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Gebiet der
Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Antitumor-Verbindungen,
die insbesondere mit antimetastatischer Aktivität ausgestattet sind.
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Stand der
Technik
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In der Literatur werden verschiedene
Verbindungen auf Ruthenium-Basis auch bezüglich ihrer Aktivität auf verschiedene
Tumortypen sowohl in vitro als auch in vivo beschrieben.
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Mehrere anionische Ruthenium(III)-Komplexe
wurden auf ihrer Antitumoraktivität untersucht; unter ihnen z.B.
ImH[trans-RuCl4Im2],
(B.K. Keppler et al., J. Cancer Res. Clip. Oncol., 111: 1636-168,
1986) und Komplexe des Typs Na[trans-RuCl4(Me2SO)(L)], (L = Stickstoff-enthaltender Ligand)
(WO 90/13553) die sich insbesondere bei der Verlangsamung des Wachstums
des Primärtumors
als wirksam erwiesen haben.
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In vergangener Zeit haben Untersuchungen
an Komplexen des Typs (LH)(trans-RuCl4(Me2SO)(L)] (WO 98/00431) gezeigt, daß die anionischen
Verbindungen in dieser Klasse eine beachtlich selektive antimetastatische
Aktivität
haben. Diese Untersuchung war ganz besonders auf dem Gebiet von
Verbindungen mit antimetastatischer Aktivität, d.h. Verbindungen, die fähig ist,
selektiv die Bildung von Metastasen zu stören, allerdings mit sehr marginalen
oder keinen Wirkungen auf den Primärtumor, relevant.
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Die Forschung nach neuen antineoplastischen
Agenzien ist weiter in der Entwicklung, wobei sie sich hauptsächlich auf
die Identifizierung neuer Verbindungen mit hoher Selektivität, reduzierten
toxischen Wirkungen und Aktivität
auf Tumoren, die auf klassische Antitumorbehandlung nicht ansprechen,
konzentriert. In diesem Rahmen sind antimetastatische Arzneimittel äußerst wichtig,
da es bekannt ist, daß die
Metastasen von solidem Tumor die Hauptursache für das Versagen der medizinischen
Behandlung und die Ausbreitung des Tumors sind. Derzeitige medizinische
Behandlungen basieren auf Arzneimitteln, die hauptsächlich auf
ihre Aktivität
auf den Primärtumor,
nicht auf Metastasen, untersucht wurden. Es ist daran zu erinnern,
daß Metastasen ein
biologisches Verhalten haben, das von dem der Primärtumoren
ziemlich verschieden ist: in metastatischen Zellen sind die antigenen
Merkmale und die Regulierung des Zellcyclus von denen des soliden
Tumors ziemlich verschieden. Darüber
hinaus ist die Reaktion in den zwei Fällen auf cytotoxische Agenzien
nicht identisch und die Selektion neuer antimetastatischer Agenzien
erfordert Untersuchungen, die auf das spezifische Problem der Dissemination
der metastasierenden soliden Tumorzellen abzielen. Es sind verschiedene
dimere Rutheniumkomplexe bekannt, die in ihren Strukturen durch
das Vorliegen von Stickstoff-enthaltenden Brückenliganden charakterisiert
sind, welche zu den folgenden Kategorien gehören: Di-Stickstoff-Heterocyclen,
Pyridin-Ringe, die
entweder direkt oder durch gesättigte
und ungesättigte
aliphatische Ketten aneinander gebunden sind. In allen Fällen können sie
als kationische Ruthenium-Dimere klassifiziert werden. Sie wurden
auch unter dem Gesichtspunkt ihrer elektrochemischen und photophysikalischen
Eigenschaften ausgiebig untersucht (Creutz et al., Journal Am. Chem.
Soc. 1973, 21, 1086).
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Hierin werden neue dimere Ruthenium-Komplexe,
entweder anionisch oder neutral, entweder symmetrisch oder asymmetrisch,
beschrieben. Die zwei Rutheniumatome dieser Komplexe haben den Oxidationszustand
(III) und sind mittels eines heterocyclischen Stickstoffliganden,
der mindestens zwei Stickstoffheteroatome enthält, verbunden. Diese Stickstoffheteroatome
sind außerdem
mit Substituenten verbunden, ausgewählt aus: Cl–,
OS(R1R2). Die Komplexe,
die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, zeigen eine beachtliche chemische
Stabilität
und eine hohe antimetastatische Aktivität. Sie können in der Prävention
und Therapie von Tumoren, speziell solchen mit erhöhtem Grad
metastatischer Diffusion, z.B. die Karzinome des Verdauungstrakts,
mammäre
Karzinome und Lungenkarzinome verwendet werden.
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Beschreibung
der Figuren
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1a Abnahme
der prozentualen Extinktion (Absorbance) in H
2O
bei T = 25°C
für:
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-pyz)(Bsp.
4): ☐
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-pym)(Bsp.
7): O
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-4,4'-bipy)(Bsp. 8):
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-etbipy)(Bsp.
10): ♦
[trans-RuCl
4(Me
2SO))(Im)][ImH]:
+
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1b Abnahme
der prozentualen Extinktion (Absorbance) in physiologischem Puffer
bei T = 25°C
für:
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-pyz)(Bsp.
4): ☐
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-pyz)(Bsp.
7):
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-4,4'-bipy)(Bsp. 8): O
[Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO))]
2(μ-etbipy)(Bsp.
10):
[trans-RuCl
4(Me
2SO))(Im)][ImH]:
+
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung sind dimere Ruthenium-Komplexe, die zu der Klasse der
antineoplastischen Mittel gehören.
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Wir haben festgestellt, daß das gleichzeitige
Vorliegen von zwei Ruthenium-Kernen, verbunden mit strukturellen
Gruppen, die von den bereits beschriebenen verschiedenen sind, Derivate
mit beachtlicher Antitumoraktivität, insbesondere antimetastatischer
Aktivität,
produzieren. Diese Aktivität
ist mit einer beachtlichen chemischen Stabilität verbunden, die diese Produkte
zur pharmazeutischen Formulierung extrem geeignet macht.
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Die Komplexe, die Gegenstand der
vorliegenden Erfindung sind, haben die folgende allgemeine Formel
(I):
worin
L einen heterocyclischen
Liganden, enthaltend mindestens zwei Stickstoffheteroatome, wobei
die Elektronenpaare der Stickstoffatome an der Bindung mit zwei
Rutheniumatomen beteiligt sind, darstellt,
X, Y und Z sind
unabhängig
voneinander Cl
–, -OS(R
1R
2);
R
1 und R
2 sind unabhängig voneinander und stellen
C
1-6-Alkyl, C
3-7-Cycloalkyl,
Phenyl und Aryl dar, oder R
1 und R2 bilden
zusammen mit dem Schwefelatom einen 5- bis 7-gliedrigen Ring;
m
ist eine ganz Zahl im Bereich von 0 bis 2, und wenn m nicht 0 ist,
ist die negative Ladung der Verbindung der Formel (I) durch ein
Q-Gegenion, das im pharmazeutischen Bereich verwendbar ist, neutralisiert.
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Der heterocyclische Ligand L, der
der Formel (I) entspricht, enthält
immer zwei Stickstoffatome, die mittels ihrer Elektronenpaare an
die zwei Rutheniumatome der Formel (I) gebunden sind. Die Stickstoffatome können entweder
im selben heterocyclischen Ring, wie z.B. in Pyrazin oder Pyrimidin
oder in zwei getrennten heterocyclischen Ringen vorliegen. In diesem
Fall nimmt der Ligand L die Struktur A'-K-A'' an, worin A' und A'' die zwei Stickstoffheterocyclen darstellen,
die an zwei Rutheniumatome gebunden sind und K für -COO-, -O-, -(CH2)n-, -(CH=CH)n-, -(Aryl)n-, -(Heterocyclus)n-,
-CH=CH-Phe-CH=CH-, -(C≡C)n, worin n im Bereich von 0 bis 4 ist, darstellt.
