-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft Nonansäurederivate, deren Synthese
und deren Verwendung als αv-Integrinrezeptorantagonisten.
Speziell sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung Antagonisten
der Integrinrezeptoren αvβ3, αvβ5 und von αv-Integrinrezeptoren,
die mit anderen β-Untereinheiten
assoziiert sind, und sie eignen sich zur Inhibierung von Knochenresorption,
zur Behandlung und Prävention
von Osteoporose und zur Inhibierung von vaskulärer Restenose, diabetischer
Retinopathie, Makuladegeneration, Angiogenese, Atherosklerose, Entzündung, entzündlicher
Arthritis, Viruserkrankung, Krebs und metastatischem Tumorwachstum.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Man
nimmt an, dass eine große
Vielfalt an Erkrankungsstadien und -zuständen durch die Wirkung auf Integrinrezeptoren
vermittelt werden kann und dass Integrinrezeptorantagonisten eine
geeignete Klasse von Arzneistoffen darstellen. Integrinrezeptoren
sind heterodimere Transmembranrezeptoren, durch die sich Zellen
an extrazelluläre
Matrizen und andere Zellen binden und damit kommunizieren. (Siehe
S.B. Rodan und G.A. Rodan, "Integrin
Function In Osteoclasts",
Journal of Endocrinology, 154, S47–S56 (1997), das hierin durch
Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist).
-
In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eignen sich die Verbindungen
hierin zur Inhibierung von Knochenresorption. Die Knochenresorption
wird durch die Wirkung von als Osteoklasten bekannten Zellen vermittelt.
Osteoklasten sind große
multinukleäre
Zellen mit einem Durchmesser von bis zu etwa 400 mm, die mineralisiertes
Gewebe, hauptsächlich
Calciumcarbonat und Calciumphosphat, in Wirbeltieren resorbieren. Osteoklasten
sind aktiv bewegliche Zellen, die entlang der Knochenoberfläche wandern
und sich an Knochen binden können,
notwendige Säuren
und Proteasen absondern und dadurch die wirkliche Resorption von
mineralisiertem Gewebe aus dem Knochen herbeiführen. Insbesondere nimmt man
an, dass Osteoklasten in wenigstens zwei physiologischen Zuständen existieren,
nämlich
im sekretorischen Zustand und im wandernden oder beweglichen Zustand.
Im sekretorischen Zustand sind Osteoklasten flach, sie binden sich über eine
feste Bindungszone (Verschmelzungszone) an die Knochenmatrix, werden
stark polarisiert, bilden einen gekräuselten Rand und sondern Lysosomalenzyme
und Protonen ab, um Knochen zu resorbieren. Die Haftung von Osteoklasten
an Knochenoberflächen
ist ein wichtiger erster Schritt bei der Knochenresorption. Im wandernden oder
beweglichen Zustand wandern die Osteoklasten über die Knochenmatrix und nehmen
an der Resorption solange nicht teil, bis sie sich wieder an den
Knochen binden.
-
Integrine
sind bei der Osteoklastenbindung, -aktivierung und -wanderung beteiligt.
Das häufigste
Integrin auf Osteoklasten, z.B. auf Osteoklasten von Ratten, Hühnern, Mäusen und
Menschen, ist ein als αvβ3 bekannter
Integrinrezeptor, von dem angenommen wird, dass er im Knochen mit
Matrixproteinen wechselwirkt, welche die RGD-Sequenz enthalten. αvβ3-Antikörper blockieren
die Knochenresorption in vitro, was zeigt, dass dieses Integrin
eine Schlüsselrolle
bei dem Resorptionsverfahren spielt. Es gibt immer mehr Gründe, die dafür sprechen,
dass αvβ3-Liganden
wirksam zur Inhibierung von osteoklastenvermittelter Knochenresorption in
vivo bei Säugern
verwendet werden können.
-
Die
Knochenerkrankungen, die derzeit am stärksten im öffentlichen Interesse stehen,
sind Osteoporose, Hyperkalzämie
durch Malignität,
Osteopenie aufgrund von Knochenmetastasen, periodontale Erkrankung,
Hyperparathyreoidismus, periartikuläre Erosionen bei rheumatoider
Arthritis, Paget-Krankheit, durch Immobilisierung hervorgerufene
Osteopenie und durch Glukokortikoid induzierte Osteoporose. Alle
diese Zustände
sind durch Knochenschwund gekennzeichnet, welcher von einem Ungleichgewicht
zwischen Knochenresorption, d.h. Knochenabbau, und Knochenbildung
herrührt,
das sich im Verlauf des Lebens mit einer Rate von durchschnittlich
etwa 14% pro Jahr fortsetzt. Die Knochen-Turnover-Rate ist jedoch
von Ort zu Ort verschieden; zum Beispiel ist sie im Trabekelknochen
der Wirbel und im Alveolarknochen im Kiefer höher als in den Kortizes der
Langknochen. Das Potential für
Knochenschwund steht in direkter Beziehung mit dem Turnover und
kann sich in den Wirbeln unmittelbar nach der Menopause auf über 5% pro
Jahr summieren, ein Zustand, der zu erhöhtem Bruchrisiko führt.
-
Es
gibt in den Vereinigten Staaten derzeit etwa 20 Millionen Personen
mit nachweisbaren Wirbelfrakturen aufgrund von Osteoporose. Zusätzlich gibt
es etwa 250000 Hüftfrakturen
pro Jahr, die der Osteoporose zuzuschreiben sind. Diese klinische
Situation ist verbunden mit einer 12%igen Sterberate innerhalb der
ersten zwei Jahre, wobei 30% der Patienten nach der Fraktur eine
Pflegeheimbetreuung benötigen.
-
Personen,
die an allen oben aufgeführten
Zuständen
leiden, würden
von der Behandlung mit Mitteln, welche die Knochenresorption inhibieren,
einen Nutzen ziehen.
-
Ferner
erwiesen sich αvβ3-Liganden
bei der Behandlung und/oder Inhibierung von Restenose (d.h. dem
erneuten Auftreten von Stenose nach einer Korrekturoperation an
der Herzklappe), Atherosklerose, diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration
und Angiogenese (d.h. der Bildung neuer Blutgefäße) und bei der Inhibierung
einer Viruserkrankung als geeignet. Darüber hinaus wurde postuliert,
dass das Tumorwachstum von einer ausreichenden Biutzufuhr abhängig ist,
die wiederum vom Wachstum neuer Gefäße in den Tumor abhängt; daher
kann die Inhibierung der Angiogenese in Tiermodellen eine Tumorregression
bewirken. (Siehe Harrison's
Principles of Internal Medicine, 12. Aufl., 1991, das in seiner
Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist). αvβ3-Antagonisten,
die die Angiogenese inhibieren, können daher bei der Behandlung
von Krebs durch Inhibierung von Tumorwachstum geeignet sein. (Siehe
z.B. Brooks et al, Cell, 79:1157–1164 (1994), das in seiner
Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist).
-
Es
wurden auch Beweise vorgelegt, die darauf schließen lassen, dass die Angiogenese
ein zentraler Faktor bei der Initiierung und Persistenz einer arthritischen
Erkrankung ist und dass das Gefäßintegrin αvβ3 ein bevorzugtes
Ziel bei der entzündlichen
Arthritis ist. Daher können αvβ3-Antagonisten,
die die Angiogenese inhibieren, einen neuen therapeutischen Weg
zur Behandlung einer arthritischen Erkrankung, wie z.B. rheumatoider
Arthritis, darstellen (siehe C.M. Storgard et al., "Decreased angiogenesis
and arthritic disease in rabbits treated with an αvβ3 antagonist", J. Clin. Invest.,
103:47–54
(1999), das hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen
ist).
-
Darüber hinaus
können
die Verbindungen dieser Erfindung durch Wirkung als Antagonisten
des Integrinrezeptors αvβ5 auch die
Neovaskularisierung inhibieren. Es wurde gezeigt, dass ein monoklonaler
Antikörper
für αvβ5 die VEGF-induzierte
Angiogenese in der Kaninchen-Kornea und dem Hühner-Chorioallontorismembran-Modell induziert
(siehe M.C. Friedlander et al., Science 270, 1500–1502 (1995),
das in seiner Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist).
Daher eignen sich Verbindungen, welche αvβ5 antagonisieren, zur Behandlung
und Prävention
von Makuladegeneration, diabetischer Retinopathie, Viruserkrankung,
Krebs und metastatischem Tumorwachstum.
-
Zusätzlich können die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung die Angiogenese und Entzündung inhibieren,
indem sie als Antagonist von αv-Integrinrezeptoren,
die mit anderen β-Untereinheiten assoziiert
sind, wie z.B. αvβ6 und αvβ8, wirken
(siehe zum Beispiel Melpo Christofidou-Solomidou et al., "Expression and Function of Endothelial
Cell αv
Integrin Receptors in Wound-Induced Human Angiogenesis in Human Skin/SCID
Mice Chimeras",
American Journal of Pathology, 151: 975–983 (1997), und Xiao-Zhu Huang
et al., "Inactivation
of the Integrin β6
Subunit Gene Reveals a Role of Epithelial Integrins in Regulating
Inflammation in the Lungs and Skin, "Journal of Cell Biology, 133: 921–928, die
in ihrer Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind).
-
Zusätzlich können bestimmte
Verbindungen dieser Erfindung sowohl die αvβ3- als auch die αvβ5-Rezeptoren antagonisieren.
Diese Verbindungen, die als "duale αvβ3/αvβ5-Antagonisten" bezeichnet werden, eignen
sich zur Inhibierung von Knochenresorption, zur Behandlung und Prävention
von Osteoporose und zur Inhibierung von vaskulärer Restenose, diabetischer
Retinopathie, Makuladegeneration, Angiogenese, Atherosklerose, Entzündung, Krebs
und metastatischem Tumorwachstum.
-
Peptidyl-
sowie peptidomimetische Antagonisten des αvβ3-Integrinrezeptors wurden sowohl
in der wissenschaftlichen als auch in der Patentliteratur beschrieben.
Zum Beispiel wird verwiesen auf W.J. Hoekstra und B.L. Poulter,
Curr. Med. Chem. 5: 195–204
(1998) und die darin zitierte Literatur;
WO 95/32710 ;
WO 95/37655 ;
WO 97/01540 ;
WO 97/37655 ;
WO 98/08840 ;
WO 98/18460 ;
WO 98/18461 ;
WO 98/25892 ;
WO 98/31359 ;
WO 98/30542 ;
WO 99/15506 ;
WO 99/15507 ;
WO 99/31061 ;
WO 00/06169 ;
EP 853084 ;
EP 854140 ;
EP 854145 ;
US-Patent Nr. 5780426 und
US-Patent Nr. 6048861 . Einen
Hinweis auf die Fähigkeit
von αvβ3-Integrinrezeptorantagonisten
zur Prävention
von Knochenresorption in vitro und in vivo wurde vorgelegt (siehe V.W.
Engleman et al., "A
Peptidomimetic Antagonist of the αvβ3 Integrin
Inhibits Bone Resorption In Vitro and Prevents Osteoporosis In Vivo," J. Clin. Invest.
99: 2284–2292
(1997); S.B. Rodan et al., "A
High Affinity Non-Peptide αvβ3 Ligand
Inhibits Osteoclast Activity In Vitro and In Vivo," J. Bone Miner. Res.
11: S289 (1996); J.F. Gourvest et al., "Prevention of OVX-Induced Bone Loss
With a Non-peptidic Ligand of the αvβ3 Vitronectin Receptor," Bone 23: S612 (1998);
M.W. Lark et al., "An
Orally Active Vitronectin Receptor αvβ3 Antagonist Prevents Bone Resorption
In Vitro and In Vivo in the Ovariectomized Rat," Bone 23: S219 (1998)).
-
Der αvβ3-Integrinrezeptor
erkennt die Arg-Gly-Asp-(RGD)-Tripeptidsequenz in ihrer zugehörigen Matrix
und in ihren zugehörigen
Zelloberflächenglycoproteinen
(siehe J. Samanen et al., "Vascular
Indications for Integrin αv
Antagonists," Curr.
Pharmaceut. Design 3: 545–584
(1997)). Ein Benzazepinkern wurde neben anderen von Genentech und
SmithKline Beecham als in der Konformation eingeschränktes Gly-Asp-Mimetikum zur
Elaborierung von nichtpeptidischen αvβ3-Integrinrezeptorantagonisten,
die am N-Terminus
mit heterocyclischen Arginin-Mimetika substituiert sind, eingesetzt
(siehe R.M. Keenan et al., "Discovery
of Potent Nonpeptide Vitronectin Receptor (αvβ3) Antagonists," J. Med. Chem. 40:
2289–2292
(1997); R.M. Keenan et al., "Benzimidazole
Derivatives As Arginine Mimetics in 1,4-Benzodiazepine Nonpeptide
Vitronectin Receptor (αvβ3) Antagonists," Bioorg. Med. Chem.
Lett. 8: 3165–3170
(1998); und R.M. Keenan et al., "Discovery
of an Imidazopyridine-Containing 1,4-Benzodiazepine Nonpeptide Vitronectin
Receptor (αvβ3) Antagonist
With Efficacy in a Restenosis Model," Bioorg. Med. Chem. Lett. 8: 3171–3176 (1998).
An SmithKline Beecham übertragene Patente,
die solche Benzazepin- sowie verwandte Benzodiazepin- und Benzocyclohepten-αvβ3-Integrinrezeptorantagonisten
offenbaren, sind u.a.
WO 96/00574 ,
WO 96/00730 ,
WO 96/06087 ,
WO 96/26190 ,
WO 97/24119 ,
WO 97/24122 ,
WO 97/24124 ,
WO 98/15278 ,
WO 99/05107 ,
WO 99/06049 ,
WO 99/15170 und
WO 99/15178 , und an Genetech übertragene
Patente sind u.a.
WO 97/34865 .
Der Dibenzocyclohepten- sowie der Dibenzoxazipin-Kern wurden auch
als Gly-Asp-Mimetikum eingesetzt, um αvβ3-Antagonisten zu ergeben (siehe
WO 97/01540 ,
WO 98/30542 ,
WO 99/11626 und
WO 99/15508 , alle übertragen an SmithKline Beecham).
-
-
Es
bleibt jedoch noch immer ein Bedarf an kleinmolekularen nichtpeptidischen
selektiven αv-Integrinrezeptorantagonisten,
die eine verbesserte Wirksamkeit, eine bessere Pharmakodynamik und
verbesserte pharmakokinetische Eigenschaften aufweisen, wie z.B.
orale Bioverfügbarkeit
und Wirkungsdauer, verglichen mit bereits beschriebenen Verbindungen.
Solche Verbindungen würden
eine Verbesserung bei der Behandlung, Prävention oder Unterdrückung von
verschiedenen Pathologien ergeben, die oben aufgezählt wurden und
die durch αv-Integrinrezeptorbindung-
und -zelladhäsion
und -aktivierung vermittelt werden.
-
In
US-Patent Nr. 6048861 (11.
April 2000) offenbarten wir unter anderem eine Reihe von 3-substituierten nichtanionischen
Säurederivaten,
die wirksame αvβ3-Integrinrezeptorantagonisten
sind. In der vorliegenden Erfindung beschreiben wir analoge Alkansäurederivate,
die in der C-S-Position der aliphatischen Kette mit einer Sauerstoff-Funktionalität, nämlich Keto,
substituiert sind und an C-3 mit einer gegebenenfalls substituierten
Arylgruppe substituiert sind. Verglichen mit den Stammverbindungen
sind die an der Kette oxygenierten Verbindungen der vorliegenden
Erfindung weniger hydrophob, sie weisen eine verringerte Bindung
an Plasmaproteine auf und weisen bessere pharmakokinetische und/oder
pharmakodynamische Eigenschaften in vivo auf.
-
Es
ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neue nichtanionische
Säurederivate,
die an der C-5-Position
der aliphatischen Kette oxygeniert sind, zur Verfügung zu
stellen, die sich als αv-Integrinrezeptorantagonisten
eignen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, neue nichtanionische
Säurederivate,
die an der C-5-Position der aliphatischen Kette oxygeniert sind,
zur Verfügung
zu stellen, die sich als αvβ3-Rezeptorantagonisten
eignen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, neue nichtanionische
Säurederivate,
die an der C-S-Position der aliphatischen Kette oxygeniert sind,
zur Verfügung
zu stellen, die sich als αvβ5-Rezeptorantagonisten
eignen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, neue nichtanionische
Säurederivate,
die an der C-S-Position der aliphatischen Kette oxygeniert sind,
zur Verfügung
zu stellen, die sich als duale αvβ3/αvβ5-Rezeptorantagonisten
eignen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, pharmazeutische
Zusammensetzungen zur Verfügung
zu stellen, die Integrinrezeptorantagonisten enthalten.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur
Herstellung der pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung zur Verfügung
zu stellen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur
Herbeiführung
einer integrinrezeptorantagonisierenden Wirkung in einem Säuger, der
diese benötigt,
durch Verabreichung der Verbindungen und pharmazeutischen Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verbindungen und
pharmazeutische Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die sich zur
Inhibierung von Knochenresorption, Restenose, Atherosklerose, Entzündung, entzündlicher
Arthritis, Viruserkrankung, diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration, Angiogenese,
Krebs und metastatischem Tumorwachstum eignen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verbindungen und
pharmazeutische Zusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die zur Behandlung
von Osteoporose geeignet sind.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur
Inhibierung von Knochenresorption, Restenose, Atherosklerose, Entzündung, entzündlicher
Arthritis, Viruserkrankung, diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration,
Angiogenese, Krebs und metastatischem Tumorwachstum zur Verfügung zu
stellen.
