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Diese
Erfindung betrifft Ruthenium(II)-Verbindungen, ihren Einsätz in der
Medizin, insbesondere zur Behandlung und/oder Verhinderung von Krebs,
sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
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Bestimmte
Ruthenium(II)-Komplexe wurden zur Verwendung bei der Behandlung
von Krebs vorgeschlagen. Die
US
4980473 offenbart beispielsweise 1,10-Phenanthrolinkomplexe von Ruthenium(II)
und Kobalt(III), die angeblich nützlich
bei der Behandlung von Tumorzellen in einem Patienten sind.
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Einige
andere Ruthenium(II)- und Ruthenium(III)-Komplexe, an denen Antitumoraktivität nachgewiesen
wurde, sind in Guo et al., Inorganica Chimica Acta 273, 1–7 (1998),
erwähnt,
insbesondere trans-[RuCl2(DMSO)4],
trans-[RuCl2(imidazol)2]– und
trans-[RuCl4(indazol)2]–.
Guo et al. offenbaren, dass das interessanteste Merkmal dieser Komplexe
ihre antimetastatische Aktivität
ist. Clarke et al. haben die Antikrebsaktivität, vor allem die antimetastatische
Aktivität,
von Rutheniumkomplexen untersucht: Chem. Rev. 99, 2511–2533 (1999).
Auch Sava hat sich in "Metal
Compounds in Cancer Therapy",
S. 65–91,
S. P. Fricker (Hrsg.), Chapman und Hall, London (1994), mit der
antimetastatischen Aktivität
befasst.
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Dale
et al., Anti-Cancer Drug Design 7, 3–14 (1992), beschreibt einen
Metronidazolkomplex von Ruthenium(II), nämlich [([η6-C6H6)RuCl2(metronidazol)],
und seine Wirkung auf DNA und die Wachstumsgeschwindigkeiten von
E. coli. Metronidazol macht hypoxe Tumorzellen empfindlich gegenüber Strahlung
und scheint ein wesentliches Element der Komplexe gemäß Dale et
al. zu sein. In Dale et al. gibt es keinen Hinweis darauf, dass
die Komplexe in Abwesenheit des Metronidazolliganden überhaupt
wirksam wären.
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Krämer et al.,
Chem. Eur. J. 2, Nr. 12, 1518–1526
(1996), offenbaren Halbsandwich-Komplexe
von Ruthenium mit Aminoestern.
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Beasley
et al. (Organometallics 12, 4599–4606 (1993)) offenbaren die
Komplexierung von 1,4,5,8,9,10-Hexahydroanthracen (HHA) an spezifische
Eisen- oder Rutheniumverbindungen, insbesondere hydroaromatische
Rutheniumverbindungen, die mit Ru(η6-THA)Cl2(DMSO) verwandt sind (THA = 1,4,9,10-Tetrahydroanthracen),
und Ru3(CO)12-katalysierte
HHA-Umgruppierungen.
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Es
besteht Bedarf an neuen Antikrebsverbindungen, die als Alternativen
zu den derzeit verfügbaren Verbindungen
verwendet werden können.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine neue Klasse von Ruthenium(II)-Komplexen
mit Antitumoraktivität bereit.
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Gemäß vorliegender
Erfindung wird eine Ruthenium(II)-Verbindung der Formel (I) bereitgestellt:
worin
R
1 und R
2 zusammen
mit dem Ring, an den sie gebunden sind, eine gesättigte oder ungesättigte,
carbocyclische oder heterocyclische Gruppe repräsentieren, die bis zu drei
3- bis 8-gliedrige, carbocyclische oder heterocyclische Ringe enthält, wobei
jeder carbocyclische oder heterocyclische Ring mit einem oder mehreren anderen
carbocyclischen oder heterocyclischen Ringen) kondensiert sein kann;
und worin jeder der Ringe gegebenenfalls mit einer oder mehreren
Gruppe(n) substituiert sein kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus Alkyl, Aryl, Alkylaryl, Halogen, Carboxy, Carboxyester, Carboxyamid,
Sulfonat, Sulfonamido oder Alkylether;
R
3,
R
4, R
5 und R
6 unabhängig
voneinander H, Alkyl, -CO
2R', Aryl oder Alkylaryl
repräsentieren,
wobei die letzteren beiden Gruppen gegebenenfalls am aromatischen
Ring substituiert sind;
R' Alkyl,
Aryl oder Alkylaryl repräsentiert;
X
Halogen, H
2O, (R')(R'')S(O), R' CO
2 – oder
(R')(R'')C=O ist, wobei R'' Alkyl,
Aryl oder Alkylaryl repräsentiert;
Y
ein Gegenion ist;
m gleich 0 oder 1 ist;
q gleich 1, 2
oder 3 ist;
C' C
1- bis C
12-Alkylen
ist, gegebenenfalls in oder an der Alkylenkette substituiert, das
an zwei A-Gruppen gebunden ist;
p gleich 0 oder 1 ist und r
gleich 1 ist, wenn p gleich 0 ist, und r gleich 2 ist, wenn p gleich
1 ist; und
A und B jeweils unabhängig voneinander O-Donor-,
N-Donor- oder S-Donor-Liganden
sind und eines von A und B Halogen sein kann, für den Einsatz in der Medizin.
