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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität aus der vorläufigen US-Anmeldung,
fortlaufende Nummer 60/176,671, eingereicht am 18. Januar 2000,
und der vorläufigen
US-Anmeldung, fortlaufende Nummer 60/254,331, eingereicht am 8.
Dezember 2000.
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Fachgebiet
der Erfindung
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Diese
Erfindung liegt auf dem Gebiet der medizinischen Chemie und betrifft
neue Verbindungen und Arzneimittel davon, die DNA-Gyrasen hemmen.
Die Erfindung betrifft auch Medikamente, die die erfindungsgemäßen Verbindungen
und Arzneimittel verwenden, um bakterielle Infektionen, einschließlich nosokomialer Infektionen,
die für
Gyrase-Hemmung anfällig
sind, zu behandeln.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bakterielle
Resistenzen gegen Antibiotika sind seit langem erkannt worden und
werden heute als ein ernstes, weltweites Gesundheitsproblem betrachtet.
Als Folge von Resistenzen sind manche bakteriellen Infektionen entweder
schwer mit Antibiotika zu behandeln oder sogar nicht behandelbar.
Dieses Problem ist durch die neueste Entwicklung von Mehrfach-Resistenz
gegen Arzneistoffe bei bestimmten Bakterienstämmen, wie Streptococcus pneumoniae
(SP), Mycobacterium tuberculosis und Enterococcus, besonders ernst geworden.
Das Auftreten vancomycinresistenter Enterokokken war besonders alarmierend,
weil Vancomycin ehemals das einzig wirksame Antibiotikum zur Behandlung
dieser Infektion war und bei vielen Infektionen als „letzte
Rettung" betrachtet
worden war. Obwohl viele andere arzneistoffresistente Bakterien
keine lebensbedrohende Krankheit verursachen, wie Enterokokken,
wird befürchtet,
dass sich die resistenz-induzierenden Gene auf tödlichere Organismen wie Staphylococcus
aureus ausbreiten könnten,
bei denen Methicillin-Resistenz bereits vorherrschend ist (De Clerq,
et al., Current Opinion in Anti-infective Investigational Drugs,
1999, 1, 1; Levy, „The
Challenge of Antibiotic Resistance", Scientific American, März 1998).
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Eine
andere Sorge ist, wie schnell sich Antibiotika-Resistenz ausbreiten
kann. Beispielsweise war SP bis in die 1960er weltweit empfindlich
gegen Penicillin und 1987 waren nur 0,02% der SP-Stämme in den
Vereinigten Staaten resistent. 1995 jedoch wurde berichtet, dass
die SP-Resistenz
gegen Penicillin etwa sieben Prozent betrug und bis zu 30% in manchen
Gegenden der Vereinigten Staaten (Lewis, FDA Consumer magazine (September
1995), Gershman in The Medical Reporter, 1997).
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Insbesondere
Krankenhäuser
sind Zentren für
die Bildung und Übertragung
arzneistoffresistenter Organismen. In Krankenhäusern auftretende Infektionen,
bekannt als nosokomiale Infektionen, werden ein zunehmend ernstes
Problem. Bei den zwei Millionen Amerikanern, die jedes Jahr in Krankenhäusern infiziert werden,
sind mehr als die Hälfte
dieser Infektionen gegen mindestens ein Antibiotikum resistent.
Das „Center for
Disease Control" berichtete,
dass 1992 über
13.000 Krankenhauspatienten an bakteriellen Infektionen starben,
die gegen antibiotische Behandlung resistent waren (Lewis, „The Rise
of Antibiotic-Resistant Infections", FDA Consumer magazine, Sept. 1995).
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Als
Folge der Notwendigkeit, arzneistoffresistente Bakterien zu bekämpfen, und
dem zunehmenden Versagen der verfügbaren Arzneistoffe, bestand
ein wieder auflebendes Interesse an der Entdeckung neuer Antibiotika.
Eine attraktive Strategie zur Entwicklung neuer Antibiotika ist,
die DNA-Gyrase zu hemmen, ein für die
DNA-Replikation, und deshalb für
bakterielles Zellwachstum und -teilung, notwendiges bakterielles
Enzym. Gyrase-Aktivität
steht auch im Zusammenhang mit Vorgängen bei der DNA-Transkription,
-Reparatur und -Rekombination.
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Die
Gyrase ist eine der Topoisomerasen, eine Gruppe von Enzymen, die
die Umwandlung topologischer Isomere der DNA ineinander katalysiert
(siehe allgemein Kornberg und Baker, DNA Replication, 2te Ausg.,
Kapitel 12, 1992, W. H. Freeman and Co.; Drlica, Molecular Microbiology,
1992, 6, 425; Drlica und Zhao, Microbiology and Molecular Biology
Reviews, 1997, 6I, 377). Die Gyrase selbst kontrolliert die DNA-Verdrillung (supercoiling)
und mildert topologischen Stress, der auftritt, wenn die DNA-Stränge eines
Eltern-Doppelstrangs während
des Replikationsprozesses entspiralisiert werden. Die Gyrase katalysiert
auch die Umwandlung entspannter, geschlossener, ringförmiger Doppelstrang-DNA
in eine negative superhelikale Form, die für die Rekombination günstiger
ist. Der Mechanismus der Superspiralisierung umfasst das Wickeln
der Gyrase um ein Segment der DNA herum, Öffnen des Doppelstrangs in diesem
Bereich, Durchschieben eines zweiten Segments der DNA durch die
Bruchstelle und wieder Verbinden der geöffneten Stränge. Ein solcher Spaltungsmechanismus
ist kennzeichnend für
Typ-II-Topoisomerase. Die Superspiralisierung wird durch die Bindung
von ATP an die Gyrase angetrieben. Das ATP wird dann während der
Reaktion hydrolysiert. Diese ATP-Bindung und
nachfolgende Hydrolyse verursachen Konformationsänderungen bei der DNA-gebundenen Gyrase,
die für
deren Aktivität
notwendig sind. Es ist auch festgestellt worden, dass der Grad der
DNA-Verdrillung (oder Entspannung) von dem ATP/ADP-Verhältnis abhängig ist.
In Abwesenheit von ATP ist die Gyrase nur fähig, superhelikale DNA zu entspannen.
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Bakterielle
DNA-Gyrase ist ein 400 kiloDalton-Proteintetramer, das aus zwei
A- (gyrA) und zwei B-Untereinheiten (gyrB) besteht. Bindung an und
Spaltung der DNA steht im Zusammenhang mit gyrA, wohingegen ATP
von dem gyrB-Protein gebunden und hydrolysiert wird. GyrB besteht
aus einer N-terminalen Domäne,
die die ATPase-Aktivität
aufweist, und einer C-terminalen Domäne, die mit gyrA und der DNA
interagiert. Im Gegensatz dazu sind eukaryontische Typ-II-Topoisomerasen
Homodimere, die negative und positive Superhelices entspannen können, aber
keine negativen Superhelices einführen können. Idealerweise wäre ein Antibiotikum,
das auf der Hemmung der bakteriellen DNA-Gyrase basiert, für dieses
Enzym selektiv und verhältnismäßig inaktiv
gegenüber
den eukaryontischen Typ-II-Topoisomerasen.
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Die
häufig
verwendeten Chinolonantibiotika hemmen bakterielle DNA-Gyrase. Beispiele
für die
Chinolone beinhalten die frühen
Verbindungen wie Nalidixinsäure
und Oxolinsäure,
sowie die späteren,
potenteren Fluorchinolone wie Norfloxacin, Ciprofloxacin und Gatifloxacin.
Diese Verbindungen binden an gyrA und stabilisieren den gespaltenen
Komplex und hemmen somit die gesamte Gyrasefunktion, was zu Zelltod
führt.
Jedoch ist Arzneistoff-Resistenz auch für diese Klasse von Verbindungen
als Problem erkannt worden (WHO-Bericht, „Use of Quinolones in Food
Animals and Potential Impact on Human Health", 1998). Bei den Chinolonen, wie bei
anderen Klassen von Antibiotika, entwickeln Bakterien, die früheren Verbindungen
ausgesetzt waren, oft schnell Kreuzresistenz gegen potentere Verbindungen
der gleichen Klasse.
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Es
gibt weniger bekannte Hemmstoffe, die an gyrB binden. Beispiele
beinhalten die Cumarine Novobiocin und Cumermycin Al, Cyclothialidin,
Cinodin und Clerocidin. Von den Cumarinen ist gezeigt worden, dass sie
sehr fest an gyrB binden. Beispielsweise bildet Novobiocin ein Netz
aus Wasserstoffbrücken
zu dem Protein aus und mehrere hydrophobe Kontakte. Obwohl Novobiocin
und ATP innerhalb der ATP-Bindungsstelle zu binden scheinen, gibt
es eine minimale Überlappung
bei der räumlichen
Ausrichtung der beiden Verbindungen, wenn sie gebunden sind. Die überlappenden
Anteile sind die Zuckereinheit von Novobiocin und das ATP-Adenin (Maxwell,
Trends in Microbiology, 1997, 5, 102).
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Bei
Cumarin-resistenten Bakterien befindet sich die am meisten vorherrschende
Punktmutation an einem Oberflächen-Argininrest,
der an die Carbonylgruppe des Cumarinrings bindet (Arg136 in E.
coli gyrB). Obwohl Enzyme mit dieser Mutation geringere Verdrillungs-
und ATPase-Aktivität zeigen,
sind sie auch weniger empfindlich gegen Hemmung durch Cumarin-Arzneistoffe (Maxwell,
Mol. Microbiol., 1993, 9, 681).
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Obwohl
sie potente Hemmstoffe der Verdrillung durch die Gyrase sind, sind
die Cumarine nicht häufig als
Antibiotika verwendet worden. Bedingt durch ihre niedrige Permeabilität in Bakterien,
Eukaryontentoxizität und
geringe Wasserlöslichkeit
sind sie generell nicht geeignet (Maxwell, Trends in Microbiology,
1997, 5, 102). Es wäre
wünschenswert,
einen neuen, wirksamen gyrB-Inhibitor
zu haben, der diese Nachteile überwindet.
Ein solcher Hemmstoff wäre
ein attraktiver Antibiotikum-Kandidat, ohne eine Geschichte von
Resistenzproblemen, die andere Klassen von Antibiotika plagen.
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Da
bakterielle Resistenzen gegen Antibiotika ein bedeutendes Problem
der Volksgesundheit geworden sind, bedarf es nach wie vor der Entwicklung
neuerer und potenterer Antibiotika. Genauer gesagt besteht Bedarf
für Antibiotika,
die eine neue Klasse von Verbindungen darstellen, die vorher nicht
verwendet wurden, um bakterielle Infektionen zu behandeln. Solche
Verbindungen wären
besonders nützlich
beim Behandeln nosokomialer Infektionen in Krankenhäusern, in
denen die Bildung und Übertragung
resistenter Bakterien zunehmend vorherrscht.
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BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist nun festgestellt worden, dass erfindungsgemäße Verbindungen und Arzneimittel
davon beim Behandeln bakterieller Infektionen nützlich sind. Diese Verbindungen
weisen die allgemeine Formel I:
auf, wobei:
R
1 ein gegebenenfalls substituierter Rest
ist, ausgewählt
aus einem C
1-6-Aliphat, -C(R
4)
2(CH
2)
nNRCOR, -C(R
4)=N-OR, -C(R
4)=N-OC(=O)(C
1-6-Aliphat), -C(R
4)=NNRCO
2(C
1-6-Aliphat),
-C(R
4)=NNRCOR, -C(R
4)=NN(R)
2, -C(R
4)
2(CH
2)
nNRCO
2(C
1-6-Aliphat),
-CO
2(C
1-6-Aliphat),
-CON(R)
2, -C(R
4)
2(CH
2)
nCON(R)
2, -C(R
4)
2(CH
2)
nSO
2N(R)
2, -CONH-OR,
-SO
2N(R)
2 oder -C(R
4)
2(CH
2)
nNRSO
2(C
1-6-Aliphat);
n
null oder eins ist;
jeder Rest R unabhängig ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom
oder einem gegebenenfalls substituierten C
1-6-Aliphat;
R
2 ausgewählt
ist aus einem Wasserstoffatom oder, falls R
1 -CO
2(C
1-3-Aliphat) oder
-CONH(C
1-3-Aliphat) ist, R
2 weiterhin
ausgewählt
ist aus -Halogen, -CN, -C
1-4-Aliphat, einem
drei- bis fünfgliedrigem
Heterocyclylrest oder einem fünfgliedrigem
Heteroarylrest;
Ring A ein Heteroarylring ist, ausgewählt aus
Thiazol, Oxazol, Imidazol oder Pyrazol, wobei das Imidazol gegebenenfalls über eine
C
1-3-Brücke
von einem Imidazolringstickstoff aus an Ar angebracht ist, um einen
fünf- bis
siebengliedrigen kondensierten Ring zu bilden;
Z C-R
3 oder N-R
3 darstellt;
R
3 -(CH
2)
pN(R
5)
2 oder einen gegebenenfalls
substituierten Rest, ausgewählt
aus C
1-8-Aliphat, Heterocyclyl, Heterocyclylalkyl,
Aryl, Aralkyl, Heteroaryl oder Heteroaralkyl, darstellt;
jeder
Rest R
4 unabhängig ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom,
einem gegebenenfalls substituierten C
1-6-Aliphat,
oder zwei Reste R
4 zusammen mit dem Kohlenstoff,
an welchen sie gebunden sind, einen drei- bis sechsgliedrigen aliphatischen
Ring bilden;
jeder Rest R
5 unabhängig ausgewählt ist
aus einem Wasserstoffatom, einem gegebenenfalls substituierten C
1-4-Aliphat, oder zwei Reste R
5 zusammen
mit dem Stickstoff, an den sie gebunden sind, einen fünf- oder sechsgliedrigen
heterocyclischen Ring bilden;
p eine ganze Zahl von null bis
vier darstellt, falls Z C-R
3 ist, oder eine
ganze Zahl von eins bis vier darstellt, falls Z N-R
3 ist,
und
Ar ein gegebenenfalls substituierter Aryl-, Heteroaryl-
oder Heterocyclylring ist.
