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Anwendung der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft neue Tryptase-Inhibitoren, die in der pharmazeutischen
Industrie zur Herstellung von Medikamenten verwendet werden.
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Bekannter technischer
Hintergrund
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In
den internationalen Anmeldungen WO95/32945, WO96/09297, WO98/04537,
WO99/12918 und WO99/24395 werden niedermolekulare Verbindungen als
Tryptaseinhibitoren beschrieben.
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Beschreibung der Erfindung
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Es
wurde nun gefunden, daß die
nachfolgend näher
beschriebenen Verbindungen der Formel I überraschende und besonders
vorteilhafte Eigenschaften besitzen.
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Gegenstand
der Erfindung sind Verbindungen der Formel I
worin
A1 und A2 gleich
oder verschieden sind und -C(O)-, -NH-, -O- (Sauerstoff), -S- (Schwefel),
-S(O)
2-, -S(O)
2-NH-, -NH-S(O)
2-, -C(O)-NH-, -NH-C(O)-, -O-C(O)-, -C(O)-O-
oder eine Bindung bedeuten,
A3 und A4 gleich oder verschieden
sind und -C(O)-, -O-, -S-, -NH-, -O-C(O)-, -C(O)-O-, -C(O)-NH-,
-NH-C(O)- oder eine Bindung bedeuten, oder ausgewählt sind
aus der Gruppe
wobei
E
-O- (Sauerstoff), -S- (Schwefel) oder -CH
2-
(Methylen),
G -O- (Sauerstoff) oder -CH
2-
(Methylen), und
T die Gruppe -C(O)- oder eine Bindung bedeutet,
A5
und A6 gleich oder verschieden sind und -C(O)-, -NH-, -O-, -S-,
-C(O)-NH-, -NH-C(O)-, -O-C(O)-, -C(O)-O-, -NH-C(O)-NH- oder eine
Bindung bedeuten,
M folgenden Zentralbaustein
darstellt,
K1 -B7-(C(O))
m-B9-X1,-B7-(C(O))
m-B9-Y1
oder -B7-(C(O))
m-B9-Z1-B11-X1 bedeutet,
K2
-B8-(C(O))
p-B10-X2, -B8-(C(O))
p-B10-Y2
oder -B8-(C(O))
p-B10-Z2-B12-X2 bedeutet,
B1,
B2, B3, B4, B5 und B6 gleich oder verschieden sind und eine Bindung
oder 1-4C-Alkylen bedeuten,
B7, B8, B9, B10, B11 und B12 gleich
oder verschieden sind und eine Bindung oder 1-4C-Alkylen bedeuten,
m
0 oder 1 bedeutet,
p 0 oder 1 bedeutet,
X1 und X2 gleich
oder verschieden und ausgewählt
aus den nachfolgenden Gruppen sind
wobei
R8
1-4C-Alkyl bedeutet,
Y1 und Y2 gleich oder verschieden sind
und für
einen 4-11C-Heteroaryl- oder 2-7C-Heterocycloalkylrest, enthaltend
mindestens einen Ringstickstoff, stehen,
Z1 und Z2 gleich oder
verschieden sind und 5-12C-Arylen, 5-12C-Heteroarylen, 3-8C-Cycloalkylen
oder 3-8C-Heterocycloalkylen bedeuten,
wobei jedes Arylen,
Heteroarylen, Cycloalkylen, Heterocycloalkylen, Heteroaryl oder
Heterocycloalkyl zusätzlich
seinerseits durch ein, zwei oder drei Substituenten ausgewählt aus
der Gruppe Hydroxy, Halogen, Nitro, Cyano, Amino, 1-4C-Alkyl, 1-4C-Alkoxy,
1-4C-Alkoxycarbonyl, 1-4C-Alkylcarbonyloxy, Carboxyl oder Aminocarbonyl
substituiert sein kann,
und worin auf direktem Weg zwischen
den terminalen Stickstoffatomen 20 bis 40, bevorzugt 25 bis 40 Bindungen
vorhanden sein müssen,
die
Salze dieser Verbindungen, sowie die N-Oxide der ein Stickstoffatom
enthaltenden Heteroaryle, Heterocycloalkyle, Heteroarylene und Heterocycloalkylene
und deren Salze, wobei alle diejenigen Verbindungen ausgeschlossen
sind, bei denen eine oder mehrere der Variablen B1, B2, B3, B4,
B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11 oder B12 die Bedeutung einer Bindung
annehmen und es dadurch zur direkten Verknüpfung zweier Heteroatome oder
zweier Carbonylgruppen kommen würde.
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1-4C-Alkyl
steht für
geradkettige oder verzweigte Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
Beispielsweise seien genannt der Butyl-, iso-Butyl-, sec-Butyl-,
tert-Butyl-, Propyl-, Isopropyl-, Ethyl- und der Methylrest.
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1-4C-Alkoxy
steht für
Reste, die neben dem Sauerstoffatom einen geradkettigen oder verzweigten
Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten. Beispielsweise
seien genannt der Butoxy-, iso-Butoxy-, sec-Butoxy-, tert-Butoxy-,
Propoxy-, Isopropoxy- und bevorzugt der Ethoxy- und Methoxyrest.
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1-4C-Alkoxycarbonyl
steht für
eine Carbonylgruppe, an die einer der vorstehend genannten 1-4C-Alkoxyreste
gebunden ist. Beispielsweise seien der Methoxycarbonyl- [CH3O-C(O)-] und der Ethoxycarbonylrest [CH3CH2O-C(O)-] genannt.
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1-4C-Alkylcarbonyloxy
steht für
eine Carbonyloxygruppe, an die einer der vorstehend genannten 1-4C-Alkylreste
gebunden ist. Beispielsweise sei der Acetoxyrest [CH3C(O)-O-]
genannt.
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Halogen
im Sinne der Erfindung ist Brom, Chlor und Fluor.
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1-4C-Alkylen
steht für
geradkettige oder verzweigte 1-4C-Alkylenreste, beispielsweise den
Methylen-(-CH2-), Ethylen-(-CH2-CH2-), Trimethylen-(-CH2-CH2-CH2-), Tetramethylen-(-CH2-CH2-CH2-CH2-), 1,2-Dimethyethylen-[-CH(CH3)-CH(CH3)-], 1,1-Dimethylethylen-[-C(CH3)2-CH2-], 2,2-Dimethylethylen-[-CH2-C(CH3)2-], Isopropyliden-[-C(CH3)2-] oder den 1-Methylethylenrest
[-CH(CH3)-CH2-].
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Hat
m die Bedeutung 0, so steht die Gruppe -(C(O))m-
für eine
Bindung.
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Hat
p die Bedeutung 0, so steht die Gruppe -(C(O))p für eine Bindung.
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4-11C-Heteroaryl
steht für
einen – gewünschtenfalls
substituierten – mono-
oder bicyclischen aromatischen Kohlenwasserstoff, der 4 bis 11 C-Atome
und mindestens ein Ringstickstoffatom enthält; zusätzlich können ein oder mehrere der Kohlenstoffatome
durch Ringheteroatome ausgewählt
aus der Gruppe O, N oder S ersetzt sein. Im Falle von Bicyclen ist
mindestens einer der Ringe aromatisch. Beispielhaft genannt seien Pyrid-4-yl,
Pyrid-3-yl, Pyrimidin-5-yl, Imidazol-1-yl und Benzimidazol-5-yl.
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2-7C-Heterocycloalkyl
steht für
einen – gewünschtenfalls
substituierten – monocyclischen
gesättigten oder
teilweise gesättigten
Kohlenwasserstoff, der 2 bis 7 C-Atome und mindestens ein Ringstickstoffatom
enthält;
zusätzlich
können
ein oder mehrere Kohlenstoffatome durch Ringheteroatome ausgewählt aus
der Gruppe O, N oder S ersetzt sein. Beispielhaft genannt seien
Piperid-4-yl, Piperazin-1-yl, Pyrrolidin-2-yl, Pyrrolidin-3-yl,
Imidazolidin-1-yl, Imidazolidin-2-yl, Imidazolidin-4-yl und Morpholin-2-yl.
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5-12C-Arylen
steht für
einen – gewünschtenfalls
substituierten – divalenten
mono- oder bicyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffrest, der
5 bis 12 C-Atome aufweist, wobei bei den bicyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffresten
mindestens einer der Ringe aromatisch ist. Die freien Valenzen können sich
beide am aromatischen, beide am nichtaromatischen oder eine am aromatischen
und eine am nichtaromatischen Ring befinden. Beispielhaft genannt
seien 1,4-Phenylen, 1,3-Phenylen, 1,4-Naphthylen und 2,6-Naphthylen.
