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Der
Vorteil des Einreichungsdatums der vorläufigen U.S. Patentanmeldungen
mit den Seriennr. 60/127,683, eingereicht am 2. April 1999, und
60/143,975, eingereicht am 15. Juli 1999 wird hiermit zufolge 35 U.S.C
119(e) beansprucht.
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Zusammensetzungen und Verfahren
zur Behandlung von Krebs.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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An
Transmembranrezeptoren empfangene extrazelluläre Signale werden über die
Signalübertragungswege
(Pelech et al., Science 257: 1335 (1992)), die mit einem weiten
Bereich physiologischer Vorgänge in
Verbindung gebracht werden, wie etwa der Induktion von Zellvermehrung,
-differenzierung oder -apoptose (Davis et al., J. Biol. Chem. 268:
14553 (1993)) in die Zellen weitergeleitet. Die Mitogen aktivierte
Proteinkinase-Kaskade
(MAPK-Kaskade) ist ein Haupt-Signalsystem, durch das Zellen extrazelluläre Reize
auf intrazelluläre
Reaktionen übertragen
(Nishida of al., Trends Biochem. Sci. 18: 128 (1993); Blumer et
al., Trends Biochem. Sci. 19: 236 (1994)). Viele Schritte dieser
Kaskade sind konserviert, und Homologe für MAP-Kinasen sind in verschiedenen
Arten entdeckt worden.
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In
Säugetierzellen
sind die durch extrazelluläre
Signale regulierte Kinasen (ERK) ERK-1 und ERK-2 die archetypischen
und am besten untersuchten Mitglieder der MAPK-Familie, die alle
das einzigartige Merkmal aufweisen, durch Phosphorylierung an Threonin-
und Tyrosin-Resten durch eine stromaufwärts liegende dualspezifische
Kinase aktiviert zu werden (Posada et al., Science 255: 212 (1992);
Biggs III et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 6295 (1992); Garner
et al., Genes Dev. 6: 1280 (1992)).
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Neueste
Studien haben eine zusätzliche
Untergruppe von MAPK, bekannt als c-Jun-NH2-terminale Kinasen 1
und 2 (JNK-1 und JNK-2), identifiziert, die unterschiedliche Substratspezifitäten aufweisen
und durch unterschiedliche Stimuli reguliert werden (Hibi et al.,
Genes Dev. 7: 2135 (1993)). JNK sind Mitglieder der Klasse von Stress
aktivierten Proteinkinasen (SAPK). Bei JNK hat sich gezeigt, dass
sie durch die Behandlung von Zellen mit UV-Strahlung, entzündungsfördernde
Zytokine und umgebungsbedingte Beanspruchung aktiviert werden (Derijard
et al., Cell 1025 (1994)). Die aktivierte JNK bindet sich an den
Amino-Terminus des c-Jun-Proteins und erhöht die transkriptionale Aktivität des Proteins
durch dessen Phosphorylierung an ser63 und ser73 (Adler et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 5341 (1992); Kwok et al., Nature
370: 223 (1994)).
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Eine
Analyse der abgeleiteten Primärsequenz
der JNK deutet darauf hin, dass sie entfernt mit ERK verwandt sind
(Davis, Trends Biochem. Sci. 19: 470 (1994)). Sowohl ERK als auch
JNK werden als Reaktion auf externe Stimuli an Tyr und Thr phosphoryliert,
was in deren Aktivierung resultiert (Davis, Trends Biochem. Sci.
19: 470 (1994)). Die Stellen der Phosphorylierung (Thr und Tyr),
die bei deren Aktivierung eine kritische Rolle spielen, sind zwischen
ERK und JNK konserviert (Davis, Trends Biochem. Sci. 19: 470 (1994)).
Diese Stellen der Phosphorylierung befinden sich jedoch innerhalb
ausgeprägter
dualer Phosphorylierungsmotive: Thr-Pro-Tyr (JNK) und Thr-Glu-Tyr
(ERK). Die Phosphorylierung von MAPK und JNK durch ein externes
Signal umfasst oft die Aktivierung von Protein-Tyrosin-Kinasen (PTK)
(Gille et al., Nature 358: 414 (1992)), die eine große Proteinfamilie
ausmachen, die mehrere Wachstumsfaktorrezeptoren und andere Signal übertragende Moleküle umspannt.
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Protein-Tyrosin-Kinasen
sind Enzyme, die eine wohldefinierte chemische Reaktion katalysieren:
die Phosphorylierung eines Tyrosin-Rests (Hunter et al., Annu Rev
Biochem 54: 897 (1985)). Rezeptor-Tyrosin-Kinasen sind besonders
attraktive Ziele für
die Entwicklung von Medikamenten, da es wahrscheinlich ist, dass die
Blocker für
den Substratbereich dieser Kinasen ein wirksames und selektives
antiproliferatives Agens ergeben. Die potentielle Verwendung von
Protein-Tyrosin-Kinase-Blockern als antiproliferative Agenzien wurde bereits
1981 erkannt, als Querzetin als PTK-Blocker vorgeschlagen wurde
(Graziani et al., Eur. J. Biochem. 135: 583–589 (1983)).