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Wie
hier verwendet, sollen die folgenden Begriffsbestimmungen gelten,
sofern nicht anders angegeben. Der Begriff „Aliphat", wie hier verwendet, bedeutet geradkettige,
verzweigte oder cyclische C1-C12-Kohlenwasserstoffe,
die vollständig
gesättigt
sind oder die eine oder mehrere ungesättigte Einheiten enthalten. Beispielsweise
beinhalten geeignete Aliphaten substituierte oder unsubstituierte
lineare, verzweigte oder cyclische Alkyl-, Alkenyl-, Alkinylreste
und Hybride davon, wie (Cycloalkyl)alkyl, (Cycloalkenyl)alkyl oder
(Cycloalkyl)alkenyl. Die Begriffe „Alkyl" und „Alkoxy", alleine verwendet oder als Teil einer
größeren Komponente,
bezeichnen sowohl gerade als auch verzweigte Ketten, die ein bis
zwölf Kohlenstoffatome
enthalten. Die Begriffe „Alkenyl" und „Alkinyl", alleine verwendet
oder als Teil einer größeren Komponente,
sollen sowohl gerade als auch verzweigte Ketten, die ein bis zwölf Kohlenstoffatome
enthalten, beinhalten. Die Begriffe „Halogenalkyl", „Halogenalkenyl" und „Halogenalkoxy" bedeuten Alkyl,
Alkenyl oder Alkoxy, nach Lage des Falls substituiert mit einem
oder mehreren Halogenatomen. Der Begriff „Halogen" bedeutet F, Cl, Br oder I. Der Begriff „Heteroatom" bedeutet N, O oder
S. Die Stickstoff-enthaltenden erfindungsgemäßen Verbindungen beinhalten
auch die korrespondierenden N-Oxide der Verbindungen, sowie diejenigen
mit einer quarternisierten Form irgendeines basischen Stickstoffs.
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Ringe
mit einem bis vier Heteroatomen, ausgewählt aus N, O oder S, beinhalten
heterocyclische, aromatische (oder Heteroaryl-) Ringe und nicht-aromatische,
heterocyclische Ringe. Beispiele für aromatische, heterocyclische
Ringe beinhalten 2-Furanyl, 3-Furanyl, N-Imidazolyl, 2-Imidazolyl, 4-Imidazolyl,
5-Imidazolyl, 3-Isoxazolyl, 4-Isoxazolyl, 5-Isoxazolyl, 2-Oxadiazolyl,
5-Oxadiazolyl, 2-Oxazolyl, 4-Oxazolyl, 5-Oxazolyl, 2-Pyrrolyl, 3-Pyrrolyl,
2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl, 2-Pyrimidyl, 4-Pyrimidyl, 5-Pyrimidyl,
3-Pyridazinyl, 2-Thiazolyl, 4-Thiazolyl, 5-Thiazolyl, 5-Tetrazolyl, 2-Triazolyl,
5-Triazolyl, 2-Thienyl oder 3-Thienyl. Beispiele für nicht-aromatische, heterocyclische
Ringe beinhalten 2-Tetrahydrofuranyl, 3-Tetrahydrofuranyl, 2-Tetrahydrothiophenyl,
3-Tetrahydrothiophenyl, 2-Morpholino, 3-Morpholino, 4-Morpholino,
2-Thiomorpholino,
3-Thiomorpholino, 4-Thiomorpholino, 1-Pyrrolidinyl, 2-Pyrrolidinyl,
3-Pyrrolidinyl,
1-Piperazinyl, 2-Piperazinyl, 1-Piperidinyl, 2-Piperidinyl, 3-Piperidinyl,
4-Piperidinyl, 4-Thiazolidinyl,
Diazolonyl, N-substituiertes Diazolonyl, 1-Phthalimidinyl, Benzoxan,
Benzotriazol-1-yl, Benzopyrrolidin, Benzopiperidin, Benzoxolan,
Benzothiolan, Tetrahydroisochinolin, Decahydroisochinolin und Benzothian.
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Ein
Arylrest (carbocyclisch und heterocyclisch) oder ein Aralkylrest,
wie Benzyl oder Phenethyl, kann einen oder mehrere Substituenten
enthalten. Beispiele für
geeignete Substituenten an einem ungesättigten Kohlenstoffatom eines
Arylrests beinhalten Halogen, -R, -OR, -OH, -SH, -SR, geschütztes OH
(wie Acyloxy), Phenyl (Ph), substituiertes Ph, -OPh, substituiertes
-OPh, einen substituierten oder unsubstituierten fünf- bis sechsgliedrigen
Ring mit ein bis vier Heteroatomen, -NO2,
-CN, -NH2, -NHR, -N(R)2,
-NHCOR, -NHCONHR, -NHCON(R)2, -NRCOR, -NHCO2R, -CO2R, -CO2H, -COR, -CONHR, -CON(R)2,
-S(O)2R, -SONH2,
-S(O)R, -SO2NHR oder -NHS(O)2R,
wobei R ein Aliphat oder ein substituierter Aliphat ist.
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Ein
Aliphat oder ein nicht-aromatischer, heterocyclischer Ring kann
einen oder mehrere Substituenten enthalten. Beispiele für geeignete
Substituenten an einem gesättigten
Kohlenstoff eines Aliphaten oder eines nicht-aromatischen, heterocyclischen
Rings beinhalten die vorstehend für den ungesättigten Kohlenstoff aufgeführten, sowie
die folgenden: =O, =S, =NNHR, =NNR2, =N-OR,
=NNHCOR, =NNHCO2R, =NNHSO2R
oder =NR. Eine Alkylidenkette ist eine Kohlenwasserstoffkette, die
gesättigt
oder ungesättigt
sein kann, wie -(CH2)n-, -(CH=CH)m(CH2)n-
oder -(C≡C)m(CH2)n-,
wobei m und n ganze Zahlen von null bis sechs sind. Eine Alkylidenkette
kann auf die gleiche Weise wie ein Aliphat substituiert sein.
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Ein
substituierbarer Stickstoff an einem aromatischen oder nicht-aromatischen,
heterocyclischen Ring kann gegebenenfalls substituiert sein. Geeignete
Substituenten an dem Stickstoff beinhalten R, COR, S(O)2R und
CO2R, wobei R ein Aliphat oder ein substituierter
Aliphat ist.
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Es
wird für
Fachleute offensichtlich sein, dass bestimmte erfindungsgemäße Verbindungen
als Tautomere vorkommen, wobei sich alle derartigen Formen der Verbindungen
innerhalb des Rahmens der Erfindung befinden. Sofern nicht anders
angegeben, sollen hier abgebildete Strukturen auch alle stereochemischen
Formen der Struktur beinhalten; d. h., die R- und S-Konfigurationen jedes
asymmetrischen Zentrums. Deshalb befinden sich einzelne stereochemische
Isomere, sowie Enantiomeren- und Diastereomerengemische der vorliegenden
Verbindungen, innerhalb des Rahmens der Erfindung.
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Diese
Erfindung betrifft auch ein Medikament zur Behandlung einer bakteriellen
Infektion bei einem Säuger,
der dessen bedarf, das eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung
mit der Formel I umfasst.
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Untergruppen
der erfindungsgemäßen Verbindungen
beinhalten nachstehend gezeigte I-A, I-B, I-C, I-D und I-E:
wobei R
1,
R
2, R
3 und Ar wie
vorstehend beschrieben sind und R
7 ein Wasserstoffatom
oder einen C
1-6-Aliphat darstellt. Verbindungen
der Formel I-A sind neu.
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Bevorzugte
R1-Reste beinhalten -C(R4)2NHCOR, -C(R4)2NHCO2R, -CO2R und -CONHR, wobei R ein gegebenenfalls
substituierter C1-4-Aliphat ist und jeder
Rest R4 unabhängig ausgewählt ist aus einem Wasserstoffatom,
einem C1-3-Alkylrest, oder zwei Reste R4 zusammen mit dem Kohlenstoff, an welchen
sie gebunden sind, einen drei- bis viergliedrigen aliphatischen
Ring bilden. Beispiele für
bevorzugte Reste R beinhalten -C1-4-Alkyl,
-C1-4-Halogenalkyl, -Allyl, -CH2C≡CR6, -CH(C1-3-Alkyl)C≡CR6 und -C(Me)2C≡CR6, wobei R6 ein Wasserstoffatom,
einen -C1-4-Aliphat, -CH2N(Me)2 oder -CH2O(C1-3-Alkyl) darstellt.
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Ein
bevorzugter R2-Rest ist ein Wasserstoffatom.
Falls R1 -CONH(C1-3-Alkyl)
oder CO2(C1-3-Alkyl)
bedeutet, sind andere bevorzugte Reste R2 Halogen,
-CN und C1-4-Alkylreste.
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Bevorzugte
R3-Reste beinhalten C1-6-Aliphaten,
gegebenenfalls substituiert mit Alkoxy, Alkylamino oder Dialkylamino,
gegebenenfalls substituiertes Morpholinyl, Piperazinyl, Piperidinyl,
Pyridyl, Phenyl oder Benzyl.
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Bevorzugte
Ar-Reste sind Aryl- und Heteroarylreste, einschließlich gegebenenfalls
substituierter Phenyl-, Pyridyl- und Pyrimidinylringe. Beispiele
für fakultative,
an Ar angebrachte Substituenten beinhalten einen oder mehrere der
folgenden: Alkyl, Alkoxy, Hydroxy, Carboxy, Halogen, SO2R,
SO2NHR, Amino, Alkylamino, Dialkylamino
und Pyridyl.
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Ausgewählte Verbindungen
der Formel I werden in Tabelle 1 gezeigt (R2 ist
ein Wasserstoffatom). Die Zählweise
bei diesen Beispielen basiert auf den vorstehend beschriebenen Untergruppen:
IA bezieht sich auf Ring A-Thiazole (X bedeutet Schwefel) IB auf
Oxazole (X bedeutet Sauerstoff), IC auf Imidazole (X bedeutet NH),
ID auf Pyrazole (Y bedeutet Stickstoff) und IE auf Pyrazole (Z bedeutet
Stickstoff).
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
im Allgemeinen mit, Fachleuten für
analoge Verbindungen bekannten, Verfahren synthetisiert werden und
durch Bezugnahme auf die nachstehend gezeigten Syntheseschemata.
Eine allgemeine Quelle ist Katritzky und Rees, Comprehensive Heterocyclic
Chemistry, Bd. 5, 1984, Pergamon Press. In den nachstehend gezeigten
Synthesewegen kann der Ar-Rest aus Formel I durch einen Phenylring
dargestellt werden.
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Für einen
Fachmann wird es offensichtlich sein, dass diese Wege generell auf
Verbindungen mit von Phenyl verschiedenen Arylresten anwendbar sind.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) (EtO2C)2CHBr,
Pyridin, Toluol, Erhitzen (b) Trifluormethansulfonsäureanhydrid,
2,6-Lutidin, CH2Cl2,
0°C (c)
Me2AlCl, MeNHOMe·HCl, CH2Cl2, 0°C
(d) Piperidin, Toluol, Erhitzen (e) LiC≡CCH2N(Li)CO2t-Bu, THF, 0°C → RT (f) H2NNH2, EtOH, RT (g) Trifluoressigsäure, CH2Cl2 (h) Imidazol-1-carbonsäuremethylester,
Acetonitril, Erhitzen.
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Vorstehendes
Schema I zeigt einen Weg zur Synthese von erfindungsgemäßen Thiazol-Verbindungen, bei
denen die Position 4 (R3) des Thiazolrings
mit einem Aminorest substituiert ist, hier veranschaulicht, wobei
Ar Phenyl und R3 Piperidin darstellt. Für einen
Fachmann wird es offensichtlich sein, dass der Piperidin-Reaktant
in Schritt (d) durch andere Amine ersetzt werden kann, um andere
4-(Aminorest-substituierte)-Thiazole zu liefern.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) EtO2CCH(Cl)C(=O)R3, EtOH, Erhitzen (b) Me2AlCl,
MeNHOMe·HCl,
CH2Cl2, 0°C (c) LiC≡CCH2N(Li)CO2t-Bu, THF,
0°C → RT (d)
H2NNH2, EtOH, RT
(e) Trifluoressigsäure, CH2Cl2 (f) Imidazol-1-carbonsäuremethylester,
Acetonitril, Erhitzen.
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Vorstehendes
Schema II zeigt einen allgemeinen Weg zu Thiazol-Verbindungen der
Formel IA, bei denen R3 ein Alkyl- oder
Arylrest ist.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) EtO2CCH(Cl)COCH2OCH3, EtOH, Erhitzen
(b) Me2AlCl, MeNHOMe·HCl, CH2Cl2, 0°C
(c) Me mgBr, THF, 0°C
(d) KOtBu, Diethyloxalat, THF, RT (e) H2NNH2, Essigsäure,
EtOH (f) BBr3, CH2Cl2 (g) (R4)2NH, THF (h) LiAlH4,
THF (i) SOCl2, CH2Cl2, 0°C
(j) NH3, Dioxan (k) Imidazol-1-carbonsäuremethylester,
Acetonitril, Erhitzen (l) EtNH2, MeOH, Erhitzen.