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5-12C-Heteroarylen
steht für
einen Arylenrest, wie zuvor definiert, bei dem 1 bis 4 C-Atome durch
Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe O, N und S ersetzt sind. Beispielhaft genannt seien
2,5-Furylen, 2,5-Pyrrolylen, 4,2-Pyridylen, 5,2-Pyridylen, 2,5-Indolylen,
2,6-Indolylen, 3,5-Indolylen, 3,6-Indolylen, 3,5-Indazolylen, 3,6-Indazolylen,
2,5-Benzofuranylen, 2,6-Chinolinylen und 4,2-Thiazolylen.
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3-8C-Cycloalkylen
steht für
einen – gewünschtenfalls
substituierten – divalenten
monocyclischen gesättigten
oder teilweise gesättigten
Kohlenwasserstoffrest, der 3 bis 8 C-Atome aufweist. Beispielhaft
genannt seien der 1,3-Cyclopentylen-, der 1,3-Cyclohexylen- und
bevorzugt der 1,4-Cyclohexylenrest.
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3-8C-Heterocycloalkylen
steht für
einen Cycloalkylenrest, wie zuvor definiert, bei dem 1 bis 3 C-Atome durch
Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe O, N und S ersetzt sind. Beispielhaft genannt seien
der 1,4-Piperidinylen-, 1,4-Piperazinylen-, 2,5-Pyrrolidinylen-,
4,2-Imidazolidinylen- und bevorzugt der 4,1-Piperidinylenrest.
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Bevorzugte
Bedeutungen der Gruppen X1 und X2 sind Amino, Aminocarbonyl, Amidino
und Guanidino.
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Die
Gruppen Z1 bzw. Z2 befinden sich definitionsgemäß zwischen den Gruppen B9 und
B11 (-B9-Z1-B11-) bzw. B10 und B12 (-B10-Z2-B12-). Entsprechend
steht bei den beispielhaft genannten divalenten Gruppierungen (z.B.
2,6-Indolylen) die erste Zahl für
die Verknüpfungsstelle
mit der Gruppe B9 bzw. B10 und die zweite Zahl für die Verknüpfungsstelle mit der Gruppe
B11 bzw. B12.
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Die
Definitionen von M, A3, A4, X1 und X2 enthalten chemische Formeln,
wie zum Beispiel
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Einseitig
nicht verknüpfte
Bindungen bedeuten hierbei, daß der
Baustein an dieser Stelle mit dem Rest des Moleküls verbunden ist. Zweiseitig
nicht verknüpfte
Bindungen bedeuten, daß es
an diesem Baustein mehrere Stellen gibt, über die die Verbindung zum
Rest des Moleküls
erfolgen kann.
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Mit
dem Begriff terminates Stickstoffatom ist im Rahmen dieser Anmeldung
jeweils ein Stickstoffatom in den mit X1, X2, Y1 und Y2 bezeichneten
Gruppen gemeint.
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Enthalten
die Gruppen X1 bzw. X2 nur ein Stickstoffatom, so ist dieses Stickstoffatom
das terminale Stickstoffatom.
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Enthalten
die Gruppen X1 bzw. X2 mehrere Stickstoffatome, so ist dasjenige
Stickstoffatom, das sich am weitesten von dem Atom befindet, über das
die Bindung mit den Gruppen B9 (B11) bzw. B10 (B12) hergestellt
wird, das terminale Stickstoffatom.
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Enthalten
die Gruppen Y1 bzw. Y2 nur ein Ringstickstoffatom, so ist dieses
Ringstickstoffatom das terminale Stickstoffatom.
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Enthalten
die Gruppen Y1 bzw. Y2 mehrere Ringstickstoffatome, so ist dasjenige
Ringstickstoffatom, das sich am weitesten entfernt von dem Atom
befindet, über
das die Bindung mit den Gruppen B9 bzw. B10 hergestellt wird, das
terminale Stickstoffatom.
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Erfindungsgemäß wird unter
dem direkten Weg zwischen den Stickstoffatomen, die in den als X1
(Y1) oder X2 (Y2) definierten Gruppen als terminale Stickstoffatome
fungieren, diejenige Anzahl von Bindungen angesehen, die durch Abzählen der
Bindungen, die die kürzest
mögliche
Verbindungslinie zwischen den terminalen Stickstoffatomen darstellen,
erhalten wird.
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Folgendes
Beispiel soll die Bestimmung der Anzahl der Bindungen auf dem direkten
Weg zwischen zwei terminalen Stickstoffatomen verdeutlichen:
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Der
direkte Weg beinhaltet hier 34 Bindungen.
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Als
Salze kommen für
Verbindungen der Formel I – je
nach Substitution – alle
Säureadditionssalze oder
alle Salze mit Basen in Betracht. Besonders erwähnt seien die pharmakologisch
verträglichen
Salze der in der Galenik üblicherweise
verwendeten anorganischen und organischen Säuren. Als solche eignen sich
einerseits wasserlösliche
und wasserunlösliche
Säureadditionssalze
mit Säuren wie
beispielsweise Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Zitronensäure, D-Gluconsäure, Benzoesäure, 2-(4-Hydroxybenzoyl)-benzoesäure, Buttersäure, Sulfosalicylsäure, Maleinsäure, Laurinsäure, Äpfelsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, Oxalsäure, Weinsäure, Embonsäure, Stearinsäure, Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure oder
3-Hydroxy-2-naphthoesäure,
wobei die Säuren
bei der Salzherstellung – je nachdem,
ob es sich um eine ein- oder mehrbasige Säure handelt und je nachdem,
welches Salz gewünscht wird – im äquimolaren
oder einem davon abweichenden Mengenverhältnis eingesetzt werden.
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Andererseits
kommen auch Salze mit Basen in Betracht. Als Beispiele für Salze
mit Basen seien Alkali- (Lithium-, Natrium-, Kalium-) oder Calcium-,
Aluminium-, Magnesium-, Titan-, Ammonium-, Meglumin- oder Guanidiniumsalze
erwähnt,
wobei auch hier bei der Salzherstellung die Basen im äquimolaren
oder einem davon abweichenden Mengenverhältnis eingesetzt werden.
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Pharmakologisch
unverträgliche
Salze, die beispielsweise bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
im industriellen Maßstab
als Verfahrensprodukte zunächst
anfallen können,
werden durch dem Fachmann bekannte Verfahren in pharmakologisch
verträgliche
Salze übergeführt.
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Dem
Fachmann ist bekannt, daß die
erfindungsgemäßen Verbindungen
als auch ihre Salze, wenn sie zum Beispiel in kristalliner Form
isoliert werden, verschiedene Mengen an Lösungsmitteln enthalten können. Die
Erfindung umfaßt
daher auch alle Solvate und insbesondere alle Hydrate der Verbindungen
der Formel I, sowie alle Solvate und insbesondere alle Hydrate der
Salze der Verbindungen der Formel I.