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Weiter
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung sind in den Ansprüchen
2 bis 12 definiert.
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Geeigneterweise
sind A und B jeweils unabhängig
voneinander N-Donor-Nitrilliganden;
oder B ist Halogen und A ist ein N-Donor-Pyridinligand, gegebenenfalls
an einem oder mehreren der Kohlenstoffring(e) des Pyridinrings substituiert;
oder B ist Halogen und A ist ein O-Donor-Carboxylatligand; oder
B ist Halogen und A ist ein S-Donor-Sulfonylligand; oder p ist 0,
A ist NR7R8 und
B ist NR9R10, worin
R7, R8, R9 und R10 unabhängig voneinander
H oder Alkyl repräsentieren
und A und B durch eine Alkylenkette verbunden sind, gegebenenfalls in
oder an der Alkylenkette substituiert; oder p ist 1, A ist NR7 und B ist NR9R10, worin R7, R9 und R10 wie oben definiert
sind, und A und B sind durch eine Alkylenkette verbunden, die gegebenenfalls
substituiert ist.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in Form von Solvaten und/oder
Prodrugs vorliegen. Prodrugs sind Varianten der Verbindungen der
Erfindung, die in vivo in Verbindungen der Formel (I) übergeführt werden
können.
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Die
Verbindungen der Formel (I) können
ein oder mehrere Chiralitätszentren
aufweisen. Wenn die Verbindungen der Formel (I) ein oder mehrere
Chiralitätszentren
aufweisen, können
sie in Form eines Enantiomers vorliegen, in einem Enantiomer angereichert
sein oder eine racemische Mischung sein.
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Der
Begriff "Alkyl" umfasst hierin C1- bis C6-Alkylgruppen,
die verzweigt oder unverzweigt und geradkettig oder, wenn sie C3- bis C6-Gruppen
sind, cyclisch sein können.
Unverzweigte geradkettige Alkylgruppen umfassen beispielsweise Methyl,
Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl. Verzweigte geradkettige
Alkylgruppen umfassen beispielsweise 2-Propyl, 2-Butyl und 2-(2-Methyl)propy.
Cyclische Gruppen umfassen Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl
und Cyclohexyl. Die Alkylgruppen in den Verbindungen der Erfindung
können
gegebenenfalls substituiert sein. Substituenten umfassen eine oder
mehrere weitere Alkylgruppe(n) und/oder einen oder mehrere weitere(n)
Substituenten, wie beispielsweise Cyano, Nitro, Hydroxy, Halogenalkyl,
-CO2alkyl, Halogen, Thiol (SH), Thioether
(z. B. S-Alkyl) und Sulfonat. Der Begriff "Alkylen" ist ähnlich wie der Begriff "Alkyl" definiert, umfasst
jedoch C2- bis C12-Gruppen und ist eine
zweiwertige Spezies mit Resten, die durch zwei oder mehrere (z.
B. zwei bis zwölf)
Kohlenstoffatome getrennt sind, die in einer Kette verbunden sind.
Vorzugsweise sind die Alkylengruppen geradkettige Gruppen. Alkylengruppen
sind gegebenenfalls in der Alkylenkette substituiert, vorzugsweise
mit einer oder mehreren Phenylen- (z. B. 1-4-Phenylen) und/oder
-CONR1a-Gruppen und/oder -NR2a-Gruppen,
worin R1a und R2a unabhängig voneinander
H, Alkyl, Aryl oder Alkylaryl repräsentieren. Vorzugsweise sind
R1a und R2a H oder
C1- bis C3-Alkyl.
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Der
Begriff "Aryl" umfasst hierin aromatische
carbocyclische Ringe, wie beispielsweise Phenyl und Naphthyl, und
heterocyclische Ringe, wie beispielsweise Pyridyl, Imidazolyl, Pyrrolyl
und Furanyl. Arylgruppen können
gegebenenfalls mit einem oder mehreren Substituenten substituiert
sein, beispielsweise Alkyl, Cyano, Nitro, Hydroxy, Halogenalkyl,
-CO2alkyl, Halogen, Thiol (SH), Thioether
(z. B. S-Alkyl) und Sulfonat.
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Der
Begriff "Alkylaryl" bezeichnet Alkyle,
die mit Aryl substituiert sind, z. B. Benzyl.
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Der
Begriff "Alkylether" bezeichnet Alkyl,
das mit entweder -O- oder -S- substituiert ist (z. B. O-Alkyl).
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Der
Begriff "Halogen" bezeichnet einen
Halogenrest, der aus Fluor, Chlor, Brom und Iod ausgewählt ist.
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Der
Begriff "Halogenalkyl" bezeichnet Alkyl,
das mit einer oder mehreren Halogengruppen substituiert ist, z.