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Der
am besten verstandene MAPK-Pfad umfasst extrazelluläre Signal
regulierte Kinasen, die die Ras-Raf-MEK-ERK-Kinase-Kaskade ausmachen
(Boudewijn et al., Trends Biochem. Sci. 20, 18 (1995)). Sobald dieser
Pfad durch verschiedene Stimuli aktiviert wird, phosphoryliert MAPK
eine Vielfalt von Proteinen einschließlich mehrerer Transkriptionsfaktoren,
die sich in den Nucleus verlagern und die Transkription von Genen
aktivieren. Eine negative Regulierung dieses Pfads könnte die
Kaskade dieser Ereignisse zum Stillstand bringen.
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Neue
antineoplastische Chemotherapeutika, die auf Rezeptor-Tyrosin-Kinasen abzielen
und die die Ras-Raf-MEK-ERK-Kinase-Kaskade zum Stillstand bringen,
werden benötigt.
Es ist wahrscheinlich, dass Onkoproteine im Allgemeinen und Signal
transduzierende Proteine im Besonderen bessere Ziele für die Chemotherapie
sind, da sie eine Unterklasse von Proteinen repräsentieren, deren Aktivitäten für die Zellvermehrung von
wesentlicher Bedeutung sind, und weil ihre Aktivitäten bei
proliferativen Krankheiten bedeutend verstärkt werden.
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Was
ebenfalls benötigt
wird, ist eine neue antineoplastische Therapeutik, die hochselektiv
beim Abtöten
von Tumorzellen, nicht aber von normalen Zellen, ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, Verbindungen, Zusammensetzungen und
Verfahren zur Behandlung von Krebs und anderen proliferativen Krankheiten
bereitzustellen. Die biologisch aktiven Verbindungen liegen in der
Form von (E)-Styrylbenzylsulfonen vor.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, Verbindungen bereitzustellen, die hochselektiv
beim Abtöten
von Tumorzellen, nicht aber von normalen Zellen, sind.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, neuartige Polymere bereitzustellen,
die durch die Polymerisation von (E)-Styrylbenzylsulfonen zubereitet
werden.
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Es
ist ein weiteres Ziel der Erfindung, Zwischenprodukte bereitzustellen,
die zur Zubereitung von Verbindungen mit antineoplastischer Aktivität nützlich sind.
Die Zwischenprodukte beinhalten (E)-Styrylbenzylsulfonylessigsäuren.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung werden neuartige Verbindungen gemäß Formel I bereitgestellt:
wobei:
R
1 und R
2 unabhängig aus
der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy,
Nitro, Cyan und Trifluormethyl, ausgewählt sind;
R
3 und
R
4 unabhängig
aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, Nitro,
Cyan und Trifluormethyl, ausgewählt
sind;
mindestens entweder R
1 oder R
2 nicht Wasserstoff ist; und
mindestens
entweder R
3 oder R
4 nicht
Wasserstoff ist;
mit der Maßgabe, dass
(a) wenn R
1 und R
3 Wasserstoff
sind und R
2 4-Chlor ist, dann R
4 nicht
4-Chlor, 4-Fluor, 4-Brom oder 4-Nitro sein kann;
(b) wenn R
1 und R
3 Wasserstoff
sind und R
2 4-Fluor oder 4-Brom ist, dann
R
4 nicht 4-Fluor, 4-Brom oder 4-Chlor sein
kann;
(c) wenn R
3 und R
3 Wasserstoff
sind und R
2 4-Nitro ist, dann R
4 nicht
4-Chlor, 4-Nitro,
4-Brom oder 4-Fluor sein kann;
(d) wenn R
1 und
R
3 Wasserstoff sind und R
2 4-Methyl
ist, dann R
4 nicht 4-Chlor, 4-Brom, 4-Fluor
oder 2-Chlor sein kann;
(e) wenn R
1 Wasserstoff
ist, dann R
2, R
3 und
R
4 nicht alle -Fluor sein können;
(f)
wenn R
1 Wasserstoff ist und R
3 2-Fluor
ist, dann R
2 und R
4 nicht
beide aus der Gruppe, bestehend aus 4-Chlor, 4-Brom und 4-Fluor,
ausgewählt
werden können;
und
(g) die Verbindung nicht (E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-fluorbenzylsulfon,
(E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon, (E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-brombenzylsulfon,
(E)-2,4-Dichlorstyryl-4-fluorbenzylsulfon,
(E)-2,4,-Dichlorstyryl-4-chlorbenzylsulfon, (E)-2,4-Dichlorstyryl-4-brombenzylsulfon,
(E)-2-Chlor-4-bromstyryl-4-fluorbenzylsulfon,
(E)-2-Chlor-4-bromstyryl-4-chlorbenzylsulfon oder (E)-2-Chlor-4-bromstyryl-4-brombenzylsulfon ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden neuartige Verbindungen gemäß der Formel I bereitgestellt,
in der R1, R2, R3 und R4 unabhängig aus
der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Chlor, Fluor, Brom, Nitro,
Cyan und Trifluormethyl, ausgewählt
sind. Gemäß einer
bevorzugteren Ausführungsform
sind R1, R2, R3 und R4 unabhängig aus
der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Chlor, Fluor und Brom; am
besten aus Wasserstoff, Chlor und Fluor, ausgewählt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind neuartige Verbindung gemäß der Formel
I bereitgestellt, wobei (1) mindestens entweder R1 oder
R2 an der 2-, 3- und/oder 4-Position des
Phenylrings, an dem es befestigt ist, befindlich ist und vorzugsweise
aus Chlor und Fluor, am besten aus Chlor, ausgewählt ist; und/oder (2) wobei
mindestens entweder R3 oder R4 an
der 2- und/oder 4-Position des Phenylrings, an dem es befestigt
ist, befindlich ist und vorzugsweise aus Chlor und Fluor ausgewählt ist.