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Vorstehendes
Schema III zeigt einen allgemeinen Weg zu Verbindungen der Formel
IA, wobei R3(CH2)pN(R4)2 darstellt
und p eins beträgt.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) EtO2CCHS+(Me)2Br–, 60% NaH, THF (b) Decalin,
195°C (c)
Trifluormethansulfonsäureanhydrid,
2,6-Lutidin, CH2Cl2,
0°C (d)
Me2AlCl, MeNHOMe·HCl, CH2Cl2, 0°C → RT (e)
Piperidin, Toluol, 90°C
(f) CH≡CCH2NHCO2tBu, n-BuLi, –15°C → 10°C (g) H2NNH2·H2O, EtOH, RT (h) (4 : 1) CH2Cl2-TFA (i) ClCO2Me,
EtOAc, 1,0 N NaHCO3 Vorstehendes Schema
IV zeigt einen Weg zur Synthese von erfindungsgemäßen Oxazol-Verbindungen IB,
bei denen die Position 4 (R3) des Oxazolrings
mit einem Aminorest substituiert ist, hier veranschaulicht, wobei
Ar Phenyl und R3 Piperidin darstellt. Die
Bildung des Oxazolonrings gemäß Schritten
(a) und (b) basiert auf dem in Tetrahedron, Bd. 29, 1983–1990 (1973)
berichteten Verfahren.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) (COCl)2, Benzol, CH2Cl2, RT (b) MeNHOMe·HCl, Et3N, 0°C → RT (c)
Piperidin, Toluol, 90°C
(d) CH≡CCH2NHCO2tBu, n-BuLi, –15°C → 10°C (e) H2NNH2·H2O, EtOH, RT (f) (4 : 1) CH2Cl2-TFA (i) ClCO2Me,
EtOAc, 1,0 N NaHCO3
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Vorstehendes
Schema V zeigt einen Weg zur Synthese von Oxazolen IB, bei denen
die Position 4 des Oxazolrings (R3) mit
verschiedenen Resten, beispielsweise einem Aliphaten, substituiert
ist. Die Bildung des Oxazolrings gemäß Schritt (a) basiert auf dem
in J. Chem. Soc., Chem. Commun., 29–30 (1995) berichteten Verfahren.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) ClSO2Cl, CH2Cl2, RT (b) PhCONH2, unverdünnt,
150°C (c)
2 N NaOH, Dioxan (d) i. Carbonyldiimidazol, THF; ii. MeNHOMe·HCl, Et3N (e) CH≡CCH2NHCO2tBu, n-BuLi, –15°C → 10°C (f) H2NNH2·H2O, EtOH, RT (g) (4 : 1) CH2Cl2-TFA
(h) ClCO2Me, EtOAc, 1,0 N-NaHCO3
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Vorstehendes
Schema VI zeigt einen Weg zur Synthese von IB-Verbindungen, bei
denen die Position 4 des Oxazolrings (R3)
mit einem Arylrest substituiert ist, wie hier mit einem Phenylrest
veranschaulicht.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) PhNHNH2, Et2O, RT (b) wässr. NaOH, MeOH (c) Carbonyldiimidazol,
THF (d) MeNHOMe·HCl,
Diisopropylethylamin, DMF, 80°C
(e) LiC≡CCH2N(Li)CO2t-Bu, THF,
0°C → RT (f) H2NNH2, EtOH, RT (g)
CH2Cl2, TFA (h)
1-Imidazolcarbonsäuremethylester,
Acetonitril, Erhitzen
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Vorstehendes
Schema VII zeigt einen allgemeinen Weg zu Formel ID-Pyrazolen. Dieser
Weg ist besonders für
Verbindungen geeignet, bei denen der R3-Substituent
ein Aliphat oder Aryl ist.
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Reagenzien
und Bedingungen: (a) KOtBu, Diethyloxalat, THF, RT (b) (i) H2NNHR·HOAc,
EtOH (ii) Trennen (c) wässr.
NaOH, MeOH (d) Carbonyldiimidazol, THF (e) MeNHOMe·HCl, Diisopropylethylamin,
DMF, 80°C
(f) LiC≡CCH2N(Li)CO2t-Bu, THF,
0°C → RT (g)
H2NNH2, EtOH, RT
(h) CH2Cl2, TFA
(i) 1-Imidazolcarbonsäuremethylester,
Acetonitril, Erhitzen
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Vorstehendes
Schema VIII zeigt einen allgemeinen Weg zur Synthese von Formel
IE-Pyrazolen.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
werden generell zur Bekämpfung
bakterieller Infektionen in vivo nützlich sein. Beispiele für bakterielle
Organismen, die mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bekämpft werden
können,
beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, die folgenden Organismen:
Streptococcus pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Enterococcus fecalis,
Enterococcus faecium, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter sps.,
Proteus sps., Pseudomonas aeruginosa, E. coli, Serratia marcescens,
S. aureus, Coag. Neg. Staph., Acinetobacter sps., Salmonella sps,
Shigella sps., Helicobacter pylori, Mycobacterium tuberculosis,
Mycobacterium avium, Mycobacterium intracellulare, Mycobacterium
fortuitum, Mycobacterium chelonae, Mycobacterium kansasii, Haemophilus
influenzae, Stenotrophomonas maltophilia und Streptococcus agalactiae.
Die Zusammensetzungen werden deshalb zur Bekämpfung, Behandlung oder Verminderung
des Fortschreitens, der Schwere oder der Auswirkungen von nosokomialen
oder nicht-nosokomialen Infektionen nützlich sein. Beispiele für Verwendungen
bei nosokomialer Infektion beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Infektionen
des Harntrakts, Lungenentzündung,
Infektionen von Operationswunden, Knochen- und Gelenksinfektionen und Infektionen
des Blutkreislaufs. Beispiele für
nicht-nosokomiale Verwendungen beinhalten, sind aber nicht darauf
beschränkt,
Infektionen des Harntrakts, Lungenentzündung, Prostatitis, Infektionen
der Haut und der Weichteile, Knochen- und Gelenksinfektionen, intraabdominale
Infektionen, Meningitis, Hirnabszess, infektiöse Diarrhö und gastrointestinale Infektionen,
Operationsvorbereitung und Therapie für Patienten, die an fiebriger
Neutropenie leiden. „Nicht-nosokomiale
Infektionen" werden
auch als ambulant erworbene Infektionen bezeichnet.
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Erfindungsgemäße Arzneimittel
umfassen eine Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches
Salz davon und einen pharmazeutisch verträglichen Träger. Solche Zusammensetzungen
können gegebenenfalls
ein zusätzliches
therapeutisches Mittel umfassen. Solche Mittel beinhalten, sind
aber nicht darauf beschränkt,
ein Antibiotikum, einen Entzündungshemmer,
einen Matrix-Metalloprotease-Inhibitor, einen Lipoxygenase-Inhibitor,
einen Cytokin-Antagonisten, ein Immunsuppressivum, ein antineoplastisches
Mittel, ein antivirales Mittel, ein Cytokin, einen Wachstumsfaktor,
einen Immunmodulator, ein Prostaglandin oder eine gegen Gefäß-Hyperproliferation
gerichtete Verbindung.
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Der
Ausdruck „pharmazeutisch
verträglicher
Träger" bezeichnet einen
ungiftigen Träger,
der einem Patienten, zusammen mit einer erfindungsgemäßen Verbindung,
verabreicht werden kann und welcher deren pharmakologische Wirkung
nicht zerstört.
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Pharmazeutisch
verträgliche
Träger,
die in den erfindungsgemäßen Arzneimitteln
verwendet werden können,
beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Ionenaustauscher, Tonerde,
Aluminiumstearat, Lecithin, Serumproteine wie menschliches Serumalbumin,
Puffersubstanzen wie Phosphate, Glycin, Sorbinsäure, Kaliumsorbat, Gemische
von Teilglyceriden gesättigter
pflanzlicher Fettsäuren,
Wasser, Salze oder Elektrolyte wie Protaminsulfat, Dinatriumhydrogenphospliat,
Kaliumhydrogenphosphat, Natriumchlorid, Zinksalze, hochdisperses
Siliciumdioxid, Magnesiumtrisilicat, Polyvinylpyrrolidon, Substanzen
auf Cellulosebasis, Polyethylenglykol, Natriumcarboxymethylcellulose,
Polyacrylate, Wachse, Polyethylen-Polyoxypropylen-Blockpolymere,
Wollwachs und selbstemulgierende Arzneistoffabgabe-Systeme (self-emulsifying
drug delivery systems (SEDDS)) wie α-Tocopherol, Polyethylenglykol-1000-succinat
oder andere ähnliche
Polymer-Abgabe-Matrices.
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Bei
einem Arzneimittel, das nur eine Verbindung der Formel I als die
Wirkkomponente umfasst, können Methoden
zur Verabreichung dieser Zusammensetzungen zusätzlich den Schritt der Verabreichung
eines zusätzlichen
Mittels an den Patienten umfassen. Solche Mittel beinhalten, sind
aber nicht darauf beschränkt,
ein Antibiotikum, einen Entzündungshemmer,
einen Matrix-Metalloprotease-Inhibitor,
einen Lipoxygenase-Inhibitor, einen Cytokin-Antagonisten, ein Immunsuppressivum,
ein antineoplastisches Mittel, ein antivirales Mittel, ein Cytokin,
einen Wachstumsfaktor, einen Immunmodulator, ein Prostaglandin oder
eine gegen Gefäß-Hyperproliferation
gerichtete Verbindung.
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Der
Ausdruck „pharmazeutisch
wirksame Menge" bezeichnet
eine Menge, die beim Behandeln oder Lindern einer bakteriellen Infektion
bei einem Patienten wirksam ist. Der Ausdruck „prophylaktisch wirksame Menge" bezeichnet eine
Menge, die bei der Vorbeugung oder wesentlichen Abschwächung einer
bakteriellen Infektion bei einem Patienten wirksam ist.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auf herkömmliche
Weise zur Bekämpfung
der Ausmaße
bakterieller Infektionen in vivo eingesetzt werden und zur Behandlung
von Krankheiten oder zur Verminderung des Fortschreitens oder der
Schwere der Auswirkungen, die durch Bakterien vermittelt werden.
Solche Verwendungen, deren Dosierungsmengen und Erfordernisse können von
denjenigen mit normalen Kenntnissen auf dem Fachgebiet aus verfügbaren Methoden
und Techniken ausgewählt
werden.
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Beispielsweise
kann eine erfindungsgemäße Verbindung
zur Verabreichung an einen Patienten, der an einer bakteriellen
Infektion oder Krankheit leidet, auf eine pharmazeutisch verträgliche Weise
und in einer Menge, die wirksam die Schwere dieser Infektion oder
Krankheit abschwächt,
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Adjuvans kombiniert werden.
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Alternativ
können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
in Zusammensetzungen zur Behandlung oder zum Schutz von Individuen
gegen bakterielle Infektionen oder Krankheiten über ausgedehnte Zeiträume verwendet
werden. Die Verbindungen können
in solchen Zusammensetzungen entweder allein oder zusammen mit anderen
erfindungsgemäßen Verbindungen
auf eine Weise eingesetzt werden, die mit der herkömmlichen
Nutzung von Enzym-Inhibitoren in Arzneimitteln im Einklang steht.
Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Verbindung mit herkömmlich in
Impfstoffen eingesetzten pharmazeutisch verträglichen Adjuvantien kombiniert
und in prophylaktisch wirksamen Mengen verabreicht werden, um Individuen über einen
ausgedehnten Zeitraum gegen bakterielle Infektionen oder Krankheiten
zu schützen.
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Die
Verbindungen der Formel I können
auch mit anderen Antibiotika zusammen verabreicht werden, um die
Wirkung der Therapie oder Prophylaxe gegen verschiedene bakterielle
Infektionen zu erhöhen.
Falls die erfindungsgemäßen Verbindungen
in Kombinationstherapien mit anderen Mitteln verabreicht werden,
können
sie dem Patienten nacheinander oder gleichzeitig verabreicht werden.
Alternativ können
erfindungsgemäße Arzneimittel
oder Prophylaktika eine Kombination aus einer Verbindung der Formel
I und einem anderen Therapeutikum oder Prophylaktikum umfassen.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
peroral, parenteral, mit einem Inhalationsspray, topisch, über Augentropfen
oder -salbe, rektal, nasal, bukkal, vaginal oder über ein
implantiertes Reservoir verabreicht werden. Die erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
jegliche herkömmlichen,
ungiftigen, pharmazeutisch verträglichen
Träger,
Adjuvantien oder Vehikel enthalten. In manchen Fällen kann der pH-Wert der Formulierung mit
pharmazeutisch verträglichen
Säuren,
Basen oder Puffersubstanzen eingestellt werden, um die Stabilität der formulierten
Verbindung oder ihrer Abgabeform zu erhöhen. Der Begriff parenteral,
wie hier verwendet, beinhaltet subcutane, intracutane, intravenöse, intramuskuläre, intra-artikuläre, intrasynoviale,
intrasternale, intrathekale, intraläsionale und intrakraniale Injektions-
oder Infusionsmethoden.
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Die
Arzneimittel können
als sterile, injizierbare Zubereitung, beispielsweise als sterile,
injizierbare wässrige
oder ölige
Suspension vorliegen. Diese Suspension kann gemäß in dem Fachgebiet bekannter
Methoden unter Verwendung geeigneter Dispergier- oder Netzmittel
(wie beispielsweise Tween 80) und Suspensionsmittel formuliert werden.