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Die heteroaromatischen Ringe und
die fakultativen aromatischen Ringe, die in der A'-K-A''-Struktur enthalten sind, können entweder
verschmolzen sein oder nicht und mit Alkyl-Gruppen, die 1 bis 6
Kohlenstoffatome haben (wobei Methyl- und Ethyl-Gruppen bevorzugt
sind), C1-4-Alkoxy, Phenyl, CN, NO2, substituiert sein.
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Beispiele für nicht-kondensierte heteroaromatische
Ringe sind: Pyrrol, Imidazol, Pyrazol, Pyrazin, Pyrimidin, Pyridin.
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Beispiele für kondensierte heteroaromatische
Ringe sind: Chinolin, Isochinolin, Carbazol.
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Beispiele für kondensierte aromatische
Ringe sind: Naphthalin, Anthracen, Phenantren.
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Bevorzugte Beispiele der Liganden
mit A'-K-A''-Struktur, deren Struktur im folgenden
erläutert
wird, sind:
4,4'-Bipyridyl:
(A = A'' = Pyridin, K = -(CH
2)
n-, worin n = 0),
Bisimidazol:
(A = A'' Imidazol, K = -(CH
2)
n-, worin n = 0),
1,2-Bis(4-pyridyl)ethan: (A = A'' = Pyridin, K = -(CH
2)
n-, worin n = 2),
2-Bis(4-pyridyl)Propan:
(A = A'' = Pyridin, K = -(CH2)
n-, worin n = 3),
trans-l,2-Bis(4-pyridyl)ethylen:
(A = A'' = Pyridin, K = -(CH)
n-, worin n = 1)
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Was die Substituenten R1 und
R2 angeht, so wird die -OS(R1R2)-Gruppe vorzugsweise durch Dimethylsulfoxid
(R1=R2=Methyl),
Diethylsulfoxid (R1=R2=Ethyl)
oder Tetramethylensulfoxid (R1 und R2 bilden zusammen mit dem S-Atom einen 5-gliedrigen
Ring) dargestellt.
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Wenn das Gegenion Q vorliegt, so
wird es vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus einem Alkali-
oder Erdalkalimetallkation, einem Kation der Formel NHR3R4R5
+,
wobei R3, R4, R5 entweder identisch oder verschieden voneinander
sind und H, C1-6-Alkyl, C3-7-Cycloalkyl,
Phenyl und Aryl sein können,
oder NHR3R4R5
+ ist ein 5- bis
7-gliedriger Stickstoff-enthaltender
Heterocyclus, gegebenenfalls fusioniert mit einer Benzyl-Gruppe.
Bevorzugte Beispiele für
Q sind Na+, K+,
NH4+, NEt4
+(Ethylammonium), ImH+(Imidazolium).
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Die zwei Ruthenium-Kerne, die durch
den heterocyclischen Liganden L verknüpft sind, liegen in der Oxidationsstufe
(III) vor. Die zwei Ru(III)-Kerne können entweder dieselben (symmetrische
Dimere) oder verschiedene (asymmetrische Dimere) Koordinationsgruppen
haben.
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Die Verbindungen, die durch die Formel
(I) dargestellt werden, können
entsprechend der Natur der L-Liganden entweder anionisch oder neutral
sein; die negativen Ladungen von Anionen werden durch eine entsprechende
Anzahl von Q-Kationen neutralisiert.
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Durch Variieren von X und Y in der
Formel (I) werden Dimere, die zu den folgenden drei Gruppen gehören, erhalten
und im folgenden durch die Formeln (Ia)–(Ic) dargestellt, die alle
von der allgemeinen Formel (I) mit umfaßt werden.
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- (Ia): dianionische symmetrische Ru(III)-Dimere: X=Y=Z=Cl–
(Ib):
asymmetrische monoanionische Ru(III)-Dimere: X=Z=Cl–;
Y=OSR1R2
(Ic):
symmetrische neutrale Dimere von Ru(III): X=Y=OSR1R2; Z=Cl–-
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist das Verfahren zur Herstellung von Komplexen der Formel
(I), insbesondere Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der
Formel (Ia) bis (Ic).
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Alle diese Verfahren umfassen eine
Stufe, in der ein Vorläufer
der Formel (III)
worin W für Cl
–,
-OS(R
1R
2) steht
und R
1, R
2 und m
dieselbe Bedeutung wie oben beibehalten, mit dem Liganden L, der
wie oben definiert ist, in Gegenwart eines organischen Lösungsmittels
und in adäquaten
molaren Verhältnissen
umgesetzt wird.
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Was die asymmetrischen Ruthenium-Komplexe
(Ib) angeht, so umfaßt
das Verfahren die Isolierung einer Zwischenverbindung, die aus der
Reaktion zwischen dem Vorläufer
der Formel (III) und dem Liganden L erhalten wird. In einer zweiten
Stufe wird das Zwischenprodukt mit einem anderen Vorläufer der
Formel (III) umgesetzt, wobei die für W gewählte Bedeutung sich von der
unterscheidet, die für
den ersten Vorläufer
ausgewählt
worden war.
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Nachfolgend werden die verschiedenen
Verfahren zum Erhalt der Ruthenium-Verbindungen mit der Formel (Ia–Ic) spezifischer
beschrieben.
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Herstellung von dianionischen
Ru(III)-Dimeren der Formel (Ia)
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Die symmetrischen dianionischen dimeren
Verbindungen der Formel (Ia) werden in einer einzigen Stufe, ausgehend
vom Ru(III)-Vorläufer
der Formel Q[trans-RuCl
4(R
1R
2SO)
2] (Q
+ = Na
+, K
+, NH4
+) der bei
Raumtemperatur mit dem Liganden vorzugsweise in einem Molverhältnis von
1.0,5 in organischen Lösungsmitteln oder
deren Gemischen, vorzugsweise Aceton, Methanol oder Aceton/Dimethylsulfoxid-Gemischen,
nach dem nachfolgend angegebenen allgemeinen Reaktionsschema umgesetzt
wird, erhalten:
-
In dieser Stufe reagieren zwei Moleküle des Vorläufers mit
einem Molekül
des Liganden L, wodurch die Substitution einer der zwei axialen
Sulfoxid-Gruppe in jedem Vorläufermolekül und der
Erhalt von Komplexen (Ia) in hohen Ausbeuten ermöglicht wird.
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Herstellung von asymmetrischen
monoanionischen Ru(III)-Dimeren
der Formel (Ib)
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Die asymmetrischen monoanionischen
Ru(III)-Dimeren der Formel (Ib) werden in zwei Schritten erhalten:
der erste ermöglicht
die Monokoordination des Liganden an einen Ru(III)-Vorläufer (entweder
anionisch oder neutral) der Formel (III); das Produkt wird isoliert
und weiter mit dem komplementären
Vorläufer
(entsprechend neutral oder anionisch) umgesetzt, um das Endprodukt
zu erhalten. Die Reaktion wird daher entsprechend den zwei möglichen
Wegen, die im folgenden Schema aufgezeigt sind, durchgeführt:
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Der bevorzugte Reaktionsweg zum Erhalt
von erfindungsgemäßen Komplexen
ist der folgende:
Schritt 1): Reaktion des bekannten Ru(III)-Vorläufers der
Formel [mer-RuCl
3(Me
2SO)
3] (R
1=R
2=CH
3) mit dem L-Liganden in molaren Verhältnissen,
die vorzugsweise von 1:2 bis 1:6 reichen, in einem oder mehreren
organischen Lösungsmitteln,
vorzugsweise Aceton oder Chloroform, nach dem nachfolgend angegebenen
Reaktionsschema:
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Während
dieses Schritts reagiert der Vorläufer mit einem Molekül des Liganden
L, was zur Substitution von einer oder zwei axialen Sulfoxid-Gruppen
unter Erhalt monomerer Komplexe (II) mit hohen Ausbeuten führt. In
diesen Komplexen sind zwei oder drei basische Gruppen des Liganden
L noch für
eine weitere Koordination verfügbar.