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Hervorzuhebende
Verbindungen der Formel I sind solche, worin
A1 und A2 gleich
oder verschieden sind und -C(O)-, -NH-, -O-, -C(O)-NH-, -NH-C(O)-,
-O-C(O)-, -C(O)-O- oder eine Bindung bedeuten,
A3 und A4 gleich
oder verschieden sind und -C(O)-, -O-, -NH-, -O-C(O)-, -C(O)-O-,
-C(O)-NH-, -NH-C(O)- oder eine Bindung bedeuten, oder ausgewählt sind
aus der Gruppe
wobei
E
-O- (Sauerstoff), -S- (Schwefel) oder -CH
2-
(Methylen) und
T die Gruppe -C(O)- oder eine Bindung bedeutet,
A5
und A6 gleich oder verschieden sind und -C(O)-, -NH-, -O-, -C(O)-NH-,
-NH-C(O)-, -O-C(O)-, -C(O)-O-, -NH-C(O)-NH- oder eine Bindung bedeuten,
M folgenden Zentralbaustein
darstellt,
K1
-B7-(C(O))
m-B9-X1,-B7-(C(O))
m-B9-Y1
oder -B7-(C(O))
m-B9-Z1-B11-X1 bedeutet,
K2
-B8-(C(O))
p-B10-X2, -B8-(C(O))
p-B10-Y2
oder -B8-(C(O))
p-B10-Z2-B12-X2 bedeutet,
B1,
B2, B3, B4, B5 und B6 gleich oder verschieden sind und eine Bindung
oder 1-4C-Alkylen bedeuten,
B7, B8, B9, B10, B11 und B12 gleich
oder verschieden sind und eine Bindung oder 1-4C-Alkylen bedeuten,
m
0 oder 1 bedeutet,
p 0 oder 1 bedeutet,
X1 und X2 gleich
oder verschieden und ausgewählt
aus den nachfolgenden Gruppen sind
wobei
R8
1-4C-Alkyl bedeutet,
Y1 und Y2 gleich oder verschieden sind
und Piperid-4-yl, Piperid-3-yl, Piperazin-1-yl, Piperazin-2-yl,
Morpholin-2-yl, Pyrrolidin-2-yl, Pyrrolidin-3-yl, Imidazolidin-1-yl,
Imidazolidin-2-yl, Imidazolidin-4-yl, 2-Imidazolin-3-yl, 2-Imidazolin-2-yl,
Imidazol-1-yl, Imidazol-2-yl, Imidazol-4-yl, Pyrid-4-yl, Pyrid-3-yl,
Pyridazin-4-yl, Pyrimidin-5-yl, Pyrimidin-4-yl, Indol-3-yl, Benzimidazol-4-yl
oder Benzimidazol-5-yl bedeuten,
Z1 und Z2 gleich oder verschieden
sind und 1,4-Phenylen, 1,3-Phenylen, 1,4-Naphthylen, 2,6-Naphthylen, 1,4-Cyclohexylen,
1,3-Cyclohexylen, 1,3-Cyclopentylen, 1,4-Piperazinylen, 4,1-Piperidinylen,
1,4-Piperidinylen, 2,5-Pyrrolidinylen, 4,2-Imidazolidinylen, 2,5-Furylen,
2,5-Pyrrolylen, 4,2-Pyridylen, 5,2-Pyridylen, 2,5-Indolylen, 2,6-Indolylen,
3,5-Indolylen, 3,6-Indolylen, 3,5-Indazolylen, 3,6-Indazolylen,
2,6-Chinolinylen, 2,5-Benzofuranylen oder 4,2-Thiazolylen bedeuten,
wobei
jedes Arylen, Heteroarylen, Cycloalkylen, Heterocycloalkylen, Heteroaryl
oder Heterocycloalkyl zusätzlich
seinerseits durch ein, zwei oder drei Substituenten ausgewählt aus
der Gruppe Hydroxy, Halogen, Nitro, Cyano, Amino, 1-4C-Alkyl, 1-4C-Alkoxy,
1-4C-Alkoxycarbonyl, 1-4C-Alkylcarbonyloxy, Carboxyl oder Aminocarbonyl
substituiert sein kann,
und worin auf direktem Weg zwischen
den terminalen Stickstoffatomen 20 bis 40, bevorzugt 25 bis 40 Bindungen
vorhanden sein müssen,
die
Salze dieser Verbindungen, sowie die N-Oxide der ein Stickstoffatom
enthaltenden Heteroaryle, Heterocycloalkyle, Heteroarylene und Heterocycloalkylene
und deren Salze, wobei alle diejenigen Verbindungen ausgeschlossen
sind, bei denen eine oder mehrere der Variablen B1, B2, B3, B4,
B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11 oder B12 die Bedeutung einer Bindung
annehmen und es dadurch zur direkten Verknüpfung zweier Heteroatome oder
Carbonylgruppen kommen würde.
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Besonders
hervorzuhebende Verbindungen der Formel I sind solche, worin
A1
und A2 gleich oder verschieden sind und -C(O)-NH-, -C(O)- oder eine
Bindung bedeuten,
A3 und A4 gleich oder verschieden sind und
ausgewählt
sind aus der Gruppe
wobei
T
die Gruppe -C(O)- oder eine Bindung bedeutet,
A5 und A6 gleich
oder verschieden sind und -O-, -C(O)-, -C(O)-NH-, -NH-C(O)- oder
-NH-C(O)-NHbedeuten,
M folgenden Zentralbaustein
darstellt,
K1 -B7-(C(O))
m-B9-Y1 oder -B7-(C(O))
m-B9-Z1-B11-X1
bedeutet,
K2 -B8-(C(O))
p B10-Y2 oder
-B8-(C(O))
p-B10-Z2-B12-X2 bedeutet,
B1
und B2 gleich oder verschieden sind und eine Bindung oder Methylen
bedeuten,
B3, B4, B5 und B6 gleich oder verschieden sind und
eine Bindung oder 1-3C-Alkylen bedeuten,
B7, B8, B9 und B10
gleich oder verschieden sind und eine Bindung oder 1-4C-Alkylen
bedeuten,
B11 und B12 gleich oder verschieden sind und eine
Bindung oder Methylen bedeuten,
m 0 bedeutet,
p 0 bedeutet,
X1
und X2 gleich oder verschieden und ausgewählt aus den nachfolgenden Gruppen
sind
Y1 und
Y2 Imidazol-1-yl bedeuten,
Z1 und Z2 gleich oder verschieden
sind und 5,2-Pyridinylen, 6-Methyl-5,2-Pyridinylen, 4,1-Piperidinylen, 3,6-Indazolylen,
3,6-Indolylen, 1,3-Phenylen, 1,4-Phenylen, 1,3-Cyclohexylen oder
1,4-Cyclohexylen bedeuten,
und worin auf direktem Weg zwischen
den terminalen Stickstoffatomen 20 bis 40, bevorzugt 25 bis 40 Bindungen
vorhanden sein müssen,
die
Salze dieser Verbindungen, sowie die N-Oxide der ein Stickstoffatom
enthaltenden Heteroaryle, Heteroarylene und Heterocycloalkylene
und deren Salze, wobei alle diejenigen Verbindungen ausgeschlossen
sind, bei denen eine oder mehrere der Variablen B1, B2, B3, B4,
B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11 oder B12 die Bedeutung einer Bindung
annehmen und es dadurch zur direkten Verknüpfung zweier Heteroatome oder
Carbonylgruppen kommen würde.
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Eine
Ausgestaltung der besonders hervorzuhebenden Verbindungen der Formel
I sind solche, worin
A1 und A2 gleich oder verschieden sind
und -C(O)-, -C(O)-NH-, -C(O)-O- oder eine Bindung bedeuten,
A3
und A4 gleich oder verschieden sind und 1,4-Piperazinylen, 1,4-Piperidinylen,
1,4-Cyclohexylen, 1,3-Phenylen oder eine Bindung bedeuten,
A5
und A6 gleich oder verschieden sind und -C(O)-, -C(O)-NH-, -NH-C(O)-
oder -NH-C(O)-NH- bedeuten,
M folgenden Zentralbaustein
darstellt,
K1 -B7-(C(O))
m-B9-Y1 oder -B7-(C(O))
m-B9-Z1-B11-X1
bedeutet,
K2 -B8-(C(O))
p B10-Y2 oder
-B8-(C(O))
p-B10-Z2-B12-X2 bedeutet,
B1
und B2 gleich oder verschieden sind und eine Bindung oder Methylen
bedeuten,
B3, B4, B5 und B6 gleich oder verschieden sind und
eine Bindung oder 1-3C-Alkylen bedeuten,
B7, B8, B9 und B10
gleich oder verschieden sind und eine Bindung oder 1-4C-Alkylen
bedeuten,
B11 und B12 gleich oder verschieden sind und eine
Bindung oder Methylen bedeuten,
m 0 bedeutet,
p 0 bedeutet,
X1
und X2 gleich oder verschieden und ausgewählt aus den nachfolgenden Gruppen
sind
Y1 und
Y2 Imidazol-1-yl bedeuten,
Z1 und Z2 gleich oder verschieden
sind und 5,2-Pyridinylen, 6-Methyl-5,2-Pyridinylen, 4,1-Piperidinylen, 3,6-Indazolylen,
3,6-Indolylen, 1,3-Phenylen, 1,4-Phenylen, 1,3-Cyclohexylen oder
1,4-Cyclohexylen bedeuten,
und worin auf direktem Weg zwischen
den terminalen Stickstoffatomen 20 bis 40, bevorzugt 25 bis 40 Bindungen
vorhanden sein müssen,
die
Salze dieser Verbindungen, sowie die N-Oxide der ein Stickstoffatom
enthaltenden Heteroaryle, Heteroarylene und Heterocycloalkylene
und deren Salze, wobei alle diejenigen Verbindungen ausgeschlossen
sind, bei denen eine oder mehrere der Variablen B1, B2, B3, B4,
B5, B6, B7, B8, B9, B10, B11 oder B12 die Bedeutung einer Bindung
annehmen und es dadurch zur direkten Verknüpfung zweier Heteroatome oder
Carbonylgruppen kommen würde.
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Bevorzugte
Verbindungen der Formel I sind solche, worin
-B1-A1-B3-A3-B5-A5-
und -B2-A2-B4-A4-B6-A6- gleich oder verschieden sind und eine Gruppe
ausgewählt aus
bedeuten,
M
folgenden Zentralbaustein
darstellt,
K1 -B7-(C(O))
m-B9-Z1-B11-X1 bedeutet,
K2 -B8-(C(O))
p-B10-Z2-B12-X2 bedeutet,
B7, B8, B9
und B10 gleich oder verschieden sind und eine Bindung oder Methylen
bedeuten,
B11 und B12 Methylen bedeuten,
m 0 bedeutet,
p
0 bedeutet,
X1 und X2 Amino bedeuten,
Z1 und Z2 gleich
oder verschieden sind und 1,3-Phenylen oder 1,4-Phenylen bedeuten,
sowie
die Salze dieser Verbindungen.
