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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft ein Mittel zur Steigerung der Insulin-abhängigen Glucoseaufnahme.
Spezieller betrifft die Erfindung Verbindungen, welche die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren,
was zu einer gesteigerten Glucose-Aufnahme führt. Die Erfindung betrifft
auch Verfahren zur Behandlung von Hyperglykämie bei Menschen und insbesondere
Verfahren zur Behandlung von Diabetes Typ II.
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(b) Beschreibung des Standes
der Technik
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Unter
den vielen Funktionen, die von Peptid- und Protein-Hormonen im Metabolismus
ausgeübt
werden, befindet sich die Fähigkeit,
mit hoher Spezifität
mit Rezeptoren wechselzuwirken. Der Insulin-Rezeptor ist auf praktisch
allen Zellen und mit hohen Konzentrationen auf den Zellen der Leber,
der Skelettmuskulatur und des Fettgewebes vorhanden. Die Stimulation
des Insulin-Rezeptors mit Insulin ist ein wesentliches Element im Kohlenhydrat-Metabolismus
und in der Kohlenhydrat-Speicherung.
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Diabetikern
fehlt entweder eine ausreichende endogene Sekretion des Insulin-Hormons (Typ I) oder sie
weisen einen Insulin-Rezeptor-vermittelten Signalübertragungsweg
auf, der gegenüber
endogenem oder exogenem Insulin resistent ist (Typ II oder nicht-insulinabhängiger Diabetes
mellitus (NIDDM)). Diabetes Typ II ist die häufigste Form von Diabetes und
beeinträchtigt
etwa 5 % der Individuen in den Industrienationen. Bei Diabetikern
vom Typ II zeigen die hauptsächlichen
auf Insulin antwortenden Gewebe, wie Leber, Skelettmuskulatur und
Fett, eine Insulinresistenz (Haring und Mehnert, Diabetologia 36:176–182 (1993);
Haring et.al., Diabetologia, 37 Suppl. 2:S149–54 (1994)). Die Resistenz
gegen Insulin bei Diabetes Typ II ist kom plex und wahrscheinlich
multifaktoriell, scheint aber durch ein beeinträchtigtes Signal vom Insulin-Rezeptor
zum Glucose-Transportsystem und zur Glycogen-Synthase verursacht
zu sein. Die Beeinträchtigung
der Insulin-Rezeptor-Kinase ist mit der Pathogenese dieses Signalübertragungs-Defekts
in Verbindung gebracht worden. Eine Insulinresistenz wird auch bei
vielen nicht zuckerkranken Individuen gefunden und kann ein zugrunde
liegender ätiologischer
Faktor bei der Entwicklung der Krankheit sein (Reaven, Diabetes,
37: 1595–1607
(1988)).
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Es
ist eine beträchtliche
Information über
den Insulin-Rezeptor selbst bekannt. Der Rezeptor besteht aus vier
separaten Untereinheiten, die aus zwei identischen α- und zwei
identischen β-Ketten
bestehen. Die β-Untereinheiten
enthalten Tyrosin-Kinase-Aktivität und die
ATP-Bindungsstellen. Der Insulin-Rezeptor wird durch Autophosphorylierung
der Schlüssel-Tyrosinreste
in seiner zytoplasmatischen Tyrosin-Kinase-Domäne aktiviert. Diese Autophosphorylierung
ist für
die anschließende
Aktivität
des Insulin-Rezeptors erforderlich. Die Autophosphorylierung stabilisiert
die aktivierte Rezeptor-Kinase, was eine Phosphorylierungs-Kaskade
zur Folge hat, an der intrazelluläre Signalübertragungs-Proteine beteiligt
sind.
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Zur
Zeit gibt es begrenzte pharmakologische Ansätze zur Behandlung von Diabetes
Typ II. Insulin wird derzeit als Behandlung verwendet, ist aber
unvorteilhaft, da Insulin injiziert werden muss. Obwohl mehrere Peptid-Analoga
von Insulin beschrieben worden sind, behält keines mit einem Molekulargewicht
unter etwa 5000 Dalton die Aktivität bei. Einige Peptide, die
mit Stellen auf der β-Untereinheit
des Insulin-Rezeptors wechselwirken, haben eine Verstärkung der
Aktivität
des Insulins an seinem Rezeptor gezeigt (Kole et al., J. Biol. Chem.
271:31619–31626
(1996)); Kasuya et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 200:777–783 (1994)).
Kohanski und andere haben über
eine Vielfalt von polykationischen Spezies berichtet, die eine Basalwirkung
erzeugen, aber die Insulin-Wirkung wenig verstärken (Kohanski, J. Biol. Chem.
264: 20984–20991
(1989); Xu et al., Biochemistry 30:11811–11819 (1991)). Diese Peptide
wirken offensichtlich auf die zytoplasmatische Kinase-Domäne des Insulin-Rezeptors
ein.
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Zusätzlich wurde
gefunden, dass gewisse Nicht-Peptid-Komponenten die Agonisten-Wirkungen von Pepetid-Hormonen
verstärken,
aber keine scheint direkt auf die Insulin-Rezeptor-Kinase einzuwirken.
Beispielsweise wurde die Fähigkeit
von Thiazolidindionen, wie Pioglitazon, beschrieben, die Adipozyten-Differenzierung
zu verstärken
(Kletzien et al., Mol. Pharmacol. 41:393 (1992)). Diese Thiazolidindione
stellen eine Klasse von potenziellen antidiabetischen Verbindungen
dar, welche die Antwort von Zielgeweben auf Insulin verstärken (Kobayashi,
Diabetes, 41:476 (1992)). Die Thiazolidindione schalten den Peroxisom-Proliferator-aktivierten
Rezeptor γ (PPARγ) an, den
Zellkern-Transkriptionsfaktor, der an der Adipozyten-Differenzierung beteiligt
ist (Klieweret al., J. Biol. Chem., 270:12953 (1995)), und weisen
keine direkte Wirkung auf die Insulin-Rezeptor-Kinase auf. Andere
Antidiabetes-Mittel, die derzeit in Verwendung sind, umfassen sowohl
Insulin-Sekretagoga
(wie die Sulfonylharnstoffe) als auch Biguanidine (wie Methformin),
welche den Leber-Glucose-Ausstoß hemmen.
Bis heute haben sich Nicht-Peptid-Substanzen, welche die aktivierende
Wirkung von Insulin auf den Insulin-Rezeptor nachahmen, der Entdeckung
entzogen.
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Bisnaphthalinharnstoffe
sind in der Literatur bekannt. Sie werden umfangreich als Polysulfonsäure-Derivate
von Suramin und als Azofarbstoffe beschrieben. Eine Vielfalt dieser
polyanionischen Sulfonsäure-Derivate
ist als potentielle Therapeutika für eine Vielfalt von Krankheitsindikationen
eingeführt
worden. Das 1917 beschriebene Suramin ist eine Polysulfonsäure, die
umfangreich untersucht worden ist (Dressel, J. Chem. Ed., 38:585
(1961); Dressel, J. Chem. Ed., 39:320 (1962)). Es findet therapeutische
Verwendungen als Wurmmittel und Antiprotozoenmittel. In jüngerer Zeit
wurde es als Inhibitor der Reversen Transkriptase in gewissen Vogel- und Mäuse-Retroviren
beschrieben (De Glercq, Cancer Letter, 8:9 (1979); Mitsuya et al.,
Science 226:172 (1984); Gagliardi et al., Cancer Chemother. Pharmacol.,
41:117 (1988); Doukas et al., Cancer Res. 55:5161 (1995); Mohan
et al., Antiviral Chem, 2:215 (1991)). Es gibt große Zahlen
von mit Suramin verwandten Verbindungen. Die meisten der Suramin-Analoga,
die mitgeteilt worden sind, weisen mehrere Sulfonsäure-Funktionalitäten an jedem
Arylring auf. Neuere Untersuchungen zeigen an, dass polyanionische
Suramin-Analoga eine antiangiogenetische, antiproliferative Wirkung
und eine antivirale Wirkung aufweisen (Gagliardi et al., Cancer
Chemother.
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Pharmacol.,
41:117 (1988); Doukas et al., Cancer Res., 55:5161 (1995); Mohan
et al., Antiviral Chem., 2:215 (1991)). Eine Anzahl von Bisnaphthylsulfonsäuren ist
in der Patentliteratur als Komplement-Inhibitoren beschrieben worden
(
US 4132730 ,
US 4129591 ,
US 4120891 ,
US 4102917 ,
US 4051176 ). Zusätzlich gibt es eine Anzahl
von Azofarbstoff-Patenten (
DE
19521589 ,
US 3716368 ,
DE 2216592 ,
FR 1578556 ), die polysulfonierte Naphthalinazo-Verbindungen
offenbaren. Bisnaphthalinharnstoff-2-sulfonamid-3-azo-Verbindungen sind
lediglich als Aufzeichnungsflüssigkeit
mitgeteilt worden (
JP 58191772 ).
Jedoch ist keines der Suramin-Analoga oder keiner der Azofarbstoffen
als bei der Behandlung von Hyperglykämie oder Diabetes nützlich vorgeschlagen
worden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung ist auf Bisnaphthalinharnstoffe, welche die Glucose-Aufnahme
in Säugern
verstärken, und
auf pharmazeutische Zusammensetzungen derselben gerichtet.
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In
einer ersten Ausführungsform
stellt diese Erfindung Verbindungen der Formel I:
in der
R
1 und
R
2 Substituenten an den Ringen A sind und
unabhängig
-SO
2NR
7 2,
-C(O)NR
7 2, -NR
7SO
2R
7, -NR
7C(O)R
7, -SO
2OR
7, -C(O)OR
7, -OSO
2R
7 oder -OC(O)R
7 sind;
R
3 und R
4 unabhängig Wasserstoff
oder (C
1-C
6)-Alkyl
sind oder R
3 und R
4 zusammen
-(CH
2)
2-, -(CH
2)
3- oder (-CH
2)
4- sind;
R
5 und R
6 unabhängig Wasserstoff,
(C
1-C
20)-Alkyl,
substituiertes (C
1-C
20)-Alkyl,
Cyano, Halogen, Nitro, -SR
8, -C(O)R
8, -SO
2OR
8, -OSO
2R
8, -SO
2NR
8 2, -NR
8SO
2R
8, -OC(O)R
8, -C(O)OR
8, -C(O)NR
8 2, -NR
8C(O)R
8, -OR
8 oder -NR
8 2 sind;
R
7 und R
8 jeweils
unabhängig
Wasserstoff, (C
1-C
20)-Alkyl,
substituiertes (C
1-C
20)-Alkyl, Aryl, substituiertes
Aryl, Aryl-(C
1-C
6)-alkyl,
substituiertes Aryl-(C
1-C
6)-alkyl,
Heteroaryl-(C
1-C
6)-alkyl,
substituiertes Heteroaryl-(C
1-C
6)-alkyl,
Heterocyclyl, substituiertes Heterocyclyl, Heteroaryl oder substituiertes
Heteroaryl sind;
jedes Y unabhängig (C
1-C
20)-Alkyl, substituiertes (C
1-C
20)-Alkyl, Cyano, Halogen, Nitro, -SR, -OR
oder -NR
2 ist, dadurch gekennzeichnet, dass
jedes R unabhängig
Wasserstoff, (C
1-C
6)-Alkyl
oder substituiertes (C
1-C
6)-Alkyl ist;
jedes
x unabhängig
0, 1 oder 2 ist; und
der "linker" einen Kohlenstoff,
der als c bezeichnet wird, mit einem Kohlenstoff, der als d bezeichnet
wird, verbindet und:
ist,
und wobei, falls
R
1 und R
2 beide
-SO
2OH sind, dann:
- (i)
weder R5 noch R6 für -SO2OR8 oder -OSO2R8 steht; und
- (ii) R5 und R6 nicht
beide aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus Hydroxy und Wasserstoff besteht, falls nicht mindestens
ein (Y)x für (Y')x' steht, worin x' für 1 oder
2 steht und Y' ein
Halogen ist,
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz derselben
als ein einzelnes Stereoisomer oder eine Mischung von Stereoisomeren
bereit.
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Diese
Verbindungen können
als Glucose-Aufnahme-Agonisten und bei der Behandlung von Hyperglykämie und
Diabetes nützlich
sein.
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In
einer zweiten Ausführungsform
stellt diese Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen bereit,
die (a) einen pharmazeutisch verträglichen Träger und (b) als aktiven Bestandteil
eine Verbindung der ersten Ausführungsform
umfassen.
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Diese
Zusammensetzungen sind zur Stimulierung der Aufnahme von Glucose
in Zellen in einem Säuger
oder zur Behandlung eines Säuger-Krankheitszustandes nützlich,
der ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Hyperglykämie, Diabetes Typ I und Diabetes
Typ II.
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Die
Verbindungen dieser Erfindung sind zur Stimulierung der Kinase-Aktivität des Insulin-Rezeptors nützlich,
indem man den Insulin-Rezeptor oder den Kinase-Teil desselben mit
einer Verbindung in einer Menge in Kontakt bringt, die ausreicht,
um die Kinase-Aktivität
des Insulin-Rezeptors zu stimulieren.
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Die
Verbindungen dieser Erfindung sind auch zur Aktivierung des Insulin-Rezeptors
nützlich,
indem man den Insulin-Rezeptor oder den Kinase-Teil desselben mit
einer Verbindung in einer Menge in Kontakt bringt, die ausreicht,
um die Aktivierung des Insulin-Rezeptors zu bewirken.
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Weiter
sind die Verbindungen dieser Erfindung zur Stimulierung der Aufnahme
von Glucose in Zellen nützlich,
die den Insulin-Rezeptor aufweisen, indem man die Zellen gegebenenfalls
in Anwesenheit von Insulin mit einer Verbindung in einer Menge in
Kontakt bringt, die ausreicht, um die Aufnahme von Glucose in die
Zellen zu stimulieren. Die Aufnahme von Glucose in Zellen in einem
Säuger
kann durch Verabreichung der Verbindung der Erfindung an den Säuger bewirkt
werden.
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In
weiteren Ausführungsformen
stellt die Erfindung Verfahren zur Herstellung von Medikamenten
zur Behandlung von Hyperglykämie,
Diabetes Typ I oder Diabetes Typ II bei einem Säuger, wie einem Menschen, bereit.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Phosphorylierung von IRS-1 und des Insulin-Rezeptors mit der
Verbindung 15 mit und ohne Insulin.
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2 ist
eine graphische Darstellung, welche die Zunahme der Phosphorylierung
des Insulin-Rezeptors zeigt, wenn er mit den Verbindungen 13 und
15 in verschiedenen Konzentrationen behandelt wird.
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3 sind
graphische Darstellungen, welche die Erhöhung der Glucose-Aufnahme von
Zellen zeigen, wenn sie mit den Verbindungen 13 oder 15 in Anwesenheit
oder Abwesenheit von Insulin behandelt werden.
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4 zeigt
den Glucosetransport-Effekt der Verbindung 13 oder 15 in Anwesenheit
oder Abwesenheit von Wortmannin.
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5 zeigt
den Glucosetransport-Effekt der Verbindung 15 in Anwesenheit oder
Abwesenheit von Wortmannin und Cytochalasin B.
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6 zeigt
die GLUT4-Immunfluoreszenz von Zellen, wenn sie mit der Verbindung
15 behandelt worden sind.
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7 zeigt
die Wirkung der Verbindung 15 auf den Insulin- und EGF-Rezeptor.
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8 ist
eine graphische Darstellung, welche die Blutglucose-erniedrigende
Wirkung der Verbindung 15 mit Insulin in einer db/db-Maus zeigt.
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9 ist
eine graphische Darstellung, welche die Blutglucose-erniedrigende
Wirkung der Verbindung 15 allein in einer db/db-Maus zeigt.
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10 zeigt die Wirkung der Verbindung 15 auf gewisse
Blut-Komponenten in einer ob/ob-Maus.
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11 zeigt die Wirkung der Verbindung 15 auf Blutglucose-Spiegel
in einer STZ/HFD-Ratte.
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12 zeigt den Grad der Insulin-Rezeptor-Phosphorylierung,
die in Muskelgewebe nach oraler Verabreichung der Verbindung 15
gefunden wird.
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13 zeigt die Wirkung der Verbindung 15 nach 3
einzelnen täglichen
Dosen in der db/db-Maus.
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14 zeigt die Wirkung der Verbindung 15 nach 3
einzelnen täglichen
Dosen in der STZ/HFD-Ratte.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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(a) Definitionen und allgemeine
Parameter
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"Alkyl" wie in "Alkyl" oder "Alkyloxy" bedeutet eine einwertige
(C1-C20)-Hydrocarbyl-Einheit, die linear, verzweigt
oder cyclisch sein kann. "Niederalkyl" wie in "Niederalkyl" oder "Halogenniederalkyl", "Aryl(nieder)alkyl" oder "Heteroaryl(nieder)alkyl" bedeutet ein (C1-C6)-Alkyl. Der
Ausdruck "Niederalkyl" schließt Einheiten wie
Methyl, Ethyl, Isopropyl, Propyl, Butyl, Isobutyl, sek-Butyl, tert-Butyl,
Pentyl, Hexyl, Cyclopentyl, Cyclopropylmethyl oder Cyclohexyl ein.
(C1-C4)-Niederalkyle sind
bevorzugt. "Niederalkyl", wie hierin verwendet, schließt Einheiten
mit einer olefinischen Bindung, wie Allyl, ein.
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Ein "substituiertes Alkyl" oder "substituiertes Niederalkyl" ist in Alkyl oder
Niederalkyl, das typisch mit einer Einheit wie Aryl, R'-substituiertem Aryl,
Heteroaryl, Nitro, Cyano, Halogen, -OR, -SR, -COR, -OC(O)R, -C(O)OR,
-NR2, -OSO2R, -SO2OR, -SO2NR2, -NRSO2R, -CONR2 oder NRCOR mono-, di- oder trisubstituiert ist,
worin jedes R unabhängig
Wasserstoff, Niederalkyl, R'-substituiertes
Niederalkyl, Aryl, R'-substituiertes Aryl,
Heteroaryl, Heteroaryl(nieder)alkyl, R'-substituiertes Aryl(nieder)alkyl oder
Aryl(nieder)alkyl ist und jedes R' unabhängig Hydroxy, Halogen, Niederalkoxy,
Cyano, Thio, Nitro, Niederalkyl, Halogenniederalkyl oder Amino ist.
Substituierte Alkyle oder substituierte Niederalkyle, die mit einem
bis drei Substituenten substituiert sind, welche aus der Gruppe
ausgewählt
sind, die aus Cyano, Halogen, Niederalkyloxy, Thio, Nitro, Amino
oder Hydroxy besteht, sind besonders bevorzugt.
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Der
Ausdruck "Halogenniederalkyl" bedeutet ein Niederalkyl,
das mit einer bis drei Halogengruppen substituiert ist, und wird
weiter durch Reste wie -CF3, -CH2CF3 und -CH2CCl3 beispielhaft
erläutert.
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"Aryl" wie in "Aryl", "Aryloxy" und "Aryl(nieder)alkyl" bedeutet einen Rest,
der von einem aromatischen Kohlenwasserstoff, der 6 bis 20 Ringkohlenstoffatome
enthält,
mit einem einzigen Ring (z.B.Phenyl) oder zwei oder mehr kondensierten
Ringen, bevorzugter 2 oder 3 kondensierten Ringen (z.B. Naphthyl),
oder zwei oder mehr aromatischen Ringen, bevorzugt 2 oder 2 aromatischen
Ringen, die durch eine Einfachbindung verknüpft sind (z.B. Biphenyl), abstammt.
Das Aryl ist bevorzugt C6-C16 und
noch bevorzugter C6 bis C14.
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Ein "substituiertes Aryl" ist ein Aryl-Rest,
der mit einer Einheit wie einem Hydroxy-, Triazolyl-, Tetrazolyl-,
Hydroxyisoxazolyl-, Phosphonsäure-
oder Phophonat-Rest, Alkyl, R'-substituiertem
Alkyl, Halogen, Trifluormethyl. Cyano, Nitro, -SR, -OR, -COR, -OCOR,
-SO2OR, -OSO2R,
-SO2NR2, -NRSO2R, -COOR, -NR2, -CONR2 oder -NRCOR unabhängig mono-, di- oder trisubstituiert
ist, wobei jedes R unabhängig
Wasserstoff, Niederalkyl, R'-substituiertes
Niederalky, Aryl, R'-substituiertes Aryl,
Heteroaryl, Heteroaryl(nieder)alkyl, R'-substituiertes Aryl(nieder)alkyl oder
Aryl(nieder)alkyl ist und jedes R' unabhängig Hydroxy, Halogen, Niederalkyloxy,
Cyano, Thio, Nitro, Niederalkyl, Halogenniederalkyl, Amino oder
-COOR ist, worin R wie vorstehend definiert ist. Besonders bevorzugte
Substituenten an einem substituierten Aryl sind Niederalkyl, Halogenniederalkyl,
Halogen, Cyano, Thio, Nitro, Amino, Niederalkyloxy oder Hydroxy.
Die Reste -SO2OR, -SO2NR2, -COOR und -CONR2,
worin R Wasserstoff oder Niederalkyl ist, sind ebenfalls besonders
bevorzugte Substituenten von substituierten Arylen an den Verbindungen
der vorliegenden Erfindung.