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Schritt 2) Reaktion des monomerischen
Komplexes der Formel (II) mit dem anionischen Ru(III)-Vorläufer der
Formel p[trans-RuCl
4(R
1R
2SO)
2] in molaren
Verhältnissen,
die vorzugsweise im Bereich von 1:0,4 bis 1:0,75 liegen, in einem
oder mehreren organischen Lösungsmitteln,
vorzugsweise Nitromethan oder Methanol, nach dem nachfolgend angegebenen
Schema:
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Herstellung der symmetrischen
neutralen Ru(III)-Dimeren der Formel (Ic).
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Die symmetrischen neutralen Dimeren
der Formel (Ic) werden in einem einzigen Schritt ausgehend von dem
bekannten Ru(III)-Vorläufer der
Formel [mer-RuCl
3(Me
2SO)
3] erhalten, der bei Raumtemperatur mit dem
Liganden L vorzugsweise in einem molaren Verhältnis von 1:0,5 in einem oder
mehreren organischen Lösungsmitteln,
vorzugsweise Aceton oder Chloroform, nach dem unten angegebenen
Schema umgesetzt wird:
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In diesem Schritt werden zwei Moleküle des Vorläufers mit
einem Molekül
des Liganden L umgesetzt, was zur Substitution von einer oder zwei
axialen Sulfoxid-Gruppen in jedem Molekül des Vorläufers führt; es werden Komplexe (Ic)
in hohen Ausbeuten erhalten.
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Überraschenderweise
sind die dimeren Komplexe der vorliegenden Erfindung in Lösung, sowohl
in wäßriger als
auch in physiologischer, deutlicher stabiler als die Ruthenium-Verbindungen, die
im Stand der Technik bereits bekannt sind. Wegen ihrer hohen Stabilität ist es
möglich,
die Unzulänglichkeiten,
die mit der Verarbeitung von labilen Produkten verbunden sind, zu überwinden.
Dies erleichtert nicht nur die Verabreichung, sondern auch die Herstellung
von geeigneten pharmazeutischen Formulierungen mit geeigneter Dosierung
und Verabreichung der aktiven Form der Verbindung.
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Die Komplex der vorliegenden Erfindung
können
bei der Behandlung verschiedener Arten neoplastischer Krankheiten
gewinnbringend eingesetzt werden.
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Die vorliegende Erfindung stellt
die Verwendung von Komplexen der Formel (I) bei der Herstellung
von Arzneimitteln bereit, die zur Prävention und Behandlung von
Metastasen und Tumoren verwendbar sind. Die Verbindungen sind insbesondere
für die
Behandlung von soliden metastasierenden Tumoren, z.B. den Karzinomen
des Verdauungstraktes, mammären
Karzinomen, Lungentumoren, metastatischen Karzinomen und Lungenmetastasen
von metastatischen Tumoren, einsetzbar.
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Die Verabreichung der Verbindungen
der vorliegenden Erfindung kann entweder vor oder nach der chirurgischen
Entfernung des Primärtumors
durchgeführt
werden.
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Wie in den in den Beispielen 15 und
16 beschriebenen experimentellen Resultaten gezeigt wird, zeigen
die in vivo-Modelle,
die mit der Behandlung eines metastasierenden soliden Tumors in
Verbindung stehen, z.B. das mammäre
MCa-Karzinom, mit
den erfindungsgemäßen Verbindungen
eine deutliche und statistisch signifikante Verringerung bei der
Metastasenbildung. Diese Verringerung wird beobachtet, wenn die
Behandlung vor einer chirurgischen Entfernung des Primärtumors
durchgeführt
wird oder danach. Diese neuen Komplexe erwiesen sich sowohl bezüglich ihrer
präventiven
Aktivität
auf die Bildung von Metastasen als auch bezüglich ihrer inhibitorischen
Aktivität
auf Metastasen im fortgeschrittenen Wachstumsstadium als sehr interessant.
Es ist darüber
hinaus interessant, festzustellen, daß diese Verbindungen sich in
verschiedenen Dosiskonzentrationen als wirksam erwiesen haben.
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Die Verwendung dieser Komplexe in
der Behandlung von Tumoren kann auch innerhalb polychemotherapeutischer
Behandlungsprotokolle durchgeführt
werden. Die Verbindungen der Erfindung können daher in Kombination mit
anderen Antitumorarzneimitteln wie z.B. Cisplatin, 5-Fluoruracyl,
Vinblastin, Cyclophosphamid, Bleomycin, Anthracyclin, Taxol, in
den oben angegebenen Pathologien eingesetzt werden.
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Die vorliegende Erfindung stellt
ferner pharmazeutische Zusammensetzungen, enthaltend die Komplex
der Formel (I) in Kombination mit pharmazeutisch annehmbaren Exzipienten
und Verdünnern,
bereit. In diesen Zusammensetzungen kann der Komplex der Formel
(I) auch in Kombination mit bekannten Antitumor- und/oder antimetastatischen
Arzneimitteln, wie den oben beispielhaft genannten vorliegen.
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Die pharmazeutischen Zusammensetzungen,
die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, können zur
parenteralen, oralen, topischen und transdermalen Verabreichung
hergestellt werden. Die bevorzugten Wege der parenteralen Verabreichung
sind der intravenöse,
intramuskuläre,
intraperitoneale und subkutane Weg.
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Wenn die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung in flüssiger
Form sind, sind sie in Form einer Lösung oder Suspension, beide
in wäßrigem oder
nicht-wäßrigem Medium.
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Alternativ können sie als gefriergetrockneter
Feststoff formuliert werden, der durch Zusatz von flüssigem Medium
unmittelbar vor der Verabreichung solubilisiert oder resuspendiert
wird.
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Wenn sie in fester oder halbfester
Form sind, können
die pharmazeutischen Zusammensetzungen Einlagen, Gel, Creme, Granulate,
Pulver, Tabletten, Kapseln, Pillen usw. sein.
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Die verschiedenen oben beschriebenen
Zusammensetzungen können
so formuliert werden, daß sie eine
kontrollierte Abgabe der aktiven Verbindung haben.
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Alle Präparationen der beschriebenen
Formulierungen können
nach dem Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind, durchgeführt werden.
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Für
erläuternde,
aber nicht beschränkende
Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Synthesebeispiele
der Komplexe und die Charakteristika ihrer pharmakologischen Aktivität angeführt.
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EXPERIMENTELLER
TEIL
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Herstellung der Ruthenium-Komplexe
gemäß der Erfindung
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BEISPIEL 1
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Herstellung von [K][trans-RuCl4(Me2SO)2]
-
Diese Verbindung wurde ausgehend
von dem Vorläufer
[Me2SO)2H][trans-RuCl4(Me2SO)2]
nach einem Verfahren, das identisch einem ist, das für das entsprechende
Natriumsalz [Na][trans-RuCl4(Me2SO)2] beschrieben wurde (E. Alessio, G. Balducci,
M. Calligaris, G. Costa, W.M. Attia, G. Mestroni, Inorg. Chem. 1991, 30,
609), unter Verwendung von KCl anstelle von NaCl hergestellt.
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Die physikalisch-chemischen Merkmale
des Produktes [K][trans-RuCl
4(Me
2SO)
2] waren wie
folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C4H12Cl4KO2RuS2 |
Molekulargewicht | 438,24 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
10,9; H 2,76 |
Experimentell | C
10,8; H 2,71 |
-
Die Spektren in Lösung (UV-vis, NMR) bestätigten das
Vorliegen des Anions [trans-RuCl4(Me2SO)2]–
-
BEISPIEL 2
-
Herstellung von [NH4][trans-RuCl4(Me2SO)2]
-
0,56 g [(Me2SO)2H][trans-RuCl4(Me2SO)2] (1 mmol) wurden
in 23 ml Ethanol und 0,3 ml H2O gelöst. 96 mg
NH4Cl (1,8 mmol) wurden in 0,3 ml Wasser
gelöst
und unter Rühren
zu der ersten Lösung
gegeben. Das Produkt fiel bald als reichlicher orange gefärbter mikrokristalliner
Feststoff aus, der unverzüglich
im Vakuum filtriert wurde, mit kalten Aceton und Ethylether gewaschen
wurde und schließlich
vakuumgetrocknet wurde. Ausbeute: 0,3 g (75 %).