In anderen bevorzugten Ausführungsformen
ist (i) R2 ein 4-Halogen oder 4-Cyan und
R4 ist 4-Nitro; oder ist (ii) R2 4-C1-C6-Alkoxy
und ist R4 4-Nitro oder ein 4-Halogen. In
diesen Ausführungsformen
sind R1 und R3 vorzugsweise
Wasserstoff.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird eine pharmazeutische Zusammensetzung bereitgestellt,
die einen pharmazeutisch akzeptablen Träger und eine oder mehrere Verbindungen
der wie oben beschriebenen Formel I beinhaltet.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Verbindungen zur
Verwendung in der Medizin gemäß Formel
III bereitgestellt:
wobei:
R
1 und R
2 unabhängig aus
der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Fluor, Chlor, Brom, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy,
Nitro, Cyan und Trifluormethyl, ausgewählt sind;
mindestens R
1 oder R
2 nicht Wasserstoff
ist; und mindestens entweder R
3 oder R
4 nicht Wasserstoff ist;
mit der Maßgabe, dass
(a)
wenn R
1 und R
3 Wasserstoff
sind und R
2 4-Brom oder 4-Chlor ist, dann
R
4 nicht 4-Chlor, 4-Fluor oder 4-Brom sein
kann;
(b) wenn R
1 und R
3 Wasserstoff
sind und R
2 4-Fluor ist, dann R
4 nicht
4-Fluor oder 4-Brom sein kann;
(c) wenn R
1 Wasserstoff
ist und R
4 2-Fluor ist, dann R
2 und
R
3 nicht 4-Fluor sein können;
(d) wenn R
1 Wasserstoff ist und R
3 4-Wasserstoff,
4-Chlor oder 4-Brom ist und R
4 2-Wasserstoff,
2-Chlor oder 2-Fluor ist, dann R
2 nicht
4-Wasserstoff, 4-Chlor,
4-Fluor oder 4-Brom sein kann; und
(e) die Verbindung nicht
(E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-fluorbenzylsulfon, (E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon,
(E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-brombenzylsulfon,
(E)-2,4-Difluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon
oder (E)-2,4-Difluorstyryl-4-brombenzylsulfon ist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
ist mindestens entweder R1 oder R2 in Formel III an der 2- oder 4-Position
des Phenylrings, an dem es befestigt ist, befindlich; und ist mindestens
entweder R3 oder R4 an
der 2- oder 4-Position
des Phenylrings, an dem es befestigt ist, befindlich.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
sind R2 und R4 in
der Formel III Wasserstoff und R1 und R3 sind an der 4-Position des Phenylrings,
an dem sie befestigt sind, befindlich. Gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform
ist entweder R1 oder R3 aus
der Gruppe, bestehend aus Chlor, Fluor, Brom und Nitro, ausgewählt.
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Es
ist auch eine pharmazeutische Zusammensetzung bereitgestellt, die
einen pharmazeutisch akzeptablen Träger und eine oder mehrere Verbindungen
der obigen Formel III beinhaltet, wobei R1,
R2, R3 und R4 wie oben für Formel III definiert sind.
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Wobei
R1 oder R2 eine
Alkyl- oder Alkoxygruppe in einer beliebigen Verbindung der Formel
I oder III ist, die Kohlenstoffkette verzweigt oder gerade sein
kann, wobei gerade bevorzugt wird. Vorzugsweise beinhalten die Alkyl-
und Alkoxygruppe C1-C3-Alkyl und C1-C4-Alkoxy, am besten Methyl
und Methoxy.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung wird die Verwendung einer Verbindung gemäß der Formel
I oder III in der Zubereitung eines Medikaments zur Behandlung einer
proliferativen Störung,
insbesondere Krebs, bereitgestellt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung wird die Verwendung einer Verbindung gemäß der Formel
I oder III in der Zubereitung eines Medikaments zur Induzierung
der Apoptose von Tumorzellen bei einem an Krebs leidenden Patienten
bereitgestellt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine Reihe von substituierten
Benzylsulfonylessigsäure-Verbindungen
mit der nachfolgenden strukturellen Formel V bereit:
wobei:
R
1 und
R
2 beide Halogen sind; oder
R
1 Wasserstoff ist und R
2 CF
3 ist;
oder ein Salz davon, vorausgesetzt,
dass die Verbindung nicht 2,4-Dichlorbenzylsulfonylessigsäure ist.