-
Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur
Behandlung von Osteoporose zur Verfügung zu stellen.
-
Diese
und andere Ziele werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung
leicht ersichtlich sein.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen, wie sie in Anspruch
1 beschrieben sind.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung eignen sich als αv-Integrinrezeptorantagonisten.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch pharmazeutische Zusammensetzungen,
die die Verbindungen der vorliegenden Erfindung und einen pharmazeutisch
annehmbaren Träger
enthalten.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch Verfahren zur Herstellung der
pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft neue nichtanionische Säurederivate,
die durch die Strukturformel (IV) beschrieben werden
oder ein pharmazeutisches
Salz davon, wobei X ist
R
2 ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus
Halogen, C
1-8-Alkyl,
C
3-8-Cycloalkyl,
C
3-8-Cycloheteroalkyl,
C
3-8-Cycloalkyl-C
1-6-alkyl,
C
3-8-Cycloheteroalkyl-C
1-6-alkyl,
Aryl, Aryl-C
1-6-alkyl, Amino,
Amino-C
1-6-alkyl, C
1-3-Acylamino,
C
1-3-Acylamino-C
1-6-alkyl,
(C
1-6-Alkyl)
1-2-amino,
C
3-6-Cycloalkyl-C
0-2-amino,
(C
1-6-Alkyl)
1-2-amino-C
1-6-alkyl, C
1-6-Alkoxy,
C
1-4-Alkoxy-C
1-6-alkyl,
Hydroxycarbonyl,
Hydroxycarbonyl-C
1-6-alkyl, C
1-3-Alkoxycarbonyl,
C
1-3-Alkoxycarbonyl-C
1-6-alkyl,
Hydroxy, Hydroxy-C
1-6-alkyl,
Nitro,
Cyano, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Trifluorethoxy,
C
1-8-Alkyl-S(O)
0-2,
(C
1-8-Alkyl)
0-2-aminocarbonyl,
C
1-8-Alkyloxycarbonylamino, (C
1-8-Alkyl)
1-2-aminocarbonyloxy,
(Aryl-C
1-3-alkyl)
1-2-amino,
(Aryl)
1-2-amino,
Aryl-C
1-3-alkylsulfonylamino
und C
1-8-Alkylsulfonylamino,
R
7 Aryl ist, wobei die Arylgruppe ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus
- (1) Phenyl,
- (2) Naphthyl,
- (3) Pyridyl,
- (4) Furyl,
- (5) Thienyl,
- (6) Pyrrolyl,
- (7) Oxazolyl,
- (8) Thiazolyl,
- (9) Imidazolyl,
- (10) Pyrazolyl,
- (11) Isoxazolyl,
- (12) Isothiazolyl,
- (13) Pyrimidinyl,
- (14) Pyrazinyl,
- (15) Pyridazinyl,
- (16) Tetrazolyl,
- (17) Chinolyl,
- (18) Isochinolyl,
- (19) Benzimidazolyl,
- (20) Benzofuryl,
- (21) Benzothienyl,
- (22) Indolyl,
- (23) Benzthiazolyl,
- (24) Benzoxazolyl,
- (25) Dihydrobenzofuryl,
- (26) Benzo(1,3)dioxolanyl,
- (27) Benzo(1,4)dioxanyl,
- (28) Chinazolyl,
- (29) Chinoxalyl und
- (30) 3,4-Dihydro-2H-1,4-dioxa-5-azanaphthalinyl,
wobei
die Arylgruppe, wie sie oben in den Positionen (1) bis (30) definiert
ist, unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis drei Substituenten,
unabhängig
ausgewählt
aus Hydroxy, Hydroxy-C1-6-alkyl, Halogen,
C1-8-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl,
Aryl, Aryl-C1-3-alkyl, Amino, Amino-C1-6-alkyl, C1-3-Acylamino,
C1-3-Acylamino-C1-6-alkyl,
C1-6-Alkylamino, Di(C1-6)alkylamino,
C1-6-Alkylamino-C1-6-alkyl,
Di(C1-6)alkylamino-C1-6-alkyl,
C1-4-Alkoxy, C1-4-Alkylthio, C1-4-Alkylsulfinyl, C1-4-Alkylsulfonyl,
C1-4-Alkoxy-C1-6-alkyl, Hydroxycarbonyl, Hydroxycarbonyl-C1-6-alkyl, C1-5-Alkoxycarbonyl,
C1-3-Alkoxycarbonyl-C1-6-alkyl, C1-5-Alkylcarbonyloxy,
Cyano, Trifluormethyl, 1,1,1-Trifluorethyl, Trifluormethoxy, Trifluorethoxy
und Nitro, oder sich zwei benachbarte Substituenten zusammen mit
den Kohlenstoffatomen, an die sie gebunden sind, verbinden, um einen
fünf- oder
sechsgliedrigen gesättigten
oder ungesättigten
Ring zu bilden, der 1 oder 2 Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus N, O und S, enthält,
wobei dessen Ring-Kohlenstoffatome substituiert sein können mit
Oxo oder C1-3-Alkyl, mit der Maßgabe, dass
wenn X 5,6,7,8-Tetrahydro[1,8]naphthyridin-2-yl ist, R2 Wasserstoff
ist und Aryl 6-substituiertes
Pyridin-3-yl ist, der 6-Substituenten am Pyridin-3-ylring dann anders
als Methoxy ist, und R8 Wasserstoff oder C1-3-Alkyl ist.
-
Bei
einer Ausführungsform
ist R7 Aryl, wobei die Arylgruppe ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus Phenyl, Pyridyl, Chinolyl, Pyrimidinyl,
Pyrazinyl, Pyridazinyl, Pyrazolyl, Benzofuryl, Dihydrobenzofuryl
und 3,4-Dihydro-2H-1,4-dioxa-5-azanaphthalinyl, wobei die Arylgruppe
unsubstituiert oder substituiert ist mit ein bis zwei Substituenten,
wie sie oben definiert sind.
-
In
einer weiteren Klasse dieser Ausführungsform ist R7 Chinolyl,
Pyridyl oder Pyrimidinyl, unsubstituiert oder substituiert mit ein
bis zwei Substituenten, unabhängig
ausgewählt
aus Halogen, Phenyl, C1-4-Alkyl, C3-6-Cycloalkyl, C1-3-Alkoxy,
Amino, C1-3-Alkylamino, Di(C1-3)alkylamino,
Hydroxy, Cyano, Trifluormethyl, 1,1,1-Trifluorethyl, Trifluormethoxy
und Trifluorethoxy.
-
In
einer Unterklasse dieser Klasse ist R2 ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus
Wasserstoff,
Halogen,
Amino,
C1-4-Alkylamino,
C3-6-Cycloalkyl-C0-2-alkylamino,
Cyano,
C1-4-Alkyl,
Cyclopropyl,
Aryl-C1-3-alkyl,
C1-4-Acylamino,
C1-4-Alkoxy,
C1-4-Alkylthio,
Aminocarbonyl,
(C1-6-Alkyl)1-2-aminocarbonyl,
C1-4-Alkoxycarbonyl,
Trifluormethyl und
Trifluormethoxy.
-
In
einer weiteren Unterklasse dieser Klasse ist R2 ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus
Wasserstoff,
Halogen,
Amino,
C1-3-Alkylamino,
C3-6-Cycloalkylmethylamino,
C1-4-Alkyl,
Cyclopropyl,
Trifluormethyl
und
Trifluormethoxy.
-
Eine
weitere Ausführungsform
betrifft Verbindungen der Strukturformel (IV):
oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz davon, wobei X ist:
R
2 Wasserstoff,
C
1-4-Alkyl oder Cyclopropyl ist,
R
7 Chinolyl, Pyridyl oder Pyrimidinyl ist,
unsubstituiert oder substituiert mit einem Substituenten, ausgewählt aus
C
1-4-Alkyl, C
3-6-Cycloalkyl,
C
1-3-Alkoxy, Amino, C
1-3-Alkylamino,
Di(C
1-3)alkylamino, Cyano, Trifluormethyl oder
Trifluormethoxy, und
R
8 Wasserstoff
oder C
1-3-Alkyl ist.
-
Weitere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung betreffen Verbindungen der Formel IV,
wobei R8 Wasserstoff ist.
-
Veranschaulichende,
jedoch nicht limitierende Beispiele für Verbindungen der vorliegenden
Erfindung, die sich als αv-Integrinrezeptorantagonisten
eignen, sind folgende:
3-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(R)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(S)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3-(2-Methoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(R)-(2-Methoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(S)-(2-Methoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(6,7,8,9-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(R)-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(6,7,8,9-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(S)-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(6,7,8,9-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(R)-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
3(S)-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure,
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
-
Zur
medizinischen Verwendung sind die Salze der Verbindungen dieser
Erfindung nichttoxische "pharmazeutisch
annehmbare Salze".
Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen oder ihrer
pharmazeutisch annehmbaren Salze können jedoch auch andere Salze
geeignet sein. Salze, die von der Bezeichnung "pharmazeutisch annehmbare Salze" umfasst sind, sind
nichttoxische Salze der Verbindungen dieser Erfindung, die im Allgemeinen
durch Umsetzung der freien Base mit einer geeigneten organischen
oder anorganischen Säure
hergestellt werden. Repräsentative
Salze sind u.a. die folgenden: Acetat, Benzolsulfonat, Benzoat,
Hydrogencarbonat, Hydrogensulfat, Hydrogentartrat, Borat, Bromid,
Calcium, Camsylat, Carbonat, Chlorid, Clavulanat, Citrat, Dihydrochlorid,
Edetat, Edisylat, Estolat, Esylat, Fumarat, Gluceptat, Gluconat,
Glutamat, Glycolylarsanilat, Hexylresorcinat, Hydrabamin, Hydrobromid,
Hydrochlorid, Hydroxynaphthoat, Iodid, Isothionat, Lactat, Lactobionat,
Laurat, Malst, Malest, Mandelat, Mesylat, Methylbromid, Methylnitrat,
Methylsulfat, Mucat, Napsylat, Nitrat, N-Methylglucaminammoniumsalz, Oleat, Oxalat,
Pamoat (Embonat), Palmitat, Pantothenat, Phosphat/Diphosphat, Polygalacturonat,
Salicylat, Stearat, Sulfat, Subacetat, Succinat, Tannat, Tartrat,
Teoclat, Tosylat, Triethiodid und Valerat. Wenn die Verbindungen
der Erfindung einen sauren Rest tragen, können darüber hinaus geeignete pharmazeutisch
annehmbare Salze davon u.a. Alkalimetallsalze, z.B. Natrium- oder
Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze, z.B. Calcium- oder Magnesiumsalze,
und Salze, die mit geeigneten organischen Liganden gebildet werden,
z.B. quaternäre
Ammoniumsalze, sein.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können Chiralitätszentren
besitzen und somit als Racemate, racemische Mischungen, einzelne
Enantiomere, Diastereomerenmischungen und einzelne Diastereomere
auftreten, wobei alle isomeren Formen von der vorliegenden Erfindung
umfasst sind. Daher sind, wenn eine Verbindung chiral ist, die aufgetrennten
Enantiomere oder Diastereomere, die im Wesentlichen frei voneinander
sind, vom Umfang der Erfindung umfasst; ferner umfasst sind alle
Mischungen aus den beiden Enantiomeren.
-
Einige
der hierin beschriebenen Verbindungen enthalten olefinische Doppelbindungen,
und sofern nichts anderes angegeben ist, sollen sowohl E- als auch
Z-Strukturisomere umfasst sein.
-
Einige
der hierin beschriebenen Verbindungen können mit verschiedenen Wasserstoff-Verknüpfungspunkten
existieren, was als Tautomere bezeichnet wird. Ein solches Beispiel
kann ein Keton und dessen Enol-Form sein, bekannt als Keto-Enol-Tautomere.
Die einzelnen Tautomere sowie Mischungen davon sind von den Verbindungen
der vorliegenden Erfindung umfasst.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können zum Beispiel durch fraktionierte
Kristallisation aus einem geeigneten Lösungsmittel, zum Beispiel Methanol
oder Ethylacetat oder einer Mischungen davon, in diastereoisomere
Enantiomerenpaare aufgetrennt werden. Das so erhaltene Enantiomerenpaar
kann durch herkömmliche
Mittel, zum Beispiel durch die Verwendung einer optisch aktiven
Säure als
Auftrennmittel oder durch HPLC unter Verwendung einer chiralen stationären Phase
in einzelne Stereoisomere aufgetrennt werden. Alternativ kann jedes
beliebige Enantiomer einer Verbindung der vorliegenden Erfindung
durch stereospezifische Synthese unter Verwendung optisch reiner
Ausgangsmaterialien oder Reagenzien mit bekannter Konfiguration
erhalten werden.
-
Ebenfalls
vom Umfang der Erfindung umfasst sind Polymorphe und Hydrate der
Verbindungen der vorliegenden Erfindung.
-
Vom
Umfang der vorliegenden Erfindung umfasst sind Prodrugs der Verbindungen
dieser Erfindung. Im Allgemeinen werden solche Prodrugs funktionelle
Derivate der Verbindungen dieser Erfindung sein, welche leicht in
vivo in die benötigte
Verbindung umgewandelt werden können.
Daher soll bei den Behandlungsverfahren der vorliegenden Erfindung
die Bezeichnung "Verabreichen" die Behandlung der
verschiedenen beschriebenen Zustände
mit der speziellen offenbarten Verbindung oder mit einer Verbindung,
die nicht speziell offenbart ist, die sich aber nach der Verabreichung
an den Patienten in vivo in die angegebene Verbindung umwandelt,
umfassen. Herkömmliche
Verfahren zur Auswahl und Herstellung geeigneter Prodrug-Derivate sind
zum Beispiel in "Design
of Prodrugs", Hrsg.
H. Bundgaard, Elsevier, 1985, beschrieben, das hierin in seiner
Gesamtheit durch Bezugnahme umfasst ist. Metaboliten dieser Verbindungen
sind u.a. wirksame Spezies, die bei der Einführung der Verbindungen dieser
Erfindung in das biologische Milieu erzeugt werden.
-
Die
Bezeichnung "therapeutisch
wirksame Menge" soll
die Menge eines Arzneistoffs oder eines pharmazeutischen Mittels
bedeuten, welche die biologische oder medizinische Reaktion eines
Gewebes, Systems, Tieres oder Menschen, die von einem Forscher oder
Kliniker erwünscht
wird, hervorruft.
-
Die
Bezeichnung "Integrinrezeptorantagonist", wie sie hier verwendet
wird, bedeutet eine Verbindung, die sich entweder an den αvβ3-Rezeptor
oder den αvβ5-Rezeptor
bindet oder diesen antagonisiert, oder eine Verbindung, die sich
an Kombinationen aus diesen Rezeptoren bindet und diese antagonisiert
(zum Beispiel einen dualen αvβ3/αvβ5-Rezeptorantagonist).
-
Die
Bezeichnung "Knochenresorption", wie sie hier verwendet
wird, bedeutet das Verfahren, durch das Osteoklasten Knochen abbauen.
-
Die
Bezeichnung "Alkyl" soll gerad- oder
verzweigtkettige Alkane mit insgesamt ein bis zehn Kohlenstoffatomen
oder einer beliebigen Zahl innerhalb dieses Bereichs bedeuten (d.h.
Methyl, Ethyl, 1-Propyl,
2-Propyl, n-Butyl, s-Butyl, s-Butyl, t-Butyl usw.).
-
Die
Bezeichnung "Alkenyl" soll gerad- oder
verzweigtkettige Alkene mit insgesamt zwei bis zehn Kohlenstoffatomen
oder einer beliebigen Zahl innerhalb dieses Bereichs bedeuten.
-
Die
Bezeichnung "Alkinyl" soll gerad- oder
verzweigtkettige Alkine mit insgesamt zwei bis zehn Kohlenstoffatomen
oder einer beliebigen Zahl innerhalb dieses Bereichs bedeuten.