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Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [NH
4][trans-RuCl
4(Me
2SO)
2] waren wie
folgt:
Physikalischer
Zustand | oranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C4H16NCl4O2RuS2 |
Molekulargewicht | 417,16 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
11,5; H 3,87; N 3,36 |
Experimentell | C
11,6; H 3,78; N 3,37 |
-
Die Spektren in Lösung (UV-vis, NMR) bestätigten das
Vorliegen des Anions [trans-RuCl4(Me2SO)2]-
-
BEISPIEL 3
-
Herstellung von [ImH][trans-RuCl4(Me2SO)2]
-
0,5 g [(Me2SO)2H][trans-RuCl4(Me2SO)2] (1 mmol) wurden
in 23 ml Ethanol und 0,3 ml H2O gelöst. 188 mg
festes ImHCl (1,8 mmol) wurden unter Rühren zugegeben. Das Produkt
fiel unverzüglich
in Form eines reichlichen rot-orangen mikrokristallinen Feststoffs
aus, der unverzüglich
im Vakuum filtriert wurde, mit kaltem Ethanol, kaltem Aceton und
Ethylacetat gewaschen wurde und im Vakuum getrocknet wurde. Ausbeute:
0,35 g (75 %).
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Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [ImH][trans-RuCl
4(Me
2SO)
2] waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C7H17N2Cl4O2RuS2 |
Molekulargewicht | 468,22 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
17,9; H 3,65; N 5,98 |
Experimentell | C
18,1; H 3,67; N 5,94 |
-
Die Lösungsspektren (UV-vis, NMR)
bestätigten
das Vorliegen sowohl des Anions [trans-RuCl4(Me2SO)2]– als
auch des ImH+-Kations.
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BEISPIEL 4
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Herstellung von [Na][trans-RuCl4(Me2SO)2](μ-pyz), das
der Formel (Ia) entspricht, worin Q+=Na+, L=Pyrazin (pyz) und R1=R2=Methyl
-
0,200 g [Na][trans-RuCl4(Me2SO)2] (47,4 mmol)
wurden in 2,5 ml Me2SO gelöst. Eine
Lösung
von 0,019 g Pyrazin (23,7 mmol) in 5 ml Aceton wurde unter Rühren zu
dem System gegeben. Dann wurde die erhaltene trübe orange Lösung über Papier filtriert und der
Filter wurde mit etwa 3 ml Aceton gewaschen. Die filtrierte Lösung wurde
für eine
Nacht bei Raumtemperatur gehalten. Das Produkt präzipitierte
als rote Mikrokristalle. Dann wurde es im Vakuum filtriert, mit
kaltem Aceton und Ether gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute:
0,20 g (83 %).
-
Die physikalische-chemischen Merkmale
des Produktes waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C8H16N2Cl4Na2O2Ru2S2·3(Me2SO)·H2O |
Molekulargewicht | 1020,44 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
16,5; H 3,56; N 2,75 |
Experimentell | C
16,6; H 3,52; N 2,71 |
UV/Vis
Spektrum in H2O (λmax,
nm) | 470,5,
391 |
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- 1H-NMR-Spektrum in D2O
(ppm vs DSS): -14,3 (sehr breit, Me2SO)
IR-Spektrum
(ausgewählte
Frequenzen, Nujol, cm–1): ν (S-O) 1074, vs; ν (Ru-S) 437,
m; ν (Ru-Cl)
330, s.
-
BEISPIEL 5
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Herstellung von [NH4]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2 (μ-pyz),
das der Formel (Ia) entspricht, worin Q+=NH4+, L = Pyrazin (pyz) und R1=R2=Methyl
-
38 mg [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2 (μ-pyz)
(0,037 mmol) wurden in 2 ml H2O gelöst. Unter
Rühren
wurde der Lösung
ein Überschuß an NH4Cl zugesetzt. Es bildete sich ein dunkeloranges
Präzipitat;
dieses wurde in Vakuum filtriert, mit kaltem Aceton und Ether gewaschen
und im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 23 mg (80 %). In Übereinstimmung
mit der Elementaranalyse enthielt die Verbindung ein Molekül Kristallwasser.
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Die physikalisch-chemischen Merkmale
des Produktes waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
Feststoff |
Summenformel | C8H24N4Cl8 O2Ru2S2·H2O |
Molekulargewicht | 776,20 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
12,3; H3,37; N 7,22 |
Experimentell | C
12,1; H 3,38; N 7,13 |
UV/vis
Spektrum in H2O (λmax, nm) | 470,5,
391 |
1H-NMR in D2O (ppm
vs DDS) | –14,3 (sehr
breit, Me2SO) |
-
BEISPIEL 6
-
Herstellung von [K]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-pyz), das
der Formel (Ia) entspricht wobei Q+=K+, L=Pyrazin (pyz) und R1=R2=Methyl
-
0,200 g K[trans-RuCl4(Me2SO)2]-Komplex (46,0
mmol) wurden teilweise in 10 ml Aceton gelöst. 0,018 g Pyrazin (23,0 mmol)
wurden unter Rühren
zu dem Gemisch gegeben. Das System wurde für vier Stunden unter Rühren gehalten;
das Präzipitat
wurde dann im Vakuum filtriert, mit kaltem Aceton und Ethylether
gewaschen und im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 0,15 g (80 %). (Die
Verbindung war in Wasser nicht sehr löslich).
-
Die physikalisch chemischen Merkmale
von [K]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-pyz) sind
wie folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C8H16N2Cl4O2Ru2S2K2 |
Molekulargewicht | 800,07 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
12,0; H 2,02; N 3,52 |
Experimentell | C
12,0; H 2,24; N 3,24 |
-
Die spektroskopischen Merkmale des
Produkts in Lösung
waren dieselben wie die des entsprechenden Natriumsalzes.
-
BEISPIEL 7
-
Herstellung von [Na]2[trans-RuClq(Me2SO)]2(μ-pyz),
das der Formel (Ia) entspricht, wobei Q+=Na+, L=Pyrimidin (pym) und R1=R2=Methyl
-
Die Synthese wurde wie für das entsprechende
Dimer mit Pyrazin durchgeführt.
Auf 0,220 g [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2 (52,1 mmol)
in 2 ml Me2SO und 0,021 g Pyrimidin (26,2
mmol) in 5 ml Aceton wurde ein rotoranges mikrokristallines Produkt
erhalten. Ausbeute: 0,175 g (65,8 %).
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2 (μ-pym) waren
wie folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C8H16N2Cl4Na2O2Ru2S2·3(Me2SO)·H2O |
Molekulargewicht | 1020,44 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
16,5; H 3,56; N 2,75 |
Experimentell | C
16,6; H 3,49; N 2,69 |
UV/Vis-Spektrum
in H2O (λmax, nm) | 470,
402 |
-
- 1H-NMR-Spektrum in D2O
(ppm vs DSS): –14,25
(sehr breit, Me2SO); –10 (breit, H5; pym-Ru)
IR-Spektrum
(ausgewählte
Sequenzen, Nujol, cm–1): ν (S-O) 1081, vs; ν (Ru-S) 433,
m; ν (Ru-Cl)
341, s.
-
BEISPIEL 7.bis
-
Herstellung von [ImH]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-pym), das
der Formel (Ia) entspricht, wobei Q+=ImH+, L=Pyrimidin (pym) und R1=R2=Methyl
-
51 mg des Komplex [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-pym)
(0,05 mol) wurden in 9 ml Methanol gelöst. 42 mg (0,4 mmol) ImHCl
wurde der Lösung
zugesetzt, die unter Rühren
gehalten wurde. Es wurde ein oranges Präzipitat erhalten, das im Vakuum
filtriert wurde, mit Methanol und Ether gewaschen wurde und im Vakuum getrocknet
wurde. Ausbeute: 35 mg (80 %).