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Die
substituierten Benzylsulfonylessigsäure-Verbindungen sind als Zwischenprodukte
bei der Synthese von neuartigen (E)-Styrylbenzylsulfon-Verbindungen der
Formel I, gemäß dem nachfolgenden
Verfahren A, nützlich.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
gewisse (E)-Styrylbenzylsulfon-Derivate
verschiedene Tumorzelltypen selektiv abtöten, ohne dabei normale Zellen
abzutöten.
Ohne den Wunsch, an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen,
dass die Verbindungen den MAPK-Signalübertragungsweg beeinträchtigen,
wodurch das Wachstum und die Lebensfähigkeit der Tumorzellen beeinträchtigt werden,
Diese Inhibition des Zellwachstums steht mit der Regulierung der
ERK- und JNK-Typen von MAPK in Zusammenhang. Ohne den Wunsch, an
eine Theorie gebunden zu sein, können
die Styrylsulfone der vorliegenden Erfindung die Phosphorylierungskapazität von ERK-2
blockieren.
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Es
hat sich gezeigt, dass die Verbindungen der Erfindung die Proliferation
von Tumorzellen inhibieren, indem sie Zelltod induzieren. Die Verbindungen
sollen gegen einen weiten Bereich von Tumorarten, einschließlich der,
aber nicht begrenzt auf die Nachfolgenden, wirksam sein: Brust-,
Prostata-, Eierstock-, Lungen-, kolorektale, Gehirn- (d. h. Gliom-)
und Nierentumore. Die Verbindungen sollen auch gegen leukämische Zellen
wirksam sein. Die Verbindungen töten
in den Konzentrationen, mit denen Tumorzellen abgetötet werden,
keine normalen Zellen ab.
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Die
Verbindungen sind auch bei der Behandlung von nicht neoplastischen
proliferativen Störungen, einschließlich der,
aber nicht begrenzt auf die Nachfolgenden, nützlich: Haemangiomatosis bei
Neugeborenen, sekundärer
progressiver Multipler Sklerose, chronisch progressiver myeloder
generativer Störung,
Neurofibromatosis generalisata, Ganglioneuromatose, Keloidbildung,
Osteodystrophia deformans, proliferierender Mastopathie, Peyronie-
und Dupuytren-Krankheit, Restenose und Zirrhose.
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Die
Behandlung dieses weiten Bereichs von Tumorzellen mit den Styrylbenzylsulfon-Verbindungen der
Erfindung führt
zur Inhibition der Zellproliferation und der Induktion von apoptotischem
Zelltod. Bei Brusttumoren wird die Wirkung sowohl bei Östrogen-Rezeptor
(ER = estrogen receptor) positiven als auch bei Östrogen-Rezeptor negativen
Zellen beobachtet.
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Mit
den Verbindungen der Erfindung behandelte Tumorzellen akkumulieren
in der G2/M-Phase des Zellzyklus. Wenn die Zellen aus der G2/M-Phase
austreten, scheinen sie Apoptose zu durchlaufen. Die Behandlung
von normalen Zellen mit den Styrylsulfonen führt nicht zu Apoptose.
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Synthese von (E)-Styrylbenzylsulfonen
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Die
Styryl-Benzylsulfone sind durch cis-trans-Isomerie charakterisiert,
die aus der Anwesenheit einer oder mehrerer Doppelbindungen resultiert.
Die Verbindungen sind nach dem Cahn-Ingold-Prelog-System, den IUPAC-Empfehlungen von
1974, Abschnitt E, Stereochemie, in Nomenclature of Organic Chemistry,
John Wiley & Sons,
Inc., New York, NY, 4. Auflage, 1992, S. 127–138 benannt. Stearinverwandtschaften
um eine Doppelbindung werden als „Z" oder „E" bezeichnet.
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(E)-Styrylbenzylsulfone
werden durch Knoevenagel-Kondensation aromatischer Aldehyde mit
Benzylsulfonylessigsäuren
zubereitet. Das Verfahren ist von Reddy et al., Acta. Chim. Hung.
115: 269 (1984); Reddy of al., Sulfur Letters 13: 83 (1991); Reddy
et al., Synthesis 322 (1984); und Reddy et al., Sulfur Letters 7:
43 (1987) beschrieben worden.
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Die
(E)-Styrylbenzylsulfone können
gemäß einem
der folgenden Verfahren A oder B zubereitet werden:
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VERFAHREN
A
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Eine
Benzylthioessigsäure
V wird durch die Reaktion von Natriumthioglycollat und einem Benzylchlorid
IV gebildet. Die Benzylthioessigsäure V wird mit 30%igem Wasserstoffperoxid
oxidiert, so dass eine entsprechende Benzylsulfonylessigsäure VI erhalten
wird. Die Kondensation von VI mit einem aromatischen Aldehyd VII über eine
Knoevenagel-Reaktion in der Anwesenheit von Benzylamin und Eisessig
erbringt das (E)-Styrylbenzylsulfon I, II oder III.
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VERFAHREN
B
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Eine
Benzylthioessigsäure
V wird durch die Reaktion des richtigen Natriumbenzylthiolats VIII
mit Chloressigsäure
gebildet. Die Oxidation von V zu der entsprechenden Benzylsulfonylessigsäure VI und
der anschließenden
Knoevenagel-Kondensation mit Aldehyd VII wird so wie in Verfahren
A durchgeführt.