-
Die
Bezeichnung "Cycloalkyl" soll cyclische Ringe
aus Alkanen mit insgesamt drei bis acht Kohlenstoffatomen oder einer
beliebigen Zahl innerhalb dieses Bereichs bedeuten (d.h. Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl oder Cyclooctyl).
-
Die
Bezeichnung "Cycloheteroalkyl", wie sie hier verwendet
wird, soll einen 3- bis 8-gliedrigen, vollständig gesättigten heterocyclischen Ring
mit einem oder zwei Heteroatomen, ausgewählt aus N, O oder S, bedeuten.
Beispiele für
Cycloheteroalkylgruppen sind u.a., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein,
Piperidinyl, Pyrrolidinyl, Azetidinyl, Morpholinyl, Piperazinyl.
-
Die
Bezeichnung "Alkoxy", wie sie hier verwendet
wird, bedeutet gerad- oder verzweigtkettige Alkoxide mit der angegebenen
Zahl von Kohlenstoffatomen (z.B. C1-5-Alkoxy)
oder einer beliebigen Zahl innerhalb dieses Bereichs (d.h. Methoxy,
Ethoxy usw.).
-
Die
Bezeichnung "Aryl", so wie sie hierin
verwendet wird, bedeutet ein monocyclisches oder bicyclisches System,
das wenigstens einen aromatischen Ring umfasst, wobei das monocyclische
oder bicyclische System 0, 1, 2, 3 oder 4 Heteroatome, ausgewählt aus
N, O oder S, enthält,
und wobei das monocyclische oder bicyclische System entweder unsubstituiert
oder substituiert ist mit einer oder mehreren Gruppen, unabhängig ausgewählt aus
Halogen, C1-8-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl,
Aryl, Aryl-C1-3-alkyl, Amino, Amino-C1-6-alkyl, C1-3-Acylamino,
C1-3-Acylamino-C1-6-alkyl,
C1-6-Alkylamino, C1-6-Alkylamino-C1-6-alkyl,
Di(C1-6)alkylamino, Di(C1-6)alkylamino-C1-6-alkyl, C1-4-Alkoxy,
C1-4-Alkylthio, C1-4-Alkylsulfinyl, C1-4-Alkylsulfonyl, C1-4-Alkoxy-C1-6-alkyl, Hydroxycarbonyl, Hydroxycarbonyl-C1-6-alkyl, C1-5-Alkoxycarbonyl,
C1-3-Alkoxycarbonyl-C1-6-alkyl,
Hydroxycarbonyl-C1-6-alkyloxy, Hydroxy,
Hydroxy-C1-6-alkyl, Cyano, Trifluormethyl, Trifluormethoxy,
Oxo und C1-5-Alkylcarbonyloxy. Beispiele
für Aryl
sind u.a., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Phenyl, Naphthyl,
Pyridyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Imidazolyl,
Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Benzoxazolyl, Chinolyl, Isochinolyl,
Chinazolyl, Chinoxalyl, indolyl, Thienyl, Furyl, Benzofuryl, Dihydrobenzofuryl,
Benzothienyl, Benzo(1,3)dioxolanyl, Benzo(1,4)dioxanyl, Oxazolyl,
Isoxazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl und Tetrazolyl, die entweder unsubstituiert
oder substituiert sind mit einer oder mehreren Gruppen, unabhängig ausgewählt aus
Halogen, C1-8-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl,
Aryl, Aryl-C1-3-alkyl, Amino, Amino-C1-6-alkyl, C1-3-Acylamino,
C1-3-Acylamino-C1-6-alkyl, C1-6-Alkylamino,
C1-6-Alkylamino-C1-6-alkyl,
Di(C1-6)alkylamino, Di(C1-6)-alkylamino-C1-6-alkyl, C1-4-Alkoxy, C1-4-Alkylthio, C1-4-Alkylsulfinyl,
C1-4-Alkylsulfonyl, C1-4-Alkoxy-C1-6-alkyl,
Hydroxycarbonyl, Hydroxycarbonyl-C1-6-alkyl,
C1-5-Alkoxycarbonyl, C1-3-Alkoxycarbonyl-C1-6-alkyl,
Hydroxycarbonyl-C1-6-alkyloxy, Hydroxy,
Hydroxy-C1-6-alkyl, Cyano, Trifluormethyl,
Trifluormethoxy, Oxo und C1-5-Alkylcarbonyloxy.
Vorzugsweise ist die Arylgruppe unsubstituiert, mono-, di- oder
trisubstituiert mit ein bis drei der oben genannten Substituenten;
besonders bevorzugt ist die Arylgruppe unsubstituiert, mono- oder
disubstituiert mit ein bis zwei der oben genannten Substituenten.
-
Immer
wenn die Bezeichnung "Alkyl" oder "Aryl" oder irgendeiner
ihrer voranstehenden Wortstämme in
einem Namen eines Substituenten vorkommen (z.B. Aryl-C0-8-alkyl),
soll dies so interpretiert werden, dass die oben für "Alkyl" und "Aryl" angegebenen Einschränkungen
umfasst sind. Die angegebenen Zahlen für Kohlenstoffatome (z.B. C1-8) sollen unabhängig die Anzahl der Kohlenstoffatome
in einem Alkyl- oder cyclischen Alkylrest oder in dem Alkylteil
eines größeren Substituenten,
in dem das Alkyl als voranstehender Wortstamm vorkommt, bedeuten.
-
Die
Bezeichnungen "Arylalkyl" und "Alkylaryl" umfassen einen Alkylteil,
wobei Alkyl wie oben definiert ist, und einen Arylteil, wobei Aryl
wie oben definiert ist. Beispiele für Arylalkyl sind u.a., ohne
jedoch darauf beschränkt
zu sein, Benzyl, Fluorbenzyl, Chlorbenzyl, Phenylethyl, Phenylpropyl,
Fluorphenylethyl, Chlorphenylethyl, Thienylmethyl, Thienylethyl
und Thienylpropyl. Beispiele für
Alkylaryl sind u.a., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, Toluol, Ethylbenzol,
Propylbenzol, Methylpyridin, Ethylpyridin, Propylpyridin und Butylpyridin.
-
Bei
den Verbindungen der vorliegenden Erfindung können zwei R2-Substituenten,
wenn sie sich am selben Kohlenstoffatom befinden, mit dem Kohlenstoffatom,
an das sie gebunden, zusammengefasst werden, um eine Carbonylgruppe
zu bilden.
-
Die
Bezeichnung "Halogen" soll Iod, Brom,
Chlor und Fluor umfassen.
-
Die
Bezeichnung "Oxy" bedeutet ein Sauerstoff(O)-Atom.
Die Bezeichnung "Thio" bedeutet ein Schwefel(S)-Atom.
Die Bezeichnung "Oxo" bedeutet "=O". Die Bezeichnung "Carbonyl" bedeutet "C=O".
-
Die
Bezeichnung "substituiert" soll als mehrere
Grade einer Substitution durch einen genannten Substituenten umfassend
aufgefasst werden. Wenn mehrere Substituentenreste offenbart oder
beansprucht sind, kann die substituierte Verbindung unabhängig durch
einen oder mehrere der offenbarten oder beanspruchten Substituentenreste,
einzeln oder mehrfach, substituiert sein. Mit unabhängig substituiert
ist gemeint, dass die (zwei oder mehreren) Substituenten gleich
oder verschieden sein können.
-
Unter
der innerhalb dieser gesamten Offenbarung verwendeten Standard-Nomenklatur
wird der endständige
Teil der bezeichneten Seitenkette zuerst beschrieben, gefolgt von
der benachbarten Funktionalität, ausgehend
vom Verknüpfungspunkt.
Zum Beispiel entspricht ein C
1-5-Alkylcarbonylamino-C
1-6-alkylsubstituent
-
Bei
der Wahl der Verbindungen der vorliegenden Erfindung wird der Durchschnittsfachmann
erkennen, dass die verschiedenen Substituenten, d.h. X, R2, R7 und R8, in Übereinstimmung
mit gut bekannten Prinzipien der Zusammensetzung chemischer Strukturen
auszuwählen
sind.
-
Repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung weisen typischerweise eine
submikromolare Affinität
für die αv-Integrinrezeptoren,
insbesondere die αvβ3- und αvβ5-Rezeptoren,
auf. Die Verbindungen dieser Erfindung eignen sich daher zur Behandlung
von Säugern,
die an einem Knochenzustand leiden, der durch erhöhte Knochenresorption
verursacht oder vermittelt wird, und die eine solche Behandlung
benötigen. Pharmakologisch
wirksame Mengen der Verbindungen, einschließlich pharmazeutisch annehmbarer
Salze davon, werden dem Säuger
verabreicht, um die Wirkung von Säuger-Osteoklasten zu inhibieren.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden in Dosen verabreicht,
welche die Antagonisierung des αvβ3-Rezeptors
bewirken, wenn eine solche Behandlung benötigt wird, zum Beispiel zur
Prävention oder
Behandlung von Osteoporose.
-
Die
Erfindung wird durch das Verfahren veranschaulicht, bei dem die αv-Integrinrezeptorantagonisierungswirkung
eine αvβ3-Antagonisierungswirkung
ist. Insbesondere ist die αvβ3-Antagonisierungswirkung ausgewählt aus
der Inhibierung von: Knochenresorption, Restenose, Angiogenese,
diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration, Entzündung, entzündlicher
Arthritis, Viruserkrankung, Krebs und metastatischem Tumorwachstum.
Bei einer Ausführungsform
des Verfahrens ist die αvβ3-Antagonisierungswirkung
die Inhibierung von Knochenresorption.
-
Ein
weiteres Beispiel der Erfindung ist das Verfahren, bei dem die αv-Integrinrezeptorantagonisierungswirkung
eine αvβ5-Antagonisierungswirkung
ist. Speziell ist die αvβ5-Antagonisierungswirkung
ausgewählt
aus der Inhibierung von Restenose, Angiogenese, diabetischer Retinopathie,
Makuladegeneration, Entzündung,
Krebs und metastatischem Tumorwachstum.
-
Die
Erfindung weiter veranschaulichend ist das Verfahren, bei dem die αv-Integrinrezeptorantagonisierungswirkung
eine duale αvβ3/αvβ5-Antagonisierungswirkung
ist. Speziell ist die duale αvβ3/αvβ5-Antagonisierungswirkung
ausgewählt
aus der Inhibierung von: Knochenresorption, Restenose, Angiogenese,
diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration, Entzündung, Krebs
und metastatischem Tumorwachstum.
-
Die
Erfindung speziell veranschaulichend ist eine pharmazeutische Zusammensetzung,
die irgendeine der oben beschriebenen Verbindungen und einen pharmazeutisch
annehmbaren Träger
enthält.
Ein weiteres Beispiel für
die Erfindung ist eine pharmazeutische Zusammensetzung, die durch
Kombination von irgendeiner der oben beschriebenen Verbindungen
und einem pharmazeutisch annehmbaren Träger hergestellt wird. Eine
weitere Veranschaulichung der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
einer pharmazeutisch annehmbaren Zusammensetzung, das die Kombination
von irgendeiner der oben beschriebenen Verbindungen und einem pharmazeutisch
annehmbaren Träger
umfasst.
-
Den
Nutzen der Erfindung weiter veranschaulichend ist ein Verfahren
zur Behandlung und/oder Prävention
eines Zustandes, der durch den Antagonismus eines αv-Integrinrezeptors
vermittelt wird, bei einem Säuger,
der diese benötigt,
umfassend die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge
von irgendeiner der oben beschriebenen Verbindungen an einen Säuger. Vorzugsweise
ist der Zustand ausgewählt
aus Knochenresorption, Osteoporose, Restenose, diabetischer Retinopathie,
Makuladegeneration, Angiogenese, Atherosklerose, Entzündung, entzündlicher
Arthritis, Viruserkrankung, Krebs, Tumorwachstum und Metastase. Besonders
bevorzugt ist der Zustand ausgewählt
aus Osteoporose und Krebs. Ganz besonders bevorzugt ist der Zustand
Osteoporose.
-
Ein
spezielleres Beispiel für
den Nutzen der Erfindung ist ein Verfahren zur Herbeiführung einer
Integrinantagonisierungswirkung bei einem Säuger, der diese benötigt, umfassend
die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge von irgendeiner
der Verbindungen oder irgendeiner der pharmazeutischen Zusammensetzungen,
die oben beschrieben wurden, an einen Säuger. Vorzugsweise ist die
Integrinantagonisierungswirkung eine αvβ3-Antagonisierungswirkung; speziell
ist die αvβ3- Antagonisierungswirkung
ausgewählt aus
der Inhibierung von Knochenresorption, Inhibierung von Restenose,
Inhibierung von Atherosklerose, Inhibierung von Angiogenese, Inhibierung
von diabetischer Retinopathie, Inhibierung von Makuladegeneration,
Inhibierung von Entzündung,
Inhibierung einer Viruserkrankung und Inhibierung von Krebs oder
metastatischem Tumorwachstum. Besonders bevorzugt ist die αvβ3-Antagonisierungswirkung
die Inhibierung von Knochenresorption. Alternativ ist die Integrinantagonisierungswirkung
eine αvβ5-Antagonisierungswirkung
oder eine duale αvβ3/αvβ5-Antagonisierungswirkung.
Beispiele für αvβ5-Antagonisierungswirkungen
sind die Inhibierung von Restenose, Atherosklerose, Angiogenese,
diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration, Entzündung, Viruserkrankung
und metastatischem Tumorwachstum.
-
Zusätzliche
Beispiele für
den Nutzen der Erfindung sind Verfahren zur Inhibierung von Knochenresorption
und zur Behandlung und/oder Prävention
von Osteoporose bei einem Säuger,
der diese benötigt,
umfassend die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge
von irgendeiner der Verbindungen oder irgendeiner der pharmazeutischen
Zusammensetzungen, die oben beschrieben wurden, an einen Säuger.
-
Zusätzliche
Veranschaulichungen für
den Nutzen der Erfindung sind Verfahren zur Behandlung von Hyperkalzämie durch
Malignität,
Osteopenie aufgrund von Knochenmetastasen, periodontaler Erkrankung, Hyperparathyreoidismus,
periartikulären
Erosionen bei rheumatoider Arthritis, Paget-Krankheit, durch Immobilisierung hervorgerufener
Osteopenie und Glukokortikoidbehandlung bei einem Säuger, der
diese benötigt, umfassend
die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge von irgendeiner
der Verbindungen oder irgendeiner der pharmazeutischen Zusammensetzungen,
die oben beschrieben wurden, an einen Säuger.
-
Ein
spezielleres Beispiel für
die Erfindung ist die Verwendung von irgendeiner der oben beschriebenen Verbindungen
bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und/oder Prävention
von Osteoporose bei einem Säuger,
der diese benötigt.
Noch ein weiteres Beispiel für
die Erfindung ist die Verwendung von irgendeiner der oben beschriebenen
Verbindungen bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung und/oder
Prävention
von Knochenresorption, metastatischem Tumorwachstum, Krebs, Restenose,
Atherosklerose, diabetischer Retinopathie, Makuladegeneration, Entzündung, entzündlicher
Arthritis, Viruserkrankung und/oder Angiogenese.
-
Ebenfalls
beispielhaft für
die Erfindung sind Zusammensetzungen, die ferner einen Wirkstoff
enthalten, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus
- a) einem organischen
Bisphosphonat oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz oder Ester
davon,
- b) einem Östrogenrezeptormodulator,
- c) einem Androgenrezeptormodulator,
- d) einem zytotoxischen/antiproliferativen Mittel,
- e) einem Matrixmetalloproteinaseinhibitor,
- f) einem Inhibitor der epidermalen, Fibroblasten- oder Thrombozyten-Wachstumsfaktoren,
- g) einem VEGF-Inhibitor,
- h) einem Antikörper
zu einem Wachstumsfaktor oder einem Wachstumsfaktorrezeptor,
- i) einem Flk-1/KDR-, Fit-1-, Tck/Tie-2- oder Tie-1-Inhibitor,
- j) einem Kathepsin-K-Inhibitor,
- k) einem Wachstumshormonsekretagogum,
- l) einem Osteoklasten-Protonen-ATPase-Inhibitor,
- m) einem Urokinaseplasminogenaktivator (u-PA),
- n) einem tumorspezifischen Antikörper-Interleukin2-Fusionsprotein,
- o) einem HMG-CoA-Reduktaseinhibitor und
- p) einem Prenylierungsinhibitor, wie z.B. einem Famesyltransferaseinhibitor
oder einem Geranylgeranyltransferaseinhibitor oder einem doppelten
Farnesyl/Geranylgeranyl-Transferaseinhibitor
und
Mischungen davon.
(Siehe B. Millauer et al., "Dominant-Negative
Inhibition of Flk-1 Suppresses the Growth of Many Tumor Types in
Vivo", Cancer Research,
56, 1615–1620
(1996), das in seiner Gesamtheit hierin durch Bezugnahme aufgenommen
ist).