-
Die physikalisch chemischen Merkmale
von [ImH]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-pym) waren
wie folgt:
Physikalischer
Zustand | oranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C14H26N6Cl8O2Ru2 |
Molekulargewicht | 860,28 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
19,5; H 3,00; N 9,77 |
Experimentell | C
19,2; H 2,96; N 9,57 |
-
Die spektroskopischen Merkmale des
Produktes in Lösung
waren dieselben wie des entsprechenden Natriumsalzes.
-
BEISPIEL 7.ter
-
Herstellung von [NH4]2[trans-RuCl4(Me2SO)2](u-pym)
das der Formel (a) entspricht, wobei Q+=NH4+, L=Pyrimidin (pym) und R1=R2=Methyl
-
80 mg des Komplexes [NH4]2[trans-RuCl4(Me2SO)2] (0,19 mol)
wurden partiell in 5 ml Methanol gelöst. 7,7 mg (entspricht 0,42
ml, 0,096 mmol) Pyrimidin wurden zu der Lösung gegeben, die unter Rühren gehalten wurden.
10 Minuten nach der Zugabe wurde eine klare orange gefärbte Lösung erhalten,
aus der das Produkt durch Zusatz von Diethylether ausgefällt wurde.
Das orange Präzipitat
wurde im Vakuum filtriert, mit Methanol und Ether gewaschen und
im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 45 mg (60 %).
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [NH
4]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2 (μ-pym)
waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | oranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C8H24N4Cl8O2Ru2S2·2H2O |
Molekulargewicht | 794,21 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
12,1; H 3,55; N 7,05 |
Experimentell | C
12,4; H 3,50; N 6,85 |
-
Die spektroskopischen Merkmale des
Produktes in Lösung
waren dieselben wie die des entsprechenden Natriumsalzes.
-
BEISPIEL 8
-
Herstellung von [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-4,4'-bipy), das der Formel
(Ia) entspricht, wobei Q+=Na+, L=4,4'-Bipyridyl (4,4'-bipy) und R1=R2=Methyl
-
Die Synthese wurde wie für die entsprechende
Verbindung mit Pyrazin durchgeführt.
Aus 0,2 g Na[trans-RuCl4(Me2SO)2] (47,4 mol) in 2 ml Di-Me2SO
und 0,037 g 4,4'-Bipyridyl
(23,7 mmol) in 5 ml Aceton wurde ein oranges mikrokristallines Produkt
erhalten. Ausbeute: 0,180 g (69,3 %):
-
Die chemisch-physikalischen Merkmale
des Produktes [Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-4,4'-bipy) waren wie
folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C14H20N2Cl8Na2O2Ru2S23(Me2SO)·H2O |
Molekulargewicht | 1096,54 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
21,9; H 3,68; N 2,55 |
Experimentell | C
21,4; H 3,79; N 2,25 |
UV/Vis-Spektrum
in H2O (λmax, nm) | 459,
395 |
-
- 1H-Spektrum in D2O
(ppm vs DSS): –16
)weit. H1. H6. H1'.
H6'; bipy-Ru); –14,4 (sehr
breit, Me2SO); –4,4 (breit, H3, H5, H3', H5'; bipy-Ru)
IR-Spektrum
(ausgewählte
Sequenzen, Nujol, cm–1): ν (S-O) 1096, vs; ν (Ru-S) 434,
s; ν (Ru-Cl)
338, s.
-
BEISPIEL 9
-
Herstellung von [ImH]2[trans-RuCl4(Me2SO)2] (μ-4,4'-bipy), das der Formel
(Ia) entspricht, worin Q+=ImH+, L=4,4'-Bipyridyl, R1=R2=Methyl
-
35 mg [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-4,4'-bipy) (0,032 mmol)
wurden in 3 ml H2O gelöst und es wurden 31,3 mg festes
ImHCl (0,3 mmol) zugegeben. Innerhalb weniger Stunden wurde die
Bildung von dunkelorangen Kristallen beobachtet. Ausbeute 18 mg
(60 %).
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
des Produktes [ImH]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-4,4'-bipy) waren wie
folgt:
Physikalischer
Zustand | rotoranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C20H30N6Cl8O2Ru2S2 |
Molekulargewicht | 936,38 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
25,6; H 3,23; N 8,97 |
Experimentell | C
25,6; N 3,18; N 8,70 |
UV/Vis-Spektrum
in H2O (λmax, nm) | 459,
395 |
-
- 1H-Spektrum in D2O
(ppm vs DSS): –16
(breit, H1, H6, H1',
H6'; bipy-Ru); –14,4 (sehr
breit, Me2SO); –4,4 (breit, H3, H5, H3', H5'; bipy-Ru); 7,46
(ImH+); 8,67 (ImH+)
IR-Spektrum
(ausgewählte
Sequenzen, Nujol, cm–1): ν (S-O) 1083, vs; ν (Ru-S) 431,
m; ν (Ru-Cl)
335, s.
-
BEISPIEL 10
-
Herstellung von [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-etbipy),
das der Formel (Ia} entspricht, wobei Q+=Na+, L=1,2-Bis(4-pyridyl)ethan (etbipy) und R1=R2=methyl
-
Die Synthese wurde wie für die entsprechende
Verbindung mit Pyrazin durchgeführt.
Aus 0,230 g Na[trans-RuCl4(Me2SO)2] (54,5 mmol) in 2,5 ml Me2SO
und O,050 g 1,2-Bis(4-pyridyl)ethan
(27,1 mmol) in 5 ml Aceton wurde ein oranges mikrokristallines Produkt
erhalten. Ausbeute: 0,2 g (65,3 %).
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [Na]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-etbipy)
waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | oranger
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C16H24Cl8O2Ru2S2Na2·3(Me2SO)-1H2O |
Molekulargewicht | 1124,6 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
23,5; H 3,9; N 2,49 |
Experimentell | C
22,4; H 3,7; N 2,46 |
UV/Vis-Spektrum
in H2O (λmax, nm) | 462,
394 |
-
- 1H-Spektrum in D2O
(ppm vs DSS): –14,4
(sehr breit, Me2SO); –4,2 (breit, H3, H5, H3', H5'; etbipy-Ru); –3,8 (4,
s; -(CH2)2-).
IR-Spektrum
(ausgewählte
Sequenzen, Nujol, cm–1): ν (S-O) 1050, vs; ν (Ru-S) 436,
m; ν (Ru-Cl)
336, s.
-
BEISPIEL 10bis
-
Herstellung von [ImH]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-etipy),
das der Formel (Ia) entspricht, wobei Q+=ImH+, L=1,2-Bis(4-pyridil)ethan (etbipy) und R1=R2=Methyl
-
50 mg [Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-etbipy)·3(Me2SO)·1H2O (0,044 mmol) wurden in 10 ml Methanol gelöst; die
Lösung
wurde auf Papier filtriert und dann unter Rühren gehalten; 48 mg ImHCl
(0,46 mmol) wurden zugesetzt. Es bildete sich schnell ein oranges
festes Produkt, dieses wurde im Vakuum filtriert, mit Methanol und
Ethylether gewaschen und im Vakuum getrocknet.
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [ImH]
2[trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-etbipy)
waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | oranger
Feststoff |
Summenformel | C22H34N6Cl8O2Ru2S2 |
Molekulargewicht | 964,40 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
27,4; H 3,55; N 8,71 |
Experimentell | C
27,1; H 3,56; N 8,60 |
-
Die spektroskopischen Merkmale des
Produktes in Lösung
waren dieselben wie die des entsprechenden Natriumsalzes.
-
BEISPIEL 11
-
Herstellung von mer,cis-RuCl3(Me2SO)(Me2SO)(pyz), das der Formel (II) entspricht,
wobei L-Pyrazin (pyz) und R1=R2=Methyl
-
0,150 g mer,cis-RuCl3(Me2SO)2(Me2SO)
(0,34 mmol) in 3 ml CHCl3 wurden zu einer
Lösung
von 0,082 g Pyrazin (1 mmol) in 1 ml CHCl3 gegeben.