B. Trifluormethyl.
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Der
Begriff "Carboxyester" bezeichnet -CO2alkyl, -CO2aryl,
-OCOalkyl oder -OCOaryl, vorzugsweise -CO2alkyl
oder -OCOalkyl.
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Der
Begriff "heterocyclischer
Ring" bezieht sich
hierin auf einen 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8- (vorzugsweise 5-, 6-
oder 7-) gliedrigen gesättigten
oder ungesättigten
Ring, der aromatisch oder nichtaromatisch sein kann und ein bis
drei Heteroatome enthält,
die unabhängig
voneinander aus N, O und S ausgewählt sind, z. B. Indol.
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Der
Begriff "carbocyclischer
Ring" bezieht sich
hierin auf einen gesättigten
oder ungesättigten
Ring, der aromatisch oder nichtaromatisch sein kann und 3 bis 8
Kohlenstoffatome (vorzugsweise 5 bis 7 Kohlenstoffatome) enthält, wie
beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl
und Cycloheptyl.
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In
einem Aspekt können
R1 und R2 in Verbindungen
der Formel (I) zusammen mit dem Ring, an den sie gebunden sind,
ein ortho- oder perikondensiertes, carbocyclisches oder heterocyclisches
Ringsystem repräsentieren.
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R1 und R2 können zusammen
mit dem Ring, an den sie gebunden sind, ein vollkommen carbocyclisches,
kondensiertes Ringsystem bilden, wie beispielsweise ein Ringsystem,
das 2 oder 3 kondensierte carbocyclische Ringe enthält, z. B.
gegebenenfalls substituiertes, gegebenenfalls hydriertes Naphthalin
oder Anthracen.
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In
einem weiteren Aspekt können
R1 und R2 in Formel
(I) zusammen mit dem Ring, an den sie gebunden sind, einen kondensierten
tricyclischen Ring, wie beispielsweise Anthracen, oder ein mono-,
di-, tri-, tetra- oder höher
hydriertes Derivat von Anthracen repräsentieren. Beispielsweise können R1 und R2 in Formel
(I) zusammen mit dem Ring, an den sie gebunden sind, Anthracen,
1,4-Dihydroanthracen oder 1,4,9,10-Tetrahydroanthracen repräsentieren.
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In
einem weiteren Aspekt können
R1 und R2 in Formel
(I) zusammen mit dem Ring, an den sie gebunden sind, Folgendes darstellen:
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In
den Verbindungen der Formel (I) können R3,
R4, R5 und R6 H repräsentieren.
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In
einem Aspekt repräsentieren
A und B in den Verbindungen der Formel (I) beide R11-CN.
R11 ist Alkyl, vorzugsweise C1-
bis C3-Alkyl, noch bevorzugter Methyl.
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In
einem Aspekt repräsentiert
eines von A und B in den Verbindungen der Formel (I) eine R12R13S(O)-Gruppe
und das andere Halogen, vorzugsweise Chlor. R12 und
R13 sind Alkyl, vorzugsweise Methyl.
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In
einem weiteren Aspekt können
A und B zusammen NR7R8-(CR14R15)n-NR9R10 repräsentieren,
wobei R14 und R15 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder Alkyl sind oder R14- und
R15-Gruppen am gleichen Kohlenstoffatom
oder an benachbarten Kohlenstoffatomen verknüpft sind, sodass ein carbocyclischer
Ring gebildet wird, und n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist. Vorzugsweise
sind R14 und R15 beide
Wasserstoff und n gleich 2 oder 3, noch bevorzugter 2. R7, R8, R9 und
R10 sind vorzugsweise H oder Methyl, und
noch bevorzugter sind R7, R8,
R9 und R10 alle
H.
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Wenn
R8 in A vorhanden ist, ist p gleich 0. Wenn
R8 nicht vorhanden ist, dann ist p gleich
1 und C' nimmt den
Platz von R8 ein.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist R8 in
A nicht vorhanden, p ist gleich 1 und C' ist geradkettiges C4-
bis C10-Alkylen (z. B. Hexylen). Verbindungen
gemäß diesem
Aspekt der Erfindung sind so genannte zweikernige Komplexe, die
zwei Rutheniumatome pro Komplex umfassen.
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Andere
Beispiele für
zweikernige Komplexe gemäß der Erfindung
sind solche, in denen Paare von A und B zusammen mit dem Linker
C' Folgendes repräsentieren:
worin
n', n'', x',
x'' und y' unabhängig voneinander
ganze Zahlen von 1 bis 12, vorzugsweise 1 bis 6, repräsentieren.
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Yq– in
Verbindungen der Formel (I) ist ein Gegenion und nur in der Verbindung
vorhanden, wenn der das Metallion enthaltende Komplex geladen ist.
Yq– ist
vorzugsweise ein nichtnucleophiles Anion, wie beispielsweise PF6 –.
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R' und R'' sind vorzugsweise Alkyl. Insbesondere
sind sowohl R' als
auch R'' Methyl.
