Sauerstoff und 5 Prozent Kohlendioxid in einem Schüttelbad bei 120 Schüttelbewegungen/Minute digeriert. Nach dem Digerieren wird das Gewebe durch wiederholtes- Durchlaufen einer Pasteurpipette leicht dispergiert. Die suspendierten Zellen werden bei 4⁰C 10 Minuten bei 480 g zentrifugiert, zweimal gewaschen und im ursprünglichen Volumen KRBAG nochmals zentrifugiert. Die gewaschenen Zellteilchen werden anschließend in KRBAG (1 Nebenniere/ml) resuspendiert und durch ein Sieb aus korrosionsbe- . ständigem Stahl mit Porenöffnungen von 0,2 mm Durchmesser filtriert, um alle großen nicht-digerierten Gewebeteilchen zu entfernen.

Die Inkubation wird 2 Stunden bei 35⁰C unter einer Atmosphäre von 95 Prozent Sauerstoff und 5 Prozent Kohlendioxid durchgeführt. Jeweils 2,5 ml Inkubationsgemisch enthalten 1 ml Suspen-. sion von Nebennierenzellen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II aufgeführt. -

Beispiel. 19 * Bestimmung der Adenylcyclase-Aktivitäf

Alveolares Lurigengewebe wird aus normalen Meerschweinchen

gewonnen. Das■Gewebe wird zerkleinert und unter Verwendung

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Duall-Gewebezerkleinerers zu einem 20prozentigem Homogenat in

einer gekühlten Pufferlösung verarbeitet. Der Puffer enthält . anillimolar¹ tmillimolar.· · ·

1 V~ MgCl₂ und 2 V Glycylglycin und weist einen pH-Wert von

7,5 auf; F. Murad et. al., J. Biol. Chem., Bd. 237 (1962), S. 1233. Das Homogenat wird durch vier Gazelagen filtriert und 15 Minuten bei 4° C und 100Ox g zentrifugiert. Das Zentrifugat wird im Puffer resuspendiert. Anteile von 0,5 bis 1,0 ml Volumen werden in Ampullen verschlossen und unter Stickstoff

für eine spätere Bestimmung der Adenylcyclase-Aktivität aufbewahrt. Die auf diese Weise gelagerten Proben behalten 3 Monate lang ihre unverminderte Aktivität bei. Die Proteinbestimmung wird nach dem Verfahren von Lowry et al., J. Biol. Chem., Bd. 193 (1951) S. 265, unter Verwendung von kristallinem Rinderserum-Albumin als Standard bestimmt.

Die Adenylcyclase-Aktivität wird zweifach nach bekannten Verfahren bestimmt; vgl. G. Krishna et al., J. Pharmacol. Exp. Therap., Bd. 163 (1968), S. 379; G.S. Levey und S.E. Epstein, Circ. Res., Bd. 24 (1969), S.15I. Das Gesamtvolumen zur Bestim-

unillimolar <millimolar mung beträgt 0,59 ml und ist 1,8 Van MgCl₂, 0,8 >^ an Glycyl-

(inillimoJLax-' tmillimolar/ , c.

glycin, 32"V* an Tris (pH-Wert 7,8), 1,2TV an ATP (3-5x10° cpm

f "Ί!? ·7 χ -enthält
/α- P/ATP) undv'100 bis 150 ug der besonderen Enzymfraktion (Lungenprotein). Konzentrierte Lösungen der zu untersuchenden Verbindungen werden täglich frisch durch Auflösen in Wasser, Äthanol oder Dimethylsulfoxid hergestellt. Je nach der gewünschten Endkonzentration werden 5 bis 10 ul dies'er Lösungen zum Inkubationsgemisch gegeben.

Λ 409835/1030

Das Inkubationsgemisch wird in einem Schüttler 15 Minuten bei 37°C umgesetzt und anschließend zur Inaktivierung der Adenyicyclase 3 Minuten gekocht. Sodann werden 100 ul einer 4 uMol ATP, 1,25 uMol c-AMP und 0,15 uCi/%/ c-AMP enthaltenden Losung zum Reaktionsgemisch gegeben. Das denaturierte Enzym wird abzentrifugiert und der Überstand auf eine mit Dowex 50W-X8 (Korngröße 74-149 }i) beschickte Säule mit etwa 1 enr Schüttvolumen gegeben. Die Säule wird'mit V/asser eluiert. Die ersten 3 ml werden verworfen, mit Ausnahme der LeerwertbeStimmungen (ohne Enzym) für die diese Fraktion eine exakte Messung des zugesetzten (radioaktiven) ATP ergibt. Die nächsten 4 ml des Eluats enthalten 55 bis 70 Prozent des gesamten vorhandenen c-AMP. Diese Fraktion wird mit 0,5 ml 0,18 m ZnSO^ und anschließend mit 0,5 ml einer äquivalenten Ba(OH)₂-Losung behandelt. Der erhaltene Niederschlag wird abgeschleudert und die Behandlung mit ZnSO^-Ba(OH)₂ wird wiederholt, ohne daß der erste Niederschlag aufgerührt wird. Nach dem Zentrifugieren wird' 1 ml des Überstands, der /^²P/-c-AMP und /^H^-c-AMP enthält, mit· 15 ml Scintillator (100 g Naphthalin, 14 g PPO (2,5-Diphenyloxazol) und 0,1 g Dimethyl-POPOP (l,4-Bis-2-