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"Heteroaryl" wie in "Heteroaryl" und "Heteroaryl(nieder)alkyl" bedeutet einen Rest,
der von einem aromatischen Kohlenwasserstoff abstammt, der 5 bis
14 Ringatome enthält,
von denen 1 bis 5 Heteroatome sind, die unabhängig aus N, O oder S ausgewählt sind,
und monocyclische, kondensierte heterocyclische und kondensierte
carbocyclische und heterocyclische aromatische Ringe einschließt (z.B.
Thienyl, Furyl, Pyrrolyl, Pyrimidinyl, Isoxazolyl, Oxazolyl, Triazolyl,
Tetrazolyl, Indolyl, Isobenzofuranyl, Purinyl, Isochinolyl, Pteridinyl,
Imidazolyl, Pyridyl, Pyrazolyl, Pyrazinyl, Chinolyl usw.).
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Ein "substituiertes Heteraryl" kann einen bis drei
Substituenten aufweisen, wie Alkyl, R'-substituiertes Alkyl, Halogen, Cyano,
Nitro, -SR, -OR, -COR, -OOCR, -OSO2R, -SO2OR, -SO2NR2, -NRSO2R, -OOCR,
-NR2, -CONR2 oder
-NRCOR, worin jedes R unabhängig
Wasserstoff, Niederalkyl, R'-substituiertes
Niederalkyl, Aryl, R'-substituiertes Aryl,
Heteroaryl, Heteroaryl(nieder)alkyl, Aryl(nieder)alkyl oder R'-substituiertes Aryl(nieder)alkyl ist
und jedes R' unabhängig Hydroxy,
Halogen, Niederalkyloxy, Cyano, Thio, Nitro, Niederalkyl, Halogenniederalkyl
oder Amino ist. Zusätzlich
können
irgendwelche zwei benachbarten Substituenten an dem Heteroaryl gegebenenfalls
zusammen ein Niederalkylendioxy bilden. Besonders bevorzugte Substituenten
an dem substituierten Heteroaryl umfassen Hydroxy, Halogen, Niederalkyloxy,
Cyano, Thio, Nitro, Niederalkyl, Halogenniederalkyl oder Amino.
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"Heterocyclyl" bedeutet einen Rest,
der von einem aliphatischen, cyclischen Kohlenwasserstoff abgeleitet
ist, der 5 bis 14 Ringatome enthält,
von denen 1 bis 5 Heteroatome sind, die unabhängig aus N, O oder S ausgewählt sind.
Monocyclische Ringe (z.B. Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyranyl,
Piperidinyl usw.) sind bevorzugt.
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Ein "substituiertes Heterocyclyl" kann einen bis drei
Substituenten aufweisen, bevorzugt Substituenten wie ein Alkyl,
R'-substituiertes
Alkyl, Halogen, Cyano, Nitro, -SR, -OR, -COR, -OOCR, -SO2OR, -OSO2R, -SO2NR2, -NRSO2R, -COOR, -NR2,
-CONR2 oder -NRCOR, worin jedes R unabhängig Wasserstoff,
Niederalkyl, R'-substituiertes
Alkyl, Aryl, R'-substituiertes
Aryl, Heteroaryl, Heteroaryl(nieder)alkyl, Aryl(nieder)alkyl oder
R'-substituiertes
Aryl(nieder)alkyl ist und jedes R' unabhängig Hydroxy, Halogen, Niederalkyloxy,
Cyano, Thio, Nitro, Niederalkyl, Halogenniederalkyl, Halogen oder
Amino ist ist. Bevorzugte Substituenten an einem substituierten
Heterocyclyl umfassen Niederalkyl, Halogenniederalkyl, Halogen,
Cyano, Thio, Amino, Niederalkyloxy oder Hydroxy.
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"Aryl(nieder)alkyl" bedeutet einen Niederalkyl-Rest,
der mit einem Aryl substituiert ist, wie vorstehend definiert. Ein "substituiertes Aryl(nieder)alkyl" bedeutet einen Aryl(nieder)alkyl-Rest
mit einem bis drei Substituenten an dem Aryl-Teil oder dem Alkyl-Teil
des Restes oder an beiden.
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"Heteroaryl(nieder)alkyl" bedeutet einen Niederalkyl-Rest,
der mit einem Heteroaryl substituiert ist, wie vorstehend definiert.
Ein "substituiertes
Heteroaryl(nieder)alkyl" bedeutet
einen Heteroaryl(nieder)alkyl-Rest mit einem bis drei Substituenten
an dem Heteroaryl-Teil oder dem Alkyl-Teil des Restes oder an beiden.
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Ein "Niederalkyloxy" bedeutet einen Rest
-OR, in dem R Niederalkyl ist.
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"Halogen" bedeutet Brom, Fluor
oder Chlor.
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Ein "nicht-störender Substituent" bedeutet einen Substituenten,
der, wenn er an einer gegebenen Verbindung vorliegt, eine spezielle,
gewünschte
Bioaktivität
der Verbindung, wie die Fähigkeit
der Verbindung, die Kinase-Aktivität des Insulin-Rezeptors zu stimulieren,
den Insulin-Rezeptor zu aktivieren oder die Aufnahme von Glucose
in den Insulin-Rezeptor aufweisende Zellen zu stimulieren, nicht
wesentlich verringert oder auf andere Weise hemmt. Die Anwesenheit
eines nicht-störenden
Substituenten sollte die Bioaktivität der Verbindung um nicht mehr
als etwa 30 nachteilig beeinflussen. Bevorzugt verringert der nicht-störende Substituent die
Bioaktivität
der Verbindung um weniger als etwa 10 %. Am bevorzugtesten verringert
der nicht-störende Substituent
die Bioaktivität
der Verbindung in keinem nachweisbaren Maß. Jedoch muss die Auswirkung
der Anwesenheit des nicht-störenden Substituenten
an der Verbindung nicht neutral sein. Beispielsweise kann der nicht-störende Substituent
gegebenenfalls eine spezielle Bioaktivität der Verbindung erhöhen. Geeignete nicht-störende Substituenten
umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Alkyl, substituiertes
Alkyl, Cyano, Halogen, Nitro, -SR, -OR und -NR2,
worin jedes R unabhängig
Wasserstoff, Niederalkyl oder substituiertes Niederalkyl ist.
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Eine "Azo-Verknüpfung" ist die Gruppe -N=N-.
Eine typische "Amid-Verknüpfung" ist die Gruppe
in der R Alkyl, Aryl oder
Wasserstoff sein kann.
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Ein "pharmazeutisch verträgliches
Salz" kann irgendein
Salz sein, das von einer anorganischen oder organischen Säure oder
einer anorganischen oder organischen Base abgeleitet ist. Der Ausdruck "pharmazeutisch verträgliches
Anion" bezeichnet
das Anion eines derartigen Säureadditionssalzes.
Der Ausdruck "pharmazeutisch
verträgliches
Kation" bezeichnet
ein Kation, das durch Addition einer Base gebildet ist. Das Salz
und/oder das Anion oder Kation werden so gewählt, dass sie nicht biologisch
oder auf andere Weise unerwünscht
sind.
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"Stereoisomere" sind Verbindungen,
welche die gleiche Reihenfolge von kovalenten Bindungen aufweisen
und sich in der relativen Anordnung ihrer Atome im Raum unterscheiden.
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"Innere Salze" oder "Zwitterionen" können durch Übertragung
eines Protons von der Carboxylgruppe auf das freie Elektronenpaar
des Stickstoffatoms in der Aminogruppe gebildet werden.
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"Therapeutisch wirksame
Menge" bedeutet
die Menge, welche, wenn sie einem Säuger zur Behandlung einer Krankheit
verabreicht wird, ausreicht, um eine derartige Behandlung für die Krankheit
zu bewirken.
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"Behandeln" oder "Behandlung" einer Krankheit
bei einem Säuger
umfasst:
- (1) Verhüten, dass die Krankheit in
einem Säuger
auftritt, der für
die Krankheit anfällig
sein kann, aber noch nicht die Symptome der Krankheit erfährt oder
zeigt,
- (2) Hemmen der Krankheit, d.h. Anhalten ihrer Entwicklung, oder
- (3) Mildern der Krankheit, d.h. Verursachen des Rückgangs
der Krankheit.
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Der "Kinase-Teil derselben" mit Bezug auf den
Insulin-Rezeptor bedeutet die zytoplasmatische Tyrosin-Kinase-Domäne des Insulin-Rezeptors.
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(b) Nomenklatur
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Die
Verbindungen der Formel I werden, wie nachstehend mit Bezug auf
die Formel Ia beschrieben, nummeriert und benannt.
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In
der Verbindung der Formel Ia liegt der Substituent R1 an
der Position 7 des Naphthalinrings vor und liegt R2 an
der Position 2 des Naphthalinrings vor. Wenn zum Beispiel R1 für
SO2OH steht, R2 für SO2OH steht, R3 für H steht,
R4 für
H steht, R5 für H steht, R6 für H steht
und der Aminocarbonylamino-Linker am C2 des Naphthalinrings mit
dem Substituenten R5 angebracht ist und
am C7 des Naphthalinrings mit dem Substituenten R6 angebracht
ist, ist der Name der Verbindung:
7-{[(7-Sulfo-2-naphthyl)amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure
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(c) Verbindungen und pharmazeutische
Zusammensetzungen derselben
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In
einem Aspekt umfassen die Verbindungen der Erfindung Verbindungen
der Formel I:
Formel
I in der der Linker einen Kohlenstoff, der als c
bezeichnet ist, mit einem Kohlenstoff, der als d bezeichnet ist, verbindet.
und
pharmazeutisch verträgliche
Salze derselben als einzelne Stereoisomere oder Mischungen von Stereoisomeren.
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Bevorzugt
umfassen die Verbindungen der Formel I Verbindungen der Formel Ia
Formel
Ia oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz derselben
als einzelnes Stereoisomer oder Mischung von Stereoisomeren, worin
R
1 bis R
6, Y und
x wie vorstehend für
die Formel I definiert sind.
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Bevorzugt
ist jeder nicht-störende
Substituent Y Alkyl, substituiertes Alkyl, Cyano, Halogen, Nitro, -SR9, -OR9 oder -NR92, worin jedes R9 unabhängig Wasserstoff,
Niederalkyl oder substituiertes Niederalkyl ist. Am bevorzugtesten
ist jedes Y Niederalkyl, Halogenniederalkyl, Niederalkyloxy, Cyano,
Halogen, Thio, Nitro, Amino oder Hydroxy.
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In
den Verbindungen der Formel I, Ia ist jedes x bevorzugt null oder
eins. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist jedes x null.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Verbindungen der Erfindung sind R1 und
R2 unabhängig -SO2OR10, -C(O)OR10, -SO2NR11R10, -C(O)NR11R10, -OSO2R12, -OC(O)R10, -NR11SO2R10 oder -NR11C(O)R10; ist jedes
R11 unabhängig Wasserstoff oder Niederalkyl;
und ist jedes R10 unabhängig Alkyl, substituiertes
Alkyl, Aryl, substituiertes Aryl, Aryl(nieder)alkyl, substituiertes
Aryl(nieder)alkyl, Heteroaryl(nieder)alkyl, substituiertes Heteroaryl(nieder)alkyl,
Heterocyclyl, substituiertes Heterocyclyl, Heteroaryl oder substituiertes
Heteroaryl. R1 und R2 sind
bevorzugt unabhängig
-SO2NR11R10, -C(O)NR11R10, -NR11SO2R10 oder -NR11C(O)R10. In einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform
ist R11 Wasserstoff. Zum Beispiel sind in
besonders bevorzugten Verbindungen R1 und
R2 unabhängig
-SO2NHR10 oder -NHSO2R10.
-
In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform steht R1 für -SO2OR10, -C(O)OR10, -SO2NR11R10, -C(O)NR11R10, -OSO2R10, -OC(O)R10, -NR11SO2R10 oder -NR11C(O)R10 und steht
R2 für
-SO2OR11 oder -C(O)OR11, worin R10 und
R11 wie vorstehend in dem vorangehenden
Absatz definiert sind. R1 ist bevorzugt -SO2NR11R10,
-C(O)NR11R10, -NR11SO2R10 oder
-NR11C(O)R10. In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist
R11 Wasserstoff. Beispielsweise steht in
besonders bevorzugten Verbindungen R1 für -SO2NHR1 oder -NHSO2R10. In einer bevorzugten
Ausführungsform
steht R2 für -C(O)NR11 2 oder -C(O)OR11.
In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform steht R2 für -SO2NR11 2 oder
-SO2OR11, wie -SO2OH.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist jedes R10 unabhängig ein
substituiertes Alkyl, substituiertes Aryl, substituiertes Aryl(nieder)alkyl,
substituiertes Heteroaryl(nieder)alkyl, substituiertes Heterocyclyl
oder substituiertes Heteroaryl; steht mindestens einer der Substituenten
an R10 für
R12; ist jedes R12 unabhängig -SO2OR13, -C(O)OR13, -SO2NR13 2, -C(O)NR13 2, Hydroxy, Triazolyl,
Tetrazolyl, Hydroxyisoxazolyl, ein Phosphonsäure-Rest, ein Phosphonat-Rest;
und ist jedes R13 unabhängig Wasserstoff oder Niederalkyl.
R10 in dieser Ausführungsform ist bevorzugt ein
substituiertes Aryl oder substituiertes Heteroaryl. Es wird besonders bevorzugt,
dass R10 ein substituiertes Phenyl ist.
In bevorzugten Verbindungen der Erfindung steht jedes R12 unabhängig für -C(O)OR13, -C(O)NR13 2, -SO2OR13, Hydroxy, Triazolyl, Tetrazolyl, Hydroxyisoxazolyl,
einen Phosphonsäure-Rest
oder einen Phosphonat-Rest. Insbesondere wird bevorzugt, dass R12 für
-C(O)OR13, -SO2OR13, Hydroxy, Triazolyl, Tetrazolyl, Hydroxyisoxazolyl,
einen Phosphonsäure-Rest oder einen Phosphonat-Rest
steht. Beispielsweise kann jedes R12 für -C(O)OH,
-SO2OH13 oder -C(O)OCH3 stehen. In alternativen bevorzugten Verbindungen
ist jedes R12 unabhängig -SO2OR13 oder -SO2NR132. Es wird besonders bevorzugt, dass R12 für
-SO2OR13 steht.
In besonders bevorzugten Verbindungen steht R12 für -SO2OH. Es wird bevorzugt, dass, wenn R12 für
-C(O)OR13 oder -SO2OR13 steht, R12 an
dem Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocyclyl-Ring benachbart zu einem
Substituenten, wie Chlor oder Hydroxy, vorliegt.
-
In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
jedes R10 unabhängig ein Aryl, Heteroaryl,
Aryl(nieder)alkyl oder Heteroaryl(nieder)alkyl. In dieser Ausführungsform
ist R10 bevorzugt Phenyl, Pyridyl, Pyrazinyl
oder Pyrimidinyl.
-
In
noch anderen bevorzugten Verbindungen der Erfindung sind R1 und R2 jeweils
unabhängig -SO2NR7 2,
-C(O)NR7 2, -SO2OR7 oder -C(O)OR7; und ist R7 jeweils
unabhängig
Wasserstoff oder Niederalkyl. Bevorzugt sind R1 und
R2 unabhängig
-C(O)OR7 oder -C(O)NR7 2. In anderen bevorzugten Verbindungen der Formel
I sind R1 und R2 jedoch
unabhängig
-SO2OR7 oder -SO2NR7 2.
Beispielsweise können
R1 und R2 beide -SO2OH sein. Bevorzugt sind, wenn R1 und
R2 beide -SO2OH
sind, R5 und R6 nicht
beide entweder Hydroxy oder Wasserstoff.
-
Bevorzugt
sind R3 und R4 der
Verbindungen der Erfindung Wasserstoff.
-
Bevorzugt
sind R5 und R6 unabhängig Wasserstoff,
Alkyl, substituiertes Alkyl, Cyano, Halogen, Nitro, -OR8,
-NR8 2 oder -SR8, worin jedes R8 unabhängig Wasserstoff,
Niederalkyl, substituiertes Niederalkyl, Aryl, substituiertes Aryl,
Aryl(nieder)alkyl, substituiertes Aryl(nieder)alkyl, Heteroaryl
oder Heteroaryl(nieder)alkyl ist. Am bevorzugtesten sind R5 und R6 unabhängig Wasserstoff,
Hydroxy, Halogen, Cyano, Niederalkyl, Halogenniederalkyl, Niederalkyloxy,
Nitro, Amino oder Thio. In vielen bevorzugten Verbindungen der Erfindung
sind R5 und R6 beide
Wasserstoff oder Hydroxy.
-
Die
Verbindungen der Formel I sind bevorzugt symmetrisch.
-
Verbindungen
der Erfindung, die mehr als einen bevorzugten Substituenten umfassen,
sind bevorzugt. Wenn eine Verbindung mehr bevorzugte Substituenten als
eine zweite Verbindung umfasst, wird die erste Verbindung gegenüber der
zweiten bevorzugt. Beispielsweise werden Verbindungen der Formel
I, die bevorzugte Reste für
jeden Substituenten R1 bis R4 und
R10 bis R12 aufweisen,
gegenüber
denjenigen bevorzugt, die bevorzugte Reste nur für die Substituenten R1 bis R3 aufweisen.
-
Zum
Beispiel umfassen bevorzugte Verbindungen der Erfindung diejenigen
der Formel II:
Formel
II in der R
5 und R
6 ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Hydroxy; und jedes
R
10 unabhängig substituiertes Aryl oder
substituiertes Heteroaryl ist; mindestens einer der Substituenten
an R
10 für R
12 steht, jedes R
12 unabhängig -SO
2OR
13, -C(O)OR
13, -SO
2NR
13 2, -C(O)NR
13 2, Triazolyl, Tetrazolyl,
Isoxazolyl, ein Phosphonsäure-Rest
oder ein Phosphonat-Rest ist; und jedes R
13 unabhängig Wasserstoff
oder Niederalkyl ist,
und pharmazeutisch verträgliche Salze
derselben als einzelne Stereoisomere oder Mischungen von Stereoisomeren.
Bevorzugt ist, wenn R
12 für -CO(O)R
13 oder -SO
2OR
13 steht, R
12 an
dem Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocyclyl-Ring einem Substituenten,
wie Chlor oder Hydroxy, benachbart.
-
Weitere
Beispiele für
Verbindungen der vorliegenden Erfindung umfassen diejenigen der
Formel III:
Formel
III in der R
5 und R
6 ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Hydroxy; R
10 substituiertes Aryl oder substituiertes
Heteroaryl ist; mindestens einer der Substituenten an R
10 für R
12 steht; jedes R
12 unabhängig -SO
2OR
13, -C(O)OR
13, -SO
2NR
13 2, -C(O)NR
13 2, Triazolyl, Tetrazolyl,
Isoxazolyl, ein Phosphonsäure-Rest
oder ein Phosphonat-Rest ist; und jedes R
13 unabhängig Wasserstoff
oder Niederalkyl ist,
und pharmazeutisch verträgliche Salze
derselben als einzelne Stereoisomere oder Mischungen von Stereoisomeren.
Bevorzugt ist, wenn R
12 für -CO(O)R
13 oder -SO
2OR
13 steht, R
12 an
dem Aryl-, Heteroaryl- oder Heterocyclyl-Ring einem Substituenten,
wie Chlor oder Hydroxy, benachbart.