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Eine
spezielle Untergruppe von Verbindungen der Formel (I), die gegen
resistente Zelllinien aktiv sein könnte, sind solche, in denen
R3, R4, R5 und R6 alle H sind,
R1 und R2 zusammen
mit dem Phenylring, an den sie gebunden sind, ein gegebenenfalls
hydriertes Anthracen-Ringsystem bilden (wie beispielsweise C14H14 oder C14H12), X Halogen
ist, A und B N-Donor-Liganden sind, p gleich 0 ist, r gleich 1 ist,
m gleich 1 ist und Yq– ein nichtnucleophiles
Ion, wie beispielsweise PF6 –,
ist. Vorzugsweise sind A und B beide NH2-Gruppen,
die durch eine C2-C6-Alkylenkette,
noch bevorzugter eine C2-Alkylenkette, verbunden
sind, d. h. A und B repräsentieren
zusammen Ethylendiamin.
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Verbindungen
der Formel (I) sind für
den Einsatz in der Medizin bestimmt. Genauer gesagt können Verbindungen
der Formel (I) zur Behandlung und/oder Verhinderung von Krebs verwendet
werden.
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Daher
stellt die vorliegende Erfindung auch die Verwendung einer Verbindung
gemäß vorliegender
Erfindung (d. h. einer Verbindung der Formel (I)) bei der Herstellung
eines Medikaments zur Behandlung und/oder Verhinderung von Krebs
bereit.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
direkt gegen einen Tumor eingesetzt werden. Alternativ dazu oder
zusätzlich
können
die Verbindungen zur Verhinderung oder Hemmung von Metastasen und/oder
zur Abtötung
von sekundären
Tumoren eingesetzt werden. Es versteht sich, dass die Verhinderung
oder Hemmung von Metastasen hierin im Begriff "Verhinderung von Krebs" eingeschlossen ist.
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Verbindungen
der Erfindung können
wirksam bei der Behandlung und/oder Verhinderung von Tumoren eingesetzt
werden, die durch Zellen verursacht werden, die resistent gegen
andere cytotoxische Arzneimittel, wie beispielsweise cis-Platin,
sind.
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Außerdem stellt
die vorliegende Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit,
die eine oder mehr Verbindungen) gemäß vorliegender Erfindung zusammen
mit einem oder mehreren pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff(en)
umfasst. Geeignete Hilfsstoffe umfassen Verdünnungsmittel und/oder Träger.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
auf verschiedenen Wegen verabreicht werden, einschließlich beispielsweise
oral, parenteral (z. B. intramuskulär, intravenös oder subkutan), topisch,
nasal oder mithilfe von langsam abgebenden Mikroträgerkügelchen.
Geeignete Hilfsstoffe zur Verwendung in den pharmazeutischen Zusammensetzungen
können
Salzlösungen,
steriles Wasser, Cremen, Salben, Lösungen, Gele, Pasten, Emulsionen,
Lotionen, Öle,
feste Träger
und Aerosole umfassen.
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Die
Zusammensetzungen der Erfindung können in Einzeldosen oder kleineren
Dosen formuliert werden, beispielsweise in Form von Tabletten, Kapseln
und Pastillen und in Behältern,
welche die Zusammensetzung in einer zur parenteralen Verabreichung
geeigneten Form enthalten.
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Die
spezifische Dosierung der Verbindungen und Zusammensetzungen der
Erfindung hängt
von zahlreichen Faktoren ab, einschließlich der biologischen Aktivität der jeweiligen
verwendeten Verbindung und des Alters, Körpergewichts und Geschlechts
des Patienten. Der Patient kann ein Mensch oder ein Säugetier
sein.
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Die
Verbindungen und Zusammensetzungen der Erfindung können alleine
oder in Kombination mit anderen Verbindungen verabreicht werden.
Die anderen Verbindungen können
biologische Aktivität
aufweisen, welche die Aktivität
der Verbindungen der Erfindung ergänzt, beispielsweise indem sie
seine Wirkung bei der Abtötung
von Tumoren verstärken
oder Nebenwirkungen in Zusammenhang mit den Verbindungen der Erfindung
verringern.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung Ruthenium(II)-Verbindungen gemäß den Ansprüchen 15
bis 32.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung
von Verbindungen nach einem der Ansprüche 15 bis 32 bereit, welche
die Reaktion einer Verbindung mit der Formel [(η6-C6(R1)(R2)(R3)(R4)(R5)(R6))RuX2], gegebenenfalls
in Form eines Monmoers oder Dimers, mit A und B umfasst, gegebenenfalls
in Gegenwart von Yq–, in einem für die Reaktion
geeigneten Lösemittel,
wobei R1, R2, R3, R4, R5,
R6, X, A, B und Y wie oben für die Verbindungen
der Erfindung definiert sind.