Die sterile, injizierbare Zubereitung kann auch als sterile, injizierbare
Lösung oder
Suspension in einem ungiftigen parenteral verträglichen Verdünnungsmittel
oder Lösungsmittel
vorliegen, beispielsweise als eine Lösung in 1,3-Butandiol. Unter
den verträglichen
Vehikeln und Lösungsmitteln,
die eingesetzt werden können,
befinden sich Mannit, Wasser, Ringer-Lösung und isotonische Natriumchlorid-Lösung. Außerdem werden
sterile, fette Öle
herkömmlich
als ein Lösungsmittel oder
Suspensionsmedium eingesetzt. Zu diesem Zweck kann jedes milde,
fette Öl
eingesetzt werden, einschließlich
synthetischer Mono- oder Diglyceride. Fettsäuren, wie Ölsäure und ihre Glyceride, sind
bei der Herstellung von Injektabilia verwendbar, wie auch natürliche,
pharmazeutisch-verträgliche Öle, wie
Olivenöl
oder Rizinusöl,
besonders in ihren polyoxyethylierten Ausführungen. Diese Öl-Lösungen oder
-Suspensionen können
auch ein langkettiges Alkohol-Verdünnungsmittel oder -Dispergens,
wie jene in der Pharmacopeia Helvetica beschriebenen, oder einen ähnlichen
Alkohol enthalten.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
peroral in jeder oral verträglichen
Darreichungsform verabreicht werden, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Kapseln,
Tabletten und wässriger
Suspensionen und Lösungen.
Im Fall von Tabletten zum Einnehmen beinhalten Träger, die
gewöhnlich
verwendet werden, Lactose und Maisstärke. Gleitmittel wie Magnesiumstearat
werden auch typischerweise zugegeben. Zur peroralen Anwendung als
Kapsel beinhalten verwendbare Verdünnungsmittel Lactose und getrocknete
Maisstärke.
Falls wässrige
Suspensionen und Lösungen
und Propylenglykol peroral verabreicht werden, wird der Wirkstoff
mit Emulgier- und Suspensionsmitteln kombiniert. Falls gewünscht, können bestimmte
Süßungs- und/oder Geschmackstoffe
und/oder Farbmittel zugegeben werden.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
auch als Zäpfchen
zur rektalen Anwendung verabreicht werden. Diese Zusammensetzungen
können
durch Mischen einer erfindungsgemäßen Verbindung mit einem geeigneten,
reizlosen Exzipienten, der bei Raumtemperatur fest, aber bei Rektaltemperatur
flüssig
ist, und deshalb im Rektum schmelzen wird, um die Wirkkomponenten
freizusetzen, zubereitet werden. Solche Substanzen beinhalten, sind
aber nicht darauf beschränkt,
Kakaobutter, Bienenwachs und Polyethylenglykole.
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Topische
Verabreichung der erfindungsgemäßen Arzneimittel
ist besonders nützlich,
falls die gewünschte
Behandlung Gebiete oder Organe betrifft, die ohne weiteres durch
topische Applikation zugänglich sind.
Zur topischen Applikation auf die Haut sollte das Arzneimittel mit
einer geeigneten Salbe formuliert werden, die die Wirkkomponenten
in einem Träger
suspendiert oder gelöst
enthält.
Träger
zu topischen Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen beinhalten,
sind aber nicht darauf beschränkt,
Mineralöl,
flüssiges
Paraffin, weiße
Vaseline, Propylenglykol, eine Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Verbindung,
emulgierendes Wachs und Wasser. Alternativ kann das Arzneimittel
mit einer geeigneten Lotion oder Creme formuliert werden, die die
Wirkverbindung in einem Träger
suspendiert oder gelöst
enthält.
Geeignete Träger
beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt, Mineralöl, Sorbitanmonostearat,
Polysorbat 60, Cetylesterwachs, Cetearyl, 2-Octyldodecanol, Benzylalkohol
und Wasser. Die erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
auch mit einer Rektalzäpfchen-Formulierung
oder in einer geeigneten Formulierung als Klysma im unteren Intestinaltrakt
topisch appliziert werden. Topisch angewandte transdermale Pflaster
werden auch in diese Erfindung eingeschlossen.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
durch Nasenspray oder Inhalation verabreicht werden. Solche Zusammensetzungen
werden gemäß in der
pharmazeutischen Technologie bekannter Methoden hergestellt und
können
als Lösungen
in physiologischer Kochsalzlösung
zubereitet werden, unter Einsatz von Benzylalkohol oder anderen
geeigneten Konservierungsmitteln, Resorptionsverstärkern, um
die Bioverfügbarkeit
zu erhöhen,
fluorierter Kohlenwasserstoffe und/oder anderer in dem Fachgebiet
bekannter Lösungsvermittler
oder von Dispergiemitteln.
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Dosierungsmengen
der Wirkstoff-Verbindung von zwischen 0,01 und 100 mg/kg Körpergewicht
pro Tag, vorzugsweise zwischen 0,5 und 75 mg/kg Körpergewicht
pro Tag und am meisten bevorzugt zwischen 1 und 50 mg/kg Körpergewicht
pro Tag sind in einer Monotherapie zur Vorbeugung und Behandlung
bakterieller Infektionen, verursacht durch Bakterien wie Streptococcus
pneumoniae, Streptococcus pyogenes, Enterococcus fecalis, Enterococcus
faecium, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter sps., Proteus sps.,
Pseudomonas aeruginosa, E. coli, Serratia marcescens, S. aureus
und Coag. Neg. Staph., verwendbar.
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Typischerweise
werden die erfindungsgemäßen Arzneimittel
von ein bis fünf
Mal pro Tag verabreicht werden oder alternativ als Dauerinfusion.
Eine solche Verabreichung kann als Dauer- oder Akuttherapie verwendet
werden. Die Menge des Wirkstoffs, die mit den Trägersubstanzen kombiniert werden
kann, um eine einzeldosierte Arzneiform herzustellen, wird je nach
behandeltem Wirt und spezieller Anwendungsweise variieren. Eine
typische Zubereitung wird von 5% bis 95% Wirkverbindung (Gew/Gew)
enthalten. Vorzugsweise enthalten solche Zubereitungen von 20% bis
80% Wirkverbindung.
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Falls
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
eine Kombination aus einer Verbindung der Formel I und einem oder
mehreren zusätzlichen
Therapeutika oder Prophylaktika umfassen, sollten sowohl die Verbindung
als auch die zusätzlichen
Mittel mit Dosierungsmengen von zwischen 10% bis 80% der normalerweise
bei einem Monotherapieverabreichungsschema verabreichten Dosierung
vorhanden sein.
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Auf
Verbesserung des Zustands des Patienten hin kann gegebenenfalls
eine Erhaltungsdosis einer erfindungsgemäßen Verbindung, Zusammensetzung
oder Kombination verabreicht werden. Darauf müssen eventuell die Dosierung,
Darreichungsform oder Häufigkeit
der Verabreichung oder alle miteinander abgeändert werden. In manchen Fällen können Patienten
jedoch intermittierende Langzeit-Behandlung bei jedem Rückfall oder
bei Krankheitsymptomen benötigen.
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Für den erfahrenen
Fachmann wird es selbstverständlich
sein, dass niedrigere oder höhere
Dosen als die vorstehend aufgezählten
erforderlich sein können.
Spezifische Dosierungs- und Behandlungsschemata für jeden
einzelnen Patienten werden von einer Vielzahl von Faktoren abhängen, einschließlich der
Wirkung der eingesetzten spezifischen Verbindung, dem Alter, dem
Körpergewicht,
dem allgemeinen Gesundheitszustand, dem Geschlecht, der Ernährung, dem
Zeitpunkt der Verabreichung, der Ausscheidungsrate, der Arzneistoffkombination,
der Schwere und dem Verlauf der Krankheit und der Krankheitsdisposition
des Patienten und dem Urteil des behandelnden Arztes.
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Eine
Ausführungsform
dieser Erfindung stellt die Verwendung einer hier beschriebenen
Verbindung, eines Arzneimittels oder einer Kombination und eines
pharmazeutisch verträglichen
Trägers
bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Vorbeugung
einer bakteriellen Infektion oder Krankheit bei einem Patienten
bereit.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind auch als gewerbliche Reagenzien verwendbar, die effektiv an
das Gyrase B-Enzym binden. Als gewerbliche Reagenzien können die
erfindungsgemäßen Verbindungen und
ihre Derivate verwendet werden, um in biochemischen oder zellulären Tests
für bakterielle
Gyrase B oder ihre Homologen Gyrase B-Aktivität zu blockieren oder können derivatisiert
werden, um als ein gebundenes Substrat für Affinitätschromatographie-Anwendungen
an ein festes Harz zu binden.
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Damit
diese Erfindung besser verstanden wird, werden die folgenden Beispiele
dargelegt. Diese Beispiele dienen nur der Veranschaulichung und
sollen in keiner Weise als Beschränkung für den Umfang der Erfindung
ausgelegt werden.
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Synthesebeispiele
Beispiel
1. 2-Phenyl-4-trifluormethansulfonyloxythiazol-5-carbonsäureethyl
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Die
Ausgangssubstanz 4-Hydroxy-2-phenylthiazol-5-carbonsäureethylester
wurde gemäß dem von Kedersky
et al., J. Med. Chem., 34, 2158 (1991) beschriebenen Verfahren synthetisiert.
Zu einer Lösung
der Ausgangssubstanz (2,3 mMol) in CH2Cl2 (10 ml) bei 0°C wurden nacheinander 2,6-Lutidin
(2,53 mMol) und Trifluormethansulfonsäureanhydrid (2,53 mMol) zugegeben.
Der Reaktionsansatz wurde von 0°C
bis Raumtemperatur über
einen zweistündigen
Zeitraum gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit CH2Cl2 verdünnt
und nacheinander mit 5%iger NaHSO4-Lösung, Wasser, NaHCO3-Lösung
und gesättigter
Salzlösung
gewaschen, danach über
MgSO4 getrocknet und in vacuo konzentriert.
Kieselgelchromatographie der Rohsubstanz lieferte 82% des gewünschten
Produkts, die Titelverbindung, als einen weißen, kristallinen Feststoff
mit im Einklang stehenden 1H-NMR-Daten (CDCl3): δ 1,4
(t, 3H), 4,4 (q, 2H), 7,4–7,6
(m, 3H), 7,95 (m, 2H).
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Beispiel
2. 2-Phenyl-4-piperidin-1-yl-thiazol-5-carbonsäureethylester
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Zu
einer Lösung
des vorstehend synthetisierten 2-Phenyl-4-trifluormethansulfonyloxy-thiazol-5-carbonsäureethylesters
(0,75 mMol) in Toluol (5 ml) wurde Piperidin (4,5 mMol) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde für
2 Stunden auf 80°C
erhitzt. Das Gemisch wurde danach in Ethylacetat verdünnt, nacheinander mit
Wasser und Salzlösung
gewaschen und über
MgSO4 getrocknet. Kieselgelchromatographie
des Rohgemischs lieferte die Titelverbindung (96%) als ein gelbliches Öl.
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Beispiel
3. 2-Phenyl-4-piperidin-1-yl-thiazol-5-carbonsäure-methoxy-methylamid
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Eine
Lösung
von N,O-Dimethylhydroxylamin-Hydrochlorid (3,62 mMol) in trockenem
CH2Cl2 (5 ml) bei 0°C wurde tropfenweise
mit unverdünntem
Dimethylaluminiumchlorid (3,62 mMol) behandelt und das so erhaltene
Gemisch bei 0°C
für 0,5
Stunden gerührt.
Danach ließ man
das Gemisch auf Raumtemperatur erwärmen, bevor der vorstehend
synthetisierte 2-Phenyl-4-piperidin-1-yl-thiazol-5-carbonsäureethylester
(0,724 mMol) in CH2Cl2 (2
ml) zugetropft wurde. Das gelbe Gemisch wurde danach bei Raumtemperatur
unter Stickstoff für eine
Stunde gerührt
und wieder auf 0°C
abgekühlt.
Das Gemisch wurde langsam durch Zutropfen von 2,0 N NaOH abgeschreckt,
auf Raumtemperatur erwärmt
und mit zwei Anteilen CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Phase wurde nacheinander mit 1,0 N NaOH und Salzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und in vacuo konzentriert, was
ein gelbes Öl
ergab. Kieselgelchromatographie lieferte 3 als einen gelben, wachsartigen, kristallinen
Feststoff (98% Ausbeute). 1H-NMR (CDCl3): δ 3,35
(s, 3H), 1,6–1,8
(m, 6H), 3,3 (s, 3H), 3,5 (m, 4H), 3,7 (s, 3H), 7,3–7,4 (m,
3H), 7,95 (m, 2H).
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Beispiel
4. 1-(2-Phenyl-piperidin-1-yl-thiazol-5-yl)-ethanon
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Zu
einer Lösung
des vorstehend synthetisierten 2-Phenyl-4-piperidin-1-yl-thiazol-5-carbonsäure-methoxy-methylamids
(0,754 mMol) in THF (5 ml) wurde bei 0°C MeLi·LiBr (0,83 mMol) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde gerührt,
bis die Umsetzung vollständig
war, danach wurde durch die Zugabe gesättigter Ammoniumchloridlösung abgeschreckt
und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde mit Salzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und in vacuo konzentriert, was
ein braunes Öl
ergab. Kieselgelchromatographie lieferte die Titelverbindung (72%)
als ein gelbliches Öl. 1H-NMR (CDCl3): δ 1,6–1,8 (m,
6H), 2,45 (s, 3H), 3,5 (m, 4H), 7,4–7,5 (m, 3H), 8,0 (m, 2H).