-
Bevorzugte
Verbindungen der vorliegenden Erfindung umfassen, ohne jedoch darauf
beschränkt
zu sein, die folgenden Verbindungen:
4-Hydroxy-7-{[(5-hydroxy-7-sulfo(2-naphthyl))amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure-Dinatriumsalz;
3-{[(4-Hydroxy-7-{[(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure;
2-[6-({[5-(Carboxymethoxy)-7-sulfo(2-naphthyl)]amino}carbonylamino)-3-sulfonaphthyloxy]essigsäure;
3-Brom-7-{[(6-brom-5-hydroxy-7-sulfo(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-4-hydroxynaphthalin-2-sulfonsäure;
4-[(2-Sulfophenyl)methoxy]-7-[({7-sulfo-5-[(2-sulfophenyl)methoxy](2-naphthyl)}amino)carbonylamino]naphthalin-2-sulfonsäure;
4-Hydroxy-7-{[(5-methoxy-7-sulfo(2-naphthyl))amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure;
4-Methoxy-7-{[(5-methoxy-7-sulfo(2-naphthyl))amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure;
7-[({5-[(Ethoxycarbonyl)methoxy]-7-sulfo(2-naphthyl)}amino)carbonylamino]-4-hydroxynaphthalin-2-sulfonsäure;
4-[(Ethoxycarbonyl)methoxy]-7-[({5-[(ethoxycarbonyl)methoxy]-7-sulfo-(2-naphthyl)}amino)carbonylamino]naphthalin-2-sulfonsäure;
4-(3-Sulfopropoxy)-7-({[7-sulfo-5-(3-sulfopropoxy)(2-naphthyl)]amino}carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure;
4-Hydroxy-7-({[7-sulfo-5-(3-sulfopropoxy)(2-naphthyl)]amino}carbonylamino)naphthalin-2-sulfonsäure;
N-(5-Hydroxy-7-sulfamoyl(2-naphthyl))[(5-hydroxy-7-sulfamoyl(2-naphthyl))amino]carboxamid;
4-Hydroxy-7-{[(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure;
Methyl-3-({[4-hydroxy-7-({[5-hydroxy-7-({[3-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]amino}carbonylamino)-2-naphthyl]sulfonyl}amino)benzoat;
3-{[(7-{[(7-{[(3-Carboxyphenyl)amino]sulfonyl}-5-hydroxy(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-4-hydroxy-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzoesäure;
4-{[(7-{[(7-{[(4-Carboxyphenyl)amino]sulfonyl}-5-hydroxy-(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-4-hydroxy-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzoesäure;
4-{[(4-Hydroxy-7-{[N-(5-hydroxy-7-sulfo(2-naphthyl))carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzoesäure;
Methyl-4-({[4-hydroxy-7-({N-[5-hydroxy-7-({[4-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]carbamoyl}amino)-2-naphthyl]sulfonyl}amino)benzoat;
4-Hydroxy-7-({[5-hydroxy-7-({[4-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]amino}carbonylamino)naphthalin-2-sulfonsäure;
7-{[(7-Sulfo-2-naphthyl)amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure;
7-{[(7-{[(3-Sulfophenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure;
3-{[(7-{[N-(7-{[(3-Sulfophenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure;
Methyl-3-({[7-({[7-({[3-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)-2-naphthyl]amino}carbonylamino)-2-naphthyl]sulfonyl}amino)benzoat;
3-{[(7-{[N-(7-{[(3-Carboxyphenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzoesäure;
N-{7-[(Phenylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}({7-[(phenylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}amino)carboxamid;
N-(7-{[(3-Sulfamoylphenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))[(7-{[(3-sulfamoylphenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]carboxamid;
N-{7-[(3-Pyridylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}({7-[(3-pyridylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}amino)carboxamid;
N-{7-[(Pyrazin-2-ylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}({7-[(pyrazin-2-ylamino)sulfonyl](2-naphthy])}amino)carboxamid;
N-{7-[(Pyrimidin-2-ylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}({7-[(pyrimidin-2-ylamino)sulfonyl](2-naphthyl)}amino)carboxamid;
4-Methylphenyl3-[({7-[(N-{7-[({3-[(4-methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl]-2-naphthyl}carbamoyl)amino]-2-naphthyl}sulfonyl)arnino]benzolsulfonat;
4-Methylphenyl-4-[({7-[({7-[({4-[(4-methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl]-2-naphthyl}amino)carbonylamino]-2-naphthyl}sulfonyl)amino]benzolsulfonat;
7-[({7-[(Pyrimidin-2-ylamino)sulfonyl]-2-naphthyl}amino)carbonylamino]naphthalin-2-sulfonsäure;
4-{[(7-{[N-(7-{[(4-Sulfophenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure;
Methyl-4-({[7-({N-[7-({[4-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)-2-naphthyl]carbamoyl}amino)-2-naphthyl]sulfonyl}amino)benzoat;
4-{[(7-{[N-(7-{[(4-Carboxyphenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzoesäure;
Methyl-(2S)-2-({[7-({N-[7-({[(1S)-2-(4-hydroxyphenyl)-1-(methoxycarbonyl)ethyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]carbamoyl}amino)(2-naphthyl)]sulfonyl}amino)-3-(4-hydroxyphenyl)propanoat;
und
(2S)-2-({[7-({N-[7-({[(1S)-1-Carboxy-2-(4-hydroxyphenyl)ethyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]carbamoyl}amino)(2-naphthyl)]sulfonyl}amino)-3-(4-hydroxyphenyl)propansäure;
und
deren pharmazeutisch verträglichen
Salze als einzelne Stereoisomere oder Mischungen von Stereoisomeren.
Synthesen und Beschreibungen dieser Verbindungen sind in den nachstehenden
Beispielen 1 bis 10 angegeben.
-
Gewisse
Verbindungen der Erfindung können
ein oder mehrere chirale Zentren enthalten. In derartigen Fällen fallen
alle Stereoisomere in den Bereich dieser Erfindung. Die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen
die einzelnen isolierten Stereoisomere sowie Mischungen derartiger
Stereoisomere.
-
Die
Verbindungen der Erfindung umfassen weiter pharmazeutisch verträgliche Salze
der hierin offenbarten Verbindungen. Diese pharmazeutisch verträglichen
Salze sind zur Verwendung in allen Verfahren und pharmazeutischen
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung geeignet.
-
Pharmazeutisch
verträgliche
Salze umfassen Salze, die gebildet werden können, wenn vorhandene saure
Protonen mit anorganischen oder organischen Basen reagieren können. Typisch
wird die Ausgangsverbindung mit einem Überschuss eines alkalischen
Reagens, wie Nydroxid, Carbonat oder Alkoholat, das ein geeignetes
Kation enthält,
behandelt. Kationen wie Na+, K+,
Ca2+ und NH4 + sind Beispiele für Kationen, die in pharmazeutisch
verträglichen
Salzen vorliegen. Die Na+-Salze sind besonders
bevorzugt. Verträgliche
anorganische Basen umfassen deshalb Calciumhydroxid, Kaliumhydroxid,
Natriumcarbonat und Natriumhydroxid. Salze können auch unter Verwendung
von organischen Basen, wie Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin,
N-Methylglucamin und Thromethamin, hergestellt werden.
-
Wenn
die Verbindung der Erfindung eine basische Gruppe enthält, kann
ein Säureadditionssalz
hergestellt werden. Säureadditionssalze
der Verbindungen werden auf Standard-Weise in einem geeigneten Lösungsmittel
aus der Ausgangsverbindung und einem Überschuss an Säure hergestellt,
wie Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure
(was das Sulfat- und Eisulfat-Salz ergibt), Salpetersäure, Phosphorsäure und
dergleichen, und organischen Säuren,
wie Essigsäure,
Propionsäure,
Glycolsäure,
Brenztraubensäure,
Oxalsäure, Äpfelsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Weinsäure, Citronensäure, Benzoesäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Salicylsäure, p-Toluolsulfonsäure, Hexansäure, Heptansäure, Cyclopentanpropionsäure, Milchsäure, o-(4-Hydroxybenzoyl)benzoesäure, 1,2-Ethandisulfonsäure, 2-Hydroxyethansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Chlorbenzolsulfonsäure, 2-Naphthalinsulfonsäure, Camphersulfonsäure, 4-Methylbicyclo[2.2.2]oct-2-en-1-carbonsäure, Glucoheptonsäure, Gluconsäure, 4,4'-Methylenbis(3-hydroxy-2-naphthoe)säure, 3-Phenylpropionsäure, Trimethylessigsäure, t-Butylessigsäure, Laurylschwefelsäure, Glucuronsäure, Glutaminsäure, 3-Hydroxy-2-naphthoesäure, Stearinsäure, Muconsäure und
dergleichen.
-
Gewisse
Verbindungen der Erfindung bilden innere Salze oder Zwitterionen.
-
Die
Erfindung schließt
pharmazeutische Zusammensetzungen von allen Verbindungen der vorliegenden
Erfindung ein. Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen umfassen
(i) eine Verbindung der Erfindung als aktiven Bestandteil und (ii)
mindestens einen pharmazeutisch verträglichen Träger.
-
Pharmazeutische
Zusammensetzungen der Verbindungen dieser Erfindung oder von deren
Derivaten können
als Lösungen
oder lyophilisierte Pulver für
die parenterale Verabreichung formuliert werden. Pulver können durch
Zugabe eines geeigneten Verdünnungsmittels
oder eines anderen pharmazeutisch annehmbaren Trägers vor der Verwendung rekonstituiert
werden. Die flüssige
Formulierung ist im Allgemeinen eine gepufferte, isotone wässrige Lösung. Beispiele
für geeignete
Verdünnungsmittel
sind normale isotone Kochsalzlösung,
5 % Dextrose in Wasser oder gepufferte Natrium- oder Ammoniumacetat-Lösung. Derartige
Formulierungen sind insbesondere für die parenterale Verabreichung
geeignet, können
aber auch für
die orale Verabreichung verwendet werden. Es kann wünschenswert
sein, Hilfsstoffe zuzusetzen, wie Polyvinylpyrrolidinon, Gelatine,
Hydroxycellulose, Akaziengummi, Polyethylenglycol, Mannit, Natriumchlorid
oder Natriumcitrat. Alternativ können
diese Verbindungen eingekapselt, tablettiert oder in einer Emulsion
oder einem Sirup für
die orale Verabreichung aufbereitet werden. Pharmazeutisch verträgliche feste
oder flüssige
Träger
können
zugesetzt werden, um die Zusammensetzung zu verbessern oder zu stabilisieren
oder die Herstellung der Zusammensetzung zu erleichtern. Flüssige Träger umfassen
Sirup, Erdnussöl,
Olivenöl,
Glycerin, Kochsalzlösung, Alkohole
und Wasser. Feste Träger
umfasse Stärke,
Lactose, Calciumsulfat-Dihydrat,
Kaolin, Magnesiumstearat oder Stearinsäure, Talkum, Pectin, Akaziengummi,
Agar oder Gelatine. Der Träger
kann auch ein Material zur verzögerten
Freisetzung, wie Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat, allein
oder mit einem Wachs, umfassen. Die Menge an festem Träger variiert,
liegt aber bevorzugt zwischen etwa 20 mg und etwa 1 g pro Dosierungseinheit.
Die pharmazeutischen Präparate
werden gemäß herkömmlichen
Verfahren der Pharmazie hergestellt, welche ein Mahlen, Mischen,
eine Granulation und ein Komprimieren, wenn erforderlich, für Tablettenformen;
oder ein Mahlen, Mischen und Füllen
für Hartgelatinekapsel-Formen
beinhalten. Wenn ein flüssiger
Träger
verwendet wird, liegt das Präparat
in Form eines Sirups, Elixiers, einer Emulsion oder einer wässrigen
oder nicht-wässrigen
Suspension vor. Eine derartige flüssige Formulierung kann direkt
p.o. verabreicht oder in eine Weichgelatinekapsel abgefüllt werden.
Auf Gewichtsprozent-Basis können
typische pharmazeutische Zusammensetzungen 0,1 bis 95 % aktiven
Bestandteil, bevorzugter 7 bis 80 % umfassen.
-
Einige
spezielle Beispiele für
geeignete pharmazeutische Zusammensetzungen sind im nachstehenden
Beispiel 24 beschrieben.
-
Typisch
wäre eine
pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung in einem
Behälter mit
einem Etikett abgepackt, welches die Verwendung der pharmazeutischen
Zusammensetzung bei der Behandlung von Hyperglykämie, Diabetes Typ I und Diabetes
Typ II oder einer Kombination von irgendwelchen dieser Krankheitszustände anzeigt.
Die Verbindungen können
prophylaktisch vor einer Mahlzeit verabreicht werden, um übermäßig erhöhte Glucose
bei Diabetikern vom Typ II über
eine Zeitspanne nach der Mahlzeit zu regulieren. Alternativ können die
Verbindungen einem Diabetiker verabreicht werden, um übermäßig erhöhte Glucosespiegel
zu normalisieren, wie sie durch eine Glucose-Überwachungsvorrichtung gemessen
werden. Schließlich
ist bekannt, dass die sehr geringe Menge an verbleibendem zirkulierendem
Insulin, die bei Diabetikern vom Typ I gefunden wird, vom Körper verwendet
wird, um eine schwere Lipolyse und die resultierende Ketoacidose
zu verhüten.
Diese Verbindungen können
prophylaktisch gegen Ketoacidose bei Patienten vom Typ I verwendet
werden. Die Verabreichung dieser Verbindungen könnte über eine Insulin-Rezeptor-Aktivierung
nicht zur Regulierung des Blutzuckers, sondern zur Hemmung von schwerer
Lipolyse bei Diabetikern vom Typ I, die keinen leichten Zugang zu
Insulin haben, für
eine Erleichterung der Ketoacidose sorgen.
-
(c) Verwendungsverfahren
der Verbindungen der vorliegenden Erfindung
-
Es
wurde gefunden, dass Verbindungen der vorliegenden Erfindung die
Autophosphorylierung des Insulin-Rezeptor stimulieren (nachstehendes
Beispiel 10 und 11). Zusätzlich
wurde gezeigt, dass diese Verbindungen die Fähigkeit von Insulin erhöhen, den
Transport von Glucose in kultivierte Fibroblasten-Zellen zu bewirken
(nachstehendes Beispiel 12). Es wurde auch gezeigt, dass die Verbindungen
Blutglucose-Spiegel in db/db-Mäusen
auf Insulin-abhängige
Weise erniedrigen (8 und 9, Beispiel
16; 11, Beispiel 18).
-
Die
Fähigkeit
der Verbindungen dieser Erfindung, die Autophosphorylierung des
Insulin-Rezeptors zu stimulieren und die Aufnahme von Glucose in
Zellen zu stimulieren, was in den nachstehenden speziellen Beispielen
10–23
demonstriert wird, zeigt deren Nützlichkeit
bei der Behandlung und Handhabung von Patienten mit Diabetes. Ohne
dass man durch irgendeine Theorie gebunden sein will, nimmt man
an, dass die Verbindungen der Erfindung direkt auf die Kinase-Funktion
des Insulin-Rezeptors
einwirken und nicht notwendigerweise mit Insulin um eine Bindung
an der Insulin-Bindungsstelle konkurrieren, noch die Aktivierung
des Rezeptors durch einen Mechanismus bewirken, der demjenigen ähnlich ist,
der von Insulin gezeigt wird. So sind sie in der Lage, direkt die
Kinase zu einer Autophosphorylierung zu aktivieren, die Wirkung
von Insulin zu potenzieren, die Kinase-Funktion des Rezeptors bei
der Phosphorylierung von exogenen Substraten zu aktivieren und eine
erhöhte
Auf nahme von Glucose durch Adipozyten und Insulin-Rezeptor-tragende
Zellen allgemein zu bewirken und die Blutglucose bei diabetischen
Patienten zu erniedrigen. Deshalb können aufgrund der Wirkungen
der Verbindungen der Erfindung diese verwendet werden, um die Kinase-Aktivität eines
Insulin-Rezeptors zu stimulieren, die Aktivierung des Insulin-Rezeptors
durch Insulin zu verstärken,
die Stimulierung einer zellulären
Glucose-Aufnahme durch Insulin zu verstärken und die Glucose-Aufnahme bei diabetischen
Patienten zu stimulieren. So sind die Verbindungen dieser Erfindung
bei der Behandlung von Hyperglykämie
und Diabetes bei Säugern
nützlich.
-
Ein
Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zur Stimulierung der
Kinase-Aktivität
des Insulin-Rezeptors gerichtet. Dieses Verfahren umfasst das In-Kontakt-Bringen
des Insulin-Rezeptors oder des Kinase-Teils desselben mit einer
Verbindung der Erfindung in einer Menge, die ausreicht, um die Kinase-Aktivität des Insulin-Rezeptors zu stimulieren.
Durch Stimulierung der Kinase-Aktivität des Insulin-Rezeptors werden
sowohl die Autophosphorylierung als auch die Phosphorylierung von
exogenen Substraten verstärkt.
Die Stimulation der Kinase-Aktivität des Insulin-Rezeptors kann entweder
in vivo oder in vitro stattfinden. Das Verfahren zur Stimulierung
der Kinase-Aktivität
des Insulin-Rezeptors kann gegebenenfalls auch das In-Kontakt-Bringen
des Insulin-Rezeptors mit Insulin umfassen.
-
Es
wurde demonstriert, dass die Verbindungen der Erfindung eine stimulierende
Aktivität
am Insulin-Rezeptor mit einer anschließenden Erniedrigung der zirkulierenden
Glucosespiegel für
eine potentielle therapeutische Wirkung bei der Diabetes-Krankheit
zeigen. Ähnlich
weisen andere Verbindungen, welche die gleichen Wirkungen auf den
Insulin-Rezeptor und demgemäß auf zirkulierende
Glucose zeigen, das Potential auf, für die Behandlung der Diabetes-Krankheit
nützlich
zu sein. Die in diesem Patent beanspruchten Verbindungen können als
Modell verwendet werden, um andere neue Mittel zu entdecken, die
auf den Insulin-Rezeptor einwirken
und dadurch zirkulierende Glucosespiegel bei diabetischen Patienten
erniedrigen. Die Schritte in einem Verfahren, in dem diese Mittel
verwendet werden können,
um neue Insulin-Rezeptor-Agonisten/Aktivatoren und Glucoseerniedrigende
therapeutische Mittel zu entdecken, können anhand des Folgenden erzielt
werden. Die Verbindungen können
verwendet werden, um Assays zu validieren, zu optimieren und standardisieren,
welche für
die Entdeckung von anderen Verbindungen erforderlich sind, die:
- 1. die zytoplasmatische Kinase-Domäne der Insulin-Rezeptor-Kinase
oder die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren/stimulieren;
- 2. den Insulin-Rezeptor aktivieren/stimulieren;
- 3. die Glucose-Aufnahme in Zellen und Gewebe stimulieren;
- 4. zirkulierende Glucosespiegel bei Säugern erniedrigen;
- 5. zirkulierende Glucosespiegel bei Menschen erniedrigen;
- 6. die Lipolyse in Zellen und Geweben hemmen;
- 7. die Lipolyse in Säugern
hemmen.
-
Diese
Verbindungen können
als Fixpunkt verwendet werden, um Verbindungen zu entdecken, die
in Assays eine verbesserte Aktivität zeigen und die:
- 1. die zytoplasmatische Kinase-Domäne der Insulin-Rezeptor-Kinase
oder die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren/stimulieren;
- 2. den Insulin-Rezeptor aktivieren/stimulieren;
- 3. die Glucose-Aufnahme in Zellen und Gewebe stimulieren;
- 4. zirkulierende Glucosespiegel bei Säugern erniedrigen;
- 5. zirkulierende Glucosespiegel bei Menschen erniedrigen;
- 6. die Lipolyse in Zellen und Geweben hemmen;
- 7. die Lipolyse in Säugern
hemmen.
-
In
Kombination mit Algorithmen, welche Strukturen oder chemische Eigenschaften
vergleichen und/oder Strukturen oder chemische Eigenschaften innerhalb
von Bibliotheken von Testverbindungen in Übereinstimmung bringen, können diese
Verbindungen verwendet werden, um Verbindungen zu entdecken, die eine
Aktivität
in Bioassays zeigen und die:
- 1. die zytoplasmatische
Kinase-Domäne
der Insulin-Rezeptor-Kinase oder die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren/stimulieren;
- 2. den Insulin-Rezeptor aktivieren/stimulieren;
- 3. die Glucose-Aufnahme in Zellen und Gewebe stimulieren;
- 4. zirkulierende Glucosespiegel bei Säugern erniedrigen;
- 5. zirkulierende Glucosespiegel bei Menschen erniedrigen;
- 6. die Lipolyse in Zellen und Geweben hemmen;
- 7. die Lipolyse in Säugern
hemmen.
-
In
Kombination mit Algorithmen, die Strukturen vergleichen und/oder
Strukturen für
den Zweck der Modellierung von molekularen Wechselwirkungen angleichen,
können
diese Verbindungen verwendet werden, um Verbindungen zu entdecken,
die eine Aktivität
in Bioassays zeigen und die:
- 1. die zytoplasmatische
Kinase-Domäne
der Insulin-Rezeptor-Kinase oder die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren/stimulieren;
- 2. den Insulin-Rezeptor aktivieren/stimulieren;
- 3. die Glucose-Aufnahme in Zellen und Gewebe stimulieren;
- 4. zirkulierende Glucosespiegel bei Säugern erniedrigen;
- 5. zirkulierende Glucosespiegel bei Menschen erniedrigen;
- 6. die Lipolyse in Zellen und Geweben hemmen;
- 7. die Lipolyse in Säugern
hemmen.
-
Radioaktive
Verbindungen dieses Patents können
verwendet werden, um Diabetes zu diagnostizieren, da bei Patienten
mit Diabetes Typ II und selbst bei Patienten, die prädiabetische
Risikofaktoren, wie das Syndrom X, zeigen, eine Verringerung der
Zahl von Insulin-Rezeptoren vorliegt. Eine einfache Gewebebiopsie,
gefolgt vom Einwirkenlassen der radioaktiven Verbindungen auf die
Gewebeprobe, kann ein Maß für die Rezeptorzahl
des Biopsiegewebes liefern. Eine niedrige Rezeptordichte-Zahl kann
dann verwendet werden, um bei dem Patienten Diabetes oder Prädiabetes
zu diagnostizieren.
-
Radioaktive
Verbindungen weisen eine lange Verwendungsgeschichte bei der Entdeckung
von neuen Arzneistoffen auf. Die in diesem Patent beanspruchten
Verbindungen weisen alle das Potential auf, leicht radiomarkiert
zu werden, und können
verwendet werden, um andere neue Mittel zu entdecken, die auf den
Insulin-Rezeptor
einwirken und dadurch zirkulierende Glucosespiegel bei diabetischen
Patienten erniedrigen. Das Verfahren, in dem diese Mittel verwendet
werden können,
um neue Insulin-Rezeptor-Agonisten/Aktivatoren und Glucose-erniedrigende
therapeutische Mittel zu entdecken, ist wie folgt:
Radioaktive
Verbindungen dieses Patents können
verwendet werden, um Bioassays zu validieren, zu optimieren und
zu standardisieren, welche zur Entdeckung von anderen Verbindungen
verwendet werden, die:
- 1. die zytoplasmatische
Kinase-Domäne
der Insulin-Rezeptor-Kinase oder die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren/stimulieren;
- 2. den Insulin-Rezeptor aktivieren/stimulieren;
- 3. die Glucose-Aufnahme in Zellen und Gewebe stimulieren;
- 4. zirkulierende Glucosespiegel bei Säugern erniedrigen;
- 5. zirkulierende Glucosespiegel bei Menschen erniedrigen;
- 6. die Lipolyse in Zellen und Geweben hemmen;
- 7. die Lipolyse in Säugern
hemmen.