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Geeignete
Verbindungen der Formel [(η6-C6(R1)(R2)(R3)(R4)(R5)(R6))RuX2], die im Verfahren der Erfindung als Ausgangsmaterial
(Ruthenium-Ausgangskomplexe) verwendet werden können, umfassen [(η6-C14H14)RuCl2]2, [(η6-C14H14)RuBr2]2, [(η6-C14H14)RuI2]2, [(η6-C14H12)RuCl2]2, [(η6-C14H12)RuBr2]2 und [(η6-C14H12)RuI2]2, die gemäß den hierin
offenbarten Verfahren hergestellt werden können.
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Wenn
A und B in den Verbindungen der Erfindung R11-CN
sind, kann das Lösemittel
für die
Reaktion selbst R11-CN sein. Bevorzugte
Reaktionsbedingungen umfassen das Rühren des oben beschriebenen
Ruthenium-Ausgangskomplexes in R11-CN als Lösemittel
bei 60°C,
das Abfiltrieren des entstandenen NH4Cl-Niederschlags
und das Eindampfen des Filtrats, um das Produkt zu erhalten. Das
Reaktionsgemisch umfasst eine Yq–-Quelle,
wie beispielsweise eine Verbindung der Formel (NH4 +)Yq–, z. B. NH4PF6.
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Verbindungen
der Formel (I), in denen A und B zusammen NR7R8-(CR14R15)n-NR9R10 oder NR9R10-(CR14R15)n-NR7-C'-NR7-(CR14R15)n-NR9R10 repräsentieren,
können
gemäß dem Verfahren
der Erfindung hergestellt werden, indem der RutheniumAusgangskomplex
in Gegenwart eines leichten Überschusses an
NR7R8-(CR14R15)n-NR9R10 bzw. einer äquivalenten Molmenge NR9R10-(CR14R15)n-NR7-C'-NR7-(CR14R15)n-NR9R10 in einem geeigneten Lösemittel, vorzugsweise einem
alkoholischen Lösemittel,
wie z. B. Methanol, gerührt
wird. Die Reaktion kann bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur
(z. B. 30°C
bis 90°C)
durchgeführt
werden, bis eine ausreichende Menge des Produkts vorhanden ist;
gegebenenfalls nachdem das Reaktionsgemisch abgekühlt wurde.
Das Reaktionsgemisch umfasst eine Yq–-Quelle,
wie beispielsweise eine Verbindung der Formel (NH4 +)Yq–, z. B. NH4PF6.
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Verbindungen
der Formel (I), in denen A oder B eine N-Donor-Pyridinligand ist,
können
gemäß dem Verfahren
der Erfindung erhalten werden, indem ein Gemisch aus dem Ruthenium-Ausgangskomplex
und einem Überschuss
Pyridinverbindung (wie z. B. einem 1,5- bis 3fachen molaren Überschuss)
ein einem geeigneten Lösemittel,
wie z. B. Benzol, erhitzt wird, bis eine ausreichende Menge des
Produkts gebildet ist. Die Reaktion kann unter Rückflussbedingungen durchgeführt werden.
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Verbindungen
der Formel (I), in denen A oder B ein S-Donor-Sulfonylligand ist,
können
gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung erhalten werden, indem der Ruthenium-Ausgangskomplex
in einem Lösemittel
aus der Sulfonylverbindung, z. B. Dimethylsulfoxid, gelöst und die
resultierende farbige Lösung
mit einem geeigneten Lösemittel,
z. B. Diethylether, diffundiert wird.
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Der
Niederschlag, der beim Verfahren der Erfindung gebildet wird, umfasst
die Verbindung der Erfindung oder besteht aus dieser. Die Verbindung
der Erfindung kann aus dem Reaktionsgemisch isoliert werden, indem
der Niederschlag von der flüssigen
Phase abgetrennt wird (z. B. durch Filtration) und dann das Lösemittel
vom Niederschlag entfernt wird (z. B. unter reduziertem Druck).
Der so erhaltene Feststoff, der die Verbindung der Erfindung umfasst
oder aus dieser besteht, kann gegebenenfalls gereinigt werden, beispielsweise durch
Umkristallisierung aus einem geeigneten Lösemittel (einschließlich, für bestimmte
Verbindungen der Erfindung, Acetonitril oder Acetonitril/Ether (worin
A und B R11-CN sind und R11 Methyl
ist) und Methanol/Ether).
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Die
folgenden nichteinschränkenden
Beispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung.
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Beispiele
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A. Synthese
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Allgemein
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Ethylendiamin
wurde frisch über
Na destilliert und Ethanol und Methanol über P2O5 getrocknet. Tetrahydrofuran (THF) wurde
durch Destillation aus Na-Benzophenon getrocknet.