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Besonders
bevorzugte Verbindungen der Formel I sind
1,5-Bis-{2-[4-[(4-aminomethylbenzylaminocarbonyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
1,5-Bis-{2-[4-(3-(4-aminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,5-dion
1,5-Bis-{2-[4-(3-(3-aminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
1,5-Bis-{2-[4-(2-(4-aminomethylphenoxy)acetyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
und die
Salze dieser Verbindungen.
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Die
Verbindungen der Formel I setzen sich aus einer Vielzahl divalenter
Bausteine (M, A1, A2, A3, A4, A5, A6, B1, B2, B3, B4, B5, B6, B7,
B8, B9, B10, B11, B12, Z1 und Z2) zusammen. Ihre Synthese kann grundsätzlich ausgehend
von jedem dieser Bausteine erfolgen. Bei weitgehend symmetrisch
aufgebauten Verbindungen der Formel I bietet sich der Aufbau beginnend
vom Zentralbaustein M an, während
bei überwiegend unsymmetrischen
Verbindungen der Formel I die Synthese ausgehend von einem der Endgruppen
K1 oder K2 vorteilhaft sein kann.
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Die
Verknüpfung
der Bausteine erfolgt dabei immer nach dem gleichen, dem Fachmann
an sich bekannten Muster.
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Dem
Fachmann ist bekannt, daß die
Verbindungen der Formel I entweder Baustein für Baustein aufgebaut werden
können,
oder daß zunächst größere aus
mehreren Einzelbausteinen bestehende Fragmente erstellt werden können, die
anschließend
zum Gesamtmolekül
zusammengesetzt werden.
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Aufgrund
der Bedeutungen, die die einzelnen Bausteine der Verbindungen der
Formel I annehmen können,
treten in den Verbindungen der Formel I Amino-[-NH-], Ether [-O-],
Thioether [-S-], Keto-[-C(O)-],
Sulfonyl-[-S(O)2-], Ester-[-O-C(O)-, -C(O)-O-],
Amid-[-C(O)-NH-, -NH-C(O)-], Sulfonamid [-SO2-NH-,
-NH-SO2-], Carbamat-[-NH-C(O)-O-, -O-C(O)-NH-],
Carbamid-[-NH-C(O)-NH-] oder Carbonatbrücken [-O-C(O)-O-] auf.
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Die
Art und Weise, wie solche Brücken
hergestellt werden, sind dem Fachmann an sich bekannt, geeignete
Methoden und Ausgangsverbindungen zu ihrer Herstellung werden beispielsweise
in March, Advanced Organic Chemistry, Reactions, Mechanisms and
Structure, Third Edition, 1985, John Wiley & Sons beschrieben.
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Ether-
und Thioetherbrücken
können
beispielsweise nach der Methode von Williamson hergestellt werden.
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Ketobrücken können beispielsweise
als Bestandteil größerer Bausteine,
wie z. B. dem 1,3-Dichloraceton eingeführt werden.
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Sulfonylbrücken können beispielsweise
durch Oxidation von Thioetherbrücken
erhalten werden.
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Für den Aufbau
von Esterbrücken
ist eine Vielzahl von Methoden bekannt. Beispielhaft genannt sei hier
die Umsetzung von Säuren
mit Alkoholen, vorzugsweise unter Verwendung von H2SO4 oder p-Toluolsulfonsäure als Katalysator; oder unter
Zugabe eines wasserentziehenden Mittels, wie zum Beispiel Molekularsieb
oder einem Carbodiimid. Desweiteren kann hier die Umsetzung von
Säurechloriden
mit Alkoholen genannt werden.
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Auch
für die
Darstellung von Amidbrücken
gibt es eine Vielzahl bekannter Methoden. Als Beispiel sei hier
die Umsetzung von Säurechloriden
mit primären
oder sekundären
Aminen genannt. Desweiteren sei auch auf all die Methoden verwiesen,
die für
die Peptidchemie entwickelt wurden. Entsprechend lassen sich aus
Sulfonsäurechloriden
und primären
oder sekundären
Aminen Sulfonamidbrücken
aufbauen.
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Carbamatbrücken können z.B.
durch Reaktion von Chlorkohlensäureestern
mit Aminen hergestellt werden. Die Chlorkohlensäureester ihrerseits können aus
Alkoholen und Phosgen aufgebaut werden. Eine weitere Variante zum
Aufbau von Carbamatbrücken
stellt die Addition von Alkoholen an Isocyanate dar.
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Ähnlich wie
bei den Carbamatbrücken
können
ausgehend von Chlorkohlensäureestern
durch Umsetzung mit Alkoholen (anstatt Aminen) Carbonatbrücken hergestellt
werden.
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Carbamidbrücken lassen
sich z.B. durch die Reaktion von Isocyanaten mit Aminen herstellen.
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Die
Herstellung von Verbindungen der Formel I sei exemplarisch an Hand
des nachfolgenden Reaktionsschemas aufgezeigt. Weitere Verbindungen
der Formel I können
analog oder unter Anwendung der oben aufgeführten, dem Fachmann an sich
bekannten Methoden hergestellt werden.
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Das
Reaktionsschema 1 zeigt beispielhaft die Synthese einer Verbindung
der Formel I.
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Verbindungen
der Formel I können
auch durch Derivatisierung in weitere Verbindungen der Formel I übergeführt werden.
So können
beispielsweise Verbindungen der Formel I, die einen ein Stickstoffatom
enthaltenden Heteroaryl-, Heteroarylen-, Heterocycloalkyl- oder
Heterocycloalkylenbaustein aufwiesen durch Oxidation in die entsprechenden
N-Oxide übergeführt werden.
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Die
N-Oxidation erfolgt auf eine dem Fachmann ebenfalls vertraute Weise,
z.B. mit Hilfe von Wasserstoffperoxid in Methanol oder m-Chlorperoxibenzoesäure in Dichlormethan
bei Raumtemperatur. Wel che Reaktionsbedingungen für die Durchführung des
Verfahren im einzelnen erforderlich sind, ist dem Fachmann aufgrund
seines Fachwissens geläufig.
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Dem
Fachmann ist außerdem
bekannt, daß es
im Fall mehrerer reaktiver Zentren an einer Ausgangs- oder Zwischenverbindung
notwendig sein kann, ein oder mehrere reaktive Zentren temporär durch
Schutzgruppen zu blockieren, um eine Reaktion gezielt am gewünschten
Reaktionszentrum ablaufen zu lassen. Eine ausführliche Beschreibung zur Anwendung
einer Vielzahl bewährter
Schutzgruppen findet sich beispielsweise in T.W. Greene, Protective
Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, 1991.
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Die
Isolierung und Reinigung der erfindungsgemäßen Substanzen erfolgt in an
sich bekannter Weise z.B. derart, daß man das Lösungsmittel im Vakuum abdestilliert
und den erhaltenen Rückstand
aus einem geeigneten Lösungsmittel
umkristallisiert oder einer der üblichen
Reinigungsmethoden, wie beispielsweise der Säulenchromatographie an geeignetem
Trägermaterial,
unterwirft.
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Salze
erhält
man durch Auflösen
der freien Verbindung in einem geeigneten Lösungsmittel (z. B. einem Keton,
wie Aceton, Methylethylketon oder Methylisobutylketon, einem Ether,
wie Diethylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan, einem chlorierten
Kohlenwasserstoff, wie Methylenchlorid oder Chloroform, oder einem
niedermolekularen aliphatischen Alkohol wie Ethanol oder Isopropanol),
das die gewünschte
Säure bzw.
Base enthält,
oder dem die gewünschte
Säure bzw.
Base anschließend
zugegeben wird. Die Salze werden durch Filtrieren, Umfällen, Ausfällen mit
einem Nichtlösungsmittel
für das
Anlagerungssalz oder durch Verdampfen des Lösungsmittels gewonnen. Erhaltene
Salze können
durch Alkalisierung bzw. durch Ansäuern in die freien Verbindungen
umgewandelt werden, welche wiederum in Salze übergeführt werden können. Auf
diese Weise lassen sich pharmakologisch nicht verträgliche Salze
in pharmakologisch verträgliche
Salze umwandeln.
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Die
nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung ohne
sie einzuschränken. Ebenso
können
weitere Verbindungen der Formel I, deren Herstellung nicht explizit
beschrieben ist, in analoger oder in einer dem Fachmann an sich
vertrauten Weise unter Anwendung üblicher Verfahrenstechniken
hergestellt werden.