-
Radioaktive
Verbindungen dieses Patents können
als Fixpunkte verwendet werden, um Verbindungen zu entdecken, die
eine verbesserte Aktivität
in Bioassays zeigen und die:
- 1. die zytoplasmatische
Kinase-Domäne
der Insulin-Rezeptor-Kinase oder die Insulin-Rezeptor-Kinase aktivieren/stimulieren;
- 2. den Insulin-Rezeptor aktivieren/stimulieren;
- 3. die Glucose-Aufnahme in Zellen und Gewebe stimulieren;
- 4. zirkulierende Glucosespiegel bei Säugern erniedrigen;
- 5. zirkulierende Glucosespiegel bei Menschen erniedrigen;
- 6. die Lipolyse in Zellen und Geweben hemmen;
- 7. die Lipolyse in Säugern
hemmen.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird der Insulin-Rezeptor durch In-Kontakt-Bringen des Insulin-Rezeptors
oder seines Kinase-Teils mit einer Verbindung der Erfindung in einer
Menge aktiviert, die ausreicht, um den Insulin-Rezeptor zu aktivieren. Der angezielte
Insulin-Rezeptor kann gegebenenfalls auf der Oberfläche einer
Zelle in einem Säuger
vorliegen. In einem derartigen Fall wird das In-Kontakt-Bringen
durch Verabreichen der Verbindung oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung
derselben an den Säuger
bewirkt. Gegebenenfalls kann das Verfahren weiter das In-Kontakt-Bringen
des Insulin-Rezeptors mit Insulin umfassen.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
werden die Verbindungen der Erfindung verwendet, um die Aufnahme
von Glucose in Zellen zu stimulieren, welche den Insulin-Rezeptor
aufweisen. Dieses Verfahren umfasst das In-Kontakt-Bringen der Zellen
mit einer Verbindung der Erfindung, gegebenenfalls in Anwesenheit von
Insulin, und in einer Menge, die ausreicht ist, um die Aufnahme
von Glucose in die Zellen zu stimulieren. Die Ziel-Zellen können gegebenenfalls
in einem Säuger
vorliegen, und der Schritt des In-Kontakt-Bringens des Rezeptors
mit der Verbindung kann dann durch Verabreichung der Verbindung
oder der pharmazeutischen Zusammensetzung derselben an den Säuger bewirkt
werden. In einer Ausführungsform
des Verfahrens der Stimulierung der Aufnahme von Glucose in Zellen,
welche den Insulin-Rezeptor aufweisen, werden die Zellen auch mit
exogenem Insulin in Kontakt gebracht.
-
Ein
Verfahren zur Behandlung von Hyperglykämie bei einem Säuger, bevorzugt
einem Menschen, wird ebenfalls von der vorliegenden Erfindung in
Betracht gezogen. Die Verfahren umfassen die Verabreichung einer
therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung dieser Erfindung
oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung derselben an einen Säuger. Gegebenenfalls
kann das Verfahren weiter die Behandlung des Säugers mit einer oder mehreren
zusätzlichen
Formen der Therapie oder Behandlung für Hyperglykämie umfassen. Beispielsweise
kann ein Verfahren die Verabreichung von exogenem Insulin zusätzlich zu
der Verbindung der Erfindung an den Säuger umfassen. Alternativ können die
Verbindungen der Erfindung dem Säuger
in Kombination mit einem Nicht-Insulin-Arzneistoff oder einer alternativen
Behandlung für
Hyperglykämie
verabreicht werden. Die Gesamtmenge der Kombination von Arzneistoffen,
die dem Säuger
verabreicht wird, muss eine therapeutisch wirksame Menge sein, obwohl
die Mengen von jedem der einzelnen Arzneistoffe selbst für therapeutische
Zwecke suboptimal sein können.
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Eine
sehr gefährliche
Nebenwirkung der Verabreichung von Insulin ist eine Insulininduzierte
Hypoglykämie
mit dem Potential für
Koma und möglicherweise
Tod. Dieses Problem kann bei diabetischen Patienten sehr schwerwiegend
werden, die unvorhersehbare Reaktionen auf Insulin entwickeln oder
hypervariable Spiegel an zirkulierender Glucose aufweisen. Bei diesen
Patienten minimiert die Verabreichung dieser Verbindungen zusammen
mit subtherapeutischen Insulindosen die Möglichkeit, dass der diabetische
Patient Insulin überdosiert
und an den schweren Folgen wie Koma und Tod leidet. Diese Verbindungen
scheinen in Anwesenheit oder Abwesenheit von Insulin nicht in der
Lage zu sein, eine Hypoglykämie
zu induzieren. Sie scheinen die Wirksamkeit von Insulin zu erhöhen, zeigen
aber keine wahren Insulin-nachahmenden Wirkungen wie Hypoglykämie. Diese
Verbindungen sind demgemäß wirksame
Insulin-Einsparungsmittel.
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In
einer Ausführungsform
werden die Verbindungen verwendet, um Diabetes Typ I bei einem Säuger zu
behandeln. Dieses Verfahren umfasst die Verabreichung einer therapeutisch
wirksamen Menge einer Verbindung dieser Erfindung oder einer pharmazeutischen
Zusammensetzung derselben an den Säuger. In einer bevorzugten
Ausführungsform
ist der Säuger
ein Mensch. Das Verfahren zur Behandlung von Diabetes Typ I kann
gegebenenfalls weiter die Behandlung des Säugers mit einer oder mehreren
zusätzlichen
Therapien oder Behandlungen für
Diabetes Typ I umfassen. Beispielsweise kann in einer Ausführungsform
des Verfahrens zur Behandlung der Diabetes vom Typ I dem Säuger sowohl
eine Verbindung der Erfindung als auch Insulin verabreicht werden.
Alternativ kann die zusätzliche
Form der Behandlung für
Diabetes Typ I, die mit einer Verabreichung der Verbindung der Erfindung
kombiniert wird, ein von Insulin verschiedenes Antidiabetes-Mittel
oder eine weitere alternative Form der Behandlung für Diabetes
Typ I sein. Wieder muss die Gesamtmenge der Kombination an Antidiabetes-Mitteln,
die dem Säuger
verabreicht wird, eine therapeutisch wirksame Menge sein, obwohl
die Mengen von jedem der einzel nen Arzneistoffe für therapeutische
Zwecke suboptimal sein können,
falls diese Arzneistoffe allein dem Säuger mit Diabetes Typ I zuzuführen wären.
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In
einer weiteren Ausführungsform
werden die Verbindungen verwendet, um Diabetes Typ II bei einem Säuger zu
behandeln. Dieses Verfahren umfasst die Verabreichung einer therapeutisch
wirksamen Menge einer Verbindung dieser Erfindung oder einer pharmazeutischen
Zusammensetzung derselben an den Säuger. Wiederum ist das bevorzugte
Subjekt ein Mensch.
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Wieder
kann, wie die anderen Behandlungsverfahren der Erfindung, dieses
Verfahren weiter die Behandlung des Säugers mit einer oder mehreren
zusätzlichen
Formen der Therapie oder Behandlung für Diabetes Typ II umfassen,
wie die Verabreichung von Insulin an den Säuger. Das Insulin wird dem
Säuger
in einer Menge zugeführt,
die therapeutisch wirksam ist, wenn es in Verbindung mit einer Verbindung
der Erfindung verwendet wird. Diese therapeutisch wirksame Insulin-Menge, kann, wenn
sie in Kombination mit einer Verbindung der Erfindung verwendet
wird, geringer sein als die Insulin-Menge, die therapeutisch wirksam
wäre, wenn sie
dem Säuger
allein zugeführt
würde.
Es versteht sich, dass das Insulin, das in irgendeiner der Behandlungen
der vorliegenden Erfindung verabreicht wird, entweder aus einer
natürlichen
Quelle isoliert oder rekombinant sein kann. Zusätzlich kann anstelle von Insulin
bei jeder der Behandlungen der vorliegenden Erfindung ein Insulin-Analogon
eingesetzt werden.
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Die
Verwendung der Verbindungen der Erfindung zur Behandlung von Diabetes
Typ II durch eine Kombination kann auch die Verabreichung der Verbindung
der Erfindung an den Säuger
in Kombination mit einem Nicht-Insulin-Antidiabetes-Mittel oder
einer anderen Behandlung für
Diabetes Typ II umfassen. Beispielsweise kann der Antidiabetes-Arzneistoff,
der dem Säuger
in Verbindung mit einer Verbindung der Erfindung verabreicht wird,
gegebenenfalls ein Thiazolidindion, wie Troglitazon, oder ein Sulfonylharnstoff
sein. Die Gesamtmenge der Kombination von Arzneistoffen (erfindungsgemäße Verbindung
plus Insulin und/oder anderer Antidiabetes-Arzneistoff), die dem Säuger zur
Behandlung von Diabetes Typ II verabreicht wird, muss eine therapeutisch
wirksame Menge sein, obwohl die Mengen von jedem der einzelnen Arzneistoffe,
die in der Kombinationstherapie verwendet werden, für therapeutische
Zwecke suboptimal sein kann, wenn diese Arzneistoffe dem Säuger mit
Diabetes Typ II allein zuzuführen
wären.
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Die
Verbindungen dieser Erfindungen werden demgemäß verwendet, um die Glucose-Aufnahme
bei Patienten zu verstärken,
die eine solche Behandlung benötigen.
Das Behandlungsverfahren umfasst die parenterale oder orale Verabreichung
einer wirksamen Menge der gewählten
Verbindung der Erfindung, vorzugsweise in einem pharmazeutischen
Träger
dispergiert. Dosierungseinheiten des aktiven Bestandteils werden
im Allgemeinen aus dem Bereich von 0,01 bis 1000 mg/kg, bevorzugt
0,01 bis 100 mg/kg und bevorzugter 0,1 bis 50 mg/kg ausgewählt, werden
aber leicht vom Fachmann abhängig
vom Verabreichungsweg, dem Alter und dem Zustand des Patienten festgelegt.
Die Verbindungen der Erfindung werden am bevorzugtesten in einer Dosierungseinheit
von 1 bis 10 mg/kg verabreicht. Diese Dosierungseinheiten können 1-
bis 10-mal täglich
bei einer akuten oder chronischen Krankheit verabreicht werden.
Es werden keine unannehmbaren toxikologischen Wirkungen erwartet,
wenn die Verbindungen der Erfindung gemäß der vorliegenden Erfindung
verabreicht werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auf jedem Weg verabreicht werden, der für das behandelte Individuum
und die Natur des Zustandes des Individuums geeignet ist. Verabreichungswege
umfassen, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Verabreichung
durch Injektion, einschließlich
intravenöser,
intraperitonealer, intramuskulärer
oder subkutaner Injektion, durch transmukosale oder transdermale
Zufuhr, durch topische Anwendungen, Nasenspray, Suppositorium und
dergleichen, oder sie können
oral verabreicht werden. Formulierungen können gegebenenfalls Liposomen-Formulierungen,
Emulsionen, Formulierungen, die ausgelegt sind, um den Arzneistoff
durch Schleimhäute
zu verabreichen, oder transdermale Formulierungen sein. Geeignete
Formulierungen für
jedes dieser Verabreichungsverfahren können z.B. in Remington's Phamaceutical Sciences,
letzte Auflage, Mack Publishing Company, Easton, PA, gefunden werden.
-
Die
oben für
die Verbindungen der Erfindung aufgezeigte(n) Verfahren, Verwendungen,
Wirkungen, Verabreichung und pharmazeutische Zusammensetzungen werden
für die
Verbindungen bevorzugt, in denen K=O.
-
(d) Beispiele
-
Die
Beispiele, die folgen, dienen dazu, diese Erfindung zu erläutern. Die
Beispiele sollen auf keine Weise den Bereich dieser Erfindung beschränken, sondern
werden bereitgestellt, um zu zeigen, wie die Verbindungen dieser
Erfindung herzustellen und zu verwenden sind.
-
Die
Verbindungen der Formel I können
hergestellt werden durch:
- (i) intermolekulare
oder intramolekulare Kondensation einer Verbindung der Formel A mit einer Verbindung der
Formel B oder die Addition der Verbindung
der Formel A an die Verbindung der Formel B, wobei die Aminogruppen der
Formeln A und B gegebenenfalls in geschützter Form vorliegen, mit einem
aktivierten bifunktionellen Reagens, das die Gruppe K=C- bereitstellt,
wobei K die vorstehende Bedeutung aufweist; worin R1,
R2, R3, R4, R5, R6,
x und Y wie gemäß dem ersten
Aspekt der Zusammenfassung der Erfindung definiert sind, X für R3 oder R4 stehen
kann und WZ für
S=C= oder O=C= stehen kann oder W und Z für R3 oder
R4 stehen können;
um einen Linker
zwischen der Verbindung der Formel A und der Verbindung der Formel
B zu bilden;
- (ii) chemische Ausarbeitung eines oder mehrerer Substituenten
R1, R2, R5 und R6 oder Y,
wobei der Substituent in einen anderen Substituenten umwandelbar
ist;
- (iii) Einführung
eines Substituenten R1, R2,
R5 und R6 oder Y
in einen oder beide der Naphthalinringe;
- (iv) Entfernung von Schutzgruppen;
- (v) Ausarbeitung des Linkers, um den Linker in einen anderen
Linker zu überführen;
- (vi) Salzbildung oder Umwandlung in ein anderes Salz;
- (vii) Esterhydrolyse;
- (viii) Freisetzung einer freien Säure oder Base einer Verbindung
der Formel I; oder
- (ix) Stereoisomer-Auftrennung oder -Synthese.
-
Einzelheiten
werden aus der folgenden Tabelle ersichtlich, die typische Reaktionen
für die
Schritte (i) bis (viii) zeigt.
REAKTIONSSCHEMA | ART
DER REAKTION |
I | Einführung von
Substituenten in den Ring A
Ausarbeitung von Substituenten
am Ring A
(Bromierung, Amid-Bildung, Hydrolyse)
Kondensation
zur Bildung des Linkers |
II | Kondensation
zur Bildung des Linkers |
III | Ausarbeitung
von Substituenten am Ring A
(Alkylierung, Hydrolyse)
Umwandlung
von Salzen ineinander (NH4 + → Na+ |
IV | Ausarbeitung
von Substituenten amRing A
(Alkylierung) |
V | Kondensation
zur Bildung des Linkers
Ausarbeitung von Substituenten am Ring
A
(Hydrolyse, Ansäuerung) |
VI | Intramolekulare
Kondensation zur Bildung des Linkers
Entfernung der Schutzgruppe
von Aminogruppe
Ausarbeitung von Substituenten am Ring A
(Hydrolyse,
Ansäuerung) |
VII | Kondensation
zur Bildung des Linkers
Ausarbeitung von Substituenten am Ring
A
(Hydrolyse, Ansäuerung) |
VIII | Addition
zur Bildung von Linker (-NH2 + SCN-)
Ausarbeitung
des Linkers |
| Ausarbeitung
von Substituenten am Ring A
(Hydrolyse, Ansäuerung) |
IX | Addition
zur Bildung des Linkers (-NH2 + SCN-)
Ausarbeitung
des Linkers (Alkylierung, Aminolyse)
Ausarbeitung von Substituenten
am Ring A
(Hydrolyse, Ansäuerung) |
X | Kondensation
zur Bildung des Linkers. |
-
In
einer Kondensationsreaktion wird eine einfache Substanz wie Wasser
durch die Kombination von zwei oder mehr Molekülen freigesetzt. Die Kondensationsreaktion
kann unter Zugabe irgendeines einer Anzahl von Ausgangsmaterialien,
die in organischen Synthesen verwendet werden, wie Dibromethan und
Diiodpropan, bei einer Temperatur zwischen 50 und 125°C stattfinden.
Sollten R1 und R4 in
den Formeln A und B zusammen -(CH2)2-, -(CH2)3- oder (CH2)4- sein können,
ist die Kondensation intramolekular (siehe Reaktionsschema VI).
-
Die
chemische Ausarbeitung von einem oder mehreren der Substituenten
R1, R2, R5 und R6 oder Y über die
Umwandlung eines derartigen Substituenten in einen anderen Substituenten
kann über
Hydrolyse, Salzbildung, Ansäuerung,
Alkylierung, Veresterung, Oxidation oder Reduktion bewerkstelligt
werden. Bei der Hydrolyse wird eine Ester- oder Amid-Verbindung
durch Reaktion mit Wasser dissoziiert. Die Hydrolyse wird durch
Säure oder
Base katalysiert, und die Hydrolyse eines Amids fordert im Allgemeinen
strengere Bedingungen (zum Beispiel eine höhere Konzentration an Schwefelsäure bei
1 bis 100°C über 1 bis
5 Stunden) als jene, die für
die Hydrolyse von Estern erforderlich sind. Die Hydrolysereaktionen
können
auch mit wässriger
Salzsäure
bei 100 bis 150°C
durchgeführt
werden und können
so viel wie 18 Stunden erfordern.
-
Bei
der Salzbildung wird eine freie Säure über die Addition eines basischen
Reagens, wie wässrigen Natriumhydroxids
oder Triethanolamins, das alle oder einen Teil der Wasserstoffionen
der Säure
durch ein oder mehrere Kationen einer Base ersetzt, in ein Salz überführt. Die
Umwandlung einer Verbindung in ihr entsprechendes Säureadditionssalz
wird über
eine Behandlung mit einer stöchiometrischen
Menge einer geeigneten Säure,
wie Chlorwasserstoffsäure,
bewerkstelligt. Typisch wird die freie Base in einem polaren organischen
Lösungsmittel
wie Methanol oder Ethanol gelöst,
und die Säure
wird in Methanol oder Ethanol dazugegeben. Die Temperatur wird bei
0 bis 50°C
gehalten. Das entsprechende Salz fällt spontan aus oder kann mit einem
weniger polaren Lösungsmittel
aus der Lösung
gedrängt
werden. Bei einer Ansäuerung
wird eine chemische Verbindung in eine Säure überführt.
-
Bei
einer Alkylierung wird eine Alkylgruppe an eine Verbindung addiert
oder in diese substituiert. Die Alkylierung wird in einem geeigneten
Lösungsmittel,
wie Acetonitril, DMF oder THF, bei 0 bis 160°C, typisch bei etwa 25°C bis Rückfluss
durchgeführt
und erfordert etwa 1 bis 18 Stunden. Schließlich hat eine Veresterungsreaktion
die Bildung von mindestens einem Esterprodukt zum Ergebnis. Kurz
gesagt, wird die Verbindung mit 1,0 bis 5,0, bevorzugt 2,0 Moläquivalenten
eines Alkohols, eines Thiols oder von Ammoniak, eines Monoalkyl-
oder Dialkylamins oder eines heterocyclischen Aminoalkanols gegebenenfalls
in Anwesenheit von 1,0 bis 1,5, bevorzugt 1,25 Moläquivalenten
einer tertiären
organischen Base wie 4-Dimethylaminopyridin oder vorzugsweise Triethylamin
in einem organischen Lösungsmittel
wie Dioxan, Tetrahydrofuran oder bevorzugt Dichlormethan umgesetzt.
Die Reaktion findet bei –10
bis 50°C,
bevorzugt bei Umgebungstemperatur, über 1 bis 24 Stunden, bevorzugt
4 Stunden statt.
-
Gewisse
Verbindungen der Formel 1 können über eine
Säureaddition
hergestellt werden. Weiter können
die Verbindungen der Formel I durch Modifikation von K (worin K
die obige Bedeutung aufweist) hergestellt werden, zum Beispiel durch
Alkylierung von K, gefolgt von Amino-Substitution, in der eine Aminogruppe
zum Beispiel eine Abgangsgruppe wie die S-Methylgruppe ersetzt.
-
In
den Fällen,
in denen Schutzgruppen eingeführt
und schließlich
entfernt werden können,
sind geeignete Schutzgruppen für
Amino-, Hydroxy-, Carboxylgruppen wie in Greene et al., Protective
Groups in Organic Synthesis, zweite Auflage, John Wiley and Sons,
New York, 1991, beschrieben. Die Aktivierung von Carbonsäuren kann
unter Verwendung einer Anzahl von verschiedenen Reagenzien erzielt
werden, wie in Larock, Comprehensive Organic Transformations, VCH
Publishers, New York, 1989, beschrieben.
-
Beispiel 1.
-
Die
Verbindungen 3, 4, 8–16
und 19–93
wurden gemäß dem Reaktionsschema
I und dem Reaktionsschema II hergestellt.
-
-
7-{[(7-Sulfo-2-naphthyl)amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 3). Zu 5,25 g (0,021 Mol) 7-Aminonaphthalin-2-sulfonsäure, suspendiert
in 80 ml Wasser, wurden eine mit Wasser auf 30 ml verdünnte Lösung von
6,5 ml 10 N wässrigem
NaOH (0,065 Mol) und eine Lösung
von 3,20 g (0,011 Mol) Triphosgen in 30 ml THF portionsweise und
abwechselnd so gegeben, dass der pH der Reaktion über 8 gehalten
wurde. Nachdem die Reaktion mittels DSC (6:2:1 Ethylacetat:Isopropanol:Wasser)
beendet war, wurde der pH mit wässriger
HCl auf 1 erniedrigt, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Das feste Produkt
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und mit Wasser gewaschen.
Dies lieferte 3,41 g Verbindung 3.