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Beispiel
5. 5-(2-Phenyl-4-piperidin-1-yl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethyl
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Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten 1-(2-Phenyl-4-piperidin-1-yl-thiazol-5-yl)-ethanons
(0,545 mMol) in trockenem THF (5 ml) wurde tropfenweise mit einer
1,0 M Kalium-t-butoxid-Lösung in
THF (0,654 mMol) behandelt. Die Suspension wurde bei Raumtemperatur
unter Stickstoff für
15 Minuten gerührt.
Diethyloxalat (0,600 mMol) wurde zugegeben und die braune Suspension
wurde mit zusätzlichem
THF (6 ml) verdünnt
und man ließ bei
Raumtemperatur für
30 Minuten rühren.
Das Reaktionsgemisch wurde durch Zugabe von Eisessig (0,710 mMol)
und Ethanol (5 ml) abgeschreckt. Das Lösungsmittel wurde in vacuo
entfernt, was ein Restöl
zurückließ, das in
absolutem EtOH (5 ml) gelöst
wurde. Die ethanolische Lösung
wurde mit Hydrazin-Monohydrat (0,655 mMol) behandelt und das Gemisch
bei 80°C
für 1 Stunde
erhitzt. Die so erhaltene gelbe Suspension wurde in vacuo konzentriert,
was ein Restöl
zurückließ, das in
Ethylacetat gelöst
wurde. Diese organische Phase wurde mit Wasser, gesättigter
NaHCO3-Lösung und
Salzlösung
gewaschen, danach über MgSO4 getrocknet und in vacuo eingeengt, was
eine gelben öligen
Feststoff ergab. Kieselgelchromatographie lieferte die Titelverbindung
(59%) als einen gelben Feststoff. 1H-NMR
(CDCl3): δ 1,4
(t, 3H), 1,6–1,9
(6H), 3,1 (m, 4H), 4,4 (q, 2H), 6,9 (breites s, 1H), 7,4–7,5 (m,
3H), 7,9 (m, 2H).
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Beispiel
6. 4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-carbonsäuremethyl
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Eine
Lösung
von CH3O2CCH(Cl)COCH2OCH3 (68 mMol, 1,2 Äq), synthetisiert
gemäß De Kimpe
et al., Synthesis, 188 (1986), in absolutem EtOH (75 ml) wurde mit
Thiobenzamid (7,8 g, 56,7 mMol, 1,0 Äg) behandelt und das so erhaltene
braune Gemisch unter Stickstoff für 8 Stunden unter Rückfluss
erhitzt. Das Gemisch wurde zwischen Ethylacetat und gesättigter
NaHCO3-Lösung
aufgeteilt. Die organische Schicht wurde mit Wasser zweimal und
mit Salzlösung
gewaschen, danach über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was ein braunes Öl
ergab. Kieselgelchromatographie, eluierend mit (9 : 1) n-Hexan-Ethylacetat, lieferte
6,98 g (47%) der Titelverbindung als einen gelben, kristallinen
Feststoff. 1H-NMR (CDCl3): δ 3,6 (s,
3H), 3,9 (s, 3H), 4,95 (s, 2H), 7,4–7,5 (m, 3H), 8,0 (m, 2H).
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Beispiel
7. 4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-carbonsäure-methoxylamid
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Eine
Lösung
von N,O-Dimethylhydroxylamin-Hydrochlorid (13,3 g, 136,3 mMol, 6,0 Äq) in trockenem CH2Cl2 (250 ml) bei
0°C wurde
tropfenweise mit unverdünntem
Dimethylaluminiumchlorid (12,7 ml, 136,3 mMol, 6,0 Äq) behandelt
und das so erhaltene Gemisch bei 0°C für 2 Stunden gerührt, danach
ließ man
auf RT erwärmen.
Zu diesem Gemisch wurde eine Lösung
des vorstehend synthetisierten 4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-carbonsäuremethylesters
(5,98 g, 22,71 mMol, 1,0 Äq)
in CH2Cl2 (20 ml)
zugetropft. Das gelbe Gemisch wurde danach bei Raumtemperatur unter
Stickstoff für
eine Stunde gerührt
und wieder auf 0°C
abgekühlt.
Das Gemisch wurde langsam durch Zutropfen von 2,0 N NaOH abgeschreckt,
auf Raumtemperatur erwärmt
und mit zwei Anteilen CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Phase wurde nacheinander mit 1,0 N NaOH und Salzlösung gewaschen, über MgSO4 getrocknet und in vacuo konzentriert, was
ein gelbes Öl
ergab. Kieselgelchromatogaphie, eluierend mit (4 : 1) n-Hexan-Ethylacetat,
ergab 6,5 g (97%) der Titelverbindung als einen gelben, wachsartigen,
kristallinen Feststoff. 1H-NMR (CDCl3): δ 3,35
(s, 3H), 3,5 (s, 3H), 3,7 (s, 3H), 4,95 (s, 2H), 7,4–7,5 (m,
3H), 8,0 (m, 2H).
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Beispiel
8. 1-(4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-ethanon
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Zu
einer Lösung
des vorstehend synthetisierten 4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-carbonsäure-methoxy-methylamids
(6,706 g, 22,9 mMol, 1,0 Äq)
in trockenem THF (25 ml) bei 0°C
wurde eine Lösung von
1,4 M Methylmagnesiumbromid in (3 : 1) Toluol-THF (32,7 ml, 45,8
mMol, 2,0 Äq)
zugetropft. Die so erhaltene gelbbraune Suspension wurde unter Stickstoff
bei Raumtemperatur für
30 Minuten gerührt,
danach durch die Zugabe gesättigter
Ammoniumchloridlösung
abgeschreckt und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase
wurde mit Salzlösung
gewaschen, über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was ein braunes Öl
ergab. Kieselgelchromatographie unter Verwendung einer Gradientenelution
von (9 : 1) bis (4 : 1) n-Hexan-Ethylacetat lieferte die Titelverbindung
(6,033 g, 81%) als einen gelben, kristallinen Feststoff. 1H-NMR (CDCl3): δ 2,7 (s,
3H), 3,5 (s, 3H), 4,9 (s, 2H), 7,4–7,5 (m, 3H), 8,0 (m, 2H).
-
Beispiel
9. 5-(4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Zu
einer Lösung
des vorstehend synthetisierten 1-(4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-ethanons (5,22 g,
21,12 mMol, 1,0 Äq)
in trockenem THF (100 ml) bei –15°C wurde eine
Lösung
von 1,0 M Kalium-t-butoxid in THF (31,7 ml, 31,7 mMol, 1,5 Äq) zugetropft
und die Suspension bei Raumtemperatur unter Stickstoff für eine Stunde
gerührt.
Diethyloxalat (4,4 ml, 31,7 mMol, 1,5 Äq) wurde zugegeben, die braune
Suspension mit zusätzlichem
THF (60 ml) verdünnt
und man ließ bei
Raumtemperatur für
30 Minuten rühren.
Das Gemisch wurde durch Zugabe von Eisessig (3,2 ml, 2,6 Äq) abgeschreckt.
THF wurde in vacuo entfernt und das Restöl wurde in absolutem Ethanol
(175 ml) gelöst
und mit Hydrazin-Monohydrat (1,4 ml, 30 mMol, 1,4 Äq) behandelt. Dieses
Gemisch wurde bei 70°C
für 3 Stunden
erhitzt. Die so erhaltene gelbe Suspension wurde in vacuo konzentriert,
was ein Restöl
zurückließ, das in
Ethylacetat gelöst
wurde. Die organische Phase wurde mit Wasser, gesättigter
NaHCO3-Lösung
und Salzlösung
gewaschen, danach über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was einen gelben, öligen
Feststoff ergab. Kieselgelchromatographie unter Verwendung einer
Gradientenelution von (9 : 1) – (4
: 1) n-Hexan-Ethylacetat lieferte einen gelben Feststoff, der mit n-Hexan
angerieben, filtriert und in vacuo getrocknet wurde, was 3,69 g
(51%) der Titelverbindung als einen elfenbeinfarbenen Feststoffergab. 1H-NMR (CDCl3): δ 1,4 (t,
3H), 3,5 (s, 3H), 4,4 (q, 2H), 4,8 (s, 2H), 7,0 (s, 1H), 7,4 (m,
3H), 7,9–8,0
(m, 2H).
-
Beispiel
10. 5-(4-Brommethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Eine –78°C kalte Lösung des
vorstehend synthetisierten 5-(4-Methoxymethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylesters
(1,5 g, 4,37 mMol, 1,0 Äq)
in trockenem CH2Cl2 (20
ml) wurde mit einer Lösung
von 1,0 M BBr3 in CH2Cl2 (5,24 ml, 5,24 mMol, 1,2 Äq) behandelt
und das Gemisch bei –78°C für 45 Minuten
gerührt,
danach ließ man
auf Raumtemperatur erwärmen
und rührte
für eine
Stunde. Das Reaktionsgemisch wurde durch Zugabe gesättigter
NaHCO3-Lösung
abgeschreckt, für
30 Minuten gerührt,
danach zweimal mit CH2Cl2 extrahiert.
Die organische Phase wurde mit Salzlösung gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert, was einen gelben
Feststoff ergab. Kieselgelchromatographie unter Verwendung einer
Gradientenelution von (3 : 2) – (1
: 1) n-Hexan-Ethylacetat
lieferte 610 mg (36%) der Titelverbindung als einen elfenbeinfarbenen
Feststoff. 1H-NMR (CDCl3): δ 1,4 (t,
3H), 4,4 (q, 2H), 4,9 (s, 2H), 7,2 (s, 1H), 7,4 (m, 3H), 7,95 (m,
2H), 11,1 (bs, 1H).
-
Beispiel
11. 5-(4-Morpholin-4-ylmethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten 5-(4-Brommethyl-2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylesters
(20 mg) in trockenem THF (1,0 ml) wurde mit Morpholin (2 Tropfen)
und Et3N (1 Tropfen) behandelt und das Gemisch
bei Raumtemperatur unter Stickstoff für 2,5 Stunden gerührt. Das
Reaktionsgemisch wurde zwischen Ethylacetat und Wasser aufgeteilt.
Die organische Schicht wurde mit Salzlösung gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert, was einen öligen Feststoff
ergab. Kieselgelchromatographie unter Verwendung einer Gradientenelution
von (9 : 1) – (4
: 1) n-Hexan-Aceton lieferte
18 mg (89%) der Titelverbindung als einen weißen Feststoff. 1H-NMR
(CDCl3): δ 1,45
(t, 3H), 2,7 (bm, 4H), 3,8 (bm, 4H), 3,9 (s, 2H), 4,45 (q, 2H),
6,95 (s, 1H), 7,45 (m, 3H), 7,9 (m, 2H).
-
Beispiel
12. 1-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-ethanon
-
Ein
Gemisch aus 10,0 g (72,9 mMol) Thiobenzamid und 17,4 g (146 mMol)
Dimethylformamiddimethylacetal wurde bei Raumtemperatur für 2 Stunden
gerührt.
Die flüchtigen
Bestandteile wurden mit Unterdruck abgezogen. Der Rückstand
wurde in Ethanol (40 ml) gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde 1,0 g (109 mMol) Chloraceton zugegeben und das Gemisch wurde
bei Raumtemperatur für
3,5 Stunden gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit Ethylacetat verdünnt und zweimal mit wässriger
Natriumbicarbonat-Lösung,
einmal mit Wasser, einmal mit Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 3 : 97 Aceton : n-Hexan als Eluent gereinigt,
was 3,5 g der Titelverbindung ergab (25%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,36 (s, 1H), 8,01 (d, 2H),
7,49 (m, 3H), 2,61 (s, 1H).
-
Beispiel
13. 5-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Zu
einer Lösung
von 0,10 g (0,49 mMol) des vorstehend synthetisierten 1-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-ethanons wurden
0,11 g (0,98 mMol) 1 M Kalium-tert-butoxid in Tetrahydrofuran zugegeben.
Man ließ die
Lösung für 0,5 Stunden
rühren.
0,15 g (0,98 mMol) Diethyloxalat wurden zugegeben und man ließ die Lösung für 2 Stunden
rühren.
Der Reaktionsansatz wurde mit wässriger
Ammoniumchloridlösung
abgeschreckt und mit Ethylacetat aufgeteilt. Die organische Phase
wurde zweimal mit wässriger
Ammoniumchloridlösung,
einmal mit Wasser, einmal mit Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat,
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde in Ethanol (10
ml) gelöst.
Zu der ethanolischen Lösung wurden
0,04 g (0,64 mMol) Eisessig zugegeben, gefolgt von 0,03 g (0,64
mMol) Hydrazin-Monohydrat. Man ließ die Lösung für 3 Stunden bei Raumtemperatur
rühren.
Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 9 : 1 n-Hexan : Ethylacetat als Eluent gereinigt,
was 75 mg der Titelverbindung ergab (51%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,10 (s, 1H) 7,98 (m, 2H) 7,47
(m, 3H) 7,10 (s, 1H) 4,42 (q, 2H) 1,42 (t, 3H).
-
Beispiel
14. 4-Brom-5-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Zu
einem Gemisch aus 0,03 g (0,10 mMol) des vorstehend synthetisierten
5-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylesters
in Acetonitril (2 ml) und Dimethylformamid (1,5 ml) wurden 0,02 g
(0,10 mMol) N-Bromsuccinimid zugegeben. Man ließ den Reaktionsansatz für 2 Stunden
rühren
und verdünnte
mit Ethylacetat. Die Lösung
wurde 3 Mal mit wässriger
Natriumbicarbonatlösung,
einmal mit Salzlösung gewaschen
und über
Natriumsulfat getrocknet.