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In
den folgenden Beispielen steht die Abkürzung RT für Raumtemperatur, h für Stunden,
Min. für
Minuten, DMF für
Dimethylformamid und HBTU für
O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluronium-hexafluorophosphat.
Die beispielhaft genannten Verbindungen und ihre Salze sind bevorzugter
Gegenstand der Erfindung.
-
Beispiele Endverbindungen 1.
1,5-Bis-{2-[4-(4-aminomethylbenzylaminocarbonyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}-perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion-dihydrochlorid
-
0,2
g 1,5-Bis-{2-[4-(4-tert-butyloxycarbonylaminomethylbenzylaminocarbonyl)piperazin-1-yl]-2-oxo-ethyl}-perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
(Ausgangsverbindung A1) werden in 2 ml Dichlormethan suspendiert
und dann mit 2 ml Trifluoressigsäure
versetzt. Es wird über
Nacht bei RT gerührt
und dann 2 ml einer Lösung
von HCl in Dioxan zugegeben. Das Gemisch wird am Rotationsverdampfer
zur Trockene eingeengt. Der Rückstand
wird jeweils zweimal mit Ether verrieben und das Lösungsmittel
abdekantiert. Dann wird im Hochvakuum getrocknet. Man erhält 0,17
g der Titelverbindung mit Schmp. ab 90°C (Zersetzung). Das Massenspektrum
zeigt den Molekülpeak
MH+ bei 719 Da.
-
2.
1,5-Bis-{2-[4-(3-(4-aminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethvl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion-dihydrochlorid
-
Die
Titelverbindung wird analog Beispiel 1 aus 0,08 g 1,5-Bis-{2-[4-(3-(4-tert.-butoxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
(Ausgangsverbindung B1) in 2 ml Dichlormethan/2 ml Trifluoressigsäure dargestellt.
Ausbeute: 0,055 g; das Massenspektrum zeigt den Molekülpeak MH+ bei 717 Da.
-
3.
1,5-Bis-{2-[4-(3-(3-aminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-diondihydrochlorid
-
Die
Titelverbindung wird aus 0,083 g 1,5-Bis-{2-[4-(3-(3-tert.-butoxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}-1,5-diazocin-2,6-dion
(Ausgangsverbindung C1) wie in Beispiel 1 beschrieben dargestellt.
Ausbeute: 0,063 g; Massenspektrum: MH+ =
717 Da.
-
4.
1,5-Bis-{2-[4-(2-(4-aminomethylphenoxy)acetyl)piperazin-1-y1]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion-dihydrochlorid
-
Die
Titelverbindung wird aus 0,142 g 1,5-Bis-{2-[4-(2-(4-tert.-butoxycarbonylaminomethylphenoxy)acetyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}-1,5-diazocin-2,6-dion
(Ausgangsverbindung D1) wie in Beispiel 1 beschrieben dargestellt.
Ausbeute 0,115 g; Massenspektrum: MH+ =
721 Da.
-
Ausgangsverbindungen
-
A1. 1,5-Bis-{2-[4-(4-tert-butyloxycarbonylaminomethylbenzylaminocarbonyl]piperazin-1-yl]-2-oxo-ethyl}-perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
-
Zu
einer Lösung
von 0,538 ml Triethylamin in 10 ml DMF werden nacheinander 0,4 g
(5-Carboxymethyl-2,6-dioxo-perhydro-1,5-diazocin-1-yl)-essigsäure (Ausgangsverbindung
A2) und 1,23 g HBTU unter Rühren
zugegeben. Nach einer Stunde werden 1,13 g 4-[4-(tert-Butyloxycarbonylaminomethyl)-benzylaminocarbonyl]-piperazin
(Ausgangsverbindung A4) zugegeben und das Gemisch über Nacht
gerührt.
Es wird mit Dichlormethan verdünnt
und mit Wasser versetzt. Nach Phasentrennung wird mit 1N Salzsäurelösung, 1N
Natronlauge und Wasser gewaschen. Nach Einengen wird mit Aceton/Ethylacetat
angerieben, abgesaugt und aus Methanol/Ether umkristallisiert. Nach
Trocknen im Vakuum erhält man
0,75 g der Titelverbindung mit Schmp. 156–160°C. Das Massenspektrum zeigt
den Molekülpeak
MH+ bei 919 Da.
-
A2. (5-Carboxymethyl-2,6-dioxo-perhydro-1,5-diazocin-1-yl)-essigsäure
-
1,4
g (5-tert-Butoxycarbonylmethyl-2,6-dioxo-perhydro-1,5-diazocin-1-yl)-essigsäure-tert-butylester (Ausgangsverbindung
A3) werden in 6 ml Dichlormethan gelöst und mit 6 ml Trifluoressigsäure versetzt.
Nach Rühren über Nacht
wird am Rotationsverdampfer eingeengt und der Rückstand mit Ethylacetat/Petrolether (1:1)
ausgerührt.
Es wird abgesaugt und im Vakuum getrocknet. Man erhält 0,89
g der Titelverbindung mit Schmp. ab 250°C (Zersetzung). Das Massenspektrum
zeigt die Molekülpeaks
MH+ und MNH4 + bei 259 und 276 Da.
-
A3. (5-tert-Butoxycarbonylmethyl-2,6-dioxo-perhydro-1,5-diazocin-1-yl)-essigsäure-tert-butylester
-
3,3
g Perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion werden in 30 ml absolutem DMF suspendiert
und dann 732 mg Natriumhydrid (80%) zugegeben. Nach 15 Min. Rühren bei
RT wird auf 0°C
abgekühlt
und dann 3,76 ml Bromessigsäure-tert-butylester
zugegeben. Es wird 15 Min. bei 0°C
und 30 Min. bei RT gerührt,
dann wird wieder auf 0°C
abgekühlt
und nochmals 732 mg Natriumhydrid (80%) zugegeben. Nach 15 Min.
werden weitere 3,76 ml Bromessigsäure-tert-butylester zupipettiert,
nach 15 Min. das Eisbad entfernt und über Nacht bei RT gerührt. Es
wird mit Dichlormethan verdünnt,
nach Zugabe von Wasser die Phasen getrennt und die organische Phase
noch zweimal mit Wasser gewaschen. Nach Trocknen über MgSO4 wird eingeengt und der Rückstand im
Hochvakuum getrocknet und aus n-Hexan umkristallisiert. Man erhält 2,5 g
der Titelverbindung mit Schmp. 180°C. Das Massenspektrum zeigt
die Molekülpeaks
MH+ und MNH4 + bei 371 und 388 Da.
-
A4. 1-[4-(tert-Butyloxycarbonylaminomethyl)-benzylaminocarbonyl]-piperazin
-
41,7
g 4-[4-(tert-Butyloxycarbonylaminomethyl)-benzylaminocarbonyl]-piperazin-1-carbonsäurebenzylester
(Ausgangsverbindung A5) in 1,0 l Methanol werden an Palladium/Kohle
(5%) 4 h lang hydriert. Man filtriert vom Katalysator ab, entfernt
das Lösungsmittel
und erhält
30,3 g der Titelverbindung als farbloses Öl.
-
A5. 4-[4-(tert-Butyloxycarbonylaminomethyl)-benzylaminocarbonyl]-piperazin-1-carbonsäurebenzylester
-
Zu
einer Lösung
von 22,4 g (111 mmol) Chlorameisensäure-4-nitro-phenylester in
200 ml Dichlormethan werden bei 0°C
25,0 g (106 mmol) 4-(tert-Butyloxycarbonylaminomethyl)-benzylamin
in 150 ml Dichlormethan zugetropft und 10 Min. nachgerührt. Danach
werden 15,6 ml (111 mmol) Triethylamin zugetropft und 1,5 h bei
RT nachgerührt.
Anschließend
werden bei 0°C
erst 24,5 g (111 mmol) Piperazin-1-carbonsäurebenzylester in 80 ml Dichlormethan
und dann 15,6 ml (111 mmol) Triethylamin zugetropft. Das Gemisch
wird 16 h bei RT gerührt.
Dann wird das Reaktionsgemisch vom Lösungsmittel befreit und das
Rohprodukt über
Kieselgel chromatographiert (Toluol/Ethylacetat = 1:1 ). Nach Kristallisation
aus Diisopropylether erhält
man 41,7 g der Titelverbindung als farblosen Feststoff vom Schmp.
108–112°C.