-
4-Hydroxy-7-{((5-hydroxy-7-sulfo(2-naphthyl))amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 4). Zu 10,77 g (0,045 Mol) 7-Amino-4-hydrdoxynaphthalin-2-sulfonsäure, gelöst in 45
ml 1 N wässrigem
NaOH und 50 ml Wasser, wurden 3,70 g (0,045 Mol) Natriumacetat gegeben.
Der pH der Lösung
war über
9. Die Reaktion wurde in einem Eiswasserbad auf unter 5°C abgekühlt. Dann
wurden 2,23 g (0,045 Mol) Triphosgen, gelöst in 15 ml THF, in drei Portionen
dazugegeben. Der pH der Reaktion fiel auf 4–5 und wurde durch tropfenweise
Zugabe von 1 N wässrigem
NaOH wieder auf 7–8
eingestellt. DSC (6:2:1 Ethylacetat:Isopropanol:Wasser) zeigte an,
dass die Reaktion unvollständig
war. Weitere 2,20 g (0,045 Mol) Triphosgen in 10 ml THF wurden portionsweise
dazugegeben, wobei der pH durch die Zugabe von 1 N wässrigem
NaOH über
7 gehalten wurde. Als mittels DSC beurteilt wurde, dass die Reaktion
vollständig
war, wurde der pH mit wässriger
HCl auf 1 erniedrigt, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Das feste Produkt
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt. Dies lieferte 10,85 g Verbindung
4.
-
4-Methylphenyl-3-aminobenzolsulfonat
(Verbindung 5). Zu 50 g (0,463 Mol) p-Tresol (4-Methylphenol) und
37 ml (0,458 Mol) Pyridin, gelöst
in 250 ml Chloroform, wurden 50 g (0,226 Mol) 3-Nitrobenzolsulfonylchlorid
gegeben. Man ließ die
Reaktion bei Umgebungstemperatur rühren. Nach 2 Stunden wurde
mittels DSC beurteilt, dass die Reaktion vollständig war, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Der resultierende
Rückstand
wurde mit 400 ml 0,5 M Natriumbicarbonat behandelt. Das unlösliche Produkt
wurde gesammelt und mit Natriumbicarbonat (2-mal, jeweils 200 ml)
und Wasser (2-mal, jeweils 300 ml) gewaschen. Der Festkörper wurde
dann mit Methanol (200 ml), gefolgt von Wasser (200 ml), behandelt.
Der Festkörper
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und mit Wasser gewaschen.
Dieser Festkörper
wurde mit 170 g (0,897 Mol) Zinn(II)-chlorid, gelöst in 250 ml konzentrierter
HCl, behandelt. Man ließ die
Reaktion 40 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. DSC zeigte an, dass die
Reaktion unvollständig
war, demgemäß wurde
die Reaktion 27 Stunden bei 50°C
erwärmt.
Der feste Niederschlag wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und
mit 6 N HCl gewaschen. Der Festkörper
wurde mit Ethylacetat und Wasser extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht
wurde mit Kochsalzlösung
gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, was 42,5 g Verbindung
5 als Öl
lieferte, das sich beim Stehen verfestigte.
-
N-[7-(Chlorsulfonyl)(2-naphthyl)]{[7-(chlorsulfonyl)(2-naphthyl)]amino}carboxamid
(Verbindung 6). Zu 2,35 g (4,86 mMol) Verbindung 3 wurden 116 ml
Sulfolan, 25 ml Acetonitril, 31 ml Phosphor(III)-oxychlorid und 1
ml Dimethylacetamid gegeben. Man ließ die Reaktion 72 Stunden bei
Umgebungstemperatur rühren.
Dies erzeugte eine nahezu klare Lösung. Die Reaktion wurde auf
1,5 l Eis gegossen, und der Kolben wurde in ein Eisbad gegeben.
Nachdem alles Eis geschmolzen war, wurde der Festkörper durch
Vakuumfiltration gesammelt und mit Wasser gewaschen. Der Festkörper wurde
24 Stunden unter Hochvakuum getrocknet. Dies lieferte 2,56 g Verbindung
6.
-
7-{[(7-(Chlorsulfonyl)-5-hydroxy-(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-4-hydroxynaphthalin-2-sulfonylchlorid
(Verbindung 7). Zu 500 mg (0,912 mMol) Verbindung 4, suspendiert
in 8 ml Phosphor(III)-oxychlorid, wurden 25 ml 1:1 (Vol.:Vol.) Sulfolan:Acetonitril
und 0,5 ml Dimethylacetamid gegeben. Man ließ die Reaktionsmischung 16
Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion wurde zu
einer klaren Lösung,
die auf 500 ml Eis gegossen wurde. Die Eismischung wurde in ein
Eisbad gegeben und auf Raumtemperatur erwärmen gelassen. Der resultierende
Festkörper
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und mit Wasser gewaschen.
Der Festkörper
wurde 24 Stunden unter Hochvakuum getrocknet. Dies lieferte 412
mg Verbindung 7.
-
7-[({7-[({3-[(4-Methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl]-2-naphthyl}amino)carbonylamino]naphthalin-2-sulfonsäure (Verbindung
8) und 4-Methylphenyl-3-[({7-[(N{7-(({3-((4-methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl]-2-naphthyl}carbamoyl)amino]-2-naphthyl}sulfonyl)amino]benzolsulfonat
(Verbindung 9). Zu 250 mg (0,95 mMol) 4-Methylphenyl-3-aminobenzolsulfonat
(Verbindung 5), gelöst
in 40 ml Pyridin, wurde eine Lösung
von 250 mg (0,49 mMol) Verbindung 6 in 5 ml THF gegeben. Man ließ die Reaktion
3 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Dann wurde die Reaktion
mit Ethylacetat und 1 N HCl extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht
wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Die Produkte
wurden durch Umkehrphasen- (RP-) HPLC (C18, 30 × 250 mm-Säule) unter Verwendung eines
Trifluoressigsäure-
(TFA-) Puffersystems (Puffer A: 5 % Acetonitril, 95 % Wasser, 0,05
% TFA; Puffer B: 95 Acetonitril, 5 % Wasser, 0,05 % TFA; 35 ml/min,
0–100
% B in 45 min) gereinigt. Fraktionen, welche die früher eluierende
Verbindung enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert, was 9
mg Verbindung 8 bereitstellte. Fraktionen, welche die später eluierende
Verbindung enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert, was 51
mg Verbindung 9 lieferte.
-
4-Hydroxy-7-[({5-hydroxy-7-[({3-j(4-methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl](2-naphthyl)}amino)carbonylamino]naphthalin-2-sulfonsäure (Verbindung
10) und 4-Methylphenyl-3-[({4-hydroxy-7-[(N-{5-hydroxy-7-[({3-[(4-methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl](2-naphthyl)}carbamoyl)amino]-2-naphthyl}sulfonyl)amino]benzolsulfonat
(Verbindung 11). Zu 250 mg (0,95 mMol) 4-Methylphenyl-3-aminobenzolsulfonat
(Verbindung 5), gelöst
in 40 ml Pyridin, wurde eine Lösung
von 265 mg (0,49 mMol) Verbindung 7 in 5 ml THF gegeben. Man ließ die Reaktion
3 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Dann wurde die Reaktion
mit Ethylacetat und 1 N HCl extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht wurde
mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Die Produkte
wurden durch Umkehrphasen-HPLC (C18, 30 × 250 mm-Säule)
unter Verwendung eines Trifluoressigsäure- (TFA-) Puffersystems (Puffer
A: 5 % Acetonitril, 95 % Wasser, 0,05 % TFA; Puffer B: 95 % Acetonitril,
5 % Wasser, 0,05 % TFA; 35 ml/min, 0–100 % B in 60 min) gereinigt.
Fraktionen, welche die früher
eluierende Verbindung enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert,
was 15 mg Verbindung 10 lieferte. Fraktionen, welche die später eluierende
Verbindung enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert, was 65
mg Verbindung 11 lieferte.
-
7-{[(7-{[(3-Sulfophenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 12). Zu 8 mg (0,011 mMol) Verbindung 8 wurden 2 ml 5
N NaOH gegeben. Man ließ die
Reaktion 6 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion wurde mit
6 N HCl angesäuert,
und die Lösung
wurde in eine kleine Umkehrphasen(C18)-Festphasen-Extraktionssäule gegeben.
Die Säule
wurde mit H2O, gefolgt von 50:50 (Vol.:Vol.)
CH3CN:H2O, gewaschen,
um das Produkt zu eluieren. Dies lieferte 5 mg Verbindung 12.
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3-{[(7-{[N-(7-{((3-Sulfophenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 13). Zu 35 mg (0,036 mMol) Verbindung 9 wurden 2 ml
5 N NaOH gegeben. Man ließ die
Reaktion 6 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion wurde mit
6 N HCl angesäuert,
und die Lösung
wurde in eine kleine Umkehrphasen(C18)-Festphasen-Extraktionssäule gegeben. Die
Säule wurde
mit H2O, gefolgt von 50:50 (Vol.:Vol.) CH3CN:H2O, gewaschen,
um das Produkt zu eluieren. Dies lieferte 26 mg Verbindung 13.
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4-Hydroxy-7-{[(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]carbonylamino}naphthalin-2-sulfonsäure (Verbindung
14). Diese Verbindung wurde gemäß dem für die Synthese
der Verbindung 12 beschriebenen Verfahren aus der Verbindung 10
hergestellt.
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3-{[(4-Hydroxy-7-{[N-(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure (Verbindung
15). Diese Verbindung wurde gemäß dem für die Synthese
der Verbindung 12 beschriebenen Verfahren aus der Verbindung 11
hergestellt.
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3-Brom-7-{[(6-brom-5-hydroxy-7-sulfo(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-4-hydroxynaphthalin-2-sulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 16). Zu einer Lösung
von 123 mg (0,22 mMol) Verbindung 4 in 1 ml Wasser und 2 ml Dioxan
wurden 300 μl
einer 1 M Lösung
von Brom in Tetrachlorkohlenstoff gegeben. Nach 1 Stunde wurden
weitere 200 μl
Bromlösung
zu der Reaktion gegeben. Nach einer weiteren Stunde wurden zusätzliche
150 μl der
Bromlösung
zu der Reaktion gegeben. Nach 30 Minuten wurde die Reaktion in 100
ml THF gegossen, was einen braunen Niederschlag erzeugte, der durch
Vakuumfiltration gesammelt wurde. Das gewünschte Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
(5:2:1 Ethylacetat:Isopropanol:Wasser) gereinigt, was 17 mg Verbindung
16 lieferte.
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Beispiel 2
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Ein
alternatives synthetisches Verfahren für die Verbindungen der Erfindung
ist im Reaktionsschema II beschrieben. Dieses Verfahren war für die Synthese
größerer Mengen
der gewünschten
Produkte nützlich und
wird durch die Synthese der Verbindung 15 veranschaulicht.
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6-(Acetylamino)-3-(chlorsulfonyl)naphthylacetat
(Verbindung 17). Zu 50 g (0,209 mMol) Verbindung 2 wurden 100 ml
Acetanhydrid und 100 ml Pyridin gegeben. Man ließ die Reaktion 16 Stunden bei
Umgebungstemperatur rühren.
Der feste Niederschlag wurde durch Vakuumfiltration gesammelt. Dies
lieferte 83 g Produkt, das unter Hochvakuum getrocknet wurde. Zu
diesem Festkörper
wurden 260 ml Phoshor(III)-oxychlorid gegeben. Man ließ diese
Suspension 16 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Dann wurde die dunkle
Lösung
auf 3 l Eis gegossen. Nachdem alles Eis geschmolzen war (etwa 3
Stunden), wurde der Festkörper
durch Vakuumfiltration gesammelt und mit Wasser gewaschen. Der Festkörper wurde
im Vakuum getrocknet, was 50 g Verbindung 17 lieferte.
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3-{[(7-Amino-4-hydroxy-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure-Natriumsalz
(Verbindung 18). Zu 25 g (0,095 Mol) Verbindung 5, gelöst in 200
ml THF, wurden 8,1 ml Pyridin gegeben. Dann wurden 36,3 g (0,106
Mol) Verbindung 17 dazugegeben, gefolgt von zusätzlichen 200 ml THF. Man ließ die Reaktion
16 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Dann wurden die flüchtigen
Stoffe entfernt, und der resultierende Rückstand wurde zwischen Ethylacetat
und 1 N HCl verteilt. Die Ethylacetat-Schicht wurde mit Kochsalzlösung gewaschen,
mit Magnesiumsulfat behandelt, filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Der resultierende
Festkörper
wurde in 220 ml 5 N NaOH und 30 ml Dioxan gelöst. Die Lösung wurde 5 Stunden bei 80°C erwärmt. Dann
wurde der pH der Lösung
mit konzentrierter HCl auf 1 erniedrigt. Der Festkörper wurde
durch Vakuumfiltration gesammelt und dann in 200 ml Wasser mit 20
ml 5 N NaOH gelöst. Die
Lösung
wurde erwärmt,
was eine trübe
Lösung
ergab, die heiß filtriert
wurde, um eine klare Lösung
zu erzeugen. Die Lösung
wurde mit Wasser auf 1,5 l verdünnt,
und dann wurde der pH mit 6 N HCl auf 1 eingestellt. Ein fester
Niederschlag bildete sich. Die Suspension wurde über Nacht im Kühlschrank
gekühlt,
und der Festkörper
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt, was nach Trocknen 21 g Verbindung
18 lieferte.
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3-{[(4-Hydroxy-7-{[N-(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 15). Zu 17,7 g (0,045 Mol) Verbindung 18 wurden 250
ml Acetat-Puffer (1 M NaOAc/HOAc, pH 4,6) und 50 ml THF gegeben.
Dies bildete eine dunkelbraune Lösung.
Eine Lösung
von 4,4 g (15 mMol) Triphosgen in 40 mg THF wurde über eine
Zeitspanne von 3 Stunden und 10 min zu der obigen Lösung getropft.
HPLC zeigte an, dass die Reaktion beendet war. Die Reaktion wurde
mit konzentrierter HCl (15 ml) angesäuert. Alle flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, und die resultierende
Schmiere wurde aus Acetonitril, Acetonitril/Heptan und dann Heptan
desorbiert. Der resultierende Festkörper wurde in 140 ml Wasser
unter Erwärmen
gelöst.
Dann wurden 250 ml Kochsalzlösung
dazugegeben. Es bildete sich ein fester Niederschlag. Der Kolben
wurde 15 Stunden bei 4°C
gehalten, und dann wurde der Festkörper durch Vakuumfiltration
gesammelt. Der Festkörper
wurde mit einer kleinen Menge eiskalter 3:1 Wasser:Kochsalzlösung gewaschen.
Nach Trocknen unter Hochvakuum lieferte dies 19,2 g Verbindung 15.
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Die
folgenden Verbindungen (Tabelle 1) wurden gemäß den gleichen allgemeinen
Verfahren hergestellt wie jenen, die im Reaktionsschema I oder Reaktionsschema
II umrissenen und in den obigen Verfahren für die Synthese der Verbindungen
3–18 detailliert
angegebenen sind. Die Vielfalt von Molekülen, die anstelle der Verbindung
5 für die
Synthese der Verbindungen 19–91
verwendet wurde, wurde entweder von kommerziellen Lieferanten erworben
oder wurde anhand von dem Fachmann geläufige Standardverfahren hergestellt. Verbindungen
in Tabelle 1 mit sauren Gruppen sind in der freien Säure-Form
gezeigt.
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Beispiel 3
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Die
Verbindungen 94–102
wurden gemäß den im
Reaktionsschema III umrissenen Verfahren synthetisiert.
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7-[({5-((Ethoxycarbonyl)methoxy]-7-sulfo(2-naphthyl)}amino)carbonylamino]-4-hydroxynaphthalin-2-sulfonsäure, Diammoniumsalz
(Verbindung 94) und 4-[(Ethoxycarbonyl)methoxy]-7-[({5-((ethoxycarbonyl)methoxy]-7-sulfo(2-naphthyl)}amino)carbonylamino]naphthalin-2-sulfonsäure, Diammoniumsalz
(Verbindung 95). Zu 275 mg (0,5 mMol) Verbindung 4, suspendiert
in 50 ml Ethanol, wurden 2,5 ml einer 0,2 M Lösung von Natriumethanolat in
Ethanol gegeben. Dann wurden 56 μl
(0,5 mMol) Ethylbromacetat dazugegeben. Die Mischung wurde 2 Stunden
gerührt
und refluxiert. Dann wurde der Festkörper durch Filtration entfernt,
und die flüchtigen
Stoffe wurden aus dem Filtrat entfernt, was 220 mg Rohprodukt bereitstellte.
Die Produkte wurden durch Umkehrphasen-HPLC (C18, 20 × 250 mm-Säule) unter
Verwendung eines Ammoniumacetat- (NH4OAc-)
Puffersystems (Puffer A: 5 % Acetonitril, 95 % Wasser, 50 mM NH4OAc; Puffer B: 70 % Acetonitril, 30 % Wasser,
15 mM NH4OAc; 15 ml/min, 0–100 % B
in 30 min) gereinigt. Fraktionen, welche die früher eluierende Verbindung enthielten,
wurden vereinigt und lyophilisiert, was 60 mg Verbindung 94 bereitstellte.
Fraktionen, welche die später
eluierende Verbindung enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert,
was 32 mg Verbindung 95 bereitstellte.
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2-(6-{[N-(5-Hydroxy-7-sulfo(2-naphthyl))carbamoyl]amino}-3-sulfonaphthyloxy)essigsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 96). Zu 25 mg (0,04 mMol) Verbindung 94 wurde 1 ml 5
N NaOH gegeben. Man ließ die
Lösung
18 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Der pH wurde mit wässriger
HCl auf 1 erniedrigt, und der resultierende Festkörper wurde
durch Vakuumfiltration gesammelt, was 16 mg Verbindung 96 lieferte.
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2-[6-({N-(5-(Carboxymethoxy)-7-sulfo(2-naphthyl)]carbamoyl}amino)-3-sulfonaphthyloxy]essigsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 97). Die Verbindung 95 wurde wie oben bei der Verbindung
94 behandelt, was 11 mg Verbindung 97 bereitstellte.
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Die
folgenden Verbindungen (Tabelle 2) wurden gemäß den gleichen allgemeinen
Verfahren hergestellt wie jenen, die im Reaktionsschema III umrissenen
und in den obigen Verfahren für
die Synthese der Verbindungen 94–97 in Einzelheiten angeführt sind.
Die Vielfalt von Molekülen,
die anstelle von Ethylbromacetat für die Synthese der Verbindungen
98–102
verwendet wurde, wurde entweder von kommerziellen Lieferanten erworben
oder wurde gemäß dem Fachmann
geläufigen
Standardverfahren hergestellt. Alle Verbindungen in Tabelle 2 sind
in der freien Säure-Form
gezeigt.
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Beispiel 4
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Die
Verbindungen 103–105
wurden gemäß dem im
Reaktionsschema IV umrissenen Verfahren synthetisiert.
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3-{Methyl[(7-{[(7-{[methyl-(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-(2-naphtyl))sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure-Dikaliumsalz
(Verbindung 103). Zu 59 mg (0,071 mMol) Verbindung 13 wurden 2 ml
DMF gegeben. Dann wurden 38 mg Kaliumcarbonat dazugegeben. Die gerührte Suspension
wurde bei 70°C
in einem Ölbad
erwärmt.
Dann wurden 36 μl
Iodmethan dazugegeben. Die Reaktion wurde 3 Stunden erwärmt, und
dann wurden die flüchtigen
Stoffe durch Rotationsverdampfung entfernt. Der resultierende Festkörper wurde
in Wasser gelöst
und in eine C18-Festphasen-Extraktionssäule gegeben. Die Säule wurde
mit 9 Säulenvolumina
Wasser gewaschen. Das Produkt wurde mit 80%-igem Acetonitril eluiert,
was nach Verdampfen der flüchtigen
Stoffe 55 mg Verbindung 103 lieferte.
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Die
Verbindungen 104 und 105 (Tabelle 3) wurden durch das gleiche allgemeine
Verfahren, wie oben für
die Synthese der Verbindung 103 angegeben, hergestellt, außer dass
Allylbromid anstelle von Methyliodid verwendet wurde und die Verbindung
48 anstelle der Verbindung 13 verwendet wurde. Verbindungen in Tabelle
3 mit sauren Gruppen sind in der freien Säure-Form gezeigt.
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Beispiel 5
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Die
Verbindungen 112–114
und 116 wurden gemäß den im
Reaktionsschema V umrissenen Verfahren synthetisiert.
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7-(Fluoren-9-yloxycarbonylamino)naphthalin-2-carbonsäure (107).
Zu 0,504 g (2,70 mMol) 7-Aminonaphthalin-2-carbonsäure (106;
hergestellt gemäß dem Verfahren
in Harrison, H.A. und Royle, F.A. J. Chem. Soc., 1926, 84) wurden
10 ml Dioxan, 5 ml 10%-iges Natriumcarbonat und 35 ml Wasser gegeben.
Zu dieser klaren Lösung
wurden portionsweise über
15 Minuten 0,786 g (2,97 mMol) 9-Fluorenylmethylchlorformiat gegeben.
Nach 3 Stunden wurde die Reaktion mit 1 N HCl angesäuert, und
der resultierende weiße
Niederschlag wurde durch Vakuumfiltration gesammelt. Der Festkörper wurde
in Diethylether suspendiert und gerührt, was einen feinen Niederschlag
ergab, der durch Vakuumfiltration gesammelt wurde. Dies lieferte
0,948 g Verbindung 107.