-
Das
Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 9 : 1 n-Hexan : Ethylacetat als Eluent gereinigt,
was 28 mg der Titelverbindung ergab (74%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,53 (s, 1H) 8,01 (d, 2H) 7,48
(m, 3H) 4,47 (q, 2H) 1,44 (t, 3H).
-
Beispiel
15. 4-Chlor-5-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Zu
einer Lösung
von 25 mg (0,084 mMol) des vorstehend synthetisierten 5-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylesters
in Dichlormethan wurden 23 mg (0,168 mMol) Sulfurylchlorid zugegeben
und man ließ über Nacht
bei Raumtemperatur rühren.
Die Lösung
wurde mit Ethylacetat verdünnt, einmal
mit wässriger
Natriumbicarbonatlösung,
einmal mit Wasser einmal mit Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 7 : 93 Ethylacetat : n-Hexan als Eluent gereinigt,
was 23 mg der Titelverbindung ergab (82%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,39 (s, 1H) 7,94 (d, 2H) 7,40
(m, 2H) 4,40 (q, 2H) 1,38 (t, 3H).
-
Beispiel
16. 4-Chlor-5-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäure-ethylamid
-
Zu
15 mg (0,045 mMol) des vorstehend synthetisierten 4-Chlor-5-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylesters
wurden 45 mg (1,0 mMol) 2 M Ethylamin in Tetrahydrofuran zugegeben,
gefolgt von der Zugabe von 2 Tropfen Wasser. Das Gemisch wurde in
einem verschlossenen Rohr auf 60°C
erhitzt und man ließ über Nacht
rühren.
Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 2 : 5 Ethylacetat : n-Hexan als Eluent gereinigt, was
5 mg der Titelverbindung ergab (33%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,39 (s, 1H) 8,00 (d, 2H) 7,47
(m, 3H) 6,78 (m, 1H) 3,58 (m, 2H) 1,32 (t, 3H).
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Beispiel
17. 2-Phenyl-thiazol-5-carbonsäure-methoxy-methyl-amid
-
Zu
einer Lösung
von 3,72 g (93 mMol) Natriumhydroxid in Wasser (20 ml) bei 0°C. wurden
3,72 g (23,2 mMol) Brom zugetropft. Man ließ den Reaktionsansatz auf Raumtemperatur
erwärmen
und für
15 Minuten rühren.
Die Lösung
wurde zu 1,05 g (5,17 mMol) des vorstehend synthetisierten 1-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-ethanons
in Dioxan (50 ml) zugegeben und man ließ für 3 Stunden rühren. Die
Lösung
wurde auf Eis gegossen, mit 1 N Salzsäure angesäuert und wurde zweimal mit
Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Stoffe wurden über Magnesiumsulfat
getrocknet und das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen, was 1,01 g (4,9 mMol) der Carbonsäure ergab.
Zu der Säure
in THF (10 ml) wurden 1,04 g (6,4 mMol) 1,1-Carbonyldiimidazol zugegeben.
Die Lösung
wurde auf 50°C
erhitzt und man ließ für 1 Stunde
rühren.
Die Lösung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt.
0,79 g (7,9 mMol) Triethylamin und 0,672 g (6,9 mMol) N,O-Dimethylhydroxylamin-Hydrochlorid
wurden zugegeben und man ließ über Nacht
rühren.
Die Lösung
wurde mit Ethylacetat verdünnt
und einmal mit wässriger
Kaliumhydrogensulfatlösung,
einmal mit Wasser, einmal mit Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 7 : 93 Ethylacetat : n-Hexan als Eluent gereinigt,
was 0,66 g der Titelverbindung ergab (54%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,58 (s, 1H) 8,00 (m, 2H) 7,46
(m, 3H) 3,82 (s, 3H) 3,40 (s, 3H).
-
Beispiel
18. 1-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-propan-1-on
-
Zu
einer Lösung
von 0,32 g (1,3 mMol) des vorstehend synthetisierten 2-Phenyl-thiazol-5-carbonsäure-methoxy-methyl-amids
in Tetrahydrofuran bei Raumtemperatur wurden 0,34 g (2,6 mMol) 1
M Ethylmagnesiumbromid in Tetrahydrofuran zugegeben. Man ließ das Reaktionsgemisch
für eine
Stunde rühren.
Der Reaktionsansatz wurde mit wässriger
Ammoniumchloridlösung
abgeschreckt und mit Ethylacetat aufgeteilt. Die organische Phase
wurde einmal mit wässriger
Ammoniumchloridlösung,
einmal mit Wasser, einmal mit Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 1 : 19 Ethylacetat : n-Hexan gereinigt, was
0,26 g der Titelverbindung ergab (93%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3) δ 8,36 (s, 1H) 8,0 (m, 2H) 7,49
(m, 3H) 2,98 (q, 2H) 1,27 (t, 3H).
-
Beispie1
19. 2-Hydroxy-3-methyl-4-oxo-4-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-buttersäureethylester
-
Zu
einer –78°C kalten
Lösung
von 0,26 g (1,2 mMol) des vorstehend synthetisierten 1-(2-Phenyl-thiazol-5-yl)-propan-1-ons
wurden 0,24 g (1,4 mMol) 1 M Lithiumbis(trimethylsilyl)amid in Tetrahydrofuran
zugegeben. Man ließ das
Gemisch für
0,5 Stunden rühren
und danach wurden 0,38 g (1,5 mMol) 1 M Chlorotitan-triisopropoxid
in n-Hexan zugegeben. Man ließ den
Reaktionsansatz auf –20°C erwärmen und
rührte
für 15
Minuten. Der Reaktionsansatz wurde wieder auf –78°C abgekühlt und 0,25 g (0,24 mMol)
Ethyl-glyoxalat in Toluol (50%) wurden zugegeben. Die Lösung wurde
auf Raumtemperatur erwärmt
und man ließ für 0,5 Stunden
rühren.
Der Reaktionsansatz wurde mit wässriger
Kaliumnatriumtartrat-Tetrahydratlösung abgeschreckt
und mit Ethylacetat aufgeteilt. Die organische Phase wurde zweimal
mit wässriger
Kaliumnatriumtartrat-Tetrahydratlösung, einmal mit Wasser, einmal
mit Salzlösung
gewaschen und über
Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 1 : 9 Ethylacetat : n-Hexan gereinigt, was
0,15 g der Titelverbindung ergab (40%). 1H-NMR (500
MHz, CDCl3) δ 8,42 (s, 1H) 8,01 (d, 2H) 7,48
(m, 3H) 5,8 (m, 1H) 4,27 (q, 2H) 3,75 (m, 1H) 3,28 (m, 1H) 1,37
(d, 3H) 1,26 (t, 3H).
-
Beispiel
20. 4-Methyl-5-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Man
ließ ein
Gemisch aus 0,39 g (0,91 mMol) Dess-Martin-Periodinan und 0,07 g
(0,91 mMol) tert-Butylalkohol in Dichlormethan (2 ml) bei Raumtemperatur
für 20
Minuten rühren.
Die Lösung
wurde auf 0°C
abgekühlt
und zu dieser wurden 0,15 g (0,45 mMol) des vorstehend synthetisierten
2-Hydroxy-3-methyl-4-oxo-4-(2-phenyl-thiazol-5-yl)-buttersäureethylesters
in Dichlormethan (2 ml) zugegeben. Der Reaktionsansatz wurde bei
0°C für 3 Stunden
gerührt
und mit Natriumbisulfit in 50%iger, wässriger Natriumbicarbonatlösung abgeschreckt.
Das Gemisch wurde mit Dichlormethan verdünnt und man ließ für 20 Minuten
bei Raumtemperatur rühren.
Die organische Phase wurde zweimal mit wässriger Natriumbicarbonatlösung, einmal
mit Wasser, einmal mit Salzlösung
gewaschen und über
Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und in Ethylalkohol (5 ml) gelöst. 41 mg
(0,68 mMol) Eisessig wurden zugegeben, gefolgt von der Zugabe von
34 mg (0,68 mMol) Hydrazin-Monohydrat. Man ließ die Lösung bei Raumtemperatur für 4 Stunden
rühren.
Das Lösungsmittel
wurde mit Unterdruck abgezogen und der Rückstand wurde mit Chromatographie über Kieselgel
unter Verwendung von 1 : 99 Ethylalkohol : Dichlormethan als Eluent
gereinigt, was 0,035 g der Titelverbindung ergab (25%). 1H-NMR (500 MHz, CDCl3) δ 8,08 (s,
1H) 8,00 (d, 2H) 7,47 (m, 3H) 4,45 (q, 2H) 2,54 (s, 3H) 1,44 (t,
3H).
-
Beispiel
21. 4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-carbonsäure-methoxy-methyl-amid
-
Eine
Suspension von im Handel erhältlichen
N-Benzoyl-DL-alanin (3,0 g, 15,5 mMol, 1,0 Äq) in trockenem Benzol (62
ml) und trockenem Dichlormethan (23 ml) wurde tropfenweise mit unverdünntem Oxalylchlorid (13,5
ml, 155 mMol, 10 Äq)
behandelt und die weiße
Suspension über
Nacht unter Stickstoff bei Raumtemperatur gerührt. Das so erhaltene homogene,
gelbe Gemisch wurde danach in vacuo zu einem Öl eingeengt, zweimal mit Benzol
azeotrop destilliert und eingeengt, was rohes Säurechlorid als ein gelbes Öl ergab.
Dieses wurde unmittelbar im nächsten
Schritt, ohne weitere Reinigung, verwendet. Siehe Crooks et al.,
J. Chem. Soc., Chem. Comm., 2335 (1995).
-
Eine
0°C kalte
Lösung
des vorstehenden rohen Säurechlorids
(15,5 mMol, 1,0 Äq)
in trockenem THF (50 ml) wurde mit N,O-Dimethylhydroxylamin-Hydrochlorid
(2,27 g, 23,3 mMol, 1,5 Äq)
behandelt, gefolgt von Et3N (6,5 ml, 46,5
mMol, 3,0 Äq),
und die dunkelbraune Suspension wurde über Nacht unter Stickstoff
gerührt. Das
Gemisch wurde zwischen Ethylacetat und Wasser aufgeteilt. Die organische
Phase wurde nacheinander mit 5%iger KHSO4-Lösung, Wasser
und Salzlösung
gewaschen, danach über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Konzentration in vacuo lieferte
ein rohes, braunes Öl.
Das rohe Öl
wurde unter Verwendung einer Gradientenelution von (4 : 1) bis (7
: 3) n-Hexan-Ether über
Kieselgel chromatographiert, was 1,82 g (48%) der Titelverbindung
als einen gelben, kristallinen Feststoff ergab. 1H-NMR:
(CDCl3) δ 2,5
(s, 3H), 3,35 (s, 3H), 3,9 (s, 3H), 7,4–7,5 (m, 3H), 8,05 (m, 2H).
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Beispiel
22. [4-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-4-oxo-but-2-inyl]-carbaminsäure-tert-butylester
-
Eine –15°C kalte Lösung von
N-BOC-Propargylamin (651 mg, 4,2 mMol, 3,5 Äq) in trockenem THF (12 ml)
wurde tropfenweise mit einer 1,6 M Lösung von n-BuLi in n-Hexan
(5,25 ml, 8,4 mMol, 7,0 Äq)
behandelt und die blassgelbe Dianion-Lösung wurde bei –15°C für 30 Minuten
unter Stickstoff gerührt.
Eine trockene THF-Lösung
(3 ml) des vorstehend synthetisierten 4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-carbonsäure-methoxy-methyl-amids
(296 mg, 1,2 mMol, 1,0 Äq)
wurde zu der Dianion-Lösung
bei –15°C zugetropft
und das Gemisch bei 0°C
für 2 Stunden
unter Stickstoff gerührt.
Das Gemisch wurde durch Zugabe einer Lösung von 2 M NaH2PO4 (5 ml) abgeschreckt, auf Raumtemperatur
erwärmt
und danach mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde
mit Wasser und Salzlösung
gewaschen, danach über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was die Titelverbindung al ein rohes, braunes Öl lieferte. Das rohe Öl wurde unmittelbar
im nächsten
Schritt, ohne weitere Reinigung, verwendet.
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Beispiel
23. [5-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-ylmethyl]-carbaminsäure-tert-butylester
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Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten [4-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-4-oxo-but-2-inyl]-carbaminsäure-tert-butylesters
(~1,2 mMol) in absolutem Ethanol (7 ml) wurde mit überschüssigem Hydrazin-Monohydrat
(6 Tropfen) behandelt und das braune Gemisch bei Raumtemperatur
für 30
Minuten gerührt.
Das Gemisch wurde in vacuo zu einem Öl eingeengt und unter Verwendung
einer Gradientenelution von (4 : 1) n-Hexan-Ethylacetat über Kieselgel
chromatographiert. Es wurden 258 mg (61%) von 3 als einen blassgelben
Feststoff mit guten 1H-NMR
(CDCl3)-Werten erhalten: 1,55 (s, 9H), 2,5
(s, 3H), 4,35 (d, 2H), 5,2 (bt, 1H), 6,45 (s, 1H), 7,4–7,5 (m,
3H), 8,05 (m, 2H).
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Beispiel
24. C-[5-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-yl]-methylamin
-
Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten [5-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-ylmethyl]-carbaminsäure-tert-butylesters
(258 mg, 0,728 mMol, 1,0 Äq)
in trockenem CH2Cl2 (4
ml) wurde mit Trifluoressigsäure
(1 ml, Überschuss)
behandelt und das braune, homogene Gemisch unter Stickstoff bei
Raumtemperatur für
eine Stunde gerührt.