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Substituierte
Benzylsulfonylessigsäure-Verbindungen
Va, Vb, Vc und Vd gemäß Formel
V wurden durch das Eingehen lassen einer Reaktion zwischen dem entsprechenden
Benzylchlorid und der Thioglykolsäure in basischen Bedingungen
(Verfahren A) zubereitet. Diese Verbindungen sind neuartige Zwischenprodukte.
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Die
(E)-Styrylbenzylsulfone können
mit einer chemischen Gruppe in ein Derivat überführt werden, um die Paarung
an ein Trägermolekül zwecks
Erzeugung von Antikörpern
gegen die Styrylsulfone zu ermöglichen. Geeignete
derivatisierende chemische Reaktionen sind dem Fachmann wohl bekannt.
Vorzugsweise beinhaltet das Derivat ein Carbonsäure-Derivat. Der Träger kann ein beliebiges Molekül beinhalten,
das groß genug ist,
um in einem geeigneten Wirtstier eine Immunantwort auszulösen. Ein
derartiger bevorzugter Träger
ist das Keyhole-Limpet-Hämocyanin
(KLH).
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Therapeutische
Verabreichung
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Die
(E)-Styrylbenzylsulfone der Erfindung können in Form einer pharmazeutischen
Zusammensetzung in Verbindung mit einem pharmazeutisch akzeptablen
Träger
verabreicht werden. Der aktive Inhaltsstoff in derartigen Formulierungen
kann von 0,1 bis 99,99 Gewichtsprozent beinhalten. Mit „pharmazeutisch
akzeptablem Träger" ist jeder beliebige
Träger,
jedes Verdünnungs-
oder Bindemittel gemeint, der/das mit den anderen Inhaltsstoffen
der Formulierung kompatibel und für den Empfänger nicht schädlich ist.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
Einzelwesen (Säugetieren,
einschließlich
Tieren und Menschen), die an Krebs leiden, verabreicht werden. Die
Verbindungen sind auch bei der Behandlung von nicht neoplastischen
proliferativen Störungen,
das heißt,
proliferativen Störungen,
die durch gutartige Anzeichen charakterisiert sind, nützlich.
Derartige Störungen
können
auch als „cytoproliferativ" oder „hyperproliferativ" bekannt sein, wobei
die Zellen von dem Körper
mit einer atypisch erhöhten
Geschwindigkeit hergestellt werden. Derartige Störungen umfassen, begrenzen
sich aber nicht auf Folgende: Haemangiomatosis bei Neugeborenen,
sekundäre
progressive Multiple Sklerose, chronisch progressive myelode generative
Störung,
Neurofibromatosis generalisata, Ganglioneuromatose, Keloidbildung,
Osteodystrophia deformans, proliferierende Mastopathie, Peyronie-
und Dupuytren-Krankheit, Restenose und Zirrhose.
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Die
Verbindungen können
auf jede beliebige Art verabreicht werden, einschließlich oraler
und parenteraler Verabreichung. Parenterale Verabreichung umfasst
zum Beispiel die intravenöse,
intramuskuläre,
intraarterielle, intraperitoneale, intranasale, rektale, intravaginale,
topische oder subkutane Verabreichung. Das aktive Agens wird vorzugsweise
mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger, der auf der Basis der
ausgewählten
Art der Verabreichung und der standardmäßigen pharmazeutischen Praxis
ausgewählt
ist, verabreicht.
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Das
aktive Agens kann in Dosierungsformen gemäß der standardmäßigen Praxis
auf dem Gebiet von pharmazeutischen Zubereitungen formuliert werden.
Siehe Gennaro Alphonso, Hrsg., Remington's Pharmaceutical Sciences, 18. Ausg.,
(1990) Mack Publishing Co., Easton, PA. Geeignete Dosierungsformen
können
zum Beispiel Tabletten, Kapseln, Lösungen, parenterale Lösungen,
Pastillen, Zäpfchen
oder Suspensionen beinhalten.
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Für die parenterale
Verabreichung kann das aktive Agens mit einem geeigneten Träger oder
Verdünnungsmittel
wie etwa Wasser, einem Öl
(insbesondere einem Pflanzenöl),
Ethanol, Salzlösung,
wässriger
Dextrose- (Glukose-) und verwandten Zuckerlösungen, Glycerol oder einem
Glykol wie etwa Propylenglykol oder Polyethylenglykol gemischt werden.
Lösungen
für die
parenterale Verabreichung enthalten vorzugsweise ein wasserlösliches
Salz des aktiven Agens. Stabilisierungsagenzien, Antioxidationsagenzien
und Konservierungsmittel können
ebenfalls hinzugegeben werden. Geeignete Antioxidationsagenzien
umfassen Sulfit, Ascorbinsäure,
Zitronensäure
und deren Salze und Natrium-EDTA. Geeignete Konservierungsmittel
umfassen Benzalkoniumchlorid, Methyl- oder Propylparaben und Chlorbutanol.
Die Zusammensetzung für
die parenterale Verabreichung kann die Form einer wässrigen
oder nicht wässrigen
Lösung,
einer Dispersion, Suspension oder Emulsion annehmen.