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4-Methylphenyl-3-{[7-(fluoren-9-yloxycarbonylamino)-2-naphthyl]carbonylamino}benzolsulfonat
(Verbindung 108). Zu 104 mg (0,026 mMol) Verbindung 107 wurden 6,5
ml Chloroform, 1,3 ml Thionylchlorid und 100 μl Pyridin gegeben. Man ließ die Reaktion
3 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren, und dann wurden alle
flüchtigen
Stoffe im Vakuum entfernt. Der Rückstand
wurde zweimal im Vakuum aus Chloroform abgestreift. Zu dem resultierenden
Festkörper,
der in 15 ml Chloroform suspendiert wurde, wurden 74 mg (0,028 mMol)
4-Methylphenyl-3-aminobenzolsulfonat
(Verbindung 5) und 27 μl
(0,033 mMol) Pyridin als Lösung
in 1,5 ml Chloroform gegeben. Man ließ die Reaktion 16 Stunden bei
Umgebungstemperatur rühren,
wonach sie zwischen Ethylacetat und 1 N HCl (wässrig) verteilt wurde. Die
organische Schicht wurde getrocknet (Magnesiumsulfat), filtriert,
und die flüchtigen
Stoffe wurden im Vakuum entfernt. Der resultierende Rückstand
wurde mit Diethylether behandelt, der feste Niederschlag wurde durch
Vakuumfiltration gesammelt. Dies lieferte 110 mg Verbindung 108.
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4-Methylphenyl-3-{[(7-amino-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonat
(Verbindung 110). Zu 104 mg (0,16 mMol) Verbindung 108 wurden 9
ml THF und 360 μl
Piperidin gegeben. Man ließ die
resultierende klare Lösung
6 Stunden rühren.
Dann wurde die Reaktion mit Ethylacetat und 1 N HCl (wässrig) extrahiert.
Die getrocknete organische Schicht (Magnesiumsulfat) wurde filtriert,
und die flüchtigen
Stoffe wurden im Vakuum entfernt. Der resultierende Rückstand
wurde in Dichlormethan gelöst,
und 3 ml 1 N HCl in Diethylether und 50 ml Diethylether wurden dazugegeben,
was einen Niederschlag bildete, der durch Zentrifugation gesammelt wurde.
Nach Trocknen lieferte dies 75 mg Verbindung 110 als Hydrochlorid-Salz.
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4-Methylphenyl-3-[({7-[(N-{7-(({3-((4-methylphenyl)oxysulfonyl]phenyl}amino)sulfonyl]-2-naphthyl}carbamoyl)amino]-2-naphthyl}sulfonyl)amino]benzolsulfonat
(Verbindung 112). Zu 75 mg (0,17 mMol) Verbindung 110, gelöst in 3
ml THF und 1 ml Wasser, wurden portionsweise und abwechselnd eine
Lösung
von 280 μl
5 N NaOH (wässrig)
in 1 ml Wasser, gefolgt von einer Lösung von 74 mg (0,18 mMol)
Triphosgen in 1 ml THF, gegeben. Die flüchtigen Stoffe wurden entfernt,
bis sich ein fester Niederschlag und eine klare Lösung bildeten.
Die Lösung
wurde dekantiert, und der Festkörper
wurde dreimal in Dichlormethan gelöst und eingedampft. Dies erzeugte
ein in Dichlormethan unlösliches
Produkt, das durch Vakuumfiltration gesammelt wurde, was 74 mg Verbindung
112 bereitstellte.
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3-{[7-{[N-(7-{[(3-Sulfophenyl)amino]sulfonyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure-Dinatriumsalz
(Verbindung 114). Zu 20 mg (0,02 Mol) Verbindung 112 wurden 1,5
ml 1,37 M Natriumethanolat in Methanol, 1 ml Wasser und 0,5 ml THF
gegeben. Man ließ die
resultierende Lösung
2 Tage bei Umgebungstemperatur rühren.
Die Reaktion wurde mit 1 N HCl (wässrig) angesäuert, und
die organischen flüchtigen
Stoffe wurden im Vakuum entfernt. Der feste Niederschlag wurde durch
Vakuumfiltration gesammelt, was 15 mg Verbindung 114 lieferte.
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Methyl-3-({7-[(fluoren-9-ylmethoxy)carbonylamino]-2-naphthyl}carbonylamino)benzoat
(Verbindung 109). Zu 305 mg (0,75 mMol) Verbindung 107 wurden 10
ml Chloroform, 3,5 ml Thionylchlorid und 180 μl Pyridin gegeben. Man ließ die Reaktion
3 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren, gefolgt von der Entfernung von
flüchtigen
Stoffen durch Rotationsverdampfung. Der resultierende Rückstand
wurde zweimal aus Chloroform gestrippt. Dann wurden 50 ml Chloroform,
124 mg (0,82 mMol) Methyl-3-aminobenzoat und 100 μl Pyridin dazugegeben.
Man ließ die
Reaktion 16 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion wurde zweimal
mit 1 N HCl (wässrig)
und einmal mit Wasser extrahiert. Die getrocknete organische Schicht
(Magnesiumsulfat) wurde filtriert, und die flüchtigen Stoffe wurden durch
Rotationsverdampfung entfernt. Der resultierende Rückstand
wurde mit Methanol behandelt, was einen festen Niederschlag bildete,
der durch Vakuumfiltration gesammelt wurde. Dies lieferte 380 mg
Verbindung 109.
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Methyl-3-((7-amino-2-naphthyl)carbonylamino]benzoat
(Verbindung 111). Zu 380 mg (0,7 mMol) Verbindung 109 wurden 30
ml Dichlormethan, 3 ml THF und 1 ml Piperidin gegeben. Man ließ die resultierende klare
Lösung
3 Stunden rühren.
Dann wurde die Reaktion mit Ethylacetat und 1 N HCl (wässrig) extrahiert.
Die getrocknete organische Schicht (Magnesiumsulfat) wurde filtriert,
und die flüchtigen
Stoffe wurden im Vakuum entfernt. Der resultierende Rückstand
wurde in Dichlormethan gelöst,
und 3 ml 1 N HCl in Diethylether und 50 ml Diethylether wurden dazugegeben,
was einen Niederschlag bildete, der durch Vakuumfiltration gesammelt wurde.
Nach Trocknen lieferte dies 212 mg Verbindung 111 als Hydrochlorid-Salz.
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Methyl-3-[(7-{[N-(7-{N-[3-(methoxycarbonyl)phenyl]carbamoyl}-2-naphthyl)carbamoyl]amino}-2-naphthyl)carbonylamino]benzoat
(Verbindung 113). Zu 21 mg (0,07 mMol) Verbindung 111, gelöst in 2
ml THF und 1 ml Wasser, wurden dann portionsweise und abwechselnd
eine Lösung
von 112 μl
5 N NaOH (wässrig)
in 1 ml Wasser, gefolgt von einer Lösung von 28 mg (0,10 mMol)
Triphosgen in 1 ml THF, gegeben. Die Reaktion wurde mit 1 N HCl
angesäuert,
und die flüchtigen
Stoffe wurden entfernt, bis sich ein fester Niederschlag und eine
klare Lösung
bildeten. Der Festkörper
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt, was 21 mg Verbindung 113
bereitstellte.
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3-[(7-Amino-2-naphthyl)carbonylamino]benzoesäure (Verbindung
115). Zu 51 mg (0,16 mMol) Verbindung 111 wurden 1 ml Methanol,
1 ml Wasser und 800 μl
1 N Lithiumhydroxid (wässrig)
gegeben. Man ließ die Reaktion
16 Stunden. bei Umgebungstemperatur rühren. Der pH der Lösung wurde
mit 1 N HCl (wässrig)
auf 3 erniedrigt, und die flüchtigen
Stoffe wurden im Vakuum entfernt. Der resultierende Festkörper wurde
in Wasser suspendiert und durch Vakuumfiltration gesammelt. Dies
lieferte 16 mg Verbindung 115.
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3-({7-[(N-{7-[N-(3-Carboxyphenyl)carbamoyl]-2-naphthyl}carbamoyl)amino]-2-naphthyl}carbonylamino)benzoesäure (Verbindung
116). Zu 10 mg (0,03 mMol) Verbindung 115, gelöst in 2 ml THF und 1 ml Wasser, wurden
portionsweise und abwechselnd eine Lösung von 40 μl 5 N NaOH
(wässrig)
in 0,2 ml Wasser, gefolgt von einer Lösung von 4 mg (0,02 mMol) Triphosgen
in 0,2 ml THF, gegeben. Die Reaktion wurde mit 1 N HCl angesäuert, und
die flüchtigen
Stoffe wurden im Vakuum entfernt. Der Festkörper wurde durch Vakuumfiltration gesammelt,
was 9 mg Verbindung 116 bereitstellte.
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Die
Verbindungen 112–114
und 116, die anhand der oben beschriebenen Verfahren hergestellt
wurden, sind in Tabelle 4 angegeben. Verbindungen mit sauren Gruppen
sind in der freien Säure-Form
gezeigt.
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Beispiel 6
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Die
Verbindungen 122 und 123 wurden gemäß den im Reaktionsschema VI
umrissenen Verfahren synthetisiert.
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7-({2-[(7-Sulfo-2-naphthyl)amino]ethyl}amino)naphthalin-2-sulfonsäure, Dikaliumsalz
(Verbindung 117). Zu 2,04 g (9,15 mMol) 7-Amino-2-naphthalinsulfonsäure (Verbindung
1) wurden 50 ml trockenes DMF gegeben. Die gerührte Suspension wurde bei 110°C gehalten,
und dann wurden 1,4 g Kaliumcarbonat zugesetzt, gefolgt von 400 μl (4,6 mMol)
1,2-Dibromethan. Die Reaktion wurde 18 Stunden bei 110°C und dann
zusätzliche
18 Stunden bei 80°C
gehalten. Dann ließ man
die Reaktion auf Umgebungstemperatur abkühlen. Der resultierende unlösliche Niederschlag
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und mit Methanol gewaschen. Das
Rohprodukt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie (6:2:1
Ethylacetat:Isopropanol:Wasser) gereinigt. Dies lieferte 596 mg
Verbindung 117.
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7-((Fluoren-9-ylmethoxy)-N-{2-[(fluoren-9-ylmethoxy)-N-(7-sulfo(2-naphthyl))carbonylamino]ethyl}carbonylamino)naphthalin-2-sulfonsäure, Dinatriumsalz
(Verbindung 118). Zu 259 mg (0,47 mMol) Verbindung 117 wurden 25
ml Wasser und 207 mg Natriumcarbonat gegeben. Dann wurden 2 ml Dioxan
dazugegeben. Zu dieser gerührten
trüben
Lösung
wurden portionsweise 290 mg (1,1 mMol) 9-Fluorenylmethylchlorformiat (FMOC-Cl)
gegeben. Nach 2 Stunden wurden weitere 260 mg (1,0 mMol) FMOC-Cl
dazugegeben, und man ließ die
Reaktion 12 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, und der resultierende
Festkörper
wurde in Wasser gelöst
und lyophilisiert. Dieses Rohprodukt wurde ohne weitere Reinigung
verwendet.
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Methyl-5-[({7-[(fluoren-9-ylmethoxy)-N-(2-{(fluoren-9-ylmethoxy)-N-[7-({[4-hydroxy-3-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]carbonylamino}ethyl)carbonylamino](2-naphthyl)}sulfonyl)amino]-2-hydroxybenzoat
(Verbindung 119). Zu der gesamten Produktverbindung 118 wurden 15
ml Phosphor(III)-oxychlorid gegeben. Man ließ diese Suspension 24 Stunden
bei Umgebungstemperatur rühren.
Die gelbe Suspension wurde auf 700 ml Eis gegossen. Nachdem das
Eis geschmolzen war, wurde der gelbe Festkörper durch Vakuumfiltration
gesammelt und mit Wasser gewaschen. Der Festkörper wurde im Vakuum über Nacht
getrocknet, was 194 mg des Zwischenprodukt-Disulfonylchlorids lieferte.
Zu diesem Festkörper
wurden 3 ml THF gegeben, gefolgt von einer Lösung von 72 mg (0,43 mMol)
Methyl-5-amino-2-hydroxybenzoat und 41 μl Pyridin in 1,5 ml THF. Man
ließ die
Reaktion 12 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion wurde zwischen Ethylacetat
und 1 N HCl verteilt. Die organische Schicht wurde getrocknet (MgSO4), filtriert, und die flüchtigen Stoffe wurden durch
Rotationsverdampfung entfernt. Der resultierende Festkörper wurde
durch Kieselgel-Säulenchromatographie
unter Elution mit 0,5 % Methanol in Dichlormethan gereinigt. Dies
lieferte 116 mg Verbindung 119.
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Methyl-2-hydroxy-5-[({7-j(2-{[7-({[4-hydroxy-3-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)-(2-naphthyl)]amino}ethyl)amino](2-naphthyl)}sulfonyl)amino]benzoat
(Verbindung 120). Zu 99 mg (0,08 mMol) Verbindung 119 wurden 9 ml
einer 5%-igen (Vol./Vol.) Lösung
von Piperidin in THF gegeben. Man ließ die Suspension 24 Stunden bei
Umgebungstemperatur rühren.
Die Reaktion wurde zwischen Ethylacetat und 1 N HCl verteilt. Die
organische Schicht wurde getrocknet (MgSO4),
filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Das Produkt wurde
durch Kieselgel-Säulenchromatographie
unter Elution mit 1 % Methanol in Dichlormethan und dann 2 % Methanol
in Dichlormethan gereinigt. Dies lieferte 64 mg Verbindung 120.
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5-({[7-({2-j(7-{[(3-Carboxy-4-hydroxyphenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]ethyl}amino)(2-naphthyl)]sulfonyl}amino)-2-hydroxybenzoesäure (Verbindung
121). Zu 64 mg (0,08 mMol) Verbindung 120 wurden 20 ml gesättigtes
Natriumcarbonat, 76 mg Natriumhydrosulfit (Na2S2O4) und 2 ml DMF
gegeben. Man ließ die
Reaktion 22 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Dann wurde die Reaktion
mit Ethylacetat und 1 N HCl extrahiert. Die organische Schicht wurde
getrocknet (MgSO4), filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Das Produkt wurde
durch Umkehrphasen-HPLC (C18, 250 × 20 mm-Säule) unter Verwendung eines
Trifluoressigsäure-
(TFA-) Puffersystems (Puffer A: 5 % Acetonitril, 95 % Wasser, 0,05
% TFA; Puffer B: 95 % Acetonitril, 5 % Wasser, 0,05 % TFA; 17 ml/min:
0–50 %
B in 10 min, 50 % B über
17 min, 50–100
% B in 20 min) gereinigt. Fraktionen, die das Produkt enthielten,
wurden vereinigt und lyophilisiert, was 24 mg Verbindung 121 bereitstellte.
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5-[({7-[3-(7-{[(3-Carboxy-4-hydroxyphenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))-2-oxoimidazolidinyl]-(2-naphthyl)}sulfonyl)amino]-2-hydroxybenzoesäure (Verbindung
122). Zu 8 mg (0,011 mMol) Verbindung 121 in 2 ml gesättigtem
Natriumcarbonat und 2 ml Wasser wurden 3 mg (0,010 mMol) Triphosgen,
gelöst
in 0,5 ml THF, getropft. Die Zugabe wurde über eine Zeitspanne von 15
min vorgenommen. Es wurde mittels HPLC beurteilt, dass die Reaktion
unvollständig
war, und so wurden weitere 4,5 mg (0,015 mMol) Triphosgen in 0,5
ml THF wie zuvor dazugegeben. Nach 2 Stunden wurde die Reaktion
mit 6 N HCl angesäuert,
und es bildete sich ein Niederschlag. Dies Suspension wurde eingefroren
und lyophilisiert. Der resultierende Festkörper wurde in Dimethylsulfoxid/Wasser/Acetonitril
gelöst
und durch Umkehrphasen-HPLC (C18, 250 × 20 mm-Säule) unter Verwendung eines
Trifluoressigsäure-
(TFA-) Puffersystems (Puffer A: 5 % Acetonitril, 95 % Wasser, 0,05
% TFA; Puffer B: 95 % Acetonitril, 5 % Wasser, 0,05 % TFA; 19 ml/min;
0–100
% B in 20 min) gereinigt. Dies lieferte 1 mg der gewünschten
Verbindung 122.
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Die
Verbindung 123 wurde durch eine ähnliche
synthetische Sequenz hergestellt, wie sie im Reaktionsschema VI
umrissen ist.
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Beispiel 7
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Die
Verbindung 129 wurde gemäß dem im
Reaktionsschema VII umrissenen Verfahren hergestellt. Die Verbindung
126 wurde aus kommerziell erhältlicher
3-Sulfobenzoesäure unter
Verwendung von dem Fachmann geläufigen
Standardverfahren hergestellt.
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Naphthalin-2,7-diamin
(Verbindung 125). Zu 1,39 g (6,37 mMol) 2,7-Dinitronaphthalin (124) wurden 25 ml
konzentrierte HCl und 15 ml Ethanol gegeben. Dann wurden 9,6 g (50,9
mMol) Zinn(II)-chlorid dazugegeben, und die Reaktion wurde 24 Stunden
bei 78°C
erwärmt.
Die Reaktion wurde mit NaOH basisch gemacht und mit Ethylacetat
extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht wurde getrocknet (MgSO4), filtriert, und die flüchtigen Stoffe wurden durch
Rotationsverdampfung entfernt. Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie unter Elution
mit 1 % Methanol in Dichlormethan gereinigt. Dies lieferte 0,965
g Verbindung 125.
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Methyl-3-{[(7-amino-2-naphthyl)amino}sulfonyl}benzoat
(Verbindung 127). Zu 277 mg (1,19 mMol) Verbindung 125 wurden 30
ml THF gegeben. Dann wurden 900 μl
Pyridin und 10 ml Sulfolan zu dieser Suspension gegeben. Eine Lösung von
307 mg (1,31 mMol) Verbindung 126 in 10 ml THF wurde dazugetropft. Man ließ die Reaktion
14 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion wurde mit
Ethylacetat (2×) und
1 N HCl extrahiert. Die Ethylacetat-Schichten wurden verworfen.
Die wässrige
Schicht wurde mit NaOH basisch gemacht und dann mit Ethylacetat
extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht wurde dann mit Wasser bei pH 2,6
extrahiert, bis kein Ausgangsmaterial (Verbindung 125) mehr in der
organischen Schicht nachgewiesen wurde. Die Ethylacetat-Schicht
wurde getrocknet (MgSO4), filtriert, und
die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt. Der resultierende
Rückstand
wurde in Ethylacetat gelöst
und mit 1 N HCl in Diethylether behandelt. Der resultierende Festkörper wurde
gesammelt, was 48 mg Verbindung 127 als Hydrochlorid-Salz lieferte.
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Methyl-3-({[7-({[7-({[3-(methoxycarbonyl)phenyl]sulfonyl}amino)-2-naphthyl]amino}carbonylamino)-2-naphthyl]amino}sulfonyl)benzoat
(Verbindung 128) und 3-{[(7-{[(7-{[(3-Carboxyphenyl)sulfonyl]amino}-2-naphthyl)amino]carbonylamino}-2-naphthyl)amino]sulfonyl}benzoesäure (Verbindung
129). Zu 43 mg (0,11 mMol) Verbindung 127 wurden 8 ml 1 N Natriumbicarbonat
und 0,5 ml THF gegeben, was eine klare Lösung ergab. Dann wurde eine
Lösung
von 33 mg (0,11 mMol) Triphosgen in 0,5 ml THF dazugetropft. Die
HPLC-Analyse zeigte, dass die Reaktion unvollständig war, und so wurden weitere
33 mg Triphosgen dazugetropft. Nachdem die HPLC-Analyse gezeigt
hatte, dass die Reaktion immer noch unvollständig war, wurde eine dritte
Beschickung Triphosgen dazugegeben. Die Reaktion wurde als vollständig beurteilt,
und so wurden die flüchtigen
Stoffe durch Rotationsverdampfung entfernt, und der resultierende
Rückstand
(Verbindung 128) wurde mit 2 N NaOH behandelt. Man ließ die Reaktion
14 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Dann wurde die Lösung mit 6
N HCl auf pH 1 eingestellt, und es bildete sich ein Niederschlag.
Der Festkörper
wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und durch Kieselgel-Säulenchromatograhie
gereinigt, was 16 mg Verbindung 129 lieferte.
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Beispiel 8
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Die
unsymmetrischen Verbindungen 138–144 wurden gemäß den allgemeinen
Verfahren hergestellt, die im Reaktionsschema VIII für die Synthese
der Verbindungen 136 und 137 umrissen sind. Die verschiedenen Amine,
die anstelle der Verbindung 18 verwendet wurden, wurden durch das
allgemeine Verfahren für
die Verbindung 18 hergestellt, das im Reaktionsschema II umrissen
ist.
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7-(Acetylamino)naphthalin-2-sulfonsäure-Natriumsalz
(Verbindung 130). Zu 3,75 g (16,8 mMol) 7-Aminonaphthalin-2-sulfonsäure (Verbindung
1) wurden jeweils 20 ml Pyridin und Acetanhydrid gegeben. Man ließ die Reaktion
24 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die schwarze Reaktion
wurde in einem Eisbad gekühlt,
und dann wurden 45 ml Methanol langsam dazugegeben. Nach 1 Stunde
wurde eine Lösung von
Natriummethanolat (425 mg Natrium in 10 ml Methanol) dazugegeben.