-
B1. 1,5-Bis-{2-[4-(3-(4-tert.-butoxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
-
Eine
Mischung von 0,3 ml Ethyldiisopropylamin in 4 ml DMF wird nacheinander
unter Rühren
mit 0,15 g (5-Carboxymethyl-2,6-dioxoperhydro-1,5-diazocin-1-yl)essigsäure (Ausgangsverbindung
A2) und 0,463 g HBTU gemischt. Nach 10 min werden 0,404 g 1-[3-(4-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl)piperazin
(Ausgangsverbindung B2) zugesetzt, und die Mischung wird 3 h gerührt. Die
Mischung wird mit Dichlormethan verdünnt und mit Wasser vermischt.
Nach der Trennung der Phasen wird die organische Phase mit 1N Salzsäurelösung, 1N
Natronlauge und Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wird die
organische Lösung
eingeengt und der Rückstand
an Kieselgel (Dichlormethan/Methanol = 9:1) chromatographiert. Einengen
der reinen Fraktionen und Trocknen im Vakuum liefert 0,29 g der
Titelverbindung als farbloses Pulver. Das Massenspektrum zeigt die
Molekülpeaks
MH+ und MNa+ bei
917 und 939 Da.
-
B2. 1-[3-(4-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl)piperazin
-
3,64
g 1-Benzyloxycarbonyl-4-[3-(4-tert.-butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl]piperazin (Ausgangsverbindung
B3), gelöst
in 100 ml Methanol, werden über
Palladium/Aktivkohle (10%) 3 h hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert
und das Lösungsmittel
in Vakuum entfernt, wodurch man 2,55 g der Titelverbindung erhält. Das
Massenspektrum zeigt den Molekülpeak
MH+ bei 348 Da.
-
B3. 1-Benzyloxycarbonyl-4-[3-(4-tert.-butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl]piperazin
-
Eine
Mischung von 11,4 ml Ethyldiisoipropylamin in 20 ml DMF wird unter
Rühren
nacheinander mit 3,11 g 3-(4-tert.-butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionsäure (Ausgangsverbindung
B4) und 4,64 g HBTU gemischt. Nach 10 Minuten werden 2,45 g 1-Benzyloxycarbonypiperazin
zugesetzt, und die Mischung wird 5 h bei RT gerührt. Die Mischung wird mit
Essigsäureethylester
und Wasser verdünnt.
Nach Trennung der Phasen wird die organische Phase mit 1N Salzsäurelösung, 1N
Natronlauge und Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wird die
organische Lösung
eingeengt und der Rückstand
an Kieselgel chromatographiert (Petrolether/Essigsäureethylester/- Aceton 4:5:1). Einengen
der reinen Fraktionen und Trocknen im Vakuum liefert 3,91 g der
Titelverbindung als gelbliches Pulver. Das Massenspektrum zeigt
den Molekülpeak
MH+ bei 481,8 Da.
-
B4. 3-(4-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionsäure
-
4,65
g 3-(4-Aminomethylphenyl)propionsäuremethylester-hydrochlorid
(Ausgangsverbindung B5) und 6,17 ml Triethylamin werden in 20 ml
Dichlormethan gemischt. Diese Mischung wird bei 0°C unter Rühren langsam
mit einer Lösung
von 4,62 g Dicarbonsäure-di-tert.-butylester
in 10 ml Dichlormethan versetzt. Es wird 1 h bei 0°C und 3 h
bei RT weitergerührt.
Die Reaktionsmischung wird dann zweimal mit 1N Salzsäurelösung, mit
Natronhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wird das Lösungsmittel
entfernt und der Rückstand
(5,6 g) in 50 ml Tetrahydrofuran gelöst. 13,4 ml 2N Natronlauge
werden zugesetzt, die Mischung wird über Nacht gerührt und
mit 6,7 ml einer 4N Salzsäurelösung neutralisiert
und das organische Lösungsmittel
wird abdestilliert. Der weiße
Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet,
wodurch man 4,65 g der Titelverbindung erhält. Das Massenspektrum zeigt
den Molekülpeak
MNH4 + bei 297 Da.
-
B5. 3-(4-Aminomethylphenyl)propionsäuremethylester-hydrochlorid
-
5,6
g 4-(Hydroxyiminomethyl)zimtsäuremethylester
(Ausgangsverbindung B6) werden in einer Mischung von 170 ml Methanol
und 50 ml Essigsäure
gelöst
und 4 Stunden lang über
0,5 g Palladium/-Aktivkohle (10%)
hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert und die Lösungsmittel
werden entfernt. Der Rückstand
wird mit Ether gerührt
und dann mit einer Lösung
von Chlorwasserstoff in Ether versetzt. Der weiße Niederschlag wird abgesaugt,
mit Ether gewaschen und im Vakuum getrocknet, wodurch man 4,65 g
der Titelverbindung erhält. Das
Massenspektrum zeigt den Molekülpeak
MH+ bei 194 Da.
-
B6. 4-(Hydroxyiminomethyl)zimtsäuremethylester
-
4,0
g 4-Formylzimtsäuremethylester
werden in 40 ml Methanol gelöst
und dann mit 1,6 g Hydroxylamin-hydrochlorid und 1,9 g Natriumacetat
versetzt. Die Mischung wird über
Nacht gerührt
und dann mit 300 ml Wasser verdünnt.
Der Niederschlag wird abgesaugt, im Vakuum getrocknet und aus Essigsäureethylester/Petrolether
kristallisiert. Hierdurch erhält
man 3,56 g der Titelverbindung. Das Massenspektrum zeigt den Molekülpeak MH+ bei 206 Da.
-
C1. 1 5-Bis-{2-[4-(3-(3-tert.-butoxycarbonylaminomethylphenyl)propionyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
-
0,358
g 3-(3-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionsäure (Ausgangsverbindung
C2), 0,445 ml Triethylamin und 0,485 mg HBTU werden nacheinander
in 3 ml DMF gelöst.
Nach zehn Minuten Rühren
werden 0,3 g 1,5-Bis-[2-oxo-2-(piperazin-1-yl)ethyl]perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion dihydrochlorid
(Ausgangsverbindung C5) zugesetzt, und die Mischung wird 24 h bei
RT gerührt.
Die Mischung wird mit Dichlormethan verdünnt und mit Wasser vermischt.
Nach Trennung der Phasen wird die organische Phase mit 1N Salzsäurelösung, 1N
Natronlauge und Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wird die
organische Lösung
eingeengt und der Rückstand
an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol = 98:2).
Einengen der reinen Fraktionen und Trocknen im Vakuum liefert 0,1
g der Titelverbindung als farbloses Öl. Das Massenspektrum zeigt
die Molekülpeaks
MH+ und MNa+ bei
917 und 939 Da.
-
C2. 3-(3-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionsäure
-
3,6
g 3-(3-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionsäuremethylester
(C3) in 36 ml Tetrahydrofuran werden mit 14,8 ml 1N Natronlauge
versetzt und die Mischung wird 2 Tage lang bei RT gerührt. Nach Neutralisieren
mit 14,8 ml 1N Salzsäurelösung und
Verdünnen
mit Wasser wird die Mischung dreimal mit Essigsäureethylester extrahiert. Die
vereinigten Extrakte werden über
Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert und das Lösungsmittel
wird im Vakuum eingeengt, wodurch man 3,5 g der Titelverbindung
als bräunliches Öl erhält, das
sich beim Stehenlassen im Kühlschrank
verfestigt. Das Massenspektrum zeigt den Molekülpeak MNH4 + bei 297 Da.
-
C3. 3-(3-tert.-Butyloxycarbonylaminomethylphenyl)propionsäuremethylester
-
6,9
g 3-(3-Aminomethylphenyl)propionsäuremethylester-hydroacetat
(Ausgangsverbindung C4) und 9,46 ml Triethylamin werden in 75 ml
Dichlormethan gemischt. Diese Mischung wird unter Rühren portionsweise
mit 5,94 g Dikohlensäure-di-tert.-butylester
versetzt. Es wird 5 h bei RT weitergerührt. Die Reaktionsmischung
wird dann zweimal mit 1N Salzsäurelösung, mit
Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wird das
Lösungsmittel
entfernt und der Rückstand
an Kieselgel chromatographiert (Petrolether/Essigsäureethylester
= 7:3). Einengen der reinen Fraktionen und Trocknen im Vakuum liefert
3,93 g der Titelverbindung als ein Öl. Das Massenspektrum zeigt
den Molekülpeak
MNH4 + bei 311 Da.
-
C4. 3-(3-Aminomethylphenyl)propionsäuremethylester-hydroacetat
-
8,22
g 3-(3-Cyanophenyl)acrylsäuremethylester
werden in einer Mischung von 80 ml Methanol und 5 ml Essigsäure 20 h über 0,8
g Palladium/Aktivkohle (10%) hydriert. Der Katalysator wird abfiltriert
und das Lösungsmittel
wird entfernt. Der Rückstand
wird dreimal zusammen mit Toluol eingedampft und im Vakuum getrocknet,
wodurch man 7,5 g der Titelverbindung erhält. Das Massenspektrum zeigt
den Molekülpeak
MH+ bei 194 Da.