Die rote Lösung
wurde trüb
und wurde mit Papier filtriert. Das erhaltene homogene System wurde
für eine
Nacht bei Raumtemperatur gehalten; es wurde dann im Vakuum ohne
Erwärmen
auf etwa die Hälfte
seines Volumens konzentriert, es wurden wenige Tropfen Ethylether
zugegeben und das Gemisch wurde für wenige Stunden bei 4°C gehalten.
Ein ockerfarbenes kristallines Präzipitat bildete sich, dieses
wurde im Vakuum filtriert, mit Chloroform und Ethylether gewaschen
und dann im Vakuum getrocknet. Um eine Vervollständigung der Präzipitation
der Verbindung zu erreichen, war es zweckdienlich, das System für ein paar
Tage bei 4°C
zu halten oder in anderer Weise die filtrierte Lösung zu gewinnen und sie im
Vakuum zu konzentrieren, so daß eine
zweite Produktfraktion erhalten wurde. Ausbeute: 0,110 g (72 %).
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
von mer,cis-RuCl
3(Me
2SO)(Me
2SO)(pyz) waren wie folgt:
Physikalischer
Zustand | ockerfarbener
mikrokristalliner Feststoff |
Summenformel | C8H16N2Cl3O2RuS2 |
Molekulargewicht | 443,76 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
21,7; H 3,63; N 6,31 |
Experimentell | C
22,0; H 3,62; N 6,26 |
UV/Vis-Spektrum
in Me2SO (λmax,
nm) | 437,
371 |
-
- 1H-Spektrum in DMSOd6 (ppm
vs TMS): –12,7
(sehr breit, Me2SO); –5 (sehr breit, H2, H6; pyz-Ru); –0,6 (breit, H3,
H5; pyz-Ru); +9,1 (breit, Me2SO).
IR-Spektrum
(ausgewählte
Sequenzen, Nujol, cm–1): ν (asymmetrische Deformationsschwingung
pyz) 1588, m; ν (S-O)
1098; ν (S-O)
912; ν (Ru-O)
488, m; ν (Ru-S)
422, m; ν (Ru-S)
422, m; ν (Ru-Cl)
353, 337, s.
-
BEISPIEL 12
-
Herstellung von [NH4][trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-pyz)[mer,cis-RuCl3(Me2SO)(Me2SO)], entsprechend
der Formel (Ib), wobei p+ = NH4+,
L=Pyrazin (pyz) und R1=R2=Methyl
-
53 mg mer,cis-RuCl3(Me2SO)(Me2SO)(pyz) (0,12 mmol) in 50 ml CHCl3 wurden zu einer Lösung, die 63 mg [NH4][trans-RuCl4(Me2SO)2] (0,15 mmol)
in 7 ml Methanol enthielt, gegeben. Innerhalb weniger Stunden wurde
ein oranges Präzipitat
gebildet, das dann filtriert wurde; es wurde mit kaltem Methanol,
Chloroform und Ethylether gewaschen. Ausbeute: 60 %.
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
von [NH
4][trans-RuCl
4(Me
2SO)]
2(μ-pyz)[mer,cis-RuCl
3(Me
2SO)(Me
2SO)] waren
wie folgt:
Physikalischer
Zustand | feste
gelbe Verbindung |
Summenformel | C10H26N3Cl7O3Ru2S3·CH3OH·1/2CHCl3 |
Molekulargewicht | 874,55 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
15,8; H 3,51; N 4,80 |
Experimentell | C
15,9; H 3,58; N 4,83 |
UV/Vis-Spektrum
in Me2SO (λmax,
nm) | 389 |
-
- 1H-Spektrum in D2O
(ppm vs TMS): –14,4
(sehr weit, Me2SO); 9,8 (weit, Me2SO)
IR-Spektrum (ausgewählte Sequenzen,
Nujol, cm–1): ν (S-O) 1089
vs; ν (S-O)
912, vs; ν (S-O)
912, vs; ν (Ru-O) 494,
m; ν (Ru-S)
434, m; ν (R-Cl)
335, vs.
-
BEISPIEL 13
-
Herstellung von [mer,cis-RuCl3(Me2SO)(Me2SO)2(μ-pyz)], das
der Formel (Ic) entspricht, wobei L=Pyrazin (pyz) und R1=R2=Methyl
-
0,009 g Pyrazin (11,2 mmol), gelöst in 5
ml CHCl3, wurden zu 0,100 g mer-RuCl3(Me2SO)(Me2SO), gelöst
in 5 ml CHCl3, gegeben und die rote Lösung wurde bei Raumtemperatur
unter magnetischem Rühren
gehalten. Das System wurde infolge der Bildung des Reaktionsproduktes
trüb, welches
dann für
eine Nacht unter Rühren
umgesetzt wurde. Das gelbe Präzipitat
wurde schließlich
abfiltriert, mit CHCl3 und Ether gewaschen und
im Vakuum getrocknet. Ausbeute: 0,065 g (71 %).
-
Die physikalisch-chemischen Merkmale
des Produktes [mer,cis-RuCl
3(Me
2SO)(Me
2SO)]
2(μ-pyz) waren
wie folgt:
Physikalischer
Zustand | feste
gelbe Verbindung |
Summenformel | C12H28N2Cl6O4Ru2S4 |
Molekulargewicht | 807,4 |
Elementaranalyse | |
Theoretisch | C
17,8; H 3,50; N 3,47 |
Experimentell | C
16,8; H 3,00; N 3,08 |
UV/Vis-Spektrum
in Me2SO (λmax nm) | 439,
378 |
-
- 1H-Spektrum in DMSOd6 (ppm
vs TMS): 13,2 (Me2SO); + 8,3 (Me2SO).
IR-Spektrum (ausgewählte Sequenzen,
Nujol, cm–1): ν (S-O) 1106,
vs; v (S-O) 893, vs; ν (Ru-O)
494, vs; ν (Ru-S)
426, m; ν (Ru-Cl)
341, vs.
-
Stabiliätstest der
Verbindungen
-
BEISPIEL 14
-
Stabilität in wäßrigen Lösungen
-
Die Stabilität der erhaltenen Komplexe wurde
in wäßrigen und
physiologischen Lösungen
entsprechend der zeitlichen Veränderung
der Extinktion im UV/Vis-Spektrum untersucht. Das Existenzmaximum
bei 390 nm wurde ausgewählt
und die prozentuale Abnahme der Extinktion mit der Zeit wurde gemessen.
-
Die Experimente wurden bei einer
Temperatur von 25,0°C
in wäßrigen Lösungen (destilliertes
Wasser) und in physiologischer Lösung
(pH=7,4, 0,1M Phosphatpuffer, 0,1M NaCl) der Verbindung bei einer
Konzentration von 1 × 10–4 M
für die
Dauer von 140 Minuten durchgeführt.
-
Es wurden Stabilitätstests
für die
folgenden Verbindungen durchgeführt:
[Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-pyz) (Bsp.
4)
[Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-pyz) (Bsp.
7)
[Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-4,4'-bipy) (Bsp. 8)
[Na]2[trans-RuCl4(Me2SO)]2(μ-etbipy)
(Bsp. 10)
-
Dieser Stabilitätstest wurde auch an einem
bekannten Ruthenium-Komplex der Formel [trans-RuCl4(Me2SO)(Im)][ImH] (WO 98/00431) durchgeführt.
-
Die 1a und 1b zeigen die prozentuale
Abnahme der Extinktion mit der Zeit, was die Hydrolyse des Komplexes
anzeigt. Die Extinktionsabnahme wurde reduziert, wenn die Komplexe
in Wasser gelöst
wurden, während
sie deutlicher wurde, wenn dieser Stabilitätstest in physiologischer Lösung durchgeführt wurde.