Es bildete sich ein Niederschlag. Man ließ die Suspension 2 Stunden
rühren,
und dann wurde der Festkörper
durch Vakuumfiltration gesammelt und mit Ethylacetat gewaschen.
Dies lieferte 4,4 g Verbindung 130.
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N-[7-(Chlorsulfonyl)-2-naphthyl]acetamid
(Verbindung 131). Zu 3,6 g (12,5 mMol) Verbindung 130 wurden 100
ml Phosphor(III)-oxychlorid gegeben. Dann wurden 4 ml Dimethylacetamid
dazugetropft. Man ließ die Reaktion
5 Stunden bei Raumtemperatur rühren
und goss sie dann auf 2 l Eis. Nachdem das Eis geschmolzen war,
wurde der Niederschlag durch Vakuumfiltration gesammelt und mit
Wasser gewaschen. Nach Trocknen im Vakuum lieferte dies 3,4 g Verbindung
131.
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5-({[7-(Acetylamino)(2-naphthyl)]sulfonyl}amino)-2-chlorbenzoesäure (Verbindung
132). 15 g (0,087 Mol) 5-Amino-2-chlorbenzoesäure wurden in 450 ml THF und
15 ml Pyridin gelöst.
Die Lösung
wurde in einem Eiswasserbad auf 5°C
abgekühlt.
Dann wurde eine Lösung
von 20,8 g (0,074 Mol) Verbindung 131, gelöst in 200 ml THF, über eine
10-minütige
Zeitspanne dazugegeben. Die Reaktion wurde 30 min bei 5°C gehalten
und dann auf Raumtemperatur erwärmen
gelassen. Man ließ die
Reaktion 4 zusätzliche
Stunden rühren.
Dann wurde die Reaktion filtriert, um etwas unlösliches Material zu entfernen,
und das resultierende klare Filtrat wurde durch die Entfernung der
flüchtigen
Stoffe mittels Rotationsverdampfung zu einem Festkörper konzentriert. Dieser
Festkörper
wurde mit Ethylacetat und 1 N HCl extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht
wurde weiter mit 0,5 M NaOH (einmal) und 0,33 M NaOH (dreimal) extrahiert.
Die wässrigen
Schichten wurden vereinigt, mit HCl angesäuert und zurück in Ethylacetat
extrahiert. Nach Trocknen (MgSO4), Filtration
und Entfernung des Ethylacetats durch Rotationsverdampfung wurde
der feste Rückstand
unter Erwärmen
in 2,8 l 50/50 Methanol/Wasser gelöst. Man ließ die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen, und
eine kleine Menge Feststoff wurde durch Vakuumfiltration entfernt
und verworfen. Man ließ das
klare Filtrat 48 Stunden absitzen, und es wurde dann durch Rotationsverdampfung
auf ein Volumen von etwa 500 ml verringert. Der Festkörper wurde
durch Vakuumfiltration gesammelt. Nach Trocknen im Vakuum lieferte
dies 17,6 g Verbindung 132.
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5-{[(7-Amino(2-naphthyl))sulfonyl]amino}-2-chlorbenzoesäure (Verbindung
133). Zu 13,5 g (0,32 Mol) Verbindung 132 wurden 100 ml 5 N NaOH
gegeben. Die Lösung
wurde 8 Stunden bei 50°C
erwärmt.
Dann wurde die Reaktion mit 86 ml 6 N HCl angesäuert und mit Ethylacetat extrahiert.
Das Ethylacetat wurde mit 1 N HCl, Wasser und Kochsalzlösung gewaschen.
Die organische Schicht wurde getrocknet (MgSO4),
filtriert, und die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, was 11,3 g Verbindung
133 lieferte.
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Methyl-5-{[(7-amino(2-naphthyl))sulfonyl]amino}-2-chlorperbenzoat
(Verbindung 134). Zu 10,1 g (0,027 Mol) Verbindung 133, gelöst in 250
ml Methanol, wurden 50 ml 4 N HCl in Dioxan gegeben. Man ließ diese
Lösung
18 Stunden bei Umgebungstemperatur rühren. Die Reaktion war unvollständig, und
so wurde sie zusätzliche
5 Stunden am Rückfluss
erwärmt.
Dann wurden die flüchtigen
Stoffe durch Rotationsverdampfung entfernt, und der resultierende
Festkörper
wurde mit Ethylacetat und 0,4 N Natriumbicarbonat, Wasser und Kochsalzlösung extrahiert.
Die organische Schicht wurde getrocknet (MgSO4),
filtriert, und die flüchtigen Stoffe
wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, was 8,71 g Verbindung
134 lieferte.
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Methyl-2-chlor-5-{[(7-isothiocyanato(2-naphthyl))sulfonyl]amino}benzoat
(Verbindung 135). Zu 4,5 g (11,5 mMol) Verbindung 134 und 9,01 g
(50,6 mMol) 1,1'-Thiocarbonyldiimidazol
wurden 50 ml THF gegeben. Man ließ die Lösung 1,5 Stunden bei Umgebungstemperatur
rühren.
Dann wurde die Reaktion in 300 ml Ethylacetat gegossen und mit 1
N HCl, Wasser und Kochsalzlösung
extrahiert. Die organische Schicht wurde getrocknet (MgSO4), filtriert, und die flüchtigen Stoffe wurden durch
Rotationsverdampfung entfernt, was 4,77 g Verbindung 135 lieferte.
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3-[({7-[({[7-({[4-Chlor-3-(methoxycarbonyl)phenyl]amino}sulfonyl)(2-naphthyl)]amino}thioxomethyl)amino]-4-hydroxy-2-naphthyl}sulfonyl)amino]benzolsulfonsäure (Verbindung
136). Zu 170 mg (0,39 mMol) Verbindung 135, gelöst in 5 ml DMF, wurde eine
Lösung
von 100 mg (0,25 mMol) Verbindung 18 in 5 ml DMF gegeben. Man ließ die Reaktion
bei Umgebungstemperatur rühren.
Nach 4 Tagen wurde das DMF durch Rotationsverdampfung entfernt,
und man hielt unter Hochvakuum, um Spuren vom DMF zu entfernen.
Dann wurde der resultierende Rückstand
mit Dichlormethan (50 ml) behandelt und beschallt, um eine Suspension
zu bilden. Das feste unlösliche
Produkt wurde durch Vakuumfiltration gesammelt. Dieser Festkörper wurde
in Methanol gelöst,
und dann wurde das Methanol durch Rotationsverdampfung entfernt.
Der resultierende Festkörper
wurde wieder mit Dichlormethan behandelt, beschallt und durch Vakuumfiltration
gesammelt. Dies lieferte 172 mg orangen Festkörper.
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2-Chlor-5-{[(7-{[(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfophenyl}(2-naphthyl))amino]carbonylamino}(2-naphthyl))sulfonyl]amino}benzoesäure (Verbindung
137). Zu 100 mg (0,12 mMol) Verbindung 136 wurden 15 ml Acetonitril
gegeben, gefolgt von 10 ml THF und 1 ml Iodmethan. Man ließ die Reaktion
4 Tage bei Umge bungstemperatur rühren.
Die HPLC-Analyse zeigte an, dass die Reaktion vollständig war.
Die flüchtigen
Stoffe wurden durch Rotationsverdampfung entfernt, und der Rückstand
wurde in 1 N NaOH (wässrig)
bei 0–5°C gelöst. Die
Reaktion wurde 30 Minuten in einem Eisbad gehalten und dann über 2 Stunden
auf Raumtemperatur erwärmen
gelassen. Die Reaktionslösung
wurde durch ein 0,2 μm-Nylonfilter
filtriert, um etwas Trübung
zu entfernen. Der Reaktions-pH wurde mit 6 N HCl auf etwa 1 eingestellt.
Der resultierende feste Niederschlag wurde durch Vakuumfiltration
gesammelt. Dies lieferte 60 mg Verbindung 137.
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Die
Verbindungen 138–144
(Tabelle 7) wurden durch die gleichen allgemeinen Verfahren, wie
oben für die
Synthese der Verbindungen 136 und 137 beschrieben, hergestellt,
außer
dass andere Amine anstelle der Verbindung 18 verwendet wurden. Die
Amine wurden durch das gleiche allgemeine Verfahren wie bei der
Synthese der Verbindung 18, dargestellt im Reaktionsschema II, hergestellt.
Die Verbindungen in Tabelle 7 mit sauren Gruppen sind in freier
Säure-Form
gezeigt.
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Beispiel 9
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Die
Verbindungen 169–181
(Tabelle 8) wurden gemäß den gleichen
allgemeinen Verfahren hergestellt, die in den Reaktionsschemata
I und II umrissen und für
Verbindungen in Tabelle 1 beschrieben wurden. Die Verbindung 6-Aminonaphthalin-2-sulfonsäure wurde
anstelle der Verbindungen 1 und 2 verwendet.
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Beispiel 10
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Die
[14C]-markierte Verbindung 15 wurde gemäß dem im
Reaktionsschema X umrissenen Verfahren hergestellt.
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[14C]-3-{[(4-Hydroxy-7-{[(4-hydroxy-7-{[(5-hydroxy-7-{[(3-sulfophenyl)amino]sulfonyl}(2-naphthyl))amino]carbonylamino}-2-naphthyl)sulfonyl]amino}benzolsulfonsäure (Verbindung
[14C]-15). Zu 51 mg (0,013 mMol) Verbindung
18, gelöst
in 1,7 ml DMF, wurden 58 μl
(0,026 mMol) 2,6-Di-tert-butylpyridin gegeben. Dann wurden in ein
getrenntes Reagenzglas mit 13,6 mg (0,020 mMol) Imidizol in 1,7
ml DHF 36 μl
(0,007 mMol) [14C]-Phosgen (20%-ig in Toluol)
gegeben. Dieses bildete einen weißen Festkörper. Nach 2 min wurden 1,7
ml DMF zu der THF-Suspension gegeben, was eine klare Lösung bildete.
Diese Lösung
wurde zu der DMF-Lösung
der Verbindung 18 gegeben. Nach 4 Stunden wurde das Produkt durch
Umkehrphasen-HPLC (C18, 250 × 20 mm-Säule) unter
Verwendung eines Trifluoressigsäure-
(TFA-) Puffersystems (Puffer A: 5 % Acetonitril, 95 % Wasser, 0,1
% TFA; Puffer B: 95 % Acetonitril, 5 % Wasser, 0,1 % TFA) gereinigt,
was 16 mg Verbindung [14C]-15 mit einer
Aktivität
von 55 mCi/mMol ergab.
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Die
Namen der Verbindungen, die gemäß den beschriebenen
allgemeinen Verfahren hergestellt wurden und deren Strukturen in
den Tabellen 1–8
angegeben sind, sind in Tabelle 9 aufgeführt. Verbindungen, die saure
Funktionalitäten
aufweisen, werden als freie Stammsäure benannt. Die folgenden
IUPAC-Namen wurden unter Verwendung des Softwareprogramms Chemistry
4D DrawTM von ChemInnovation Software, Inc.,
abgeleitet.
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Beispiel 10
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Assay der 32P-Autophosphorylierungs
der zytoplasmatischen Kinase-Domäne (ZKD)
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Der
Insulin-Signalübertragungs-Weg
wird durch Stimulation des Insulin-Rezeptors aktiviert. Eine Hauptkomponente
dieser Aktivierung ist die Phosphorylierung eines speziellen Abschnitts
des Rezeptors, der als β-Kinase-Domäne bezeichnet
wird. Die komplette β-Kinase-Domäne des Human-Insulin-Rezeptors
(ZKD) wurde in Baculovirus exprimiert und daraus gereinigt. ZKD
(4,0 μg/ml)
in einer Lösung
von 29 mM HEPES (pH 7,6), 0,05 % Triton X-100, 10 mM MgCl2, 2 mM MnCl2 (50 μl Endvolumen)
wurde mit 50 μM
ATP und 5 μCi 32P-ATP (3000 Ci/mMol) vereinigt. Eine Testverbindung
oder das Vehikel (Dimethylsulfoxid (DMSO)) wurde auf eine End-DMSO-Konzentration
von 1 % dazugegeben. Die Mischung wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert.
Die Reaktion wurde durch Zugabe von 10 μl 200 mM EDTA beendet. Ein 30 μl-Volumen
wurde entfernt, mit 5 μl
6X Laemmeli-Natriumdodecylsulfat- (SDS-) Behandlungspuffer gemischt
und 5 Minuten auf 94°C erwärmt. Eine
20 μl-Aliquote
wurde dann einem SDS-PAGE-Gel laufen gelassen. Die Radioaktivität, die der ZKD-Bande
einverleibt wurde, wurde durch Phosphor-Imaging des Gels oder durch
Szintillationszählung
der ausgeschnittenen Banden quantitativ bestimmt. Die Potenz einer
Verbindung für
die Erhöhung
der Phosphorylierung wurde als Prozent des Vehikelniveaus ausgedrückt. Die
Ergebnisse dieses Assays sind in der nachstehenden Tabelle 10 gezeigt.
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Beispiel 11
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Phosphorylierungsassay
mit ganzen Zellen
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Der
anfängliche
Schritt im Insulin-Signalübertragungs-Weg
ist die Phosphorylierung des Insulin-Rezeptors als Antwort auf eine
Insulin-Bindung. NIH 3T3-Zellen,
die den Human-Insulin-Rezeptor (3T3HIR) überexprimieren, wurden über 2 Tage
bei einer Dichte von 2 × 105/ml Zellen in Kulturschalen mit 6 Vertiefungen
in DMEM mit 10 % FBS und L-Glutamin gezüchtet. Vor dem Experiment wurden
die Zellen über
Nacht ohne Serum mit DMEM mit 0,1 % BSA ausgehungert. Am folgenden
Morgen wurden die Zellen mit PBS gewaschen, und das Medium wurde
durch 150 mM NaCl, 1,7 mM KCl, 0,9 mM CaCl2,
K2HPO4 (pH 7,4)
ersetzt, dem entweder die experimentellen Verbindungen oder ihr
Vehikel (DMSO) zugesetzt wurde. Insulin oder sein Vehikel (0,01
% BSA) wurde in dem Assaypuffer (der Testverbindung bzw. Vehikel
enthielt) auf eine Endkonzentration von 2,5 nM verdünnt. Nach
15-minütigem
Inkubieren wurden die Zellen zweimal mit kalter PBS gewaschen und
in 50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 150 mM NaCl, 0,25 Natriumdesoxycholat,
1 % NP-40, 1 mM EGTA, 1 mM PMSF, 1 mM Na3VO4, 1 mM NaF, 1 μg/ml jeweils von Aprotinin,
Leupeptin und Pepstatin lysiert. Die Zell-Lysate wurden durch Zentrifugation bei
12000 U/min geklärt,
und die Protein-Konzentration
der Überstände wurde
abgeschätzt.
Das Gesamt-Zell-Lysat (ca. 20 × g)
wurde mit 2X SDS-PAGE-Probenpuffer 3 min lang gekocht und zusammen
mit Amersham Rainbow-Markerprotein als Molekulargewichtsstandard
in 7,5 SDS-PAGE geladen.
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Nach
Beendigung der SDS-PAGE wurden die Proteine auf eine Immobilon-P-Membran überführt, und eine
Western-Analyse wurde durchgeführt,
indem man den Blot mit Anti-Phosphotyrosin-Antikörper inkubierte und durch verstärkte Chemilumineszenz
(VCL) entwickelte, wie in 1 gezeigt.
In 2 ist die Zunahme der Autophosphorylierung durch
die Verbindungen 13 und 15 bei verschiedenen Konzentrationen gezeigt.
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Beispiel 12
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Glucosetransport-Aktivitätsassay
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Die
Stimulation des Insulin-Rezeptors führt zum Transport von Glucose
aus dem Blut in Zellen, was so die Blutglucose-Spiegel moduliert.
3T3 L1-Fibroblasten (ATCC) wurden in Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) mit 10 % fetalem Rinderserum
(FBS) gezüchtet.
Die Zellen wurden bei einer Dichte von 3 × 104 Zellen/Vertiefung
in Platten mit 24 Vertiefungen plattiert. Zwei Tage, nachdem Konfluenz
erreicht war, wurden die Zellen 3 Tage lang mit 0,5 mM Isobutylmethylxanthin
(IBMX), 1 μM
Dexamethason und 1,7 μM
Insulin behandelt. Die Zellen wurden für weitere 2 Tage in DMEM mit
10 % FBS überführt und
mit 1,7 μM
Insulin ergänzt. Die
Zellen wurden zusätzliche
4 Tage in DMEM mit 10 FBS gehalten. Schließlich wurden die Zellen über Nacht ohne
Serum in 0,1 Rinder-Serumalbumin (BSA) in DMEM ausgehungert.
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Am
folgenden Tag wurde das Medium durch 150 mM NaCl, 1,7 mM KCl, 0,9
mM CaCl2, K2HPO4 (pH 7,4) ersetzt, wozu entweder die experimentellen
Verbindungen oder deren Vehikel (DMSO) gegeben wurden. Insulin oder
sein Vehikel (0,01 % BSA) wurde in dem Assaypuffer (der Testverbindung
bzw. Vehikel enthielt) auf eine Endkonzentration von 5,6 nM verdünnt. Nach
30-minütiger
Inkubation bei 37°C
wurden 5 μCi/ml 14C-2-Desoxy-D-glucose dazugegeben, und die
Inkubation wurde zusätzliche
30 Minuten bei 37°C
fortgesetzt. Die Zellen wurden dreimal mit eiskalter PBS/20 mM Glucose
gewaschen und in 250 μl
Lyse-Puffer (50
mM Hepes, pH 7,6, 1 % Triton X-100) 30 min bei Raumtemperatur lysiert.
Die Radioaktivität
im Lysat wurde durch Szintillationszählung quantitativ bestimmt.
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Wenn 14C-2-Desoxy-D-glucose einmal in die Zelle
transport ist, wird sie nicht freigesetzt. Der Glucosetransport
ist deshalb proportional zu der Menge an Radioaktivität in dem
Lysat. Die Konzentration an Verbindung, die erforderlich ist, um
eine Erhöhung
des Glucosetransports auf mehr als 150 % der Vehikel-Kontrolle zu erzeugen
(was im Allgemeinen die Summe der Standardabweichung der Vehikel-Kontrolle
plus der größten Standardabweichung
einer Testprobe darstellt), wurde als die EK (effektive Konzentration)
vermerkt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 11 gezeigt. In 3 ist
die Glucose-Aufnahme durch Zellen bei verschiedenen Konzentrationen
gezeigt, wenn sie mit der Verbindung 13 und der Verbindung 15 behandelt
werden.
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Beispiel 13
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Auswirkung von Wortmannin
und Cytochalasin auf die Glucose-Aufnahme
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Der
Glucosetransport-Stoffwechselweg, der durch Insulin stimuliert wird,
beinhaltet die Aktivierung von PI3-Kinase. Wortmannin ist ein selektiver
Inhibitor von PI3-Kinase
und hemmt den Insulin-stimulierten Glucosetransport. 3T3 L1-Adipozyten
wurden mit 100 mM Wortmannin vorbehandelt und mit den Verbindungen
in Anwesenheit oder Abwesenheit von Insulin stimuliert. Wortmannin
hemmte die Stimulation des Glucosetransports, gemessenen wie in
Beispiel 10, durch entweder die Verbindung 15 allein oder die Verbindung
15 plus 5,6 nM Insulin. Der Insulin-stimulierte Glucosetransport
wird durch Glucose-Transporterproteine vermittelt. Cytochalasin
B ist ein Inhibitor der Glucose-Transporter und hemmt die Insulin-stimulierte
Glucose-Aufnahme. Wie Wortmannin hemmt Cytochalasin B (10 μM) auch die
Stimulation des Glucose-Transports, gemessen wie in Beispiel 12,
durch entweder die Verbindung 15 allein oder die Verbindung 15 plus
5,6 nM Insulin. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Aktivierung
des Glucosetransports durch die Verbindungen die Insulin-Signalübertraguns-Maschinerie
der Zellen verwendet. Die Ergebnisse sind in den 4 und 5 gezeigt.
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Beispiel 14
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Immunofluoreszenz-Analyse
der GLUT4-Mobilisierung in 3T3 Li-Adipozyten
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Der
Insulin-abhängige
Transport von Glucose in Zellen verwendet Glucose-Transporterproteine,
wie GLUT4. Die Stimulation mit Insulin bewirkt, dass diese Transporter
sich von Speicherstellen innerhalb der Zelle zu der Zellmembran
verlagern, wodurch sie den Glucoseeintritt erleichtern.
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3T3
L1-Adipozyten wurden wie in Beispiel 10 gezüchtet und differenziert, außer dass
sie auf einem Mikroskopkammer-Objektträger gezüchtet wurden. Die Zellen wurden
ohne Serum 16 Stunden lang mit 0,1 % BSA in DMEM ausgehungert und
mit 56 μM
Verbindung 15 allein, 100 nM Insulin 1 Stunde lang bei 37°C stimuliert.