-
C5. 1,5-Bis-[2-oxo-2-(piperazin-1-yl)ethyl)perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion-dihydrochlorid
-
2,95
g 1,5-Bis-[2-oxo-2-(4-tert-butyloxycarbonylpiperazin-1-yl)ethyl]perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion (Ausgangsverbindung
C6) in 10 ml Dichlormethan werden unter Rühren mit 10 ml Trifluoressigsäure versetzt. Nach
vier Tagen wird die Mischung mit Ether verdünnnt, und die Titelverbindung
wird durch Zugabe einer Lösung
von Chlorwasserstoff in Ether ausgefällt. Der Niederschlag wird
abgesaugt, mit Ether gewaschen und im Vakuum getrocknet, wodurch
man 2,2 g erhält.
Das Massenspektrum zeigt den Molekülpeak MH+ bei
395 Da.
-
C6. 1,5-Bis-[2-oxo-2-(4-tert.-butyloxycarbonylpiperazin-1-yl)ethyl]perhydro-1,5-diazocin-2.6-dion
-
2,5
ml Ethyldiisopropylamin und 4,62 g HBTU werden nacheinander unter
Rühren
zu einer Lösung
von 1,5 g (5-Carboxymethyl-2,6-dioxoperhydro-1,5-diazocin-1-yl)essigsäure (Ausgangsverbindung
A2) in 10 ml Dimethylformamid gegeben. Nach 15 min werden 2,27 g
1-tert.-Butoxycarbonylpiperazin zugesetzt, und die Mischung wird über Nacht
bei RT gerührt.
Nach Verdünnen
mit Essigsäureethylester
und Wasser wird die organische Phase abgetrennt und zweimal mit
1N Natronlauge und 1N Salzsäurelösung und
schließlich
mit Natriumhydrogencarbonatlösung
und Kochsalzlösung
gewaschen. Nach Trocknen über
Magnesiumsulfat und Filtrieren wird das Lösungsmittel entfernt und der
Rückstand
im Vakuum getrocknet, wodurch man 3,1 g der Titelverbindung erhält. Das
Massenspektrum zeigt die Molekülpeaks
MH+ und MNa+ bei
595 und 617 Da.
-
D1. 1,5-Bis-{2-[4-(2-(4-tert.-butoxycarbonylaminomethylphenoxy)acetyl)piperazin-1-yl]-2-oxoethyl}perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion
-
0,5
ml Triethylamin und 0,485 g HBTU werden nacheinander unter Rühren zu
einer Lösung
von 0,36 g 2-(4-tert.-Butoxycarbonylaminomethylphenoxy)essigsäure (Ausgangsverbindung
D2) in 3 ml Dimethylformamid gegeben. Nach 15 min werden 0,3 g 1,5-Bis-[2-oxo-2-(piperazin-1-yl)ethyl]perhydro-1,5-diazocin-2,6-dion-dihydrochlorid
(Ausgangsverbindung C5) zugesetzt, und die Mischung wird 48 h bei
RT gerührt.
Die Mischung wird mit Dichlormethan verdünnt und mit Wasser vermischt.
Nach Trennung der Phasen wird die organische Phase zweimal mit 1N
Natronlauge und 1N Salzsäurelösung und
schließlich
mit Natronhydrogencarbonatlösung
und Kochsalzlösung
gewaschen. Nach Trocknen über
Magnesiumsulfat wird die organische Lösung eingeengt und der Rückstand
an Kieselgel chromatographiert (Dichlormethan/Methanol = 88:12).
Einengen der reinen Fraktionen und Trocknen im Vakuum liefert 0,175
g der Titelverbindung als ein Pulver. Das Massenspektrum zeigt die
Molekülpeaks
MH+ und MNa+ bei
921 und 943 Da.
-
D2. 2-(4-tert.-Butoxycarbonylaminomethylphenoxy)essigsäure
-
1
g 2-(4-tert.-Butoxycarbonylaminomethylphenoxy)essigsäuremethylester
(Ausgangsverbindung D3) wird mit 4,1 ml 1N Natronlauge in 10 ml
Tetrahydrofuran wie für
Ausgangsverbindung C2 beschrieben verseift. Ausbeute: 0,7 g; das
Massenspektrum zeigt den Molekülpeak
MNa+ bei 304 Da.
-
D3. 2-(4-tert.-Butoxycarbonylaminomethylphenoxy)essigsäuremethylester
-
21,1
g Triethylamin werden unter Rühren
zu einer Suspension von 14,1 g 2-(4-Aminomethylphenoxy)essigsäuremethylester-hydrochlorid
(Ausgangsverbindung D4) in 150 ml Dichlormethan gegeben, dann wird
eine Lösung
von 13,93 g Dikohlensäure-di-tert.-butylester
in 30 ml Dichlormethan zugetropft und die Mischung wird über Nacht
bei RT gerührt.
Die Reaktionsmischung wird zweimal mit 1 N Natronlauge und 1N Salzsäurelösung und
schließlich
mit Natriumhydrogencarbonatlösung
und Kochsalzlösung
gewaschen. Nach Trocknen über
Magnesiumsulfat und Filtrieren wird das Lösungsmittel entfernt und der
Rückstand
im Vakuum getrocknet, wodurch man 16,7 g der Titelverbindung erhält. Das
Massenspektrum zeigt den Molekülpeak MNH4 + bei 313 Da.
-
D4. 2-(4-Aminomethylphenoxy)essigsäuremethylester-hydrochlorid
-
Eine
Lösung
von 18,3 g 2-(4-Hydroxyiminomethylphenoxy)essigsäuremethylester (Ausgangsverbindung
D5) und 45 ml Essigsäure
in 150 ml Methanol wird über
2 g Palladium/Aktivkohle (10%) 5 h hydriert. Der Katalysator wird
abfiltriert und das Lösungsmittel
wird entfernt. Der Rückstand
wird dreimal zusammen mit Toluol eingedampft und dann mit einer
Lösung
von Chlorwasserstoff in Ether verrieben. Der gebildete Niederschlag
wird abgesaugt, mehrmals mit Ether gewaschen und im Vakuum getrocknet,
wodurch man 15,9 g der Titelverbindung erhält. Das Massenspektrum zeigt
den Molekülpeak
MH+ bei 196 Da.
-
D5. 2-(4-Hydroxyiminomethylphenoxy)essigsäuremethylester
-
24,4
g 2-(4-Formylphenoxy)essigsäuremethylester
werden in 300 ml Methanol gelöst
und dann mit 9,6 g Hydroxylamin-hydrochlorid und 11,33 g Natriumacetat
versetzt. Die Mischung wird über
Nacht gerührt
und dann mit 1,2 l Wasser verdünnt
und abgekühlt.
Der Niederschlag wird abgesaugt, mit kaltem Wasser gewaschen und
im Vakuum getrocknet. Dies liefert 18,43 g der Titelverbindung.
Das Massenspektrum zeigt den Molekülpeak MH+ bei
210 Da.
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Gewerbliche
Anwendbarkeit
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
besitzen als Inhibitoren der Tryptase wertvolle pharmakologische
Eigenschaften, die sie gewerblich verwertbar machen. Humane Tryptase
ist eine Serinprotease, die in humanen Mastzellen das überwiegend
vorliegende Protein darstellt. Tryptase umfaßt acht eng verwandte Enzyme
(α1, α2, β1a, β1b, β2, β3, mMCP-7-like-1,
mMCP-7-like-2; 85 bis 99 % Sequenzidentität) (vgl. Miller et al., J.
Clin. Invest. 84 (1989) 1188–1195;
Miller et al., J. Clin. Invest. 86 (1990) 864–870; Vanderslice et al., Proc. Natl.
Acad. Sci., USA 87 (1990) 3811–3815;
Pallaoro et al., J. Biol. Chem. 274 (1999) 3355–3362). Nur die β-Tryptasen
(Schwartz et al., J. Clin. Invest. 96 (1995) 2702–2710; Sakai
et al., J. Clin. Invest. 97 (1996) 988–995) werden jedoch intrazellulär aktiviert
und in katalytisch aktiver Form in Sekretgranulen gelagert. Tryptase
weist im Vergleich zu anderen bekannten Serinproteasen, wie zum
Beispiel Trypsin oder Chymotrypsin, einige besondere Eigenschaften
auf (Schwartz et al., Methods Enzymol. 244, (1994), 88–100; G.
H. Caughey, „Mast
cell proteases in immunology and biology". Marcel Dekker, Inc., New York, 1995).