-
Vorzugsweise
ist der Wirkstoff ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus:
- a) einem organischen
Bisphosphonat oder einem pharmazeutisch annehmbaren Salz oder Ester
davon,
- b) einem Östrogenrezeptormodulator,
- c) einem Androgenrezeptormodulator,
- d) einem Osteoklasten-Protonen-ATPase-Inhibitor,
- e) einem HMG-CoA-Reduktase-Inhibitor und
- f) einem Kathepsin-K-Inhibitor
und Mischungen davon.
-
Nichtlimitierende
Beispiele für
solche Bisphosphonate sind u.a. Alendronat, Etidronat, Pamidronat,
Risedronat, Ibandronat und pharmazeutisch annehmbare Salze und Ester
davon. Ein besonders bevorzugtes Bisphosphonat ist Alendronat, insbesondere
Alendronat-Mononatriumtrihydrat.
-
Nichtlimitierende
Beispiele für Östrogenrezeptormodulatoren
sind u.a. Östrogen,
Progesterin, Östradiol,
Droloxifen, Raloxifen und Tamoxifen.
-
Nichtlimitierende
Beispiele für
zytotoxische/antiproliferative Mittel sind Taxol, Vincristin, Vinblastin
und Doxorubicin.
-
Kathepsin
K, früher
als Kathepsin O2 bekannt, ist eine Cysteinprotease und ist in der
Internationalen PCT-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer
WO 96/13523 , veröffentlicht
am 9. Mai 1996; dem
US-Patent
Nr. 5501969 , ausgegeben am 3. März 1996; und dem
US-Patent Nr. 5736357 , ausgegeben
am 7. April 1998, die alle in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme
hierin aufgenommen sind, beschrieben. Cysteinproteasen, insbesondere
Kathepsine, sind mit einer Reihe von Erkrankungszuständen verbunden,
wie z.B. Tumormetastasen, Entzündung,
Arthritis und Knochenremodellierung. Bei sauren pH-Werten können Kathepsine Typ-1-Kollagen
abbauen. Kathepsinproteaseinhibitoren können die osteoklastische Knochenresorption
durch Inhibierung des Kollagenfaserabbaus inhibieren und eignen
sich daher zur Behandlung von Knochenresorptionserkrankungen, wie
z.B. Osteoporose.
-
Es
wurde festgestellt, dass Elemente aus der Klasse von HMG-CoA-Reduktaseinhibitoren,
die als "Stative" bekannt sind, das
Wachstum neuer Knochen auslösen,
wobei als Folge von Osteoporose verlorene Knochenmasse ersetzt wird
(siehe The Wall Street Journal, Freitag, 3. Dezember 1999, Seite
B1). Daher sind die Statine zur Behandlung von Knochenresorption
viel versprechend. Nichtlimitierende Beispiele für Stative sind Lovastatin,
Simvastatin, Atorvastatin und Pravastatin.
-
Ein
Beweis für
die äußerst wichtige
Rolle des Urokinase-Urokinase-Rezeptors (u-PA-u-PAR) bei Angiogenese,
Tumorinvasion, Entzündung
und Matrix Remodellierung während
der Wundheilung und Entwicklung wurde vorgelegt [siehe Y. Koshelnick
et al., "Mechanisms
of signaling through Urokinase Receptor and the Cellular Response," Thrombosis and Haemostasis
82: 305–311
(1999) und F. Blasi, "Proteolysis,
Cell Adhesion, Chemotaxis, and Invasiveness Are Regulated by the
u-PA-u-PAR-PAI-1
System," Thrombosis
and Haemostatis 82: 298–304
(1999)]. Somit inhibieren spezifische Antagonisten für die Bindung
von u-PA an u-PAR die Zelloberflächenplasminogenaktivierung,
das Tumorwachstum und die Angiogenese sowohl bei In-vitro als auch
bei In-vivo-Modellen.
-
H.N.
Lode und Mitarbeiter beobachteten in PNAS USA 96:1591–1596 (1999)
synergistische Effekte zwischen einem antiangiogenen αv-Integrinantagonisten
und einem tumorspezifischen Antikörper-Cytokin(Interleukin 2)-Fusionsprotein
bei der Beseitigung spontaner Tumormetastasen. Ihre Ergebnisse legen
nahe, dass diese Kombination ein Potential zur Behandlung von Krebs
und metastatischem Tumorwachstum besitzt.
-
Es
wurde berichtet, dass die Protonen-ATPase, die auf der apikalen
Membran des Osteoklasten vorkommt, eine bedeutende Rolle beim Knochenresorptionsverfahren
spielt. Daher stellt diese Protonenpumpe ein attraktives Ziel für die Entwicklung
von Knochenresorptionsinhibitoren dar, welche zur Behandlung und Prävention
von Osteoporose und verwandten metabolischen Erkrankungen potentiell
geeignet sind (siehe C. Farins et al., "Selective inhibitors of the osteoclast
vacuolar proton ATPase as novel bone antiresorptive agents, "DDT, 4: 163–172 (1999)).
-
Es
wurde ein Beweis dafür
erbracht, dass androgene Steroide eine physiologische Rolle bei
der Entwicklung von Knochenmasse bei Männern und Frauen spielen und
dass Androgene direkt auf den Knochen wirken. Androgenrezeptoren
wurden in menschlichen osteoblastenartigen Zell-Linien nachgewiesen,
und es wurde gezeigt, dass Androgene direkt die Knochenzellenproliferation
und -differenzierung stimulieren. Für eine Diskussion darüber siehe
S.R. Davis, "The
therapeutic use of androgens in women, "J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 69:
177–184
(1999) und K.A. Hansen und S.P.T. Tho, "Androgens and Bone Health," Seminars in Reproductive
Endocrinology," 16:
129–134
(1998). Daher könnten
Androgenrezeptormodulatoren bei der Behandlung und Prävention
von Knochenschwund bei Frauen von Nutzen sein.
-
Aktivatoren
des Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptors γ (PPARγ), wie z.B.
die Thiazolidindione (TZD's),
inhibieren die Bildung von osteoklastenartigen Zellen und die Knochenresorption
in vitro. Die von R. Okazaki et al. in Endocrinology, 140, S. 5060–5065 (1999),
vorgelegten Ergebnisse weisen auf einen lokalen Mechanismus auf
Knochenmarkszellen sowie auf einen systemischen Mechanismus auf
den Glucosemetabolismus hin. Nichtlimitierende Beispiele für PPARγ-Aktivatoren sind
u.a. Troglitazon, Pioglitazon, Rosiglitazon und BRL 49653.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch Kombinationen der Verbindungen
der vorliegenden Erfindung mit ein oder mehreren Mitteln, die sich
zur Prävention
oder Behandlung von Osteoporose eignen. Zum Beispiel können die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wirkungsvoll in Kombination
mit wirksamen Mengen anderer Mittel, wie z.B. einem organischen
Bisphosphonat, einem Östrogenrezeptormodulator,
einem Androgenrezeptormodulator, einem Wachstumshormonsekretagogum,
einem Kathepsin-K-Inhibitor, einem HMG-CoA-Reduktaseinhibitor, einem
PPARγ-Aktivator
oder einem Inhibitor der Osteoklasten-Protonen-ATPase, verabreicht
werden.
-
Weitere
Veranschaulichungen der Erfindung sind Verfahren zur Behandlung
von Tumorwachstum oder Metastasen bei einem Säuger, der diese benötigt, umfassend
die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge einer oben
beschriebenen Verbindung und eines oder mehrerer Mittel, von denen
man weiß, dass
sie zytotoxisch/antiproliferativ ist/sind, an einen Säuger. Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch in Kombination mit
einer Strahlentherapie zur Behandlung von Krebs und metastatischem
Tumorwachstum verabreicht werden.
-
Zusätzlich können die
Integrin-αvβ3-Antagonist-Verbindungen
der vorliegenden Erfindung wirksam in Kombination mit einem Wachstumshormonsekretagogum
bei der therapeutischen oder prophylaktischen Behandlung von Störungen im
Calcium- oder Phosphat-Stoffwechsel und bei damit verbundenen Erkrankungen verabreicht
werden. Diese Erkrankungen umfassen u.a. Zustände, die von einer Verringerung
der Knochenresorption profitieren können. Eine Verringerung der
Knochenresorption sollte das Gleichgewicht zwischen Resorption und
Bildung verbessern, den Knochenschwund verringern oder zu einer
Knochenzunahme führen. Eine
Verringerung der Knochenresorption kann den mit osteolytischen Läsionen verbundenen
Schmerz lindem und das Auftreten und/oder das Wachstum dieser Läsionen verringern.
Diese Erkrankungen sind u.a.: Osteoporose (einschließlich Östrogenmangel,
Immobilisation, durch Glukokortikoid induziert und senil), Osteodystrophie,
Paget-Krankheit, Myositis ossificans, Bechterew-Krankheit, maligne
Hyperkalzämie,
metastatische Knochenerkrankung, periodontale Erkrankung, Cholelithiasis,
Nephrolithiasis, Urolithiasis, Blasenstein, Arterienverhärtung (Sklerose),
Arthritis, Bursitis, Neuritis und Tetanie. Eine erhöhte Knochenresorption
kann von pathologisch hohen Calcium- und Phosphatkonzentrationen
im Plasma begleitet werden, die durch diese Behandlung verringert
werden würden. Ähnlich würde die
vorliegende Erfindung bei der Zunahme der Knochenmasse bei Patienten
mit Wachstumshormonmangel geeignet sein. Daher sind bevorzugte Kombinationen gleichzeitige
oder abwechselnde Behandlungen mit einem αvβ3-Rezeptorantagonisten der vorliegenden
Erfindung und einem Wachstumshormonsekretagogum, gegebenenfalls
zusammen mit einer dritten Komponente, die ein organisches Bisphosphonat
umfasst, vorzugsweise Alendronat-Mononatriumtrihydrat.
-
Gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung können
die einzelnen Komponenten der Kombination getrennt zu verschiedenen
Zeiten während
des Verlaufs der Therapie oder gleichzeitig in geteilten oder einzelnen
Kombinationsformen verabreicht werden. Die vorliegende Erfindung
soll daher so verstanden werden, dass sie alle solchen Regime mit
gleichzeitiger oder abwechselnder Behandlung umfasst, und die Bezeichnung "Verabreichen" soll dementsprechend
interpretiert werden. Es ist zu verstehen, dass der Umfang der Kombinationen
der Verbindungen dieser Erfindung mit anderen Mitteln, die zur Behandlung
von integrinvermittelten Zuständen
geeignet sind, im Prinzip jede beliebige Kombination mit einer beliebigen,
zur Behandlung von Osteoporose geeigneten pharmazeutischen Zusammensetzung
umfasst.
-
So
wie hier verwendet, soll die Bezeichnung "Zusammensetzung" ein Produkt umfassen, das die angegebenen
Bestandteile in den angegebenen Mengen enthält, sowie ein beliebiges Produkt,
das direkt oder indirekt aus der Kombination der angegebenen Bestandteile
in den angegebenen Mengen entsteht.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in oralen Dosisformen
wie Tabletten, Kapseln (jeweils einschließlich Formulierungen mit verzögerter oder
zeitlich festgelegter Freisetzung), Pillen, Pulver, Körnchen,
Elixiere, Tinkturen, Suspensionen, Sirupe und Emulsionen verabreicht
werden. Genauso können sie
auch in intravenöser
(Bolus oder Infusion), intraperitonealer, topischer (z.B. Augentropfen),
subkutaner, intramuskulärer
oder transdermaler (z.B. Pflaster) Form verabreicht werden, wobei
alle Anwendungsformen den Durchschnittsfachleuten auf den pharmazeutischen
Gebieten gut bekannt sind. Eine wirksame, jedoch nichttoxische Menge
der erwünschten
Verbindung kann als ein αvβ3-Antagonist eingesetzt
werden.
-
Das
Dosisregime, das die Verbindungen der vorliegenden Erfindung einsetzt,
wird gemäß einer
Vielzahl von Faktoren ausgewählt,
einschließlich
Typ, Spezies, Alter, Gewicht, Geschlecht und medizinischem Zustand
des Patienten, der Schwere des zu behandelnden Zustandes, des Verabreichungsweges,
der Nieren- und Leberfunktion des Patienten und der verwendeten
speziellen Verbindung oder des verwendeten speziellen Salzes davon.
Ein Arzt, Tierarzt oder Kliniker mit durchschnittlichen fachlichen
Fähigkeiten
kann leicht die wirksame Menge des Arzneistoffes, die benötigt wird,
um das Fortschreiten des Zustandes zu verhindern, zu bekämpfen oder
aufzuhalten, ermitteln und verschreiben.
-
Orale
Dosen der vorliegenden Erfindung werden, wenn sie für die angegebenen
Wirkungen verwendet werden, zwischen etwa 0,01 mg pro kg Körpergewicht
pro Tag (mg/kg/Tag) bis etwa 100 mg/kg/Tag, vorzugsweise 0,01 bis
10 mg/kg/Tag und besonders bevorzugt 0,1 bis 5,0 mg/kg/Tag liegen.
Zur oralen Verabreichung werden die Zusammensetzungen vorzugsweise
in der Form von Tabletten mit 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1,0, 2,5, 5,0, 10,0,
15,0, 25,0, 50,0, 100 und 500 Milligramm des Wirkstoffs zur symptomatischen
Einstellung der Dosis auf den zu behandelnden Patienten bereitgestellt.
Ein Medikament enthält
typischerweise etwa 0,01 mg bis etwa 500 mg des Wirkstoffs, vorzugsweise
etwa 1 mg bis etwa 100 mg Wirkstoff. Intravenös werden die bevorzugtesten
Dosen von etwa 0,1 bis etwa 10 mg/kg/Minute während einer Infusion mit konstanter
Rate reichen. Vorteilhafterweise können die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung in einer einzelnen Tagesdosis verabreicht werden, oder
die gesamte Tagesdosis kann in geteilten Dosen zwei-, drei- oder
viermal am Tag verabreicht werden. Bevorzugte Verbindungen der vorliegenden
Erfindung können
ferner in intranasaler Form durch topische Verwendung geeigneter
Intranasalvehikel oder auf transdermalen Wegen verabreicht werden,
wobei jene Formen transdermaler Hautpflaster verwendet werden, die
den Durchschnittsfachleuten gut bekannt sind. Zur Verabreichung
in der Form eines transdermalen Abgabesystems wird die Dosisverabreichung
während
des Dosisregimes natürlich
kontinuierlich anstatt intermittierend sein.
-
Bei
den Verfahren der vorliegenden Erfindung können die hier im Detail beschriebenen
Verbindungen den Wirkstoff bilden und wird typischerweise mit geeigneten
pharmazeutischen Verdünnungsmitteln,
Hilfsstoffen oder Trägern
(hierin gemeinsam als "Träger"-Materialien bezeichnet)
vermischt verabreicht, welche im Hinblick auf die vorgesehene Verabreichungsform,
d.h. Oraltabletten, Kapseln, Elixiere, Sirupe und dergleichen, und
in Übereinstimmung
mit herkömmlichen
pharmazeutischen Praktiken geeignet ausgewählt werden.
-
Zum
Beispiel kann zur oralen Verabreichung in Form einer Tablette oder
Kapsel die wirksame Arzneistoffkomponente mit einem oralen, nichttoxischen,
pharmazeutisch annehmbaren inerten Träger, wie z.B. Lactose, Stärke, Saccharose,
Glucose, Methylcellulose, Magnesiumstearat, Dicalciumphosphat, Calciumsulfat, Mannit,
Sorbit und dergleichen, kombiniert werden; zur oralen Verabreichung
in flüssiger
Form können
die oralen Arzneistoffkomponenten mit einem beliebigen oralen nichttoxischen
pharmazeutisch annehmbaren inerten Träger, wie z.B. Ethanol, Glycerin,
Wasser und dergleichen, kombiniert werden. Darüber hinaus können, falls erwünscht oder
notwendig, auch geeignete Bindemittel, Gleitmittel, Sprengmittel
und Farbmittel in die Mischung eingebracht werden. Geeignete Bindemittel
sind u.a. Stärke,
Gelatine, natürliche
Zucker, wie z.B. Glukose oder beta-Lactose, Maissüßmittel,
natürliche
und synthetische Gummen, wie z.B. Akazien-, Tragantgummi oder Natriumalginat,
Carboxymethylcellulose, Polyethylenglycol, Wachse und dergleichen.
Gleitmittel, die in diesen Dosisformen verwendet werden, sind u.a.