-
Allgemein waren die neuen Komplexe
in Lösung
stabiler als der bekannte Komplex. Auch in der physiologischen Lösung, in
der die Hydrolyse aller Verbindungen schneller als in Wasser ist,
wiesen die neuen Serien an Ruthenium-Derivaten erwiesene Vorteile
bezüglich
der Stabilität
im Vergleich zu den bekannten Ruthenium-Komplexen auf.
-
Tests auf biologische
Aktivität
-
BEISPIEL 15
-
In vivo-Tests auf die
Aktivität
der erfindungsgemäßen Verbindungen
bei Mäusen,
die von mammärem MCa-Karzinom
befallen waren: Präventionsaktivität bei der
Bildung von Lungenmetastasen
-
Fünf
Gruppen weiblicher verwandter CBA-Mäuse mit einem Gewicht von 23 ± 3 g wurden
mit 10–6 lebensfähigen Zellen
(bestimmt durch die Trypen-Blau-Exklusion) mammären MCa-Karzinom in 0,05 ml Dulbecco's gepufferter Calcium-
und Magnesium-freier Lösung
(PBS), pH 7,4, durch intramuskuläre
Injektion mit einer sterilen Insulinspritze inokuliert. Die Tumorzellen
stammten von Spendern desselben Stamms, die mit denselben Tumorzellen
injiziert worden waren, und zwar nach demselben Verfahren zwei Wochen
vorher. Die Suspension von Tumorzellen wurde in PBS durch mechanisches
Zerkleinern der Tumormasse, die von Donormäusen erhalten worden war, und
außerdem
Entfernen von Gewebedebris und Zellen durch Filtration durch eine Doppelschicht
steriler Gase und Zentrifugation bei 250 × g für 10 Minuten hergestellt. Verwandten
Tieren wurden aus einer Kolonie von Chester Beatthy, London (UK)
erhalten, die im Tiergebäude
der University of Trieste nach den Verfahren, die für die Haltung
von verwandten (kin) Tieren akzeptiert sind, gewachsen waren. Die mammäre MCa-Karzinom-Tumorzellinie
stammt aus einem Vorrat von Tumorzellen, der ursprünglich vom Rudjer
Boskovic Institute Zagreb (HR) erhalten worden war und der in flüssigem Stickstoff
gelagert wurde.
-
Vom Tag 11 bis zum Tag 16 nach der
Tumorzellemimplantation wurden Gruppen aus fünf Mäusen intraperitoneal mit einer
sterilen Insulinspritze jeweils wie folgt behandelt mit:
Gruppe
2, Kontrolle (10 Tiere): 10 ml/kg Körper/Tag sterile und pyrogenfreie
physiologische Lösung;
Gruppe
2 (zwei Untergruppen a, b, jeweils mit 5 Tieren): 7,5 (a), 15 (b)
mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, die wie in Beispiel 4 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung;
Gruppe 3 (zwei Untergruppen
c, d, aus jeweils 5 Tieren): 15 (c), 30 (d) mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, die wie in Beispiel 7 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung;
Gruppe 4 (zwei Untergruppen
e, f, aus jeweils 5 Tieren): 25 (e), 50 (f) mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, die wie in Beispiel 8 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung;
Gruppe 5 (zwei Untergruppen,
g, h, aus jeweils 5 Tieren): 12,5 (g), 25 (h) mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, die wie in Beispiel 10 beschrieben hergestellt worden
war, in steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung.
-
Die verabreichten Dosen waren entweder
auf LD0,1 oder die Hälfte davon oder ein Viertel
davon genährter,
wobei diese Werte getrennt mit Tieren desselben Stamms und Geschlecht
und mit demselben Körpergewicht
für eine
intraperitoneale Behandlung, die über 6 aufeinanderfolgende Tage
ging, nach dem Verfahren von Lichtfield und Wilcoxon und mit einer
Beobachtungszeit von 10 Tagen nach der letzten Dosis, berechnet worden
war.
-
Am Tag 17 nach der Tumorzellenimplantation
wurde der Primärtumor
nach allgemeiner Anästhesie
der Tiere durch intraperitoneale Injektion von 125 mg/kg Ketamin
chirurgisch entfernt.
-
Am Tag 29 seit der Tumorzellenimplantation
wurden die Tiere durch cervikale Dislokation zur Beurteilung von
jungen Metastasen getötet.
Die Lungen wurden unmittelbar nach dem Töten aus den Tieren abduziert,
in einzelne Lappen aufgeteilt, die dann unverzüglich mit einem Mikroskop mit
niedriger Vergrößerung untersucht,
wobei dieses mit einem graduierten Okulargitter für die Messung
der Größe der Metastasen,
in dem die orthogonalen Achsen a und b (a < b) identifiziert wurden, ausgerüstet war.
Metastasen wurden durch die Größe klassifiziert
und das metastatische Tumorgewicht wurde für jedes Tier als Summe jedes
einzelnen Metastasengewichts berechnet, wobei jede Metastase als
Rotationsfestkörper
angesehen wurde, der sich um die oben genannten Achsen entwickelt
hatte und nach der Formel (π/6)·a2·b
berechnet wurde. Die erhaltenen experimentellen Daten wurden dann
durch geeignete statistische Tests bearbeitet.
-
Die Resultate sind in Tabelle 1 angegeben,
wobei die Körpergewichtsveränderung
vom Beginn (Tag 11) bis zum Ende (Tag 16) der Behandlung bezüglich der
unbehandelten Kontrollen und die Zahl und das Gewicht der Lungenmetastasen,
die in Tiergruppen erhalten wurden, die mit den erfindungsgemäßen Verbindungen
behandelt wurden, im Vergleich zu der Kontrollgruppe, die mit steriler
und pyrogenfreier physiologischer Lösung behandelt wurde, angegeben
sind.
-
-
Die in Tabelle 1 angegebenen Daten
zeigen, daß alle
vier Verbindungen während
der Behandlung von den Tieren gut toleriert wurden, wie es durch
die knappe statistische Relevanz der Körpergewichtsveränderung im
Vergleich zu den Kontrollen zu erkennen ist.
-
Keine der untersuchten Verbindungen
zeigte bei einer der getesteten Dosierung eine Variation im Wachstum
des Primärtumors.
Allerdings wurde unter den getesteten Verbindungen bei denen, die
in den Beispielen 4, 7 und 10 beschrieben wurden, eine deutliche
Verringerung in der Anzahl und eine noch deutlicherer Reduzierung
beim Gewicht der Lungenmetastasen bei 2 Dosiskonzentrationen. In
einigen Fällen
ist die Reduktion des durchschnittlichen Werts für Metastasen auf weniger als
5 % der Kontrollen reduziert.
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BEISPIEL 16
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In vivo-Untersuchung der
Aktivität
der erfindungsgemäßen Verbindungen
in Mäusen,
die mit mammären MCa-Karzinom
befallen sind: Inhibierungsaktivität auf Lungenmetastasen im fortgeschrittenen
Wachstumsstadium
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Fünf
Gruppen weiblicher verwandter (kin) CBA-Mäuse mit einem Gewicht von 23 ± 3 g wurden
mit 10–6 lebensfähigen mammären MCa-Zellen
(bestimmt durch Trypanblau-Exklusion) in 0,05 ml Dulbecco's gepufferter Calcium-
und Magnesium-freier Lösung
(PBS), pH 7,4, durch intramuskuläre
Injektion mit einer sterilen Insulinspritze inokuliert. Die Tumorzellen
stammten von Donoren desselben Stamms, denen dieselben Tumorzellen
nach denselben Verfahren zwei Wochen vorher injiziert worden waren.