(phenyloxazolyl)-benzol)

pro- 2 Liter Dioxan)" versetzt und im Flüssigkeitsscintillationszähler gezählt. Die Menge des pro Bestimmung gebildeten /³²PZ-C-AMP wird mit Hilfe des in jedem Fall gefundenen /%/-c-AMP auf die nach der Inkubation auftretenden Ausbeuteverluste korrigiert. Die Aktivitäten sind in Tabelle II aufgeführt.

409835/1030

Tabelle II

- 36 -

Phosphodiesterase

Verbin- Substrat -α Hemmuhg-ά dung frr. Niere LuRse ,Niegg Herz.

Protein Steroidogenese in KLnase der Nebenniere *

Adenyl eyeläse** T/C

O_?83

129

6000

1,08

O
(D
OO
U)

7
3

10
11

15
16

o_?4o

0.64 0.66 0,32 0J76

0.66 0,15

0_? 99 o_;30

120

66,5 2,7

2.7 23

2j7

26_?0 10.0

10,7 10

2,0

2.0

29_r7 22,5

0,46
0,003
0,024
0J009

0,056

0J001

0,075
0.11

3800

7200

850

>10000

>10000

3200

0,95 0,62

0_;4l

1,03

Steroidogenese in der Nebenniere bei c-AMP, A^₀ = 3300 um. · ^₀

(.der Anzahl x-»

T/C ist das Verhältnis V ^"Picomole von c-3',5'-AMP, das in 15 Minuten pro 1 mg Enzym-_o protein in Gegenwart von 1 ni4ol gebildet wird zur Anzahl der Picomole, die in Abwe- ex, senheit der zu untersuchenden Verbindung gebildet werden. 00

Claims (29)

1. in der X ein Stickstoffatom oder ein N-Oxid bedeutet, Y ein Stickstoffatom oder einen ^CR^-Re^t bedeutet, wobei R- einen

   (.TrihalogenmethyJL Alkyl-, Phenyl-, 2-CVH^N-Rest, die/EO-, HS- oder R₂S-Gruppe ist und R2 einen Alkyl- oder Aralkylrest darstellt, Z die HpN- oder HO-Gruppe und R ein Wasserstoffatom, die HO- oder R^fO-Gruppe bedeutet, wobei R* einen C, -g-Acylrest darstellt, mit der Maßgabe, daß Z nur dann die HO-Gruppe bedeutet, wenn X und Y jeweils ein Stickstoffatom darstellen, und daß X nur dann ein N-Oxid bedeutet, wenn Y ein Stickstoffatom und Z die HpN-Gruppe darstellt, sowie die Salze dieser Verbindungen.
2. 2. Verbindungen nach Anspruch 1, in denen X ein Stickstoff atom, Z die H₂N-Gruppe und Y einen ^CR^-^est bedeutet.
3. 3. Verbindungen nach Anspruch 2, in denen R₁ einen kylrest bedeutet.

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4. 4. Verbindungen nach Anspruch 3» in denen R₁ einen C₁ _g-Alkylrest bedeutet.
5. 5. 2-Methyladenosin-3'^'-cyclophosphat.
6. 6. 2-Äthyladenosin-3'»5'-cyclophosphat.
7. 7. 2-Trifluormethyladenosin-3',5'-cyclophosphat.
8. 8. 2-n-Butyladenosin-3',5'-cyclophosphat.
9. 9. 2-(2-Methyl-1-propyl)-adenosin-3'^'-cyclophosphat.
10. 10. 2-Phenyladenosin-3'>^'-cyclophosphat.
11. 11. 2-(2-Pyridyl)-adenosin-3',5'-cyclophosphat.
12. 12. 2-(2-Chlorphenyl)-adenosin-3' , 5'-.cyclophosphat.
13. 13. 2-Hydroxyadenosin-3',5'-cyclophosphat.
14. 14. 2-Thioadenosin-3^!»5'-cyclophosphat.
15. 15. Verbindungen nach Anspruch 2, in denen R₁ einen RpS-Rest und Rp einen C^Q-Alkylrest bedeutet.
16. 16. Verbindungen nach Anspruch 15, in" denen Rp einen C₁ g-Alkylrest bedeutet."