Natriumoleat, Natriumstearat, Magnesiumstearat, Natriumbenzoat,
Natriumacetat, Natriumchlorid und dergleichen. Sprengmittel sind
u.a., ohne Beschränkung,
Stärke, Methylcellulose,
Agar, Bentonit, Xanthangummi und dergleichen.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch in Form von Liposomabgabesystemen, wie
z.B. kleinen einlamellaren Vesikeln, großen einlamellaren Vesikeln
und multilamellaren Vesikeln, verabreicht werden. Liposome können aus
einer Vielzahl von Phospholipiden, wie z.B. Cholesterin, Stearylamin
oder Phosphatidylcholinen, gebildet werden.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch durch die Verwendung
monoklonaler Antikörper
als einzelne Träger,
an die die Verbindungsmoleküle
gekoppelt sind, zugeführt
werden. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch
mit löslichen
Polymeren als auf ein Ziel ausrichtbare Arzneistoffträger gekoppelt
sein. Solche Polymere können
u.a. Polyvinylpyrrolidon, Pyrancopolymer, Polyhydroxypropylmethacrylamidphenol,
Polyhydroxyethylaspartamidphenol oder mit Palmitoylresten substituiertes
Polyethylenoxidpolylysin sein. Darüber hinaus können die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung an eine Klasse biologisch
abbaubarer Polymere gekoppelt sein, die geeignet sind, eine gesteuerte
Arzneistoffabgabe zu erzielen, zum Beispiel Polymilchsäure, Polyglycolsäure, Copolymere
aus Polymilch- und
Polyglycolsäure,
Poly-epsilon-caprolacton, Polyhydroxybuttersäure, Polyorthoester, Polyacetale,
Polydihydropyrane, Polycyanoacrylate und vernetzte oder amphipatische
Blockcopolymere von Hydrogelen.
-
In
den nachstehenden Schemata und Beispielen haben die verschiedenen
Reagenziensymbole und Abkürzungen
die folgenden Bedeutungen:
- AcOH:
- Essigsäure
- BH3·DMS:
- Boran·Dimethylsulfid
- BOC(Boc):
- t-Butyloxycarbonyl
- BOP:
- Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat
- CBZ(Cbz):
- Carbobenzyloxy oder
Benzyloxycarbonyl
- CDI:
- Carbonyldiimidazol
- CH2Cl2:
- Methylenchlorid
- CH3CN:
- Acetonitril
- CHCl3:
- Chloroform
- DEAD:
- Diethylazodicarboxylat
- DIAD:
- Diisopropylazodicarboxylat
- DIBAH
- oder
- DIBAL-H:
- Diisobutylaluminiumhydrid
- DIPEA:
- Diisopropylethylamin
- DMAP:
- 4-Dimethylaminopyridin
- DME:
- 1,2-Dimethoxyethan
- DMF:
- N,N-Dimethylformamid
- DMSO:
- Dimethylsulfoxid
- DPFN:
- 3,5-Dimethyl-1-pyrazolylformamidinnitrat
- EDC:
- 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimid·HCl
- EtOAc:
- Ethylacetat
- EtOH:
- Ethanol
- HOAc:
- Essigsäure
- HORT:
- 1-Hydroxy-7-azabenzotriazol
- HOBT:
- 1-Hydroxybenzotriazol
- HPLC:
- Hochleistungs-Flüssigchromatographie
- IBCF:
- Isobutylchlorformiat
- LDA:
- Lithiumdiisopropylamid
- MeOH:
- Methanol
- MMNG:
- 1,1-Methyl-3-nitro-1-nitrosoguanidin
- NEt3:
- Triethylamin
- NMM:
- N-Methylmorpholin
- PCA·HCl:
- Pyrazolcarboxamidin-Hydrochlorid
- Pd/C:
- Palladium-auf-Aktivkohle-Katalysator
- Ph:
- Phenyl
- pTSA:
- p-Toluolsulfonsäure
- TEA:
- Triethylamin
- TFA:
- Trifluoressigsäure
- THF:
- Tetrahydrofuran
- DC:
- Dünnschichtchromatographie
- TMEDA:
- N,N,N',N'-Tetramethylethylendiamin
- TMS:
- Trimethylsilyl
-
Die
neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung können gemäß den Verfahren der folgenden
Reaktionsschemata und Beispiele oder Modifizierungen davon hergestellt
werden, wobei leicht erhältliche
Ausgangsmaterialien, Reagenzien und, wo passend, herkömmliche
Syntheseverfahren verwendet werden. Bei diesen Verfahren ist es
auch möglich,
von Varianten Gebrauch zu machen, die ihrerseits den Durchschnittsfachleuten
auf dem Gebiet der organischen Synthese bekannt sind, die jedoch
nicht detaillierter genannt sind. Zum Beispiel ergibt der Austausch
von 5-Formyl-2-methylpyrimidin (1-6a) in Schema 1 gegen das passend substituierte
Aryl-CHO die entsprechende Verbindung, bei der die Arylgruppe R7 anders als 2-Methylpyrimidin-5-yl ist.
Die Auftrennung der racemischen Mischung aus (R)- und (S)-Ketodiestern 1-8
kann durch HPLC-Chromatographie auf einem chiralen festen Träger, wie
z.B. auf Chiralcel-AD- oder Chiralcel-OD-Säulen, erfolgen. Auf diese Weise
werden die einzelnen (R)- und (S)-Enantiomere, wie z.B. 1-8a und 1-8b,
im Wesentlichen frei von dem anderen Enantiomer isoliert. Die fertigen
aufgetrennten 3(R)- und 3(S)-Produkte, wie z.B. 1-11a und 1-11b
werden in einer dreistufigen Abfolge aus Hydrolyse, Decarboxylierung
und Hydrolyse aus den Ketodiester-Vorläufern hergeleitet.
-
Die
folgenden Beispiele veranschaulichen weitere bevorzugte Verbindungen
der vorliegenden Erfindung. Sie sollen jedoch nicht als die einzige
Gattung bildend, die als die Erfindung betrachtet wird, aufgefasst werden.
Die Beispiele veranschaulichen nähere
Details zur Herstellung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung.
Die Fachleute werden sofort erkennen, dass bekannte Variationen
der Bedingungen und Verfahren der folgenden präparativen Schritte verwendet
werden können,
um diese Verbindungen herzustellen. Sofern nichts anderes angegeben
ist, wurden alle Schritte bei Raum- oder Umgebungstemperatur durchgeführt, und alle
Temperaturangaben sind in Grad Celsius.
-
-
-
BEISPIEL 1 (Referenz)
-
3(S oder R)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)nonansäure (1-11a)
-
Schritt A: 6-Oxoheptansäuremethylester
(1-2)
-
Zu
einer kräftig
gerührten
Mischung aus Diethylether (175 ml) und 40%igem KOH (52 ml) bei 0°C wurde MNNG
(15,4 g, 105 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde 10 Minuten gerührt. Die
etherische Schicht wurde in eine Lösung von 6-Oxoheptansäure 1-1
(5,0 g, 34,68 mmol) und CH2Cl2 bei
0°C überführt. Die
Lösung wurde
30 Minuten mit Argon gespült
und anschließend
eingeengt. Die Flashchromatographie (Silica, 30% bis 50% EtOAc/Hexane)
ergab den Ester 1-2 als ein klares Öl.
DC Rf =
0,88 (Silica, EtOAc)
1H-NMR (300 MHz,
CDCl3). 3,67 (s, 3H), 2,46 (m, 2H), 2,33
(m, 2H), 2,14 (s, 3H), 1,62 (m, 4H).
-
Schritt B: 5-[1‚8]-Naphthyridin-2-ylpentansäuremethylester
(1-4)
-
Eine
Mischung aus 1-2 (1,4 g, 9,04 mmol), 1-3, 2-Amino-3-formylpyridin
(552 mg, 4,52 mmol) (für
die Herstellung siehe: J. Org. Chem., 1983, 48, 3401) und Prolin
(260 mg, 2,26 mmol) in absolutem Ethanol (23 ml) wurde 18 Stunden
zum Rückfluss
erhitzt. Nach der Entfernung des Lösungsmittels durch Abdampfen
wurde der Rückstand
chromatographiert (Kieselgel, 80% Ethylacetat/Hexan, dann Ethylacetat),
um den Ester 1-4 als einen weißen
Feststoff zu ergeben.
DC Rf = 0,38
(Silica, EtOAc)
1H-NMR (300 MHz, CDCl3). 9,08 (m, 1H), 8,16 (d, J = 8,0 Hz, 1H),
8,10 (d, J = 8,3 Hz, 1H), 7,45 (m, 1H), 7,39 (d, J = 8,3 Hz, 1H),
3,66 (s, 3H), 3,08 (t, J = 7,6 Hz, 2H), 2,39 (t, J = 7,6 Hz, 2H),
1,94 (m, 2H), 1,78 (m, 2H).
-
Schritt C: 5-(5,6,7,8-Tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)pentansäuremethylester
(1-5)
-
Eine
Mischung aus 1-4 (630 mg, 2,58 mmol) und 10% Pd/Kohle (95 mg) in
EtOH (25 ml) wurde unter einem Wasserstoffballon 72 Stunden gerührt. Nach
der Filtration und dem Entfernen des Lösungsmittels durch Abdampfen
wurde der Rückstand
chromatographiert (Kieselgel, 70% Ethylacetat/Hexane), um 1-5 als
ein farbloses Öl
zu ergeben.
DC Rf = 0,58 (Silica, Ethylacetat).
1H-NMR (300 MHz, CDCl3).
7,05 (d, J = 7,3 Hz, 1H), 6,34 (d, J = 7,3 Hz, 1H), 4,72 (s, 1H),
3,66 (s, 3H), 3,40 (m, 2H), 2,69 (t, J = 6,3 Hz, 2H), 2,53 (m, 2H),
2,33 (m, 2H), 1,90 (m, 2H), 1,66 (m, 4H).
-
Schritt D: 2-Oxo-6-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)hexylphosphonsäuredimethylester
(1-6)
-
Eine
Lösung
von Dimethylmethylphosphonat (13,20 g, 106,5 mmol) in wasserfreiem
THF (165 ml) wurde auf –78°C abgekühlt und
tropfenweise mit 2,5 M n-BuLi (42,3 ml) behandelt. Nach 45 minütigem Rühren bei –78°C wurde eine
Lösung
von Ester 1-5 (6,6 g, 26,6 mmol) in THF (35 ml) tropfenweise zugegeben
und die resultierende Lösung
30 Minuten bei –78°C gerührt, mit
gesätt.
NH4Cl (100 ml) gequencht, dann mit Ethylacetat
(3 × 150
ml) extrahiert. Die vereinten organischen Extrakte wurden getrocknet
(MgSO4), filtriert und eingeengt, um ein
gelbes Öl
zu ergeben. Die Chromatographie auf Kieselgel (5% MeOH/CH2Cl2) ergab 1-6 als ein
gelbes Öl.
Rf (Silica, 5% MeOH/CH2Cl2) = 0,20.
1H-NMR
(300 MHz, CDCl3). 7,05 (d, J = 7,3 Hz, 1H),
6,34 (d, J = 7,32 Hz, 1H), 4,80 (br. s, 1H), 3,81 (s, 3H), 3,75
(s, 3H), 3,4 (m, 2H), 3,08 (d, J = 22,7 Hz), 2,7-2,5 (m, 6H), 1,91
(m, 2H), 1,68 (m, 4H).
-
Schritt E: 1-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-7-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)hept-1-en-3-on
(1-7)
-
Zu
einer Lösung
von 1-6 (5,5 g, 16,2 mmol), 5-Formyl-2-methylpyrimidin (1-6a, 1,8
g, 14,7 mmol; für die
Herstellung siehe J. Heterocyclic Chem., 28, 1281 (1991)) in 40
ml DMF wurde K2CO3 (4,07
g, 32 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde 15 Stunden bei Umgebungstemperatur
gerührt
und zu einer Paste eingeengt. Der Rückstand wurde mit Wasser verdünnt, mit
Ethylacetat extrahiert und über
Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Einengen wurde der Rückstand
auf Kieselgel (70 Chloroform/25 Ethylacetat/5 Methanol) chromatographiert,
um 1-7 als einen weißen
Feststoff zu ergeben.
Rf = 0,20 (Silica,
70 Chloroform/20 Ethylacetat/10 Methanol).
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3) δ 8,80 (s, 2H), 7,44 (d, 1H,
J = 16 Hz), 7,05 (d, 114, J = 7 Hz), 6,81 (d, 1H, J = 16 Hz), 6,35
(d, 1H, J = 7 Hz), 4,72 (br. s, 1H), 3,39 (m, 214), 2,69 (s, 314),
2,64 (m, 4H), 2,58 (m, 2H), 1,91 (m, 2H), 1,74 (m, 4H).
-
Schritt F: 2-[1(S oder R)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-3-oxo-7-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)heptyl]malonsäurediethylester
(1-8a)
-
Zu
einer Lösung
von 1-7 (1,0 g, 2,97 mmol) und Diethylmalonat (0,717 ml, 4,5 mmol)
in Ethanol (20 ml) und THF (20 ml) wurde Natriumethoxid (0,1 ml
einer 30%igen (Gew./Gew.) Lösung
in Ethanol) zugegeben. Nach 4 Stunden wurde die Mischung (1-8) eingeengt
und der Rückstand
auf einer 5 × 50
cm Chiralcel AD-Säule
(Fluss = 80 ml/Minute, A:B = 30:70) (A = 0,1% Diethylamin/Hexan,
B = 2-Propanol) gereinigt. Das Produkt 1-8a eluierte bei 15 Minuten,
sein Enantiomer 1-8b eluierte bei 26 Minuten.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3) δ 8,53 (s, 2H), 7,02 (d, 1H,
J = 7 Hz), 6,28 (d, 1H, J = 7 Hz), 4,07 (br. s, 1H), 4,18 (m, 2H),
4,02 (m, 2H), 3,92 (m, 1H), 3,72 (m, 2H), 3,39 (m, 2H), 2,94 (m,
2H), 2,64 (s, 3H), 2,42 (m, 2H), 2,33 (m, 2H), 1,89 (m, 2H), 1,60
(m, 4H), 1,26 (m, 414), 1,19 (t, 3H, J = 3 Hz).
-
Schritt G: 3(S oder R)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)nonansäureethylester
(1-10a)
-
Zu
einer Lösung
von 1-8a (0,530 g, 1,07 mmol) in Ethanol (5 ml) wurde NaOH (1,12
ml einer 1N Lösung
in Wasser, 1,12 mmol) zugegeben. Nach 30-minütigem Rühren bei 40°C wurde die Mischung mit HCl (1,12
ml einer 1N Lösung
in Wasser, 1,12 mmol) behandelt und eingeengt. Der Rückstand
wurde in Toluol (20 ml) suspendiert und zum Rückfluss erhitzt. Nach 1 Stunde
ergab das Eindampfen der Lösungsmittel
1-10a als ein gelbes Öl.
Rf = 0,32 (Silica, 70 Chloroform/20 Ethylacetat/10
Methanol).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8,54
(s, 2H), 7,04 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,31 (d, 1H, J = 7 Hz), 4,86 (br.
s, 1H), 4,04 (q, 2H, J = 3 Hz), 3,63 (m, 1H), 3,40 (m, 2H), 2,94-2,48
(m, 9H), 2,37 (m, 4H), 1,89 (m, 2H), 1,57 (m, 4H), 1,19 (t, 3H,
J = 3 Hz).
-
Schritt H: 3(S oder R)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)nonansäure (1-11a)
-
Zu
einer Lösung
von 1-10a (0,15 g, 0,353 mmol) in Ethanol (1 ml) wurde NaOH (0,39
ml einer 1N Lösung
in Wasser, 0,39 mmol) zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Mischung
eingeengt und der Rückstand auf
Kieselgel (20:10:1:1 bis 10:10:1:1 Ethylacetat/Ethanol/NH4OH/Wasser) chromatographiert, um 1-11a als einen
weißen
Feststoff zu ergeben.
Rf = 0,21 (Silica,
10:10:1:1 Ethylacetat/Ethanol/NH4OH/Wasser).
1H-NMR (400 MHz, CH3OD) δ 8,62 (s,
2H), 7,43 (d, 1H, J = 7 Hz), 3,68 (m, 1H), 3,43 (m, 2H), 3,02 (m,
2H), 2,80 (m, 3H), 2,59 (m, 10H), 1,91 (m, 2H), 1,60 (m, 3H).