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Ausgangsmaterialien
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Herstellung von 1,4,5,8,9,10-Hexahydroanthracen
(C14H16)1
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Anthracen
(4,0 g, 22,4 mmol) wurde in frisch getrocknetem THF (200 ml) und
Ethanol (40 ml) gelöst. Dieses
Gemisch wurde zu flüssigem
NH3 (500 ml) zugesetzt, das unter Argon
in einen mit einem Dewar-Kühler,
einem Kühlbad
(Trockeneis/Aceton) und einem mechanischen Rührer ausgestatteten 1-l-Kolben
kondensiert worden war. Natrium (10,40 g, 0,45 mol) wurde in kleinen
Mengen über
einen Zeitraum von 20 min zugesetzt. Nach weiteren 50 min Rühren bei –60°C wurde das
Kühlbad
entfernt, und das Ammoniak wurde unter Rühren unter einem Argonstrom
verdampfen gelassen. Zum Rückstand
wurden langsam 50 ml Wasser zugesetzt, um den Überschuss an Natrium zu zersetzen,
und dann noch einmal 150 ml. Das Ganze wurde mit Diethylether (4 × 250 ml)
extrahiert, und die vereinigten Etherphasen wurden mit einer gesättigten
NaCl-Lösung (2 × 250 ml)
gewaschen und über
MgSO4 getrocknet. Das Entfernen von Diethylether
auf einem Rotationsverdampfer ergab einen weißen Feststoff. Dieser wurde
zuerst aus Benzol : Chloroform (1 : 1) und dann aus Benzol umkristallisiert
(2×),
um ein weißes
Nadelprodukt zu erhalten, das eine Reinheit von 98% aufwies, wie durch 1H-NMR bestimmt wurde. Dieses wurde ohne
weitere Reinigung verwendet.
Ausbeute: 1,54 g, 8,36 mmol, 37,3%.
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Herstellung von 1,4,9,10-Tetrahydroanthracen
(C14H14)2
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In
300 ml THF gelöstes
9,10-Dihydroanthracen (5,0 g, 27,74 mmol) wurde zu refluxierendem
Ammoniak zugesetzt, das unter Argon in einen mit einem Dewar-Kühler, einem
Kühlbad
(Trockeneis/Aceton) und einem mechanischen Rührer ausgestatteten 1-l-Kolben
kondensiert worden war. Li-Draht (0,48 g, 69,35 mmol) wurde in kleinen
Stücken über einen
Zeitraum von 20 min zugesetzt. Nachdem das Ganze 4 h lang unter
Rühren
refluxiert worden war, wurden zum Reaktionsgemisch 60 ml Ethanol
und 120 ml Wasser zugesetzt, wonach das Ammoniak verdampfen gelassen
wurde. Das Ganze wurde mit Diethylether (2 × 250 ml) extrahiert, und die
vereinigten Ether-Phasen wurden mit einer gesättigten NaCl-Lösung (1 × 250 ml)
gewaschen und über MgSO4 getrocknet. Das Entfernen von Ether auf
einem Rotationsverdampfer ergab einen hellgelben Feststoff, der
aus Benzol umkristallisiert wurde (2×), um den Großteil des
Hexahydroanthracens (C14H16)
als weiße
Nadeln zu entfernen. Eine weitere Umkristallisierung aus Aceton
ergab weiße
Plättchen
aus Tetrahydroanthracen (C14H14),
das eine Reinheit von 97% aufwies, wie durch 1H-NMR
bestimmt wurde. Dieses wurde ohne weitere Reinigung verwendet.
Ausbeute:
1,5 g, 8,23 mmol, 29,7%.
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Herstellung von [(η6-C14H14)RuCl2]2 3
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1,4,5,8,9,10-Hexahydroanthracen
(1,0 g, 5,43 mmol) wurde zu einer filtrierten Lösung von RuCl33H2O (0,84 g, 3,18 mmol) in trockenem Ethanol
(60 ml) zugesetzt. Die Reaktion wurde 48 Stunden lang unter Argon rückflusserhitzt.
Eine Filtration des warmen Reaktionsgemischs ergab einen gelb-braunen
Feststoff, der mit ein wenig Ethanol und dann mit Diethylether (4 × 10 ml)
gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde.
Ausbeute: 0,96 g,
1,36 mmol, 8,5%.
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Herstellung von [(η6-C14H12)RuCl2]2
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1,4,9,10-Tetrahydroanthracen
(0,45 g, 2,49 mmol) wurde zu einer filtrierten Lösung von RuCl33H2O (0,48 g, 1,83 mmol) in trockenem Ethanol
(45 ml) zugesetzt. Die Reaktion wurde 48 Stunden lang unter Argon rückflusserhitzt.
Eine Filtration des warmen Reaktionsgemischs ergab einen braunen
Feststoff, der mit ein wenig Ethanol und dann mit Diethylether (4 × 10 ml)
gewaschen und im Vakuum getrocknet wurde.
Ausbeute: 0,57 g,
0,81 mmol, 88,5%.