Die Zellen wurden mit 3,5 %-igem Paraformaldehyd 5 Minuten lang
fixiert und mit 0,2 % Saponin in 1 % BSA, TBS 5 min lang permeabilisiert,
gefolgt von einer Inkubation mit Anti-GLUT4-Antikörper über 30 min bei
Raumtemperatur. Die Zellen wurden ausgiebig gewaschen und mit FITC-konjugiertem
sekundärem
Antikörper
30 min lang bei Raumtemperatur inkubiert. Die Zellen wurden gewaschen,
an Luft getrocknet und mit Einbettungsmedium eingebettet und unter
einem konfokalen Mikroskop überprüft (Stuart
A. Ross et al., 1996, J. Biol. Chem. 271:3328–3332).
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Wie
in 6 gezeigt, war in nicht-stimulierten Zellen die
GLUT4-Immunfluoreszenz
durch die ganze Zelle hindurch verteilt (6A).
Nach der Stimulation durch Insulin wurde das GLUT4 hauptsächlich an
der Zelloberfläche
gesehen (6B), was mit der Insulin-induzierten
Translokation in Einklang stand. Die Behandlung von Zellen mit Verbindung
15 erzeugte ebenfalls eine offensichtliche Translokation von GLUT4
an die Zelloberfläche
(6C), was mit dessen Fähigkeit in Einklang steht,
den Glucose-Transport in Zellen auf Insulinartige Weise zu stimulieren.
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Beispiel 15
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Selektivität gegüber EGFR,
PDGFR und IGFR
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Um
die Selektivität
dieser Verbindungen für
den Insulin-Rezeptor zu bestimmen, wurden ihre Wirkungen auf andere
Rezeptoren überprüft, die
sich ähnliche
Aktivierungsmechanismen mit dem Insulin-Rezeptor teilen. Human-Epidermoid-Karzinom (A431)-Zellen
wurden bei einer Dichte von 2 × 105 Zellen pro Vertiefung in Schalen mit 6
Vertiefungen in DMEM mit 10 % FBS und L-Glutamin plattiert und bis
75 % Konfluenz gezüchtet.
Vor dem Experiment wurden die Zellen ohne Serum über Nacht mit DMEM mit 0,1
% BSA ausgehungert. Am folgenden Morgen wurden die Zellen mit PBS
gewaschen, und das Medium wurde durch 150 mM NaCl, 1,7 mM KCl, 0,9
mM CaCl2, K2HPO4 (pH 7,4) ersetzt, wozu entweder die experimentelle
Verbindung oder deren Vehikel (DMSO) gegeben wurde. Epidermaler
Wachstumsfaktor (EGF) oder dessen Vehikel (0,01 %-iges BSA) wurde
in dem Assaypuffer (der Testverbindung bzw. Vehikel enthielt) auf
eine Endkonzentration von 2,5 ng/ml verdünnt. Nach 15-minütiger Inkubation
wurden die Zellen zweimal mit kalter PBS gewaschen und in 50 mM Tris-HCl,
pH 7,4, 150 mM NaCl, 0,25 % Natriumdesoxycholat, 1 % NP40, 1 mM
EGTA, 1 mM PMSF, 1 mM Na3VO4,
1 mM NaF, 1 μg/ml
jeweils von Aprotinin, Leupeptin und Pepstatin lysiert. Die Zell-Lysate
wurden durch Zentrifugation bei 12000 U/min geklärt, und die Proteinkonzentration
der Überstände wurde
abgeschätzt.
Gesamt-Zell-Lysat (ca. 20 μg)
wurde mit 2X SDS-PAGE-Probenpuffer 3 min lang gekocht und zusammen
mit Amersham Rainbow-Markerprotein als Molekulargewichtsstandard
in 7,5 % SDS-PAGE geladen.
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Nach
Beendigung der SDS-PAGE wurden die Proteine auf eine Immobilon-P-Membran überführt, und eine
Western-Analyse wurde durchgeführt,
indem man den Blot mit Anti-Phosphotyrosin-Antikörper inkubierte und durch verstärkte Chemilumineszenz
(VCL) entwickelte. Die Ergebnisse sind in 7 gezeigt.
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Die
Verbindung 15 erhöhte
die Phosphorylierung von EGFR in Anwesenheit oder Abwesenheit von EGF
nicht. Unter Verwendung von Modifikationen dieses Protokolls, die
dem Fachmann bekannt sind, sowie der geeigneten Zelltypen wurde
gleichermaßen
gefunden, dass die Verbindung 15 die Phosphorylierung des Rezeptors
des Insulin-artigen Wachstumsfaktors Typ 1 (IGF-1) oder des Plättchenwachstumsfaktors
(PDGF) weder in Abwesenheit noch in Anwesenheit von deren endogenen
Liganden (IGF-1 bzw. PDGF) erhöhte.
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Beispiel 16
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Glucose-Spiegel-Bestimmung
in der db/db-Maus
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Ein
akzeptiertes Modell von Diabetes Typ 2, das verwendet worden ist,
um die potentielle antidiabetische Wirkung von Verbindungen festzustellen,
ist die db/db-Maus.
Sieben 9 Wochen alte männliche db/db-Mäuse (Jackson
Laboratories, Bar Harbor, Maine) wurden verwendet, um die Auswirkungen
von Verbindungen auf Blutglucose-Spiegel zu untersuchen. Die Tiere
wurden in einem 12 h/12 h Licht/Dunkel-Zyklus gehalten, und man
begann mit den Experimenten sofort nach der Dunkelperiode (7:00
Uhr morgens). Zu diesem Zeitpunkt wurde die Nahrung entfernt und
wieder zurückgegeben,
nachdem die End-Blutglucose-Messung vorgenommen war.
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Insulin
(0,5 E/ml), Humulin R, Katalog HI-201, Lilly, Indianapolis, Indiana)
wurde präpariert,
indem man 100 E/ml Vorrats-Insulin 1:200 mit PBS (Phosphatgepufferter
Kochsalzlösung,
Gibco, BRL) verdünnte.
Die Verbindungen wurden in einem Vehikel aus entweder PBS oder 20
% DMSO in PBS präpariert.
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bis 10 Tiere (durchschnittliches Gewicht 40–50 g) wurden bei jeder Behandlungsbedingung
verwendet. Den Tieren wurde subkutan entweder 0,01 E Insulin in
PBS oder PBS allein injiziert, gefolgt von 0,1 ml Verbindung oder
deren Vehikel, die bzw. das intraperitoneal zugeführt wurde.
Blutproben wurden 0 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h und 4 h nach Verabreichung
des Arzneistoffs oder Vehikels aus dem Schwanz entnommen. Die Glucose-Messungen
wurden mit einem Glucometer und Glucose-Streifen (Bayer) vorgenommen.
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Die
resultierenden Daten sind in den 8 und 9 gezeigt.
In 8 sind Blutglucose-Spiegel zu verschiedenen Zeitpunkten
nach Injektionen mit Phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS)
allein, Insulin in PBS oder mit Verbindung 15 und Insulin in PBS
gezeigt. Die Blutglucose-Spiegel sind als Prozentsatz der "0-Zeit"-Werte zu den angegebenen
Zeitpunkten mitgeteilt. 9 zeigt die Wirkung der Verbindung
15 allein (ohne zugesetztes Insulin) auf die Blutglucose-Spiegel in db/db-Mäusen. Blutglucose-Spiegel
zu verschiedenen Zeitpunkten sind in 9 nach
Injektion von Verbindung 15 zusammen mit deren Vehikel (DMSO) und Insulin
in PBS in db/db-Mäuse
gezeigt. Blutglucose-Spiegel zu verschiedenen Zeitpunkten nach Injektion
von PBS allein sind in ebenfalls zum Vergleich gezeigt. Aus den
Daten ist ersichtlich, dass die Verbindung 15 auf Insulin-abhängige Weise
unter Erniedrigung von Blutglucose-Spiegeln wirkt.
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Beispiel 17
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Erniedrigung von Blutglucose,
Insulin und Triglyceriden in dem ob/ob-Maus-Modell von Diabetes Typ 2
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Ein
weiteres Standardmodell von Diabetes Typ 2 ist die ob/ob-Maus. Männliche
ob/ob-Mäuse
(C57 BL/6J-ob) wurden zu 3–5
in einem Käfig
mit freiem Zugang zu Standard-Nagerfutter-Pellets untergebracht. Nach
einer Woche wurde ihnen eine einzige Dosis der Verbindung 15 (30
mg/kg, p.o.) verabreicht. Die Verbindung 15 erzeugte eine 13%-ige
Abnahme der Blutglucose-Spiegel, eine 42%-ige Abnahme der Plasma-Insulin-Spiegel
und eine 15 %-ige Abnahme der Plasma-Triglycerid-Spiegel. Die gleichzeitige Verringerung
von Plasma-Glucose- und Insulin-Spiegeln steht mit einer Verringerung
der Insulin-Resistenz in Einklang. Die Ergebnisse sind in 10 gezeigt.
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Beispiel 18
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Blutglucose-Bestimmung
im STZ/HFD-Rattenmodell von Diabetes Typ 2
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Von
repräsentativen
Verbindungen wurde auch ein Profil in genetisch normalen Ratten
erstellt, denen eine Diät
mit hohem Fettgehalt verabreicht wurde, gefolgt von einer Behandlung
mit einer niedrigen Dosis von Streptozotocin (STZ/HFD). Dieses Behandlungsschema
erzeugt sowohl die Insulin-Resistenz als auch die Hyperglykämie, die
bei menschlichem Diabetes Typ 2 gesehen wird. Männliche CD-Ratten (Jackson
Labs, Bar Harbor ME) wurden gemäß den NIH-Richtlinien
gehalten, zu zweit pro Käfig
untergebracht, entweder mit Standard-Laborfutter (Tekland Laboratory
Diets, James Grain, San Jose, CA) oder dem gleichen Futter gefüttert, das
mit Schokoladenriegeln, Plätzchen
und Kartoffelchips so ergänzt
war, dass die Endnahrung 30 Gewichts% Fett enthielt (Nahrung mit
hohem Fettgehalt; HFD). Nach zwei Wochen mit dieser Nahrung wurde
den Tieren eine Injektion von frisch hergestelltem Streptozotocin
(35 mg/kg, i.p.) verabreicht, und die HFD wurde fortgesetzt. Die
Tiere, die Glucosespiegel von 190 bis 380 mg/dl erreichten, wurden
in dieser Studie verwendet. Am Ende des 12-stündigen Hell-Dunkel-Zyklus und unmittelbar vor dem
Experiment wurden die Tiere in neue Käfige gegeben, wo bis 4 Stunden
nach der Behandlung kein Futter verfügbar war. Die Verbindung oder
Vehikel (PBS) wurde p.o. durch Magensonde verabreicht, und Blutproben
wurden anhand des anerkannten IACUC-Protokolls unter Verwendung
des Schwanzkappenverfahrens entnommen. Glucose wurde unter Verwendung
des Glucometers Elite (Bayer, Elkhart, IN) bestimmt.
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Die
Verbindung 15 erzeugte eine Verringerung der Blutglucose-Spiegel,
die eine Stunde nach Verabreichung begann und über die gesamten 6 Stunden
des Experiments anhielt (11).
Die Verringerung war 4 Stunden nach der Verabreichung der Verbindung
15 maximal (20 %). Die Potenzen anderer Verbindungen in diesem Modell
sind in Tabelle 12 gezeigt.
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Tabelle 12
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Verringerung
der Blutglucose-Spiegel im STZ/HFD-Rattenmodell nach oraler Verbindungsverabreichung
(30 mg/kg). Die Ergebnisse sind als maximale Verringerung gegen
die Zeit gezeigt, bei der sie auftrat.
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Beispiel 19
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Rattenmuskel-Phosphorylierung
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Die
Muskulatur ist ein besonders wichtiges Gewebe für die Aufnahme von Glucose
aus dem Blut als Antwort auf eine Insulin-Rezeptor-Stimulation.
Die Aktivierung von Muskel-Insulin-Rezeptoren ist deshalb ein wichtiger
Faktor bei der Steuerung von Blutglucose-Spiegeln. STZ/HFD-Ratten,
vorbereitet wie in Beispiel 17, wurde eine orale Dosis der Verbindung
15 (30 mg/kg) verabreicht, und Muskelproben wurden zu verschiedenen
Zeitpunkten (0,5 h, 1 h, 2 h, 3 h, 4 h, 6 h) geerntet und in Extraktionspuffer
(50 mM Tris-HCl, pH 7,4, 150 mM NaCl, 0,25 Natriumdesoxycholat,
1 % NP40, 1 mM EGTA, 1 mM PMSF, 1 mM Na3VO4, 1 mM NaF, 1 μg/ml jeweils von Aprotinin,
Leupeptin und Pepstatin) homogenisiert. Das Gewebehomogenisat wurde
30 min bei 4°C
bei 12K zentrifugiert, und der Überstand
wurde aufbewahrt. Eine gleiche Proteinmenge aus jeder Probe wurde
mit Anti-Insulin-Rezeptor-Antikörper über 2 h
bei 4°C
immungefällt,
gefolgt von einer weiteren einstündigen
Inkubation mit Protein G-Agarose-Perlen. Die Immunkomplexe wurden
dreimal mit dem Extraktionspuffer gewaschen, und die Proben wurden
in 2X SDS-PAGE-Beladungspuffer 5 min lang bei 100°C gekocht.
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Die
Proben wurden zusammen mit Amersham Rainbow-Markerprotein als Molekulargewichtsstandard in
einer 7,5 % SDS-PAGE aufgetrennt.
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Nach
Beendigung der SDS-PAGE wurden die Proteine auf eine Immobilon-P-Membran überführt, und eine
Western-Analyse wurde durchgeführt,
indem man den Blot mit Anti-Phosphotyrosin-Antikörper inkubierte und durch verstärkte Chemilumineszenz
(VCL) entwickelte. 12 zeigt, dass die Verbindung
15 eine Erhöhung
der Phosphorylierung des Insulin-Rezeptors mit einem Zeitverlauf
erzeugte, der mit demjenigen der Blutglucose-Verringerung in Einklang
stand (11).
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Beispiel 20
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Multiverabreichung in
db/db-Mäusen
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Männlichen
db/db-Mäusen,
7 bis 8 Wochen alt (Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine) wurde
Verbindung 15 (56 mg/kg, p.o.) oder ein äquivalente Menge von deren
Vehikel (PBS) wie in Beispiel 16 täglich über 3 Tage verabreicht. Blutproben
wurden durch ein IACUC-anerkanntes Protokoll (Schwanzkappenverfahren)
unmittelbar vor jeder Verabreichung oder 3 Stunden später entnommen.
Glucose-Spiegel
wurden unter Verwendung eines Glucometers Elite (Bayer, Elkhart,
IN) gemessen. Die Blutglucose-Spiegel zeigten 2 Stunden nach PBS-Verabreichung
wenig Änderung
(13). Im Gegensatz dazu erniedrigte die Verbindung
15 die Blutglucose-Spiegel 2 Stunden nach Verabreichung an jedem
der 3 Tage um 14 bis 29 %.
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Beispiel 21
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Multiverabreichung in
STZ/HFD-Ratten
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STZ/HFD-Ratten
wurden wie in Beispiel 18 vorbereitet. Die Verbindung 15 oder eine äquivalente
Menge des Vehikels (PBS) wurde täglich
auf dem oralen Weg mit einer Dosis von 30 mg/kg verabreicht. Blutproben wurden
durch ein IACUC- anerkanntes
Protokoll (Schwanzkappenverfahren) unmittelbar vor jeder Verabreichung
und 4 und 6 (nur am Tag eins) Stunden später entnommen. Blutglucose-Spiegel wurden unter
Verwendung eines Glucometers Elite (Bayer, Elkhart, IN) gemessen.
Die Blutglucose-Spiegel der mit Vehikel behandelten Gruppe fielen
im Verlauf des Experiments, als sich die Tiere von der niedrigen
STZ-Dosis erholten (14). Die Verabreichung der
Verbindung 15 erniedrigte die Blutglucose-Spiegel 6 Stunden nach Verabreichung
unter diejenigen der mit Vehikel behandelten Gruppe, und diese Erniedrigung
wurde während
des ganzen Rests der 3 Tage aufrechterhalten.
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Beispiel 22
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Akute Toxizität
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Die
Verbindung 15 wurde männlichen
db/db-Mäusen
(i.p.) und männlichen
CD-Ratten (p.o.)
mit 300 mg/kg verabreicht, was etwa das 10-fache ihrer effektiven
Dosis ist. Es wurde keine akute Toxizität beobachtet.
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Beispiel 23
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Ames-Test (Verbindung
4)
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Die
Verbindung 4 wurde bezüglich
ihrer Fähigkeit
getestet, Mutationen im Histidin-Operon
der Salmonella typhimurium-Stämme
TA89, TA100, TA1535 und TA1537 und am Tryptophan-Operon des Escherichia coli-Stamms
WP2uvrA zu verursachen. Diese stellen Standardtests für das mutagene
Potential von Verbindungen dar und werden kollektiv als Ames-Test
bezeichnet. Die Verbindungen wurden bei nicht-toxischen Dosen (50
bis 5000 μg/Platte)
in Abwesenheit von exogener Aktivierung und in Anwesenheit von induziertem
Rattenleber-S-9 plus Cofaktoren getestet. Unter den Bedingungen
dieser Studie induzierten die Verbindungen keine signifikante Erhöhung der
Zahl der Revertanten-Kolonien bei irgendeinem der Teststämme und
wurden deshalb als negativ in dem Salmonella typhimurium/Escherichia
coli-Platten-Einverleibungsmutationsassay beurteilt.
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Beispiel 24
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P450-Wechselwirkungen
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Ein
Haupt-Stoffwechselweg für
die Eliminierung von Arzneistoffen aus dem Körper, welcher deren Wirksamkeit
beschränken
kann, ist das Cytochrom P450-System
der Leber. Die Verbindung 15 hemmte nicht die katalytische Aktivität der Human-Cytochrome
P450, CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 oder CYP3A4. Zusätzlich wurden
die Verbindungen 13, 53 und 48 nach einstündiger Inkubation nicht durch
Rattenleber-Mikrosomen metabolisiert.
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Beispiel 25
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Orales pharmazeutisches
Zusammensetzungspräparat – feste
Dosierungsformulierung
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Eine
pharmazeutische Zusammensetzung für die orale Verabreichung kann
unter Vereinigung der Folgenden hergestellt werden:
| %
Gew./Gew. |
Verbindung
dieser Erfindung | 10
% |
Magnesiumstearat | 0,5
% |
Stärke | 2,0
% |
NPM-Cellulose | 1,0
% |
Mikrokristalline
Cellulose | 86,5
% |
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Diese
Mischung kann zu Tabletten komprimiert oder in Harigelatinekapseln
gefüllt
werden.
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Die
Tabletten können
durch Aufbringen einer Suspension eines Filmbildners (z.B. NPM-Cellulose), Pigments
(z.B. Titandioxid) und Weichmachers (z.B. Diethylphthalat) und Trocknen
des Films durch Verdampfen des Lösungsmittels überzogen
werden. Der Filmüberzug
kann 2,0 % bis 6,0 % des Tablettengewichts, bevorzugt etwa 3,0 %,
umfassen.
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Beispiel 26
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Orales pharmazeutisches
Zusammensetzungspräparat – Kapseln
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Eine
pharmazeutische Zusammensetzung einer Verbindung der Erfindung,
die für
die orale Verabreichung geeignet ist, kann auch durch Vereinigen
der Folgenden hergestellt werden:
| %
Gew./Gew. |
Verbindung
dieser Erfindung | 20
% |
Polyethylenglycol
400 | 80
% |
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Die
medizinische Verbindung wird in einem flüssigen Träger dispergiert oder gelöst, falls
erforderlich mit einem zugesetzten Verdickungsmittel. Die Formulierung
wird dann durch eine geeignete Technologie in eine Weichgelatinekapsel
eingeschlossen.
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Beispiel 27
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Pharmazeutische
Zusammensetzung für
die parenterale Verabreichung
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Eine
pharmazeutische Zusammensetzung für die parenterale Verabreichung
kann durch Vereinigung der Folgenden hergestellt werden:
| Bevorzugter
Gehalt |
Verbindung
dieser Erfindung | 1,0
% |
Kochsalzlösung | 99,0
% |
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Die
Lösung
wird sterilisiert und in sterile Behälter eingeschlossen.
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Beispiel 28
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Verteilung der Verbindung
[14C]-15 nach oraler Verabreichung
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STZ/HDF-Ratten,
wie in Beispiel 18 vorbereitet, wurde eine einzige orale Dosis von
30 mg/kg Verbindung [14C]-15 verabreicht, die mit 50 μCi 14C markiert
und wie in Beispiel 11 A hergestellt war. Zwei Stunden später wurden
die Tiere euthanasiert, und 200 mg-Proben von verschiedenen Geweben
wurden durch ein IACUC-anerkanntes Protokoll entfernt. Die Gewebeproben
wurden homogenisiert, und ihr Radioaktivitätsgehalt wurde durch Szintillationszählung gemessen.
Die höchsten
Radioaktivitätspegel
wurden im Pankreas, in der Leber und in der Oberschenkelmuskulatur
gefunden. Diese entsprachen Konzentrationen an Verbindung 15 von
etwa 780 nM, 200 nM bzw. 175 nM. Diese Konzentrationen wären ausreichend,
um in vitro eine Insulin-Rezeptor-Phosphorylierung zu erzeugen.
Niedrigere Radioaktivitätspegel,
die Konzentrationen der Verbindung von 50 nM bis 100 nM anzeigten,
wurden in der Bauchmuskulatur, im Fett, in der Niere und in der
Milz gefunden. Die Menge an Radioaktivität im Blut war nicht über Hintergrundpegeln.