-
-
-
BEISPIEL 16
-
3(R)- und 3(S)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure (11-11a
und 11-11b)
-
Schritt A: 5-(5-Brompyridin-2-yl)pentansäureethylester
(11-2)
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von Ethyl-1-pentensäure
(10 g, 78 mmol) in entgastem THF (80 ml) bei 0°C wurde tropfenweise eine Lösung von
9-BBN (187 ml einer 0,5 M Lösung
in THF, 94 mmol) zugegeben und die Mischung 18 Stunden bei Umgebungstemperatur
gerührt,
um 11-1 zu erzeugen. K2CO3 (18,4
g, 133 mmol) und 2,5-Dibrompyridin (18,5 g, 78 mmol) wurden zugegeben,
gefolgt von einer vorvermischten und gealterten (30 Minuten bei
70°C) Suspension
von Pd(OAc)2 (2,0 g, 8,9 mmol) und DPPF
(5,4 g, 9,8 mmol) in entgastem DMF (80 ml). Die resultierende Mischung
wurde 18 Stunden bei 70°C
gerührt,
abgekühlt,
mit Ethylacetat verdünnt, mit
Wasser und Salzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und eingeengt. Zu dem resultierenden
Rückstand,
der in THF (400 ml) gelöst
wurde, wurden Wasser (150 ml) und NaHCO3 (33
g) zugegeben, und nach 10 Minuten NaBO3·H2O (48 g). Nach 30-minütigem kräftigem Rühren wurde die Mischung mit
Ethylacetat verdünnt,
mit Wasser und Salzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und zu einem Öl eingeengt.
Der Rückstand
wurde auf Kieselgel chromatographiert (10–20% EtOAc/Hexan), um 11-2
als ein farbloses Öl
zu ergeben.
DC Rf = 0,75 (Silica, 40%
EtOAc/Hexan).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,57
(s, 1H), 7,70 (m, 1H), 7,05 (d, 1H, J = 8 Hz), 4,15 (q, 2H, J =
6 Hz), 2,77 (t, 2H, J = 7 Hz), 2,34 (t, 2H, J = 7 Hz), 1,7 (m, 4H),
1,26 (t, 3H, J = 6 Hz).
-
Schritt B: 2-But-3-enylisoindol-1,3-dion
(11-5)
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von 4-Brom-1-buten (11-3, 20 g, 148 mmol) in DMF (150 ml) wurde
Kaliumphthalimid (11-4, 25 g, 133 mmol) zugegeben und die Mischung
18 Stunden bei 70°C
gerührt.
Nach dem Abkühlen
auf RT wurde die Mischung mit Ether verdünnt, mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und eingeengt, um 11-5 als einen
weißen
Feststoff zu ergeben.
1H-NMR (400 MHz,
CDCl3): δ 7,85
(m, 2H), 7,72 (m, 2H), 5,82 (m, 1H), 5,08 (m, 2H), 3,77 (t, 2H,
J = 7 Hz), 2,44 (m, 2H).
-
Schritt C: 5-{5-[4-(1,3-Dioxo-1,3-dihydroisoindol-2-yl)butyl]pyridin-2-yl}pentansäureethylester
(11-6)
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von 11-5 (4,23 g, 21 mmol) in entgastem THF (20 ml) bei 0°C wurde tropfenweise
eine Lösung
von 9-BBN (50,4 ml einer 0,5 M Lösung
in THF, 25,2 mmol) zugegeben und die Mischung 18 Stunden bei Umgebungstemperatur
gerührt.
K2CO3 (5,0 g, 35,8
mmol) und 11-2 (5,0 g, 17,4 mmol) wurden zugegeben, gefolgt von
einer vorvermischten und gealterten (30 Minuten bei 70°C) Suspension
von Pd(OAc)2 (0,54 g, 2,4 mmol) und DPPF
(1,45 g, 2,6 mmol) in entgastem DMF (20 ml). Die resultierende Mischung
wurde 18 Stunden bei 70°C
gerührt,
abgekühlt,
mit Ethylacetat verdünnt,
mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und eingeengt. Zu dem in THF
(200 ml) gelösten
gerührten
Feststoff wurden Wasser (75 ml) und NaHCO3 (16,5
g) und nach 10 Minuten NaBO3·H2O (24 g) zugegeben. Nach 30-minütigem kräftigem Rühren wurde
die Mischung mit Ethylacetat verdünnt, mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und zu einem Öl eingeengt.
Der Rückstand
wurde auf Kieselgel (20–40%
EtOAc/Hexan) chromatographiert, um 11-6 als einen gelben Feststoff
zu ergeben.
DC Rf = 0,31 (Silica, 50%
EtOAc/Hexan).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,37
(s, 1H), 7,84 (m, 2H), 7,75 (m, 2H), 7,40 (m, 1H), 7,05 (m, 1H),
4,12 (q, 2H, J = 7 Hz), 3,71 (m, 2H), 2,78 (t, 2H, J = 7 Hz), 2,61
(t, 2H, J = 7 Hz), 2,33 (t, 2H, J = 7 Hz), 1,64 (m, 8H), 1,23 (t,
3H, J = 6 Hz).
-
Schritt D: 5-[5-(4-Aminobutyl)pyridin-2-yl]pentansäuremethylamid
(11-7)
-
Eine
Mischung aus 11-6 (45 g, 110 mmol) und einer gesättigten Lösung von Methylamin in Methanol (300
ml) in einem verschlossenen Rohr wurde 12 Stunden auf 70°C erwärmt. Die
Mischung wurde abgekühlt und
zu einem Öl
eingeengt. Der Rückstand
wurde auf Kieselgel (10:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O) chromatographiert, um 11-7 als ein gelbes Öl zu ergeben.
DC
Rf = 0,16 (Silica, 10:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,32 (s,
1H), 7,41 (m, 1H), 7,07 (m, 1H), 2,74 (m, 7H), 2,59 (t, 2H, J =
6 Hz), 2,21 (t, 2H, J = 6 Hz), 1,69 (m, 6H), 1,48 (m, 2H).
-
Schritt E: 5-(6,7,8,9-Tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)pentansäuremethylamid
(11-8)
-
Eine
Mischung aus 11-7 (24 g, 91,2 mmol) und NaH (10,9 g einer 60 gew.-%igen
Dispersion in Mineralöl,
273 mmol) in Xylol (500 ml) wurde 30 Minuten mit Argon gespült und anschließend 72
Stunden zum Rückfluss
erhitzt. Die Mischung wurde abgekühlt, mit Ethanol gequencht,
mit 10%igem wässrigem
Kaliumcarbonat verdünnt
und mit Ethylacetat extrahiert. Die organischen Bestandteile wurden über MgSO4 getrocknet und zu einem Öl eingeengt.
Der Rückstand
wurde auf Kieselgel (70:25:5 CHCl3/EtOAc/MeOH/H2O) chromatographiert, um 11-8 als einen
weißen
Feststoff zu ergeben.
DC Rf = 0,15
(Silica, 70:25:5 CHCl3/EtOAc/MeOH).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 7,24 (d,
1H, J = 7 Hz), 6,53 (d, 1H, J = 7 Hz), 5,43 (br. s, 1H), 4,62 (br.
s, 1H), 3,12 (m, 2H), 2,79 (d, 3H, J = 5 Hz), 2,63 (m, 4H), 2,18
(m, 2H), 1,81 (m, 2H), 1,68 (m, 6Hz).
-
Schritt F: 5-(6,7,8,9-Tetrahydro-5H-pyrido[2,3-blazepin-2-yl)pentansäureethylester
(11-9)
-
Eine
Mischung aus 11-8 (3 g, 11,5 mmol) und 6M HCl (100 ml) in einem
geschlossenen Rohr wurde 12 Stunden auf 70°C erwärmt. Die Mischung wurde abgekühlt und
zu einem Öl
eingeengt. Der Rückstand
wurde aus Ethanol (50 ml) zweimal azeotrop destilliert, dann in
4M HCl in Ethanol (100 ml) gelöst
und 1 Stunde auf 70°C
erwärmt.
Die Mischung wurde abgekühlt
und zu einem Öl
eingeengt. Der Rückstand
wurde mit Ethylacetat verdünnt,
mit 10%igem wässrigem
Kaliumcarbonat und Salzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und eingeengt, um 11-9
als ein braunes Öl
zu ergeben.
DC Rf = 0,44 (Silica, 70:25:5
CHCl3/EtOAc/MeOH).
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3): δ 7,22 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,53
(d, 1H, J = 7 Hz), 4,63 (br. s, 1H), 4,11 (q, 2H, J = 7 Hz), 3,12
(m, 2H), 2,66 (m, 2H), 2,62 (t, 2H, J = 6 Hz), 2,33 (t, 2H, J =
6 Hz), 1,70 (m, 2H), 1,63 (m, 6H), 1,27 (t, 3H, J = 7 Hz).
-
Schritt G: 3(R)- und 3(S)-(2-Methylpyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(6,7,8,9-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure (11-11a
und 11-11b)
-
Durch
Anwendung der Verfahren zur Umwandlung von 1-5 in 1-11a und 11-b
wurde 11-9 über
11-10 in 11-11a und 11-11b umgewandelt. Die Auftrennung der Enantiomere
erfolgte durch chirale Chromatographie des Ketodiester-Zwischenprodukts,
das 1-8 entspricht, auf einer Chiralcel-AD-Säule (10 cm × 50 cm) unter Verwendung von
70% A/30% B (A = 2-Propanol; B = 0,1% Diethylamin in Hexanen) bei
einer Fließgeschwindigkeit
von 250 ml/Minute.
DC Rf = 0,21 (Silica,
10:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,63 (s,
2H), 7,42 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,55 (d, 1H, J = 7 Hz), 3,64 (m, 1H),
3,31 (m, 2H), 3,05 (m, 1H), 2,87 (m, 1H), 2,77 (m, 2H), 2,58 (m,
9H), 1,84 (m, 4H), 1,57 (m, 4H).
-
-
BEISPIEL 17
-
3(R)- und 3(S)-(2-Methoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(5,6,7,8-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure (12-2a
und 12-2b)
-
Durch
Anwendung der Verfahren zur Umwandlung von 1-5 in 1-11a und 1-11b,
wurden 11-9 und 2-Methoxypyrimidin-5-carbaldehyd (12-1, für die Herstellung
siehe J. Heterocycl. Chem. (1991), 28, 1281) in 12-2a und 12-2b
umgewandelt. Die Auftrennung der Enantiomere erfolgte durch chirale
Chromatographie des Ketodiester-Zwischenprodukts, das 1-8 entspricht,
auf einer Chiralcel-AD-Säule
(10 cm × 50
cm) unter Verwendung von 70% A/30% B (A = 2-Propanol; B = 0,1% Diethylamin
in Hexane) bei einer Fließgeschwindigkeit
von 250 ml/Minute.
DC Rf = 0,21 (Silica,
10:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH(H2O).
1H-NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,48 (s,
2H), 7,42 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,56 (d, 1H, J = 7 Hz), 3,94 (s, 3H),
3,62 (m, 1H), 3,29 (m, 2H), 2,98 (m, 1H), 2,85 (m, 1H), 2,79 (m,
2H), 2,58 (m, 2H), 1,84 (m, 4H), 1,57 (m, 4H).
-
-
BEISPIEL 23
-
3(R)- und 3(S)-(2-Ethoxypyrimidin-5-yl)-5-oxo-9-(6,7,8,9-tetrahydro-5H-pyrido[2,3-b]azepin-2-yl)nonansäure (17-2a
und 17-2b)
-
Durch
Anwendung der Verfahren zur Umwandlung von 1-6 in 1-11a und 1-11b
wurden 11-10 und 2-Ethoxypyrimidin-5-carbaldehyd in 17-2a und 17-2b
umgewandelt. Die Auftrennung der Enantiomere erfolgte durch chirale
Chromatographie des Ketodiester-Zwischenprodukts, das 1-8 entspricht.
DC
Rf = 0,24 (Silica, 10:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O). 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ 8,48 (s,
2H), 7,43 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,55 (d, 1H, J = 7 Hz), 4,38 (q, 2H,
J = 7 Hz), 3,63 (m, 1H), 2,98 (m, 1H), 2,79 (m, 3H), 2,55 (m, 6H),
1,84 (m, 4H), 1,57 (m, 4H), 1,38 (t, 3H, J = 7 Hz).
-
SCHEMA
A Synthese
des Radioligands für
den SPAV3-Test
-
-
-
-
N-(4-Iodphenylsulfonylamino)-L-asparagin
(A-2)
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von Säure
A-1 (4,39 g, 33,2 mmol), NaOH (1,49 g, 37,2 mmol), Dioxan (30 ml)
und H2O (30 ml) bei 0°C wurde Pipsylchlorid (10,34
g, 34,2 mmol) zugegeben. Nach ~ 5 Minuten wurde in 15 ml H2O gelöstes
NaOH (1,49, 37,2 mmol) zugegeben, gefolgt von der Entfernung des
Kühlbades.
Nach 2,0 Stunden wurde die Reaktionsmischung eingeengt. Der Rückstand
wurde in H2O (300 ml) gelöst und anschließend mit
EtOAc gewaschen. Der wässrige
Teil wurde auf 0°C
abgekühlt
und dann mit konzentrierter HCl angesäuert. Der Feststoff wurde gesammelt
und anschließend
mit Et2O gewaschen, um die Säure A-2
als einen weißen
Feststoff zu ergeben.
1H-NMR (300 MHz,
D2O) δ 7,86
(d, 2H, J = 8 Hz), 7,48 (d, 2H, J = 8 Hz), 3,70 (m, 1H), 2,39 (m,
2H).
-
2(S)-(4-Iodphenylsulfonylamino)-β-alanin (A-3)
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von NaOH (7,14 g, 181,8 mmol) und H2O (40
ml) bei 0°C
wurde Br2 (1,30 ml, 24,9 mmol) tropfenweise
innerhalb eines Zeitraums von zehn Minuten zugegeben. Nach ~ 5 Minuten
wurden Säure
A-2 (9,9 g, 24,9 mmol), NaOH (2,00 g, 49,8 mmol) und H2O
(35 ml) vereint, auf 0°C
abgekühlt
und anschließend
in einer einzigen Portion zu der Reaktion zugegeben. Nach 20-minütigem Rühren bei
0°C wurde die
Reaktion 30 Minuten lang auf 90°C
erwärmt
und dann wieder auf 0°C
abgekült.
Der pH-Wert wurde durch tropfenweise Zugabe von konzentrierter HCl
auf ~ 7 eingestellt. Der Feststoff wurde gesammelt, mit EtOAc gewaschen
und dann im Vakuum getrocknet, um die Säure A-3 als einen weißen Feststoff
zu ergeben.
1H-NMR (300 MHz, D2O). 8,02 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,63 (d, 2H,
J = 8 Hz), 4,36 (m, 1H), 3,51 (dd, 1H, J = 5 Hz, 13 Hz), 3,21 (m,
1H).
-
Ethyl-2(S)-(4-iodphenylsulfonylamino)-β-alanin-Hydrochlorid
(A-4)
-
HCl-Gas
wurde 10 Minuten lang schnell durch eine Suspension aus Säure A-3
(4,0 g, 10,81 mmol) in EtOH (50 ml) bei 0°C geleitet. Das Kühlbad wurde
entfernt und die Reaktion auf 60°C
erwärmt.
Nach 18 Stunden wurde die Reaktion eingeengt, um Ester A-4 als einen
weißen
Feststoff zu ergeben.
1H-NMR (300 MHz,
CD3OD). 7,98 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,63 (d,
2H, J = 8 Hz), 4,25 (q, 1H, J = 5 Hz), 3,92 (m, 2H), 3,33 (m, 1H),
3,06 (m, 1H), 1,01 (t, 3H, J = 7 Hz).
-
Ethyl-4-[2-(2-aminopyridin-6-yl)ethyl]benzoat
(A-5a)
-
Eine
Mischung aus Ester A-5 (700 mg, 2,63 mmol)(für die Herstellung siehe: Schema
29 der PCT International Application Publication Nr.
WO 95/32710 , veröffentlicht am 7. Dezember 1995),
10% Pd/C (350 mg) und EtOH wurde unter 1 atm H
2 gerührt. Nach
20 Stunden wurde die Reaktion durch ein Celitekissen filtriert und
anschließend
eingeengt, um Ester A-5a als ein braunes Öl zu ergeben.
DC R
f = 0,23 (Silica, 40% EtOAc/Hexane)
1H-NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 7,95 (d,
2H, J = 8 Hz), 7,26 (m, 3H), 6,43 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,35 (d, 1H,
J = 8 Hz), 4,37 (m, 4H), 3,05 (m, 2H), 2,91 (m, 2H), 1,39 (t, 3H,
J = 7 Hz).
-
4-[2-(2-Aminopyridin-6-yl)ethyl]benzoesäure-Hydrochlorid
(A-6)
-
Eine
Suspension von Ester A-5a (625 mg, 2,31 mmol) in 6N HCl (12 ml)
wurde auf 60°C
erwärmt.
Nach -20 Stunden wurde die Reaktion eingeengt, um Säure A-6
als einen gelbbraunen Feststoff zu ergeben.
1H-NMR
(300 MHz, CD3OD) δ 7,96 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,80
(m, 1H), 7,33 (d, 2H, J = 8 Hz), 6,84 (d, 1H, J = 9 Hz), 6,69 (d,
1H, J = 7 Hz), 3,09 (m, 4H).