Das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und 1,0 N NaOH aufgeteilt, die organische
Phase mit Salzlösung
gewaschen, über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was 177 mg (96%) der Titelverbindung als einen elfenbeinfarbenen
Feststoff ergab. Der rohe Feststoff wurde ohne weitere Reinigung
verwendet.
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Beispiel
25. [5-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-ylmethyl]-carbaminsäure-ethylester
-
Ein
heterogenes Gemisch des vorstehend synthetisierten C-[5-(4-Methyl-2-phenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-yl]-methylamins
(31 mg, 0,122 mMol, 1,0 Äq)
in Ethylacetat (0,5 ml) und 1,0 N NaHCO3 (0,5
ml) wurde mit überschüssigem Methylchlorformiat
(5 Tropfen) behandelt und das Gemisch bei Raumtemperatur für 30 Minuten
gerührt.
Das Gemisch wurde zwischen Ethylacetat und gesättigter NaHCO3-Lösung aufgeteilt.
Die organische Phase wurde mit Wasser und Salzlösung gewaschen, danach über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und in vacuo eingeengt, was einen gelben
Feststoff ergab. Kieselgelchromatographie, eluierend mit (4 : 1)
n-Hexan-Aceton,
lieferte 28 mg (74%) der Titelverbindung als einen weißen Feststoff. 1H-NMR (DMSO-d6): δ 2,6 (s,
3H), 3,6 (s, 3H), 4,25 (m, 2H), 6,5 (s, 1H), 7,5 (m, 3H), 7,7 (bm,
1H), 8,0 (m, 2H).
-
Beispiel
26. 2,4-Diphenyl-oxazol-5-carbonsäureethylester
-
Der
Ausgangs-Ketoester PhCOCH(Cl)CO2Et wurde
gemäß De Kimpe,
et al., Synthesis, 188 (1986) synthetisiert. Der Ausgangs-Ketoester
(~27 mMol, 1,08 Äq)
und Benzamid (3,0 g, 25,0 mMol, 1 Äq) wurden unverdünnt bei
150°C für 4 Stunden
erhitzt. Das Gemisch wurde danach zwischen CH2Cl2 und gesättigter NaHCO3-Lösung
aufgeteilt. Die organische Phase wurde mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert. Restliches Benzamid
wurde mit Ether ausgefällt. Das
Filtrat wurde konzentriert und danach über Kieselgel chromatographiert,
eluierend mit (95 : 5) n-Hexan-Ether, was 500 mg der Titelverbindung
als einen weißen
Feststoff lieferte. 1H-NMR (CDCl3): δ 1,4
(t, 3H), 4,4 (q, 2H), 7,4–7,6
(m, 3H), 8,1 (dd, 1H), 8,25 (dd, 1H).
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Beispiel
27. 2,4-Diphenyl-oxazol-5-carbonsäure
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Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten 2,4-Diphenyl-oxazol-5-carbonsäureethylesters
(500 mg, 1,70 mMol, 1,0 Äq)
in Dioxan (6 ml) wurde mit 2 N NaOH (1,7 ml, 3,4 mMol, 2,0 Äq) behandelt
und das Gemisch bei Raumtemperatur über Nacht unter Stickstoff
gerührt.
Das Gemisch wurde danach zwischen Ethylacetat und 2,0 N HCl aufgeteilt.
Die organische Phase gewaschen mit 0,5 N HCl und Salzlösung, getrocknet über wasserfreiem
Natriumsulfat und in vacuo konzentriert, was 426 mg der Titelverbindung
als einen rohen, gelben Feststoff ergab. Das Produkt wurde direkt
im nächsten
Schritt, ohne Reinigung, verwendet.
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Beispiel
28. 2,4-Diphenyl-oxazol-5-carbonsäure-methoxy-methyl-amid
-
Eine
Lösung
der vorstehend synthetisierten 2,4-Diphenyl-oxazol-5-carbonsäure (427
mg, 1,61 mMol, 1,0 Äq)
in trockenem THF wurde mit Carbonyldiimidazol (340 mg, 2,09 mMol,
1,3 Äq)
behandelt und das Gemisch bei 50°C
für 3 Stunden
erhitzt. Triethylamin (360 μl,
2,58 mMol, 1,6 Äq)
und N,O-Dimethylhydroxylamin-HCl (236 mg, 2,42 mMol, 1,5 Äq) wurden
zugegeben und das Gemisch bei 50°C
für 3 Stunden
erhitzt. Das Gemisch wurde zwischen Ethylacetat und Wasser aufgeteilt.
Die organische Phase wurde mit 5%iger KHSO4- und
Salzlösung
gewaschen, über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo zu einem braunen Öl konzentriert.
Das rohe Öl
wurde über
Kieselgel chromatographiert, eluierend mit (7 : 3) n-Hexan-Ether,
was 371 mg (75%) der Titelverbindung als einen braunen, kristallinen
Feststoff ergab. 1H-NMR (CDCl3) δ 3,35 (s, 3H),
3,8 (s, 3H), 7,3–7,6
(m, 6H), 7,95 (dd, 2H), 8,15 (dd, 2H).
-
Beispiel
29. [4-(2,4-Diphenyl-oxazol-5-yl)-4-oxo-but-2-inyl]-carbaminsäure-tert-butylester
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Eine –15°C kalte Lösung von
N-BOC-Propargylamin (641 mg, 4,1 mMol, 3,5 Äq) in trockenem THF (12 ml)
wurde tropfenweise mit einer 1,6 M Lösung von n-BuLi in n-Hexan
(5,16 ml, 8,3 mMol, 7,0 Äq)
behandelt und die so erhaltene blassgelbe Dianion-Lösung bei –15°C für 30 Minuten
unter Stickstoff gerührt.
Eine trockene THF-Lösung
(3 ml) des vorstehend synthetisierten 2,4-Diphenyl-oxazol-5-carbonsäure-methoxy-methyl-amids
(365 mg, 1,18 mMol, 1,0 Äq)
wurde zu der Dianion-Lösung
bei –15°C zugetropft
und das Gemisch bei 0°C
für 2 Stunden
unter Stickstoff gerührt.
Das Gemisch wurde durch Zugabe einer Lösung von 2 M NaH2PO4 (5 ml) abgeschreckt, danach auf Raumtemperatur
erwärmt
und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde mit Wasser
und Salzlösung
gewaschen, danach über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was die Titelverbindung als ein rohes, braunes Öl ergab. Das rohe Öl, ohne Reinigung,
wurde unmittelbar im nächsten
Schritt verwendet.
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Beispiel
30. [5-(2,4-Diphenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-ylmethyl]-carbaminsäure-tert-butylester
-
Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten [4-(2,4-Diphenyl-oxazol-5-yl)-4-oxo-but-2-inyl]-carbaminsäure-tert-butylesters
(~1,2 mMol) in absolutem Ethanol (7 ml) wurde mit überschüssigem Hydrazin-Monohydrat
(6 Tropfen) behandelt und das braune Gemisch bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt.
Das Gemisch wurde in vacuo zu einem Öl konzentriert und über Kieselgel
chromatographiert, eluierend mit (4 : 1) n-Hexan-Ethylacetat. Die
Titelverbindung (251 mg) wurde als ein blassgelber Feststoff erhalten. 1H-NMR (CDCl3): δ 1,50 (s,
9H), 2,5 (s, 3H), 4,3 (m, 2H), 5,2 (bt, 1H), 6,5 (s, 1H), 7,3–7,5 (m,
6H), 7,9 (m, 2H), 8,15 (m, 2H).
-
Beispiel
31. [4-(2,4-Diphenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-ylmethyl]-carbaminsäure-methylester
-
Eine
Lösung
des vorstehend synthetisierten [5-(2,4-Diphenyl-oxazol-5-yl)-2H-pyrazol-3-ylmethyl]-carbaminsäure-tert-butylesters
(251 mg, 1,0 Äq)
in trockenem CH2Cl2 (8
ml) wurde mit Trifluoressigsäure
(2 ml, Überschuss)
behandelt und das braune, homogene Gemisch unter Stickstoff bei
Raumtemperatur für
1,5 Stunden gerührt.
Das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und 1,0 N NaOH aufgeteilt. Die organische
Phase wurde mit Salzlösung
gewaschen, über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert,
was 181 mg rohes Benzylamin als einen hellbraunen Feststoff ergab.
Das rohe Benzylamin wurde ohne weitere Reinigung verwendet. Ein
heterogenes Gemisch aus Benzylamin (32 mg, 0,101 mMol, 1,0 Äq) in Ethylacetat
(1,5 ml) und 1,0 N NaHCO3 (1,5 ml) wurde
mit überschüssigem Methylchlorformiat
(5 Tropfen) behandelt und das Gemisch bei Raumtemperatur für 30 Minuten
gerührt.
Das Gemisch wurde zwischen Ethylacetat und gesättigter NaHCO3-Lösung aufgeteilt.
Die organische Phase wurde mit Wasser und Salzlösung gewaschen, danach über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert, was ein gelbes Öl ergab.
Chromatographie über
Kieselgel mit einer Gradientenelution von (85 : 15) bis (4 : 1)
n-Hexan-Aceton lieferte 24 mg der Titelverbindung als einen weißen Feststoff. 1H-NMR (DMSO-d6): δ 3,6 (s,
3H), 4,3 (3, 2H), 6,5 (s, 1H), 7,35–7,6 (m, 6H), 7,7 (bm, 1H),
8,1 (m, 2H), 8,2 (m, 2H).
-
Beispiel
32. 5-Phenyl-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Zu
einem Gemisch mit Raumtemperatur aus Acetophenon (1,0 ml, 8,57 mMol)
und Diethyloxalat (1,75 ml, 12,86 mMol) in THF (15 ml) wurde Kalium-t-butoxid
(8,57 ml einer 1,0 M Lösung
in t-BuOH) unter einer Stickstoffatmosphäre zugegeben. Das so erhaltene
dunkle Gemisch wurde bei Raumtemperatur für zwei Stunden gerührt. Der
rohe Reaktionsansatz wurde danach mit Ethylacetat verdünnt, mit
6 N HCl abgeschreckt und danach mit Salzlösung und ausreichend Wasser
verdünnt,
um alle Feststoffe zu lösen.
Die Phasen wurden getrennt und die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet,
filtriert und in vacuo konzentriert. Der rohe Diketoester wurde
mit EtOH (10 ml) verdünnt,
danach nacheinander mit Essigsäure
(2 ml) und Hydrazin (1 ml) behandelt und bei Raumtemperatur für 1 Stunde
gerührt.
Der rohe Reaktionsansatz wurde in vacuo zu einem dickflüssigen Öl konzentriert,
mit Ethylacetat verdünnt,
nacheinander mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet,
filtriert, in vacuo konzentriert und flash-chromatographiert (Kieselgel,
n-Hexan/Ethylacetat-Gradient), was die Titelverbindung (1,76 g,
95% Ausbeute) als einen gelben Feststoff ergab. 1H-NMR (CDCl3, 400 MHz): 7,83 (d, 2H), 7,25 (dd, 2H),
7,28 (dd, 1H), 7,09 (s, 1H), 4,59 (q, 2H), 1,39 (t, 3H)
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Beispiel
33. 2-Ethyl-5-phenyl-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
-
Zu
einem 0°C
kalten Gemisch aus dem vorstehend synthetisierten 5-Phenyl-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylester
(350 mg, 1,62 mMol) und Iodethan (260 μl, 3,23 mMol) in DMF (3 ml)
wurde unverdünntes
LiH (Spatelspitze, Überschuss)
unter einer Stickstoffatmosphäre
zugegeben. Das so erhaltene Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und über Nacht
gerührt.
Der rohe Reaktionsansatz wurde auf 0°C abgekühlt, mit wässriger NH4Cl-Lösung abgeschreckt,
mit Ethylacetat und ausreichend Wasser, um alle Feststoffe zu lösen, verdünnt. Die
Phasen wurden getrennt und die organische Phase wurde nacheinander
mit Wasser und Salzlösung
gewaschen, über
Na2SO4 getrocknet,
filtriert und in vacuo konzentriert. Die regioisomeren Produkte wurden
getrennt und gereinigt mit Flash-Chromatographie (Kieselgel, n-Hexan/Ethylacetat-Gradient),
was die Titelverbindung (167 mg, 42% Ausbeute, höherer Rf-Wert in n-Hexan/Ethylacetat)
und das unerwünschte
Regioisomer (175 mg, 44% Ausbeute) als weiße Feststoffe ergab. 1H-NMR (CDCl3, 400
MHz): 7,81 (d, 2H), 7,40 (dd, 2H), 7,29 (dd, 1H), 7,13 (s, 1H),
4,63 (q, 2H), 4,37 (q, 2H), 1,47 (t, 3H), 1,41 (t, 3H).