Die Suspension von Tumorzellen wurde in PBS durch mechanisches Zerkleinern
der Tumormasse, die aus Donormäusen
erhalten worden war, hergestellt, dann wurde eine weitere Entfernung
von Gewebedebris und Zellen durch Filtration durch eine Doppelschicht
aus steriler Gaze und Zentrifugation mit 250 × g für 10 Minuten durchgeführt. Kin-Tiere
wurden aus einer Kolonie von Chester Beatthy, London (UK) erhalten
und waren im Tierhaus der University of Triest nach den Verfahren,
die für
die Haltung von kin-Tieren akzeptiert sind, gewachsen worden waren,
erhalten. Die mammäre
MCa-Karzinom-Tumorzellinie
stammte aus einem Vorrat von Tumorzellen, die ursprünglich vom Rudjer
Boskovic Institut, Zagreb (HR) erhalten worden waren, der in flüssigem Stickstoff
gelagert wurde.
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Am Tag 14 nach Tumorzellenimplantation
wurde der Primärtumor
nach allgemeiner Anästhesie
der Tiere durch intraperitoneale Injektion von 125 mg/kg Ketamin
chirurgisch entfernt.
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Von Tag 15 bis Tag 20 nach Tumorzellenimplantation
wurden die fünf
Mäusegruppen
intraperitoneal mit einer sterilen Insulinspritze jeweils behandelt
mit:
Gruppe 1, Kontrolle (7 Tiere): 10 ml/kg Körpergewicht/Tag
sterile und pyrogenfreie physiologische Lösung;
Gruppe 2 (7 Tiere):
28 mg/kg Körper/Tag
der Verbindung, wie sie in Beispiel 4 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung;
Gruppe 3 (7 Tiere):
28 mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, wie sie in Beispiel 7 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung;
Gruppe 4 (7 Tiere):
51 mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, wie sie in Beispiel 8 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung;
Gruppe 5 (7 Tiere):
52 mg/kg Körpergewicht/Tag
der Verbindung, wie sie in Beispiel 10 hergestellt worden war, in
steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung.
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Die Dosen, die der LD0,05 entsprachen,
wobei dieser wert getrennt bei Tieren desselben Stamms und Geschlechts
und mit demselben Körpergewicht
getrennt berechnet worden war, wurde intraperitoneal für sechs
aufeinanderfolgende Tag nach dem Verfahren von Lichtfeld und Wilcoxon
verabreicht und es erfolgte eine Beobachtungszeit von 10 Tagen nach
der letzten Dosis.
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Am Tag 28 nach der Tumorzellenimplantation
wurden die Mäuse
durch zervikale Dislokation getötet, und
die Lungen wurden unmittelbar nach dem Töten aus den Tieren abduziert,
in einzelne Lappen geteilt, die unverzüglich mit einem Mikroskop mit
geringer Vergrößerung beobachtet
wurden, wobei dieses Mikroskop mit einem graduierten Okulargitter
für die
Messung der Metastasen ausgestattet war, wobei die orthogonalen
Achsen a und b (a < b)
identifiziert wurden. Die Metastasen wurden dann nach Größe klassifiziert
und das metastatische Tumorgewicht wurde für jedes Tier aus der Summe
jedes einzelnen Metastasengewichts, wobei diese als Rotationsfestkörper angesehen
wurden, der sich um die genannten Achsen entwickelt hatten, nach
der Formel (π/6)·a2,b berechnet. Die erhaltenen experimentellen
Daten wurden dann durch geeignete statistische Tests verarbeitet.
Die Resultate sind in Tabelle 2 angegeben, in der die Zahl und das
Gewicht der Lungenmetastasen, die in Tiergruppen, welche mit den
erfindungsgemäßen Verbindungen
behandelt worden waren, im Vergleich zu der Kontrollgruppe, die
mit steriler und pyrogenfreier physiologischer Lösung behandelt worden waren,
erhalten wurden, angegeben sind.
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Tabelle
2
Wirkungen der nachoperativen Behandlung mit den Verbindungen,
die in den Beispielen, 4, 7, 8, 10 beschrieben sind, auf die spontanen
Lungenmetastasen von mammären
MCa-Karzinom in CBA-Mäusen
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Die in Tabelle 2 angegebenen Daten
bestätigen
die Aktivität
der Verbindungen der Beispiele 4, 7, 8, 10 auf Lungenmetastasen
des mammären
MCa-Karzonoms. Alle vier Verbindungen und speziell die Verbindungen
der Beispiele 8 und 10 waren fähig,
das Wachstum der Lungenmetastasen dieses Tumors deutlich zu reduzieren.
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Die Ruthenium-Dimere der Beispiele
4, 7, 8, 10, die bezüglich
ihrer pharmakologischen Aktivität
am mammären
MCa-Karzinommodell
der CBA-Maus untersucht wurden, zeigten die Fähigkeit, selektiv auf Lungenmetastasen
zu wirken. Eine derartige Fähigkeit
stand nicht in Korrelation mit analogen Wirkungen auf das Wachstum
des Primärtumors.
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BEISPIEL 17
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In vitro-Cytotoxizität von Komplexen
der vorliegenden Erfindung auf murine TS/A-Adenokarzinomzellen
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4 × 103 murine
TS/A-Adenokarzinomzellen, resuspendiert in 200 μl RPMI-1640-Medium, das mit
10 % FCS (fötales
Kälberserum),
2 mM Glutamin und 50 μg/ml
Gentamicinsulfat ergänzt
war, wurden in eine Platte mit 96 Vertiefungen ausgesät. Nach
24 Stunden Inkubation bei 37°C
in 5 % CO2 wurden die Komplexe, wie sie in
Beispiel 4 (A), in Beispiel 7 (B), in Beispiel 8 (C) und in 10 (D)
beschrieben sind, jeweils solubilisiert in RPMI-1640-Medium, das
mit 5 % FCS, 2 mM Glutamin und 50 μg/ml Gentamicinsulfat ergänzt war,
zu den Zellen gegeben, und zwar jeweils mit einer Endkonzentration
von 10–4,
10–5 und
10–6 M.
Zell-Lebensfähigkeitstests wurden
nach 24, 48 und 72 Stunden des Ausgesetztseins mit den Verbindungen
durchgeführt,
indem sowohl der Effekt auf die Proteinsynthese als auch auf die
Mitochondrienaktivität
durch kolorimetrische Assays, dem Solphorhodamin B-Test (SRB) und
die MTT-Analyse, durchgeführt
wurden. Jeder Wert (optische Dichte) ist der durchschnittliche Prozentwert ± S.E.
gegenüber
den unbehandelten Kontrollen.
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Werte wie z.B. * p<0,05, ** p<0,01 geben durchschnittliche
Werte an, die sich statistisch von den Kontrollen unterscheiden.
Varianz-Analyse und Dunnet-Test wurden in der Vergleichsanalyse
verwendet.
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Die Resultate sind in Tabelle 3 angegeben,
worin sowohl die Wirkung auf die Proteinsynthese (SRB) als auch
die Mitochondrienaktivität
(MTT) für
jeden Komplex, der bei unterschiedlichen Dosierungen untersucht
wurde, nach unterschiedlichen Behandlungszeiten angegeben sind.
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Die in Tabelle 3 angegebenen Daten
zeigen, daß die
dimeren Komplex der Erfindung spärliche
antiproliverative Wirkung zeigen, wenn sie in vitro auf Tumorzellen
untersucht wurden, selbst wenn hohen Dosen angewendet wurden. In
der Tat war die Inhibierung der Zellproliferation bei Dosen unter
10–4 M
nicht offensichtlich. Unter diesen Bedingungen verursachten die
Komplexe keine cytotoxische Wirkung. Obgleich eine gewisse antiproliverative
Aktivität
auf Zellen beobachtet wurden, die mit den Komplexen der Beispiele
4 und 8 über einen
langen Zeitraum behandelt worden waren, scheint dieser Effekt spärlich und
reversibel zu sein. In der Tat gewannen die Zellen ihre ursprüngliche
proliverative Fähigkeit
nach den ersten 24 Stunden der Behandlung wieder, wie es aus den
Daten, die für
die Ausgesetztseinzeit von 48 und 72 Stunden angegeben wurden. Diese
Daten zeigen, daß die
antimetastatische Aktivität
der erfindungsgemäßen Komplexe
nicht nur einer cytotoxischen in vitro-Wirkung zugeschrieben werden
konnten.