-
Ethyl-4-[2-(2-aminopyridin-6-yl)ethyl]benzoyl-2
(S)-(4-iodphenylsulfonylamino)-β-alanin
(A-7)
-
Eine
Lösung
von Säure
15-6 (400 mg, 1,43 mmol), Amin A-4 (686 mg, 1,57 mmol), EDC (358
mg, 1,86 mmol), HOBT (252 mg, 1,86 mmol), NMM (632 μl, 5,72 mmol)
in DMF (10 ml) wurde ~ 20 Stunden gerührt. Die Reaktion wurde mit
EtOAc verdünnt
und anschließend
mit gesätt.
NaHCO3, Salzlösung gewaschen, getrocknet
(MgSO4) und eingeengt. Die Flashchromatographie
(Silica, EtOAc, dann 5% Isopropanol/EtOAc) ergab das Amid A-7 als
einen weißen
Feststoff.
DC Rf = 0,4 (Silica, 10%
Isopropanol/EtOAc).
1H-NMR (300 MHz,
CD3OD) δ 7,79
(d, 2H, J = 9 Hz), 7,61 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,52 (d, 2H, J = 9 Hz),
7,29 (m, 1H), 7,27 (d, 2H, J = 8 Hz), 4,20 (m, 1H), 3,95 (q, 2H,
J = 7 Hz), 3,66 (dd, 1H, J = 6 Hz, 14 Hz), 3,49 (dd, 1H, J = 8 Hz,
13 Hz), 3,01 (m, 2H), 2,86 (m, 2H), 1,08 (t, 3H, 3 = 7 Hz).
-
4-[2-(2-Aminopyridin-6-yl)ethyl]benzoyl-2(S)-(4-iodphenylsulfonylamino)-β-alanin (A-8)
-
Eine
Lösung
von Ester A-7 (200 mg, 0,3213 mmol) und 6N HCl (30 ml) wurde auf
60°C erwärmt. Nach ~
20 Stunden wurde die Reaktionsmischung eingeengt. Die Flashchromatographie
(Silica, 20:20:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O) ergab Säure A-8 als einen weißen Feststoff.
DC
Rf = 0,45 (Silica, 20:20:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O).
1H-NMR (400 MHz, DMSO) δ 8,40 (m, 1H), 8,14 (br. s,
1H), 7,81 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,62 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,48 (d, 2H,
J = 8 Hz), 7,27 (m, 3H), 6,34 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,25 (d, 1H, J
= 8 Hz), 5,85 (br. s, 2H), 3,89 (br. s, 1H), 3,35 (m, 2H), 2,97
(m, 2H), 2,79 (m, 2H).
-
4-[2-(2-Aminopyridin-6-yl)ethylbenzoyl-2(S)-(4-trimethylstannylphenylsulfonylamino-β-alanin (A-9)
-
Eine
Lösung
von Iodid A-8 (70 mg, 0,1178 mmol), [(CH3)3Sn]2 (49 μl, 0,2356
mmol), Pd(PPh3)4 (5
mg) und Dioxan (7 ml) wurde auf 90°C erwärmt. Nach 2 Stunden wurde die
Reaktion eingeengt und anschließend durch
präparative
HPLC (Delta-Pak C18 15 μM 100A°, 40 × 100 mm; 95:5, dann 5:95 H2O/CH3CN) gereinigt, um
das Trifluoracetatsalz zu ergeben. Das Salz wurde in H2O
(10 ml) suspendiert, mit NH4OH (5 Tropfen)
behandelt und anschließend
gefriergetrocknet, um das Amid A-9 als einen weißen Feststoff zu ergeben.
1H-NMR (400 MHz, DMSO) δ 8,40 (m, 1H), 8,18 (d, 1H,
J = 8 Hz), 7,67 (m, 5H), 7,56 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,29 (d, 2H, J
= 8 Hz), 6,95-7,52 (m, 2H), 6,45 (br. s, 2H), 4,00 (m, 1H), 3,50
(m, 1H), 3,33 (m, 1H), 2,97 (m, 2H), 2,86 (m, 2H).
-
4-[2-(2-Aminopyridin-6-yl)ethyl]benzoyl-2(S)-4-125iodphenylsulfonylamino-β-alanin (A-10)
-
Ein
Iodobead (Pierce) wurde zu einer im Handel verwendeten Ampulle mit
5 mCi Na125I (Amersham, IMS30) zugegeben
und fünf
Minuten bei Raumtemperatur gerührt.
Eine Lösung
von 0,1 mg A-9 in 0,05 ml 10% H2SO4/MeOH wurde hergestellt und sofort zu der
Na125I/Iodobead-Ampulle gegeben. Nach dreiminütigem Rühren bei
Raumtemperatur wurden etwa 0,04-0,05 ml NH4OH
zugegeben, so dass die Reaktionsmischung einen pH-Wert von 6–7 hatte.
Die gesamte Reaktionsmischung wurde zur Reinigung auf die HPLC-Vorrichtung
[Vydac-Peptid-Protein-C-18-Säule,
4,6 × 250
mm, linearer Gradient von 10% Acetonitril (0,1% (TFA):H2O
(0,1% TFA) bis 90% Acetonitril (0,1% TFA):H2O
(0,1% TFA) innerhalb von 30 Minuten, 1 ml/min] gespritzt. Die Retentionszeit
von A-10 beträgt
unter diesen Bedingungen 17 Minuten. Die Fraktionen, die den Großteil der
Radioaktivität
enthielten, wurden gesammelt, gefriergetrocknet und mit Ethanol
verdünnt,
um etwa 1 mCi A-10 zu ergeben, welches bei der HPLC-Analyse mit
einer authentischen Probe von A-8 gemeinsam eluierte.
-
SCHEMA
B Synthese
des Radioliganden für
den SPAV5-Test
-
2(S)-(4-Iodbenzolsulfonylamino)-3-{4-[2-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)ethyl]-benzoylamino}propionsäureethylester
(B-2)
-
Eine
Mischung aus B-1 (0,23 g, 0,72 mmol; zur Herstellung siehe
US-Patent Nr. 5741796 ),
A-4 (0,343 g, 0,792 mmol), EDC (0,179 g, 0,93 mmol), HOBT (0,126
g, 0,93 mmol), NMM (0,316 ml, 2,86 mmol) in Acetonitril (3 ml) und
DMF (3 ml) wurde 2 Stunden bei Umgebungstemperatur gerührt, dann
mit Ethylacetat verdünnt,
mit Wasser, gesättigtem
wässrigem
NaHCO
3 und Salzlösung gewaschen, über MgSO
4 getrocknet und eingeengt. Der Rückstand
wurde auf Kieselgel (70:25:5 CHCl
3/EtOAc/MeOH)
chromatographiert, um B-2 als einen weißen Feststoff zu ergeben.
DC
R
f = 0,22 (Silica, 70:25:5 CHCl
3/EtOAc/MeOH).
1H-NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 7,79 (d,
2H, J = 8 Hz), 7,63 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,54 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,27
(d, 2H, J = 8 Hz), 7,04 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,60 (m, 1H), 6,29 (d,
1H, J = 7 Hz), 4,83 (br. s, 1H), 4,09 (m, 3H), 3,84 (m, 1H), 3,68
(m, 1H), 3,42 (m, 2H), 3,01 (m, 4H), 2,86 (m, 4H), 2,69 (t, 2H,
J = 6 Hz), 1,88 (m, 2H).
-
2(S)-(4-Iodbenzolsulfonylamino)-3-{4-[2-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)ethyl]-benzoylamino}propionsäure (B-3)
-
Eine
Mischung aus B-2 (0,38 g, 0,573 mmol) und 6N HCl (50 ml) wurde 14
Stunden bei 60°C
gerührt. Nach
dem Abkühlen
auf Raumtemperatur wurde die Mischung eingeengt und der Rückstand
auf Kieselgel chromatographiert (25:10:1:1 bis 15:15:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O), um B-3
als einen weißen
Feststoff zu ergeben.
DC Rf = 0,43
(Silica, 10:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O).
1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6) δ 8,42 (m, 1H), 7,79 (d, 2H,
J = 8 Hz), 7,63 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,44 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,27
(d, 2H, J = 8 Hz), 7,10 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,58 (br. s, 1H), 6,32
(d, 1H, J = 7 Hz), 3,96 (m, 1H), 3,51 (m, 1H), 3,30 (m, 5H), 2,96
(m, 2H), 2,78 (m, 2H), 2,62 (m, 2H), 1,77 (m, 2H).
HRMS: Für C26H27IN4O5S, erwartet 635,0818, gefunden 635,0831.
-
3-{4-[2-(5,6,7,8-Tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)ethyl]benzoylamino}-2(S)-(4-trimethylstannanylbenzolsulfonylamino)propionsäure (B-4)
-
Eine
Mischung aus B-3 (0,10 g, 0,16 mmol), Hexamethyldistannan (0,065
ml, 0,32 mmol), Pd(PPh3)4 und
Dioxan (10 ml) wurde eine Stunde bei 90°C gerührt. Nach dem Abkühlen auf
Raumtemperatur wurde die Mischung eingeengt und der Rückstand
auf Kieselgel chromatographiert (50:10:1:1 bis 25:10:1:1 EtOAc/EtOH/NH4OH/H2O), um B-4
als einen weißen
Feststoff zu ergeben.
DC Rf = 0,48
(Silica, 15:10:1:1 EtOAc(EtOH/NH4OH/H2O).
1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6) δ 8,38 (m, 1H), 8,14 (m, 1H),
7,63 (m, 4H), 7,28 (d, 2H, J = 8 Hz), 7,08 (d, 1H, J = 7 Hz), 6,50
(br. s, 1H), 6,28 (d, 1H, J = 7 Hz), 3,96 (m, 1H), 3,48 (m, 1H),
3,31 (m, 5H), 2,96 (m, 2H), 2,78 (m, 2H), 2,62 (m, 2H), 1,77 (m,
2H), 0,28 (s, 9H).
Hochauflösendes
Massenspektrum: Für
C29H36N4O5SSn, erwartet 665,1533 (112Sn)
und 673,1507 (120Sn), gefunden 665,1510
und 673,1505.
-
2(S)-(4-125Iodbenzolsulfonylamino)-3-{4-[2-(5,6,7,8-tetrahydro-[1,8]naphthyridin-2-yl)ethyl]-benzoylamino}propionsäure (B-5)
-
Ein
Rührstab,
Methanol (0,05 ml) und ein Iodobead (Pierce) wurden zu einer im
Handel verwendeten Ampulle mit Na125I (10
mCi, Amersham, IMS300) zugegeben und fünf Minuten bei Raumtemperatur
gerührt. Eine
Lösung
von B-4 (~ 0,1 mg) in Methanol (0,04 ml) wurde hergestellt, und
ein Teil davon (0,02 ml) wurde zu einer Mischung aus H2SO4 (0,005 ml) in Methanol (0,025 ml) gegeben
und diese Lösung
sofort zu der Na125I/Iodobead-Ampulle zugegeben.
Nach zweiminütigem
Rühren
bei Raumtemperatur wurde die Reaktion mit NH4OH
(0,04–0,05
ml) gequencht und die gesamte Reaktionsmischung zur Reinigung auf
die HPLC-Vorrichtung [Vydac-Peptid-Protein-C-18-Säule, 4,6 × 250 mm,
linearer Gradient von 10% Acetonitril:H2O
(0,1% TFA) bis 90% Acetonitril:H2O (0,1%
TFA) innerhalb von 20 Minuten, 1 ml/min] gespritzt. Die Retentionszeit
von B-5 beträgt
unter diesen Bedingungen 16 Minuten. Die Fraktionen, die den Großteil der
Radioaktivität
enthielten, wurden gesammelt, gefriergetrocknet und mit Ethanol
verdünnt,
um etwa 1 mCi zu ergeben, welches bei der HPLC-Analyse mit einer
authentischen Probe von B-3 gemeinsam eluierte.
-
Geräte: Die
analytische und präparative
HPLC wurde mit einem Waters 600E Powerline Multi Solvent Delivery
System mit 0,1-ml-Köpfen
mit einem Rheodyne-7125-Injektor und einem Waters 990 Photodiode
Array Detector mit einem Gilson-FC203-Microfraction-Sammler durchgeführt. Für die analytische
und präparative
HPLC wurde eine Vydac-Peptid-Protein-C-18-Säule, 4,6 × 250 mm, mit einer C-18-Brownlee-Modular-Guard-Säule verwendet.
Das für
die HPLC-Analysen verwendete Acetonitril hatte Fisher-Optima-Qualität. Der verwendete
HPLC-Radiodetektor war ein Beckmann-170-Radioisotope-Detektor. Eine Vydac-C-18-Protein-und-Peptid-Säule, 3,9 × 250 mm,
wurde für
die analytische und präparative
HPLC verwendet. Radioaktivitätslösungen wurden
unter Verwendung einer Speedvac-Vakuumzentrifuge
konzentriert. Die Eichkurven und die chemischen Konzentrationen
wurden mit einem Hewlett Packard Model 8452A UV/Vis Diode Array
Spectrophotometer ermittelt. Die Radioaktivitäten der Proben wurden in einem
Packard-A5530-Gammazähler
ermittelt.
-
Die
zur Messung der αvβ3- und αvβ5-Bindung
und der Knochenresorptionsinhibierungswirkung der Verbindungen der
vorliegenden Erfindung verwendeten Testverfahren sind nachstehend
beschrieben.
-
KNOCHENRESORPTIONSGRUBENTEST
-
Wenn
Osteoklasten Knochenresorption betreiben, können sie die Bildung von Gruben
in der Knochenoberfläche,
auf die sie einwirken, bewirken. Daher ist es nützlich, beim Test der Verbindungen
auf ihre Fähigkeit
zur Osteoklasteninhibierung die Fähigkeit von Osteoklasten, diese
Resorptionsgruben auszuheben, wenn die inhibierende Verbindung vorhanden
ist, zu messen.
-
Fortlaufende
200 Mikron dicke Querschnitte aus einem 6-mm-Zylinder boviner Femur-Diaphyse
werden mit einer langsam laufenden Diamantsäge (Isomet, Beuler, Ltd., Lake
Bluff, Il) geschnitten. Die Knochenschnitte werden gesammelt, in
eine 10%ige Ethanollösung
gegeben und bis zur Weiterverwendung im Kühlschrank aufbewahrt.
-
Vor
dem Experiment werden die Knochenschnitte zweimal jeweils 20 Minuten
in H2O mit Ultraschall behandelt. Die gereinigten
Schnitte werden in Platten mit 96 Vertiefungen gegeben, so dass
zwei Kontrollbahnen und eine Bahn für jede Arzneistoffdosis zur
Verfügung
stehen. Jede Bahn stellt entweder dreifache oder vierfache Kulturen
dar. Die Knochenschnitte in den Platten mit den 96 Vertiefungen
werden durch UV-Bestrahlung sterilisiert. Vor der Inkubation mit
Osteoklasten werden die Knochenschnitte durch die Zugabe von 0,1
ml αMEM,
pH 6,9, das 5% fötales
Rinderserum und 1% Penicillin/Streptomycin enthält, hydratisiert.
-
Langknochen
von 7 bis 14 Tage alten Kaninchen (New Zealand White Hare) werden
seziert, von Weichgewebe befreit und in αMEM, das 20 mM HEPES enthält, gelegt.
Die Knochen werden mit Scheren zerkleinert, bis die Stücke < 1 mm groß sind,
und in ein 50-ml-Röhrchen
in ein Volumen von 25 ml überführt. Das Röhrchen wird
60 Mal leicht mit der Hand geschüttelt,
das Gewebe lässt
man 1 Minute absitzen, und der Überstand
wird entfernt. Weitere 25 ml Medium werden zu dem Gewebe zugegeben,
und man schüttelt
erneut. Der zweite Überstand
wird mit dem ersten Überstand
vereint. Die Anzahl der Zellen wird gezählt, wobei Erythrozyten ausgeschlossen
werden (typischerweise ~ 2 × 107 Zellen/ml). Eine Zellsuspension, bestehend
aus 5 × 106/ml in αMEM,
das 5% fötales
Rinderserum, 10 nM 1,25 (OH)2D3 und
Penicillin-Streptomycin enthält,
wird hergestellt. 200-ml-Aliquote werden zu den Rinderknochenschnitten
(200 mm × 6
mm) gegeben und 2 Stunden bei 37°C
in einer befeuchteten 5%-CO2-Atmosphäre inkubiert.
Das Medium wird mit einer Mikropipettiervorrichtung entfernt, und
frisches Medium, das Testverbindungen enthält, wird zugegeben. Die Kulturen
werden 48 Stunden inkubiert und auf c-Telopeptid (Fragmente der
a1-Kette von Kollagen vom Typ I) mittels Crosslaps für Kulturmedium
(Herlev, Dänemark)
untersucht.