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17. 17. 2-Methylthioadenosin-3^!,5'-cyclophosphat.
18. 18. Verbindungen nach Anspruch 1, in denen X und Y jeweils ein Stickstoffatom bedeuten.
19. 19. Verbindungen nach Anspruch 18, in denen Z die HN=Gruppe

    bedeutet.
20. 20. 2-Azaadenosin-3',S'-cyclophosphat.
21. 21. 2-Azainosin-3',5'-cyclophosphat.
22. 22. 2-Azaadenosin~3',5'-cyclophosphat-N -oxid.
23. 23. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der allgemeinen Formel I nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel II

    NH₂

    H₂N.

    /9*2

    0<r—t )H

    (II)

    in der R die gleiche Bedeutung wie in Anspruch 1 hat (a) mit einer R^-Carbonsäure oder einem R-pCarboxaldehyd zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I umsetzt, in der X ein Stickstoffatom, Y einen ^CR₁-^.st und Z die

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    " ⁴⁰ " ' 2A05895

    HpN-Gruppe bedeutet, oder

    (b) rait einem Trihalogenacetamid zu einer VerMndiir\p; der allgemeinen Formel I umsetzt, in der X ein Stickstoffatom, Y einen ^CR₁-Restmit R₁ gleich Trihalogenmethy] und Z d.l< HpN-Gruppe bedeutet, oder

    (c) mit einem Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclischen Carboxaldehyd umsetzt und das dabei erhaltene Produkt durch milde Oxidation zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I umsetzt, in der X ein Stickstoffatom, Y einen ^CR;,-Rest,

    ■ wobei R₁ ein Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder h^terocyclischr-r Rest ist, und Z die h^N-Gruppe bedeutet, oel·--

    (d) mit einem aktiven Carbonsäure- oder Thiocarbonsäurederivat zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I umsetzt, in der X ein Stickstoffatom, Y einen >CR₁-Res-fc,wobei R₁ ('if HO- oder HS-Gruppe ist, und Z die HgN-Gruppe bedeutet, und gegebenenfalls eine Verbindung, in der R₁ die HS-Gruppe ist, zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I alkyliert, in der R₁ die R₂S-Gruppe bedeutet, wobei R₂ ein Alkyl- oder

    ' AraJkylrest ist, oder

    (e) eine Verbindung der allgemeinen Formel III

    (rm

    O< P £ R

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    r . ₄₁ _ ι

    in der R- die vorstehende Bedeutung hat und W eine HN=, ■ . .., . D==.₍oder HON=Gruppe bedeutet, mit salpetriger Säure zu einer Verbindung der allgemeinen Formel I umsetzt, in .der X ein Stickstoffatom oder N-Oxid,.Y ein Stickstoffatom und Z die HpN- oder HO-Gruppe bedeutet, mit der Maßgabe·, daß Z nur dann die OH-Gruppe bedeutet, wenn X und Y jeweils ein Stickstoffatom darstellt und X nur dann N-OxId ist, wenn Z die H₂N-Gruppe darstellt.
24. 24. Verfahren zur Herstellung von in der 2-Stellung substituierten Adeninder i Va ten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man 5-Amino-1-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin» 3¹»5'-cyclophosphat mit einem Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclischen Carboxaldehyd in einem Alkohol unter Rückfluß erhitzt.
25. 25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kondensation mit einem aliphatischen Aldehyd mit 1 bis 8' Kohlenstoffatomen etv?h 5 Minuten bis 1 Stunde in A'thanol unter Rückflußkochen kondensiert.
26. 26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man Benzaldehyd verwendet und die Kondensation etwa 5 Minuten bis 1 Stunde in Äthano] unter Rückflußkoehen durchführt.
27. 27. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man Pyridin-2-carboxaldehyd verwendet und die Kondensation etwa 5 Minuten bis 1 Stunde in Äthanol .unter Rückflußkochen durchführt.

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28. 28. Verfahren zur Herstellung von in der 2-Stellung substituierten Derivaten von cyclischen! Adenoüinmonophosphat, dadurch gekennzeichnet, daß man 5-Amino-i-ß-D-ribofuranosylimidazol-4-carboxamidin in einem Gemisch aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel mit einem Alkyl-, Aryl-, Aralkyl- oder heterocyclischen· Carboxaldehyd kondensiert und das erhaltene Kondensationsprodukt mit einem Dehydrierungsmittel umsetzt.
29. 29. Arzneipräparate, bestehend aus Verbindungen nach Anspruch 1 und üblichen Trägerstoifen und/oder Verdünnungsmitteln und/ oder Hilfsstoffen.

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