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Beispiel 1
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Herstellung von [(η6-C14H14)RuCl(en)]+PF6
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[(η6-C14H14)RuCl2]2 (0,205 g, 0,289
mmol) wurde in trockenem Methanol (25 ml) unter Argon bei 60°C gerührt. Ethylendiamin(en)
(48 μl,
0,75 mmol) wurde auf einmal zugesetzt. Die Reaktion wurde bei 60°C 3 h lang
gerührt
und filtriert, wonach NH4PF6 (0,4
g, 2,45 mmol) zugesetzt wurde. Das Volumen wurde auf einem Rotationsverdampfer
auf etwa 6 ml verringert. Nachdem das Ganze über Nacht bei 4°C stehen
gelassen worden war, wurde gelber mikrokristalliner Feststoff gewonnen,
der mit ein wenig Methanol und dann mit Ether gewaschen und im Vakuum
getrocknet wurde. Dann wurde er aus Methanol/Ether umkristallisiert.
Ausbeute:
0,1 g, 0,19 mmol, 32,9%.
C16H22ClF6N2PRu
(523,85) ber. %C = 36,68 %H = 4,23 %N = 5,35
gef. %C = 36,20
%H = 4,17 %N = 5,34
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Beispiel 2
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Herstellung von [(η6-C14H14)RuCl2(DMSO)]3
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[(η6-C14H14)RuCl2]2 (0,05 g, 0,07
mmol) wurde in Dimethylsulfoxid (2 ml) gelöst und filtriert, um eine tiefrote
Lösung
zu erhalten. Eine langsame Diffusion von Diethylether in diese Lösung führte zur
Bildung von brillantroten Kristallen, die für eine Röntgenbeugung geeignet waren.
Die Kristalle wurden gewonnen und gründlich mit Diethylether (4 × 10 ml)
gewaschen.
Ausbeute: 0,03 g, 0,07 mmol, 49,5%.
C16H20Cl2ORuS
(432,37) ber. %C = 44,45 %H = 4,66
gef. %C = 44,41 %H = 4,51
-
Beispiel 3
-
Herstellung von [(η6-C14H14)RuCl(CH3CN)2]+PF6 –
-
[(η6-C14H14)RuCl2]2 (0,10 g, 0,144
mmol) wurde in 10 ml Acetonitril suspendiert. NH4PF6 (47,1 mg, 0,288 mmol) in 2 ml Acetonitril
wurden auf einmal zugesetzt. Die Reaktion wurde bei 60°C gerührt, wobei
keine speziellen Vorkehrungen getroffen wurden, um Luft auszuschließen. Nach
48 h wurde ein blassbrauner Niederschlag abfiltriert, und ein oranges
Filtrat wurde eingedampft, um einen orangen Feststoff zu erhalten.
Dieser wurde aus Acetonitril/Ether umkristallisiert, um orange Kristalle
zu erhalten.
Ausbeute: 0,13 g, 0,238 mmol, 82,8%.
C18H20ClF6N2PRu (545,86) ber. %C = 39,60 %H = 3,69 %N
= 5,13
gef. %C = 39,17 %H = 3,48 %N = 5,47
-
Beispiel 4
-
Herstellung von [(η6-C14H12)RuCl(en)]+PF6 –
-
[(η6-C14H12)RuCl2]2 (0,10 g, 0,142
mmol) wurde in 10 ml trockenem Methanol unter Argon bei 60°C gerührt. Ethylendiamin(en)
(24 μl,
0,359 mmol) wurde auf einmal zugesetzt. Die Reaktion wurde bei 60°C 5 h lang gerührt und
filtriert. Das Volumen wurde auf einem Rotationsverdampfer auf etwa
4 ml verringert, und dann wurde eine Lösung von NH4PF6 (0,20 g, 1,227 mmol) in 2 ml Methanol zugesetzt.
Ein gelber Feststoff wurde aus dem Lösungsgemisch ausgefällt, als
diese kurz geschüttelt
wurde. Nachdem das Ganze über
Nacht bei 4°C
stehen gelassen worden war, wurde dieser Feststoff gewonnen, mit
ein wenig Methanol und dann mit Diethylether gewaschen und im Vakuum
getrocknet wurde. Dann wurde er aus Benzylalkohol/Ether umkristallisiert.
Ausbeute:
0,1 g, 0,19 mmol, 67,5%.
C16H20ClF6N2PRu
(521,83) ber. %C = 36,82 %H = 3,86 %N = 5,37
gef. %C = 36,50
%H = 3,85 %N = 5,38
-
Beispiel 5
-
Herstellung von [(η6-C14H12)RuCl2(DMSO)]
-
[(η6-C14H12)RuCl2]2 (0,05 g, 0,07
mmol) wurde in Dimethylsulfoxid (1 ml) gelöst und filtriert, um eine rosenrote
Lösung
zu erhalten. Eine langsame Diffusion von Diethylether in diese Lösung führte zur
Bildung von brillantroten Kristallen, die für eine Röntgenbeugung geeignet waren.
Die Kristalle wurden gewonnen und gründlich mit Diethylether (3 × 10 ml)
gewaschen.
Ausbeute: 0,025 g, 0,058 mmol, 41,4%.