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Beispiel
34. 2-Ethyl-5-phenyl-2H-pyrazol-3-carbonsäure-methoxy-methyl-amid
-
Zu
einer Lösung
mit Raumtemperatur des vorstehend synthetisierten 2-Ethyl-5-phenyl-2H-pyrazol-3-carbonsäureethylesters
(165 mg, 675 μMol)
in MeOH (2 ml) wurde wässrige
NaOH (215 μl
einer 10 N Lösung,
215 μMol)
unter einer Stickstoffatmosphäre
zugegeben. Man ließ das
so erhaltene Gemisch bei Raumtemperatur über Nacht rühren. Der Reaktionsansatz wurde
mit 6 N HCl angesäuert,
verdünnt
mit Ethylacetat und Salzlösung
und die Phasen wurden getrennt. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet, filtriert
und in vacuo konzentriert. Die rohe Säure wurde in THF (2 ml) suspendiert
und Carbonyldiimidazol wurde zugegeben (140 mg, 860 μMol) und
das Gemisch wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Das so erhaltene Acylimidazolid wurde mit einem vorher gebildeten
Gemisch aus MeON(H)Me·HCl
(140 mg, 1,43 mMol) und Isopropylethylamin (250 μl, 1,43 mMol) in DMF (1 ml)
behandelt und das so erhaltene Gemisch auf 90°C über Nacht erhitzt. Der Reaktionsansatz
wurde danach auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Ethylacetat verdünnt. Die
organische Schicht wurde mit 1 M NaHSO4 (3×), Salzlösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet,
filtriert und in vacuo konzentriert. Flash-Chromatographie (Kieselgel,
n-Hexan/Ethylacetat-Gradient) lieferte die Titelverbindung (130
mg, 74% Ausbeute) als ein dickflüssiges Öl.
-
Beispiel
35. [4-(2-Ethyl-5-phenyl-2H-pyrazol-3-yl)-4-oxo-but-2-inyl]-carbaminsäure-tert-butylester
-
Zu
einer –10°C kalten
Lösung
von N-t-Butoxycarbonylpropargylamin (502 mg, 3,24 mMol) in THF (5 ml)
wurde nBuLi (3,7 ml einer 1,6 M Lösung in n-Hexan, 5,94 mMol) über 10 Minuten
zugetropft. Das so erhaltene Dianion-Gemisch wurde bei –10°C für 15 Minuten
gerührt,
danach mit einer THF-Lösung
(2 ml) des vorstehend synthetisierten 2-Ethyl-5-phenyl-2H-pyrazol-3-carbonsäure-methoxy-methyl-amids
(125 mg, 482 μMol)
behandelt, man ließ auf
Raumtemperatur erwärmen
und rührte
bei Raumtemperatur für
2 Stunden. Das so erhaltene Gemisch wurde auf 0°C abgekühlt, mit 2 M NaH2PO4 abgeschreckt, mit Ethylacetat verdünnt und kräftig für 5 Minuten
gerührt.
Die Phasen wurden getrennt, die organische Phase über Na2SO4 getrocknet,
filtriert und in vacuo konzentriert. Die rohe Titelverbindung wurde
direkt im nächsten
Schritt verwendet.
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Beispiel
36. (2'-Ethyl-5'-phenyl-1H,2'H-[3,3']bipyrazolyl-5-ylmethyl)-carbaminsäure-tert-butylester
-
Zu
dem vorstehend synthetisierten [4-(2-Ethyl-5-phenyl-2H-pyrazol-3-yl)-4-oxo-but-2-inyl]-carbaminsäure-tert-butylester
in EtOH (5 ml) wurde Hydrazin-Monohydrat (Überschuss, 5 Tropfen) zugegeben
und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. Das
so erhaltene Gemisch wurde in vacuo zu einem dickflüssigen Öl konzentriert,
mit Ethylacetat verdünnt,
nacheinander mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet,
filtriert und in vacuo konzentriert. Flash-Chromatographie (Kieselgel,
n-Hexan/Ethylacetat-Gradient) lieferte die Titelverbindung (175
mg, 98% Ausbeute) als einen weißen
Schaum. 1H-NMR (CDCl3,
400 MHz): 7,86 (d, 2H), 7,39 (dd, 2H), 7,28 (dd, 1H), 6,72 (s, 1H),
6,36 (s, 1H), 5,12 (breites dd, 1H), 4,58 (q, 2H), 4,31 (d, 2H),
1,49 (s, 9H).
-
Beispiel
37. (2'-Ethyl-5'-phenyl-1H,2'H-[3 3']bipyrazolyl-5-ylmethyl)-carbaminsäuremethylester
-
Zu
einer Lösung
mit Raumtemperatur des vorstehend synthetisierten (2'-Ethyl-5'-phenyl-1H,2'H-[3,3']bipyrazolyl-5ylmethyl)-carbaminsäure-tert-butylesters
(25 mg, 68 μMol)
in CH2Cl2 (2 ml)
wurde Trifluoressigsäure
(0,5 ml, Überschuss)
zugegeben. Die so erhaltene Lösung
wurde bei Raumtemperatur für eine
Stunde gerührt,
danach konzentriert und azeotrop mit Acetonitril (3×) in vacuo
destilliert. Zu dem so erhaltenen rohen, entschützten Produkt in Acetonitril
wurde Triethylamin zugegeben, danach 1-Methoxycarbonylimidazol (26
mg, 204 μMol),
und das Gemisch wurde für
zwei Stunden auf 90°C
erhitzt. Der Reaktionsansatz wurde danach auf Raumtemperatur abgekühlt, mit
Ethylacetat und 1 M NaHSO4 verdünnt und
für 20
Minuten kräftig
gerührt.
Die organische Phase wurde mit Salzlösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet,
filtriert und in vacuo konzentriert. Flash-Chromatographie (Kieselgel,
n-Hexan/Ethylacetat-Gradient)
lieferte die Titelverbindung als einen weißen Feststoff. 1H-NMR
(CDCl3, 400 MHz): 7,87 (d, 2H), 7,41 (dd,
2H), 7,37 (dd, 1H), 6,75 (s, 1H), 6,42 (s, 1H), 5,30 (dd, 1H), 4,68
(q, 2H), 4,40 (d, 2H), 3,73 (s, 3H), 1,51 (t, 3H).
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Beispiel
38. 1'-(3-Chlor-phenyl)-5'-methyl-1H,1'H-[3,4']bipyrazolyl-5-carbonsäureethyl
(Verbindung ID-28)
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Zu
einer Lösung
von 47 mg (0,2 mMol) 1-[1-(3-Chlorphenyl)-5-methyl-1H-pyrazol-4-yl]ethan-1-on (im Handel erhältlich)
in 2 ml THF wurden nacheinander 0,4 ml (0,4 mMol) 1 M KOtBu in THF
und 54 μl
(0,4 mMol) Diethyloxalat zugegeben. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt,
mit Wasser abgeschreckt und mit Ethylacetat verdünnt. Die Lösung wurde nacheinander mit
gesättigter,
wässriger
Ammoniumchlorid-, gesättigter,
wässriger
Natriumbicarbonat- und Salzlösung
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und in vacuo konzentriert. Der Rückstand
wurde mit 2 ml Ethanol verdünnt
und 15 ml (0,3 mMol) Hydrazin-Monohydrat
wurden zugegeben, gefolgt von 15 ml (0,3 mMol) Essigsäure. Das
Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt und
in vacuo konzentriert. Der Rückstand
wurde mit präparativer
Umkehrphasen-HPLC gereinigt, was 8 mg der Titelverbindung als das
Trifluoressigsäure-Salz
ergab. MS m/e erwartet M + 1 333,18, gefunden m/e 333,01. 1H-NMR (DMSO-d6) δ 14,0 (s,
0,45H), 13,8 (s, 0,55H), 8,05 (s, 1H), 7,75 (s, 1H), 7,55 (m, 3H),
7,1 (br s, 0,45H), 6,8 (br s, 0,55H), 4,3 (br s, 2H), 2,65 (br s,
1,4H), 2,4 (br s, 1,6H), 1,3 (t, 3H).
-
Biologische Methoden
-
Methode A. Empfindlichkeitstestung
in Flüssigen
Medien
-
Erfindungsgemäße Verbindungen
können
auch auf antimikrobielle Wirkung durch Empfindlichkeitstestung in
flüssigen
Medien getestet werden. Solche Tests können innerhalb der Richtlinien
des neuesten NCCLS-Dokuments, das solche Verfahren regelt, durchgeführt werden: "M7-A5 Methods for
Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria that Grow
Aerobically; Approved Standard – Fifth
Edition (2000)".
Andere Veröffentlichungen
wie "Antibiotics
in Laboratory Medicine" (Herausgegeben
von V. Lorian, Verlag Williams and Wilkins, 1996) stellen grundlegende
praktische Techniken für
die Antibiotikatestung im Labor bereit. Im Wesentlichen werden mehrere,
nicht zusammenhängende
Bakterienkolonien (3 bis 7) von einer frisch ausgestrichenen Platte
in ein angemessenes, reichhaltiges Nährmedium wie MHB übertragen,
das, wo es angemessen ist, für
die anspruchsvolleren Organismen ergänzt wird. Dies wird über Nacht
zu hoher Dichte gezüchtet,
gefolgt von einer 1- oder 2-tausendfachen Verdünnung, um eine Inokulationsdichte
von zwischen 5 × 105 und 5 × 106 KBE pro ml zu ergeben. Alternativ können die
frisch abgekratzten Kolonien bei 37°C für etwa 4 bis 8 Std inkubiert
werden, bis die Kultur eine gleiche oder größere Trübung aufweist wie ein McFarland-Standard 0,5 (annähernd 1,5 × 108 Zellen pro ml), und verdünnt werden,
um die gleiche KBE pro ml wie vorstehend zu ergeben. Mit einer bequemeren
Methode kann die Impfkultur unter Verwendung eines im Handel erhältlichen mechanischen
Geräts
(das BBL PROMPT System) hergestellt werden, dieses Verfahren beinhaltet
das direkte Berühren
von fünf
Kolonien mit einem am Boden kreuzweise geriffelten Stab, gefolgt
von Suspendierung der Bakterien in einem angemessenen Volumen physiologischer
Kochsalzlösung.
Verdünnung
auf die angemessene Impfkulturzelldichte kann aus dieser Zellsuspension
erfolgen. Die für
die Testung verwendete Nährlösung besteht
aus MHB, ergänzt
mit 50 mg pro 1 Ca2+ und 25 mg pro 1 mg2+. Standardisierte Verdünnungsreihen von Kontrollantibiotika
werden wie in dem NCCLS-Standard
M7-A5 hergestellt und gelagert, wobei der Verdünnungsbereich typischerweise
zwischen 128 μg
pro ml bis 0,015 μg
pro ml (durch 2-fache Reihenverdünnung) liegt.
Die Testverbindungen werden am gleichen Tag für das Experimentieren frisch
gelöst
und verdünnt;
wobei gleiche oder ähnliche
Konzentrationsbereiche wie vorstehend verwendet werden. Die Testverbindungen
und Kontrollen werden in einer Multiwell-Platte verteilt und Testbakterien
so zugegeben, dass die Endinokulation annähernd 5 × 104 KBE
pro Vertiefung und das Endvolumen 100 μl beträgt. Die Platten werden bei
35°C über Nacht
(16 bis 20 Std) inkubiert und unter Verwendung eines Ablesespiegels
visuell auf Trübung überprüft oder mit
einem Multiwell-Plattenleser quantifiziert. Die Endpunkt-minimale-Hemmkonzentration
(MHK) ist die niedrigste Konzentration des Arzneistoffs, bei welcher
der getestete Mikroorganismus nicht wächst. Solche Bestimmungen werden
auch mit den passenden Tabellen, die in den vorstehenden zwei Veröffentlichungen
enthalten sind, verglichen, um sicherzustellen, dass der Bereich
der antibakteriellen Wirkung innerhalb des annehmbaren Bereichs
für diesen
standardisierten Test liegt.
-
Von
ausgewählten
erfindungsgemäßen Verbindungen
wurde festgestellt, dass sie in der vorstehenden Empfindlichkeitstestung
in flüssigen
Medien wirksam waren.
-
Methode B. ATPase-Test
-
Die
ATP-Hydrolyse-Aktivität
der DNA-Gyrase wurde durch Koppeln der Bildung von ADP durch Pyruvatkinase/Lactatdehydrogenase
an die Oxidation von NADH gemessen. Diese Methode ist zuvor beschrieben worden.
(Tamura und Gellert, 1990, J. Biol. Chem. 265, 21342–21349).
-
ATPase-Tests
wurden bei 30°C
in gepufferten Lösungen
ausgeführt,
die 100 mM TRIS pH 7,6, 1,5 mM mgCl2 und
150 mM KCl enthielten. Das Kopplungssystem enthielt (Endkonzentrationen)
2,5 mM Phosphoenolpyruvat, 200 μM
Nicotinamid-adenindinucleotid (NADH), 1 mM DTT, 30 μg/ml Pyruvatkinase
und 10 μg/ml Lactatdehydrogenase.
40 nM Enzym (374 kDa Gyr A2B2 von E. coli) und eine DMSO-Lösung des
Hemmstoffs mit einer Endkonzentration von 4% wurden zugegeben und
man ließ das
Reaktionsgemisch für
10 Minuten bei 30°C
inkubieren. Die Umsetzung wurde danach durch die Zugabe von ATP
mit einer Endkonzentration von 0,9 mM gestartet und die Rate des
Verschwindens von NADH bei 340 nm über den Verlauf von 10 Minuten
gemessen. Ki-Werte wurden aus Kurven, bei
denen die Rate gegen die Hemmstoffkonzentration aufgetragen worden
war, bestimmt.
-
Tabelle
2 zeigt die Wirkungen repräsentativer,
in einem E. coli-Gyrase A2B2-ATPase-Test
getesteter Verbindungen. Verbindungen mit einem Ki-Wert
von kleiner als 500 nM werden als „A", Verbindungen mit einem Ki-Wert
von zwischen 500 nM und 1500 nM werden als „B" und Verbindungen mit einem Ki-Wert von größer als 1500 nM werden als „C" eingestuft.
-
Tabelle
2. Wirkung gegen E. coli-Gyrase