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Für die orale
Verabreichung kann das aktive Agens mit einem oder mehreren festen
inaktiven Inhaltsstoffen für
die Zubereitung von Tabletten, Kapseln, Pillen, Pulvern, Körnchen oder
anderen geeigneten oralen Dosierungsformen kombiniert werden. Das
aktive Agens kann zum Beispiel mit zumindest einem Bindemittel, wie
etwa Füllmitteln,
Bindern, Feuchthaltemitteln, desintegrierenden Agenzien, Lösungs-Verzögerungsmitteln, Absorptionsbeschleunigern,
Benetzungsagenzien, Absorptionsmitteln oder Schmiermitteln kombiniert
werden. Das aktive Agens kann gemäß einer Tabletten-Ausführungsform
mit Carboxymethylcellulosecalcium, Magnesiumstearat, Mannitol und
Stärke kombiniert
und dann durch herkömmliche
Tablettierungsverfahren in Tabletten geformt werden.
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Die
spezifische Dosis der Verbindung gemäß der Erfindung zum Erzielen
von therapeutischem Nutzen wird natürlich von den besonderen Umständen des
individuellen Patienten bestimmt, einschließlich der Größe, des
Gewichts, des Alters und des Geschlechts des Patienten, der Art
und des Stadiums der Krankheit, der Aggressivität der Krankheit sowie der Art
der Verabreichung. Eine tägliche
Dosierung von 0,05 bis 50 mg/kg/Tag kann zum Beispiel eingesetzt
werden. Es werden ebenfalls höhere
oder niedrigere Dosen in Erwägung
gezogen.
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Beispiele
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Allgemeine Verfahrensweise
für die
Synthese von (E)-Styrylbenzylsulfonen
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Teil
A. Einer Lösung
von (8 g, 0,2 mol) Natriumhydroxid in Methanol (200 ml) wird langsam
Thioglykolsäure
(0,1 mol) zugegeben und das gebildete Präzipitat wird durch das Umrühren des
Inhaltes des Kolbens aufgelöst.
Dann wird ein angemessen substituiertes oder nicht substituiertes
Benzylchlorid (0,1 mol) schrittweise hinzugegeben und das Reaktionsgemisch
wird 2–3
Stunden lang refluxiert. Der abgekühlte Inhalt wird auf zerkleinertes
Eis gegossen und mit verdünnter
Salzsäure
(200 ml) neutralisiert. Die resultierende entsprechende Benzylthioessigsäure (0,1
mol) wird mit 30 % Wasserstoffperoxid (0,12 mol) in Eisessig (125
ml) durch Refluxieren über
1 Stunde einer Oxidierung unterzogen. Der Inhalt wird abgekühlt und
auf zerkleinertes Eis gegossen. Der abgesonderte Feststoff wird
aus heißem
Wasser rekristallisiert, um die entsprechende reine Benzylsulfonylessigsäure zu ergeben.
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Teil
B. Eine Mischung der Benzylsulfonylessigsäure (10 mmol), eines angemessen
substituierten oder nicht substituierten aromatischen Aldehyds (10
mmol) und Benzylamins (200 μl)
in Eisessig (12 ml) wird 2–3 Stunden
lang refluxiert. Der Inhalt wird abgekühlt und mit kaltem Ether (50
ml) behandelt. Jegliches nach außen präzipitierte Produkt wird durch
Filtration abgesondert. Das Filtrat wird mit mehr Ether verdünnt und
nacheinander mit einer gesättigten
Lösung
aus Natriumhydrogencarbonat (20 ml), Natriumsulfit (20 ml), verdünnter Salzsäure (20
ml) und schließlich
mit Wasser (35 ml) gewaschen. Das Verdampfen der getrockneten etherischen
Schicht ergibt Styrylbenzylsulfone als Feststoff.
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In
jedem der nachfolgenden Beispiele wurde die substituierte Benzylsulfonylessigsäure gemäß Teil A der
allgemeinen Verfahrensweise hergestellt. Alle Styrylbenzylsulfon-Verbindungen
wurden aus 2-Propanol rekristallisiert und die Reinheit wurde durch
Dünnschichtchromatographie überprüft.