Tryptase aus humanen Gewebe weist eine nicht kovalent verknüpfte tetramere
Struktur auf, die durch Heparin oder andere Proteoglycane stabilisiert
werden muß,
um proteolytisch aktiv zu sein. Tryptase wird zusammen mit anderen
Entzündungsmediatoren,
wie z.B. Histamin und Proteoglycanen, freigesetzt, wenn humane Mastzellen
aktiviert werden. Man vermutet deshalb, daß Tryptase bei einer Reihe
von Erkrankungen, insbesondere bei allergischen und entzündlichen
Erkrankungen eine Rolle spielt, zum einen aufgrund der Bedeutung
der Mastzellen bei solchen Erkrankungen und zum anderen, da bei
einer Reihe derartiger Erkrankungen ein erhöhter Tryptase-Gehalt festgestellt
wurde. So wird Tryptase u. a. mit folgenden Krankheiten in Zusammenhang
gebracht: Akute und chronische (insbesondere entzündliche
und allergen induzierte) Atemwegserkrankungen verschiedener Genese
(z.B. Bronchitis, allergische Bronchitis, Asthma bronchiale, COPD);
interstitielle Lungenerkrankungen; Erkrankungen, die auf allergischen
Reaktionen der oberen Atemwege (Rachenraum, Nase) und der angrenzenden
Regionen (z. B. Nasennebenhöhlen,
Augenbindehäute)
beruhen, wie beispielsweise allergische Konjunktivitis und allergische
Rhinitis; Erkrankungen aus dem Formenkreis der Arthritis (z.B. rheumatische
Arthritis); Autoimmun-Erkrankungen wie Multiple Sklerose; desweiteren
Periodontitis, Anaphylaxis, interstitiale Cystitis, Dermatitis,
Psoriasis, Sklerodermie/systemische Sklerose, entzündliche
Darmerkrankungen (Morbus Crohn, Inflammatory Bowel Disease) und
andere. Tryptase scheint insbesondere direkt mit der Pathogenese von
Asthma in Zusammenhang zu stehen (Caughey, Am. J. Respir. Cell Mol.
Biol. 16 (1997), 621–628;
R. Tanaka, „The
role of tryptase in allergic inflammation" in: Protease Inhibitors, IBC Library
Series, 1979, Kapitel 3.3.1–3.3.23).
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Weiterer
Gegenstand der Erfindung sind die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Anwendung
bei der Behandlung und/oder Prophylaxe von Krankheiten, insbesondere
den genannten Krankheiten.
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Ebenso
betrifft die Erfindung die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Herstellung von Arzneimitteln, die zur Behandlung und/oder Prophylaxe
der genannten Krankheiten eingesetzt werden.
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Weiterhin
sind Arzneimittel zur Behandlung und/oder Prophylaxe der genannten
Krankheiten, die eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Verbindungen
enthalten, Gegenstand der Erfindung.
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Die
Arzneimittel werden nach an sich bekannten, dem Fachmann geläufigen Verfahren
hergestellt. Als Arzneimittel werden die erfindungsgemäßen Verbindungen
(= Wirkstoffe) entweder als solche, oder vorzugsweise in Kombination
mit geeigneten pharmazeutischen Hilfsstoffen z.B. in Form von Tabletten,
Dragees, Kapseln, Suppositorien, Pflastern, Emulsionen, Suspensionen,
Gelen oder Lösungen
eingesetzt, wobei der Wirkstoffgehalt vorteilhafterweise zwischen
0,1 und 95 % beträgt.
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Welche
Hilfsstoffe für
die gewünschten
Arzneiformulierungen geeignet sind, ist dem Fachmann aufgrund seines
Fachwissens geläufig.
Neben Lösemitteln,
Gelbildnern, Salbengrundlagen und anderen Wirkstoffträgern können beispielsweise
Antioxidantien, Dispergiermittel, Emulgatoren, Konservierungsmittel,
Lösungsvermittler
oder Permeationspromotoren verwendet werden.
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Für die Behandlung
von Erkrankungen des Respirationstraktes werden die erfindungsgemäßen Verbindungen
bevorzugt auch inhalativ appliziert. Hierzu werden diese entweder
direkt als Pulver (vorzugsweise in mikronisierter Form) oder durch
Vernebeln von Lösungen
oder Suspensionen, die sie enthalten, verabreicht. Bezüglich der
Zubereitungen und Darreichungsformen wird beispielsweise auf die
Ausführungen
im Europäischen
Patent 163 965 verwiesen.
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Für die Behandlung
von Dermatosen erfolgt die Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen insbesondere
in Form solcher Arzneimittel, die für eine topische Applikation
geeignet sind. Für
die Herstellung der Arzneimittel werden die erfindungsgemäßen Verbindungen
(= Wirkstoffe) vorzugsweise mit geeigneten pharmazeutischen Hilfsstoffen
vermischt und zu geeigneten Arzneiformulierungen weiterverarbeitet.
Als geeignete Arzneiformulierungen seien beispielsweise Puder, Emulsionen,
Suspensionen, Sprays, Öle,
Salben, Fettsalben, Cremes, Pasten, Gele oder Lösungen genannt.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
werden nach an sich bekannten Verfahren hergestellt. Die Dosierung
der Wirkstoffe bei systemischer Therapie. (p. o. oder i. v) liegt
zwischen 0,1 und 10 mg pro Kilogramm und Tag.
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Biologische
Untersuchungen
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Die
dokumentierten pathophysiologischen Effekte der Mastzell-Tryptase
werden direkt durch die enzymatische Aktivität der Protease bewirkt. Dementsprechend
werden sie durch Inhibitoren, die die enzymatische Aktivität der Tryptase
hemmen, reduziert bzw. blockiert. Ein geeignetes Maß für die Affinität eines
reversiblen Inhibitors zur Zielprotease ist die Gleichgewichts-Dissoziationskonstante
Ki des Enzym-Inhibitor-Komplexes. Dieser
Ki-Wert kann über den Einfluß des Inhibitors
auf die Tryptaseindizierte Spaltung eines chromogenen Peptid-p-Nitroanilid-Substrates
oder eines fluorogenen Peptid-Aminomethylcumarin-Substrates
bestimmt werden.
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Methodik
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Die
Dissoziationskonstanten für
die Tryptase-Inhibitor-Komplexe werden unter Gleichgewichtsbedingungen
entsprechend den allgemeinen Vorschlägen von Bieth (Bieth JG, Pathophysiological
Interpretation of kinetic constants of protease inhibitors, Bull.
Europ. Physiopath. Resp. 16:183–195,
1980) und den Methoden von Sommerhoff et al. (Sommerhoff CP et al.,
A Kazal-type inhibitor of human mast cell tryptase: Isolation from the
medical leech Hirudo medicinalis, characterization, and sequence
analysis, Biol. Chem. Hoppe-Seyler 375: 685-694, 1994) bestimmt.
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Menschliche
Tryptase wird aus Lungengewebe rein dargestellt oder rekombinant
hergestellt; die mittels Titration bestimmte spezifische Aktivität der Protease
beträgt üblicherweise
größer 85 %
des theoretischen Wertes. Konstante Mengen der Tryptase werden in
Gegenwart von Heparin (0,1–50 μg/ml) zur
Stabilisierung der Protease mit aufsteigenden Mengen der Inhibitoren
inkubiert. Nach Gleichgewichtseinstellung zwischen den Reaktionspartnern
wird die verbleibende Enzymaktivität nach Zugabe des Peptid-p-Nitroanilid-Substrates tos-Gly-Pro-Arg-pNA
bestimmt, dessen Spaltung über
3 min bei 405 nm verfolgt wird. Alternativ kann die enzymatische
Restaktivität
auch mit fluorogenen Substraten bestimmt werden. Die apparenten
Dissoziationskonstanten Kiapp (d.h. in der
Gegenwart von Substrat) werden anschließend durch Anpassung der Enzymgeschwindigkeiten
an die allgemeine Gleichung für
reversible Inhibitoren (Morrison JF, Kinetics of the reversible inhibition
of enzyme-catalysed reactions by tight-binding inhibitors, Biochim.
Biophys. Acta 185, 269–286, 1969)
mittels nicht linearer Regression ermittelt:
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Dabei
sind VI und V0 die
Geschwindigkeiten in der Gegenwart bzw. Abwesenheit des Inhibitors
und Et und It die
Konzentrationen der Tryptase bzw. des Inhibitors.
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Die
für die
erfindungsgemäßen Verbindungen
ermittelten apparenten Dissoziationskonstanten ergeben sich aus
der folgenden Tabelle A, in der die Nummern der Verbindungen den
Nummern der Verbindungen in den Beispielen entsprechen.
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Tabelle
A Hemmung
der humanen Tryptase