-
Rinderknochenschnitte
werden 20–24
Stunden lang Osteoklasten ausgesetzt und zum Färben aufbereitet. Von jedem
Knochenschnitt wird das Gewebekulturmedium entfernt. Jede Vertiefung
wird mit 200 ml H2O gewaschen, und die Knochenschnitte
werden anschließend
20 Minuten in 2,5%igem Glutaraldehyd, 0,1 M Cacodylat, pH 7,4, fixiert.
Nach der Fixierung werden sämtliche
verbliebenen Zelltrümmer
durch 2 minütige
Ultraschallbehandlung in Gegenwart von 0,25 M NH4OH,
gefolgt von 2 × 15
minütiger
Ultraschallbehandlung in H2O, entfernt.
Die Knochenschnitte werden sofort 6–8 Minuten mit filtriertem
1%igem Toluidin-Blau und 1%igem Borax gefärbt.
-
Nachdem
die Knochenschnitte getrocknet sind, werden die Resorptionsgruben
in den Test- und Kontrollschnitten gezählt. Die Resorptionsgruben
werden in einem Microphot-Fx(Nikon)-Fluoreszenzmikroskop unter Verwendung
eines polarisierenden Nikon-IGS-Filterkubus betrachtet. Die Testdosierungsergebnisse werden
mit den Kontrollen verglichen und die resultierenden IC50-Werte
für jede
getestete Verbindung ermittelt.
-
Die
Eignung der Extrapolierung von Daten aus diesem Test für Erkrankungszustände von
Säugern (einschließlich Menschen)
wird von der bei Sato, M., et al., Journal of Bone and Mineral Research,
Band 5, Nr. 1, S. 31–40,
1990, zu findenden Lehre gestützt,
welche hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Dieser Artikel lehrt, dass bestimmte Bisphosphonate klinisch verwendet
wurden und bei der Behandlung von Paget-Krankheit, Hyperkalzämie durch
Malignität,
durch Knochenmetastasen erzeugten osteolytischen Läsionen und
Knochenschwund aufgrund von Immobilisierung oder Sexualhormonmangel
wirksam zu sein scheinen. Die gleichen Bisphosphonate werden dann
in dem oben beschriebenen Resorptionsgrubentest getestet, um eine
Korrelation zwischen ihrem bekannten Nutzen und einer positiven
Leistung in dem Test zu bestätigen.
-
EIB-TEST
-
Duong
et al., J. Bone Miner. Res., 8:S378 (1993), beschreiben ein System
für die
Expression des menschlichen Integrin αvβ3. Es wurde vermutet, dass das
Integrin die Bindung von Osteoklasten an die Knochenmatrix stimuliert,
da Antikörper
gegen das Integrin oder RGD-haltige Moleküle, wie z.B. Echistatin (
Europäisches Patent 382451 ),
die Knochenresorption wirksam blockieren können.
-
Reaktionsmischung:
-
- 1. 175 μl
TBS-Puffer (50 mM Tris·HCl
pH 7,2, 150 mM NaCl, 1% BSA, 1 mM CaCl2,
1 mM MgCl2).
- 2. 25 ml Zellextrakt (verdünnt
mit 100 mM Octylglucosid-Puffer, um 2000 cpm/25 μl zu ergeben).
- 3. 125I-Echistatin (25 μl/50000 cpm)
(siehe EP 382451 ).
- 4. 25 μl
Puffer (Gesamtbindung) oder unmarkiertes Echistatin (unspezifische
Bindung).
-
Die
Reaktionsmischung wurde anschießend
1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert. Das ungebundene und das gebundene αvβ3 wurden
durch Filtration mit einem Skatron-Zellernter getrennt. Die Filter
(10 Minuten lang vorbenetzt in 1,5%igem Polyethylenimin) wurden
anschließend
mit dem Waschpuffer (50 mM Tris HCl, 1 mM CaCl2/MgCl2, pH 7,2) gewaschen. Das Filter wurde anschließend in
einem Gammazähler
gezählt.
-
SPAV3-TEST
-
MATERIALIEN:
-
- 1. Weizenkeim-Agglutinin-Szintillation-Proximity-Beads
(SPA): Amersham
- 2. Octylglucopyranosid: Calbiochem
- 3. HEPES: Calbiochem
- 4. NaCl: Fisher
- 5. CaCl2: Fisher
- 6. MgCl2: SIGMA
- 7. Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF): SIGMA
- 8. Optiplate: PACKARD
- 9. Verbindung A-10 (spezifische Aktivität 500–1000 Ci/mmol)
- 10. Testverbindung
- 11. Gereinigter Integrin-Rezeptor: αvβ3 wurde aus 293-Zellen, die αvβ3 überexprimieren
(Duong et al., J. Bone Min. Res., 8:S378, 1993) gemäß Pytela
(Methods in Enzymology, 144:475, 1987) gereinigt.
- 12. Bindungspuffer: 50 mM HEPES, pH 7,8, 100 mM NaCl, 1 mM Ca2+/Mg2+, 0,5 mM PMSF
- 13. 50 mM Octylglucosid in Bindungspuffer: 50-OG-Puffer
-
VERFAHREN:
-
- 1. Vorbehandlung der SPA-Beads:
500 mg
gefriergetrocknete SPA-Beads wurden zunächst viermal mit 200 ml 50-OG-Puffer
und einmal mit 100 ml Bindungspuffer gewaschen und anschließend in
12,5 ml Bindungspuffer erneut suspendiert.
- 2. Herstellung der Mischung aus SPA-Beads und Rezeptor
In
jedes Teströhrchen
wurden 2,5 μl
(40 mg/ml) vorbehandelte Beads in 97,5 μl Bindungspuffer und 20 ml 50-OG-Puffer
suspendiert. 5 ml (~ 30 ng/μl)
gereinigter Rezeptor wurde zu den Beads in der Suspension zugegeben,
wobei 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt wurde. Die Mischung wurde
anschließend
bei 2500 U/Minute in einer Beckman-GPR-Benchtop-Zentrifuge 10 Minuten
bei 4°C
zentrifugiert. Die Pellets wurden anschließend in 50 μl Bindungspuffer und 25 μl 50-OG-Puffer
erneut suspendiert.
- 3. Reaktion
Folgendes wurde der Reihe nach zu Optiplate
in den entsprechenden Vertiefungen zugegeben:
(i) Rezeptor/Beads-Mischung
(75 μl)
(ii)
jeweils 25 μl
der folgenden Stoffe: zu testende Verbindung, Bindungspuffer zur
vollständigen
Bindung oder A-8 zur nichtspezifischen Bindung (Endkonzentration
1 μM)
(iii)
A-10 in Bindungspuffer (25 μl,
Endkonzentration 40 pM)
(iv) Bindungspuffer (125 μl)
(v)
Jede Platte wurde mit Plattenversiegelung von PACKARD versiegelt
und über
Nacht unter Schütteln
bei 4°C
inkubiert.
- 4. Die Platten wurden mit PACKARD TOPCOUNT gezählt
- 5. Die %-Inhibierung wurde wie folgt berechnet:
A = Zählungen
insgesamt
B = nichtspezifische Zählungen
C = Proben-Zählungen
%-Inhibierung
= [{(A-B)-(C-B)}/(A-B)]/(A-B) × 100
-
Repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden getestet, und es
wurde gefunden, dass sie an menschliches αvβ3-Integrin binden. Für diese
Verbindungen wurden im Allgemeinen IC50-Werte von
weniger als etwa 100 nM im SPAV3-Test gefunden.
-
OCFORM-TEST
-
Osteoblastenartige
Zellen (1.8-Zellen), die ursprünglich
von Mäuseschädeldecken
stammten, wurden in CORNING-Gewebekulturplatten mit 24 Vertiefungen
in einem αMEM-Medium,
das Ribo- und Desoxyribonukleoside, 10%iges fötales Rinderserum und Penicillin-Streptomycin
enthielt, plattiert. Die Zellen wurden am Morgen mit 40000/Vertiefung
angesetzt. Am Nachmittag wurden Knochenmarkszellen aus sechs Wochen
alten männlichen
Balb/C-Mäusen
wie folgt hergestellt:
Die Mäuse wurden getötet, die
Tibiae wurden entfernt und in das obige Medium gelegt. Die Enden
wurden abgeschnitten und das Mark mit einer 1-ml-Spritze mit einer
27,5-Gange-Nadel aus dem Hohlraum in ein Röhrchen gespült. Das Mark wurde durch Auf-
und Abpipettieren suspendiert. Die Suspension wurde durch ein > 100 mm Nylon-Zellfilter
geleitet. Die resultierende Suspension wurde sieben Minuten bei
350 × g
zentrifugiert. Das Pellet wurde erneut suspendiert, und eine Probe
wurde in 2%iger Essigsäure
verdünnt,
um die roten Blutkörperchen
zu lysieren. Die restlichen Zellen wurden in einem Hämozytometer
gezählt.
Die Zellen wurden pelletisiert und mit 1 × 106 Zellen/ml
erneut suspendiert. 50 μl
wurden zu jeder Vertiefung mit 1.8-Zellen zugegeben, um 50000 Zellen/Vertiefung
zu ergeben, und 1,25-Dihydroxyvitamin
D3 (D3) wurde zu
jeder Vertiefung bis zu einer Endkonzentration von 10 nM zugegeben.
Die Kulturen wurden bei 37°C
in einer befeuchteten 5%-CO2-Atmosphäre inkubiert.
Nach 48 Stunden wurde das Medium gewechselt. 72 Stunden nach der
Zugabe von Knochenmark wurden die Testverbindungen mit frischem
Medium, das D3 enthielt, zu vierfachen Vertiefungen
zugegeben. Nach 48 Stunden wurden die Verbindungen erneut mit D3-haltigem frischem Medium versetzt. Nach
weiteren 48 Stunden wurde das Medium entfernt, die Zellen wurden
mit 10%igem Formaldehyd in phosphatgepufferter Kochsalzlösung 10
Minuten bei Raumtemperatur fixiert, gefolgt von einer 1–2 minütigen Behandlung
mit Ethanol:Aceton (1:1), und luftgetrocknet. Die Zellen wurden
dann wie folgt für
tartratresistente saure Phosphatase gefärbt:
Die Zellen wurden
10–15
Minuten bei Raumtemperatur mit 50 mM Acetatpuffer, pH 5,0, der 30
mM Natriumtartrat, 0,3 mg/ml Fast Red Violet LB Salz und 0,1 mg/ml
Naphthol AS-MX Phosphat enthielt, gefärbt. Nach dem Färben wurden
die Platten ausgiebig mit entionisiertem Wasser gewaschen und luftgetrocknet.
Die Anzahl an multinukleierten positiv-färbenden Zellen wurde in jeder
Vertiefung gezählt.
-
SPAV5-TEST
-
MATERIALIEN:
-
- 1. Weizenkeim-Agglutinin-Szintillation-Proximity-Beads
(SPA): Amersham
- 2. Octylglucopyranosid und Phorbo-12-myristat-13-acetat (PMA):
Calbiochem
- 3. Tris-HCl, NaCl und CaCl2: Fisher
- 4. Minimum Essential Media (MEM): Gibco/BRL
- 5. Fötales
Rinderserum (FBS): Hyclone
- 6. MgCl2, MnCl2 und
Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF): SIGMA
- 7. Proteaseinhibitorcocktailtabletten: Boehringer Mannheim
- 8. Optiplate-96-Well-Platten: PACKARD
- 9. B-5 wurde als radiomarkierter Ligand (spezifische Aktivität 500–1000 Ci/mmol)
verwendet, und B-3 (2,5 μM)
wurde verwendet, um eine 100%ige Inhibierung zu erzielen.
- 10. Testverbindung
- 11. HEK293-Zellen, die αvβ5-Integrine überexprimieren (Simon et al.,
J. Biol. Chem. 272, 29380–29389, 1997),
werden in 150-mm-Schalen in 10% FBS/MEM-Medium (Gibco/BRL) kultiviert.
- 12. Lysepuffer: 100 mM Octylglucopyranosid, 50 mM Tris, pH 7,5,
100 mM NaCl, 1 mM CaCl2, 1 mM MgCl2, 0,5 mM PMSF und Proteaseinhibitoren (1
Tablette/50 ml Puffer).
- 13. Bindungspuffer: 50 mM Tris, pH 7,5, 100 mM NaCl, 1 mM CaCl2, 1 mM MgCl2 und
1 mM MnCl2.
- 14. 50 mM Octylglucopyranosid in Bindungspuffer: 50-OG-Puffer
-
VERFAHREN:
-
- 1. αvβ5-Zell-Lysate: HEK-293-Zellen, die αvβ5-Integrine
exprimieren, wurden bis zur Konfluenz kultiviert. Anschließend ließ man die
Zellen über
Nacht in Medium, das 0,5% FBS enthält, hungern, gefolgt von der
20 minütigen
Behandlung mit 100 nM PMA. Die Zellen wurden 2 mal mit kalter phosphatgepufferter
Kochsalzlösung
(4°C) gewaschen
und in Lysepuffer 30 Minuten auf Eis löslich gemacht. Die Lysate wurden
unter Verwendung einer Beckman JA-20 bei 20000 xg geklärt. Die
Proteinkonzentration der geklärten
Lysate wurde durch Verwendung eines Mikro-BCA-Kits (Pierce) ermittelt,
und diese wurden in Aliquoten bei 80°C aufbewahrt.
- 2. Vorbehandlung der SPA-Beads:
500 mg gefriergetrocknete
SPA-Beads wurden zunächst
viermal mit 200 ml 50-OG-Puffer und einmal mit 100 ml Bindungspuffer
gewaschen und anschließend
in 12,5 ml Bindungspuffer erneut suspendiert.
- 3. Herstellung der SPAV5-Bindungsreaktion
Zu jeder Testvertiefung
wurden der Reihe nach folgende Stoffe in Optiplate-Platten zugegeben:
(i)
Bindungspuffer, um ein Endvolumen von 125 μl pro Vertiefung zu ergeben.
(ii)
3 μl (120 μl/Vertiefung)
vorbehandelte Beads, verdünnt
mit 22 μl
50-OG-Puffer.
(iii) 15 μg αvβ5-Zell-Lysat-Proteine.
(iv)
B-5 mit 50000 cpm.
(v) 25 μl
abgestufte Konzentrationen der Testverbindung.
(vi) Jede Platte
wurde mit Plattenversiegelung von PACKARD versiegelt und über Nacht
unter Schütteln
bei 4°C
inkubiert.
- 4. Die Platten wurden mit einem PACKARD TOPCOUNT-Mikroplattenszintillationszähler gezählt.
- 5. Die %-Inhibierung wurde wie folgt berechnet:
A = Zählungen
insgesamt (Bindung von Rezeptor an B-5)
B = nichtspezifische
Zählungen
(Bindung von Rezeptor an B-5 in Gegenwart von 2,5 μM kaltem
Liganden)
C = Zählungen
von Rezeptorbindung an Testverbindung
%-Inhibierung = [{(A-B)-(C-B)}/(A-B)]/(A-B) × 100
-
Der
IC50-Wert der Testverbindung wurde als 50%ige
Inhibierung berechnet.
-
Repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden getestet, und es
wurde gefunden, dass sie im Allgemeinen IC50-Werte
von weniger als 1 μM
im SPAV5-Test besitzen.
-
BEISPIEL FÜR EINE PHARMAZEUTISCHE FORMULIERUNG
-
Als
eine spezielle Ausführungsform
einer oralen Zusammensetzung werden 100 mg der Verbindung der vorliegenden
Erfindung mit ausreichend feinteiliger Lactose formuliert, um eine
Gesamtmenge von 580 bis 590 mg zu ergeben, die in eine Hartgelatinekapsel
der Größe 0 gefüllt wird.
-
Obwohl
die Erfindung in Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen
davon beschrieben und veranschaulicht wurde, werden die Fachleute
erkennen, dass verschiedene Änderungen,
Modifizierungen und Substitutionen daran vorgenommen werden können. Zum
Beispiel können
wirksame Dosen, die anders sind als die oben genannten bevorzugten
Dosen, als Folge von Variationen beim Ansprechverhalten des Säugers, der
gegen schwere, durch Resorption hervorgerufene Knochenstörungen oder
gegen andere Indikationen behandelt wird, auf die oben angegebenen
Verbindungen der Erfindung, zur Anwendung gelangen. Ähnlich können die
beobachteten speziellen pharmakologischen Reaktionen variieren,
gemäß und abhängig von
der speziell ausgewählten
Wirkverbindung oder dem Vorliegen pharmazeutischer Träger sowie
der Art der Formulierung und des eingesetzten Verabreichungsmodus,
und solche erwarteten Variationen oder Unterschiede bei den Ergebnissen
sind von den Zielen und Praktiken der vorliegenden Erfindung umfasst.