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Beispiel 1
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(E)-4-Fluorstyryl-4-trifluormethylbenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 4-Trifluorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 166–168 °C, wurde mit einem 82%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 2
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(E)-4-Chlorstyryl-4-trifluormethylbenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 4-Trifluorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4- Chlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 164–168 °C, wurde mit einem 88%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 3
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(E)-4-Bromstyryl-4-trifluormethylbenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 4-Trifluormethylbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Brombenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 181–183 °C, wurde mit einem 85%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 4
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(E)-4-Fluorstyryl-2,4-dichlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 2,4-Dichlorbenzylsulfonylsäure
(10 mmol) und 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 146–148 °C, wurde mit einem 78%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 5
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(E)-4-Chlorstyryl-2,4-dichlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 2,4-Dichlorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Chlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindng, Schmelzpunkt 148–149 °C, wurde mit einem 84%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 6
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(E)-4-Fluorstyryl-3,4-dichlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 3,4-Dichlorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 120–122 °C, wurde mit einem 82%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 7
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(E)-4-Chlorstyryl-3,4-dichlorbenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 3,4-Dichlorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Chlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 149–151 °C, wurde mit einem 86%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 8
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(E)-4-Bromstyryl-3,4-dichlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 3,4-Dichlorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Brombenzaldehyd (10
mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 154–155 °C, wurde mit einem 84%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 9
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(E)-4-Fluorstyryl-4-nitrobenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Nitrobenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 160–161 °C, wurde mit einem 76%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 10
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(E)-4-Fluorstyryl-4-cyanbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Cyanbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 150–151 °C, wurde mit einem 82%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 11
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(E)-4-Chlorstyryl-4-cyanbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Cyanfluorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Chlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 173–177 °C, wurde mit einem 86%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 12
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(E)-4-Bromstyryl-4-cyanbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Cyanbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Brombenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 183–184 °C, wurde mit einem 77%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 13
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(E)-3,4-Difluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 3,4-Difluorbenzaldehyd
wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen. Die Titelverbindung,
Schmelzpunkt 204–205 °C, wurde
mit einem 73%igen Ertrag erhalten.
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Beispiel 14
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(E)-3-Chlor-4-fluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 3-Chlor-4-Fluorbenzaldehyd
wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen. Die Titelverbindung,
Schmelzpunkt 181–183 °C, wurde mit
einem 78%igen Ertrag erhalten.
-
Beispiel 15
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(E)-2-Chlor-4-fluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 2-Chlor-4-Fluorbenzaldehyd
wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen. Die Titelverbindung,
Schmelzpunkt 149–150 °C, wurde mit
einem 68%igen Ertrag erhalten.
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Beispiel 16 – Technische
Informationen
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(E)-2,4-Dichlorstyryl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 2,4-Dichlorbenzaldehyd
wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen. Die Titelverbindung,
Schmelzpunkt 164–165 °C, wurde
mit einem 78%igen Ertrag erhalten.
-
Beispiel 17
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(E)-3,4-DichlorstyryHl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 3,4-Dichlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 170–171 °C, wurde mit einem 73%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 18
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(E)-2,3-Dichlorstyryl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 2,3-Dichlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 170–171 °C, wurde mit einem 72%igen Ertrag
erhalten.
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Beispiel 19 – Technische
Informationen
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(E)-4-Fluorstyryl-4-iodbenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 4-Iodbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 171–173 °C, wurde mit einem 98%igen Ertrag
erhalten. (1HNMR, CDCl3) d 4,27 (s, CH2), 6,60 (d, = CH, J = 15,7
Hz), 7,18–7,80 (m,
9H, Aroma + = CH).
-
Beispiel 20 – Technische
Informationen
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(E)-4-Iodstyryl-4-fluorbenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 4-Fluorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und Iodbenzaldehyd (10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise,
Teil B, unterzogen. Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 168–170 °C, wurde mit
einem 58%igen Ertrag erhalten.
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Beispiel 21 – Technische
Informationen
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(E)-4-Iodstyryl-4-chlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Iodbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 181–182 °C, wurde mit einem 70%igen Ertrag
erhalten. (1HNMR, CDCl3) d 4,27 (s, CH2), 6,60 (d, _ CH, J = 15,7
Hz), 7,18–7,80 (m,
9H, Aroma + = CH).
-
Beispiel 22 – Technische
Informationen
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(E)-4-Iodstyryl-4-brombenzylsulfon
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Eine
Lösung
von 4-Brombenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und Iodbenzaldehyd (10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise,
Teil B, unterzogen. Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 201–203 °C, wurde mit
einem 71%igen Ertrag erhalten.
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Beispiel 23 – Technische
Informationen
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(E)-4-Chlorstyryl-4-iodbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Iodbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Chlorbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 200–202 °C, wurde mit einem 86%igen Ertrag
erhalten. (1HNMR, CDCl3) d 4,27 (s, CH2), 6,60 (d, = CH, J = 15,7
Hz), 7,18–7,80 (m,
9H, Aroma + = CH).
-
Beispiel 24 – Technische
Informationen
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(E)-4-Bromstyryl-4-iodbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Iodbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Brombenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 217–219 °C, wurde mit einem 88%igen Ertrag
erhalten.
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BeispielH 25 – Technische
Informationen
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(E)-2-Nitrostyryl-4-iodbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Iodbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 2-Nitrobenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 227–229 °C, wurde mit einem 62%igen Ertrag
erhalten.
-
Beispiel 26 – Technische
Informationen
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(E)-4-Nitrostyryl-4-iodbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Iodbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol) und 4-Nitrobenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 227–228 °C, wurde mit einem 62%igen Ertrag
erhalten.
-
Beispiel 27 – Technische
Informationen
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(E)-4-Iodstyryl-4-methoxybenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 4-Methoxybenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und Iodbenzaldehyd
(10 mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 201–203 °C, wurde mit einem 56%igen Ertrag
erhalten.
-
Beispiel 28 – Technische
Informationen
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(E)-4-Iodstyryl-2,4-dichlorbenzylsulfon
-
Eine
Lösung
von 2,4-Dichlorbenzylsulfonylessigsäure (10 mmol) und 4-Iodbenzaldehyd (10
mmol) wurde der allgemeinen Verfahrensweise, Teil B, unterzogen.
Die Titelverbindung, Schmelzpunkt 181-182 °C, wurde mit einem 60%igen Ertrag
erhalten.
-
Die
folgenden zusätzlichen
Verbindungen in Tabelle 1 wurden gemäß denselben synthetischen Verfahren
zubereitet (S. P. = Schmelzpunkt):
-
-
-
Wirkung von (E)-Styrylbenzylsulfonen
auf Brust- und Prostata-Tumorzelllinien
-
A. Zellen
-
Die
Wirkung der (E)-Styrylbenzylsulfone auf normale Fibroplasten und
auf Tumorzellen mit Ursprung in Brust- und Prostata wurde unter
Verwendung der folgenden Zelllinien untersucht: Brusttumorzelllinien MCF-7
und BT-20, Prostatatumorzelllinie DU-145, kolorektale Karzinomazelllinie
DLD-1, Zelllinie von H157 mit nicht kleinzelligem Lungenkarzinom
und NIH/3T3 und HFL Zellen. MCF-7 reagiert auf Östrogen, während BT-20 eine Zelllinie
ist, die nicht auf Östrogen
reagiert. NIH/3T3- und HFL sind normale murine bzw. humane Fibroplasten.
MCF-7, BT-20, DLD-1 und H157 wurden in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) gezüchtet, das
10 %, mit Penizillin und Streptomyzin supplementiertes fötales Rinderserum
enthält.
DU145 wurde in RPMI mit 10 %, Penizillin und Streptomyzin enthaltendem
fötalem
Rinderserum kultiviert. NIH3T3- und HFL-Zellen wurden in DMEM gezüchtet, das
10 %, mit Penizillin und Streptomyzin supplementiertes Kalbsserum
enthielt.
-
Alle
Zellkulturen wurden bei 37 °C
in einer befeuchteten Atmosphäre
von 5 % CO2 gehalten.
-
B. Behandlung mit (E)-Styrylsulfonen
und Lebensfähigkeits-Assay
-
Die
Zellen wurden mit einer Testverbindung mit einer Konzentration von
2,5 mM behandelt, und die Lebensfähigkeit der Zellen wurde nach
96 Stunden durch das Trypanblau-Ausschluss-Verfahren bestimmt. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 angegeben. Die Aktivität für jede Verbindung ist als ein
Bereich von Zellen induziertem Tod (% Tod) beschrieben, wobei die
niedrigste Aktivität
im Bereich von 5–10
% und die höchste über 80 liegt.
-
Die
normalen Zellen HFL und NIH 3T3 wurden mit den gleichen Verbindungen
in Tabelle 2 unter den gleichen Konzentrations- und Zeitbedingungen
behandelt. Die normalen Zellen zeigten 5 Wachstumsinhibition auf,
aber keinen nennenswerten Zelltod.
-
Tabelle
2 Wirkung
von (E)-Styrylbenzylsulfonen auf Tumorzellen
-
-
-
-
Zelltot:
-
- 0 % = –
- 5–10
%: = +
- 5–10
%: = +
- 40–50:
% = +++
- 50–60:
% = ++++
- über
80: % = +++++
- ND = nicht durchgeführt
-
Beispiel 68
-
Paarung des (E)-4-Fluorstyryl-4-chlorbenzylsulfons
mit dem Keyhole-Limpet-Hämocyanin
-
Ein
Carbonsäure-Derivat
von (E)-4-Fluorstyryl-4-chlorbenzylsulfon wurde synthetisiert, indem
4-Chlorbenzylsulfonylessigsäure
(10 mmol), 4-Fluorbenzaldehyd
(10 mmol), Eisessig (15 ml) und Piperidin (0,5 ml) bei Raumtemperatur
(22 °C)
5 Stunden lang über
einem Magnetrührer
gemischt wurden. Die Mischung wurde dann mit Ether verdünnt und
die ätherische
Schicht wurde mit Wasser gewaschen. Die Verdampfung der ätherischen
Schicht ergab ein halbfestes Material, das bei der Behandlung mit
2-Propanol einen weißen
Feststoff ergab. Die Rekristallisierung mit 2-Propanol ergab 2-(4-Chlorbenzylsulfonyl)-3-(4-fluorphenyl)-Propensäure als
weiße
Kristalle, (Ertrag 32 %), S. P. 111–112 °C.
-
Das
oben erwähnte
Carbonsäure-Derivat
(10 mM) wurde durch die Behandlung mit 10 mM 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid
(EDC) und 10 mM N-Hydroxysuccinamid (NHS) und dem anschließenden Quervernetzen
mit KLH durch das Mischen mit 1 ml einer KLH-Wasserlösung, die 500
mg KLH enthält,
zu einem aktiven Ester gemacht. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur
5–6 Stunden lang
gerührt.
Der KLH-Paarling wurde dann durch das Passieren der Mischung durch
eine Größenausschluss-Säule (PD
10, Pharmacia) getrennt. Der Paarling wurde dann für das Injizieren
von Kaninchen verwendet, um Antikörper zu erzeugen.