C16H18Cl2ORuS
(430,35) ber. %C = 44,65 %H = 4,21
gef. %C = 44,08 %H = 4,18
-
Beispiel 6
-
Herstellung von [(η6-C14H12)RuCl(CH3CN)2]+PF6 –
-
[(η6-C14H12)RuCl2]2 (0,10 g, 0,142
mmol) wurde in 10 ml Acetonitril suspendiert. NH4PF6 (48,6 mg, 0,298 mmol) in 2 ml Acetonitril
wurden auf einmal zugesetzt. Die Reaktion wurde bei 60°C gerührt, wobei
keine speziellen Vorkehrungen getroffen wurden, um Luft auszuschließen. Nach
25 h wurde ein blassbrauner Niederschlag abfiltriert, und ein oranges
Filtrat wurde eingedampft, um einen orangen Feststoff zu erhalten.
Dieser wurde aus Acetonitril/Ether umkristallisiert, um orange Kristalle
zu erhalten.
Ausbeute: 0,125 g, 0,23 mmol, 81%.
C18H18ClF6N2PRu (543,85) ber. %C = 39,75 %H = 3,34 %N
= 5,15
gef. %C = 39,42 %H = 3,33 %N = 5,14
-
Beispiel 7
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Herstellung von {[(η6-C14H14)RuCl]2[H2N(CH2)2NH(CH2)6NH(CH2)2NH2-N,N',N'',N''']}2+·2PF6 –
-
Das
Ausgangsmaterial [(η6-C14H14)RuCl2]2 wurde wie oben
beschrieben hergestellt. Ethylendiamin und Triethylamin wurde frisch über Na destilliert.
Tetrahydrofuran (THF) wurde durch Destillation aus Na-Benzophenon
getrocknet. Triphenylmethylchlorid (99%) und Adipoylchlorid (98%)
wurden von Acros Chemical Co. bezogen. Alle anderen waren AR-rein
und wurden wie erhalten verwendet.
-
(a) N-Tritylethyldiamin
-
Eine
Lösung
von Tritylchlorid (5,57 g, 20 mmol) in Dichlormethan (25 ml) wurde
unter Rühren
bei Raumtemperatur langsam zu einer Lösung von Ethylendiamin (8 ml,
120 mmol) in Dichlormethan (75 ml) zugesetzt. Das Zusetzen war innerhalb
von 1 h beendet, und die Reaktion wurde über Nacht gerührt. Weißes Salz
wurde abfiltriert, und das Filtrat wurde mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet. Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfen
entfernt, und der Rückstand
wurde in Methanol gelöst.
Nachdem das Ganze eine Weile geschüttelt worden war, bildete sich
ein weißer
Niederschlag, worauf das Gemisch 5 h lang im Kühlschrank gelagert und dann
filtriert wurde. Das Methanolfiltrat wurde auf 10 ml eingeengt und über Nacht
im Kühlschrank
gelagert. Ein weißer
Feststoff wurde ausgefällt.
Dieser wurde als gewünschtes
Produkt gewonnen und mit Diethylether gewaschen und im Vakuum getrocknet.
Ausbeute:
4,5 g, 14,88 mmol, 74,4%.
-
(b) N,N'-Bis(2'-tritylaminoethyl)-1,6-diamidohexan
-
N-Tritylethyldiamin
(1,5 g, 4,96 mmol) und Triethylamin (1,0 g, 7,29 mmol) wurden in
Chloroform (35 ml) gelöst
und in einem Eisbad gekühlt.
Zu dieser Lösung
wurde Adipoylchlorid (0,36 ml, 2,48 mmol) in Chloroform (10 ml)
zugesetzt, wobei langsam gerührt
wurde. Nach dem Zusetzen wurde das Gemisch 2 h lang rückflusserhitzt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Ganze wurde filtriert,
um ein klares Chloroformfiltrat zu erhalten (siehe unten). Der filtrierte
Niederschlag wurde in Dichlormethan gelöst. Das Ganze wurde mit Wasser
und dann mit einer gesättigten
NaCl-Lösung gewaschen
und über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Entfernen des Lösemittels
durch Rotationsverdampfen ergab ein weißes Produkt. Das Chloroformfiltrat
wurde ebenfalls mit Wasser und einer gesättigten NaCl-Lösung gewaschen
und über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Entfernen des Chloroforms
wurde eine weitere Ausbeute des Produkts erhalten.
Ausbeute:
1,40 g, 1,91 mmol, 77%.
C48H5O2N4H2O (732,96) ber. %C = 78,66 %H = 7,15 %N
= 7,64
gef. %C = 78,81 %H = 6,73 %N = 7,55
-
(c) N,N'-Bis(2'-Tritylaminoethyl)-1,6-diaminohexan
-
Zu
einer Lösung
von N,N'-Bis(2'-Tritylaminoethyl)-1,6-diaminohexan
(1,3 g, 1,82 mmol) in trockenem THF wurde eine Suspension von LiAlH4 (0,69 g, 18,18 mmol) in trockenem THF (20
ml) unter heftigem Rühren unter
Argon zugesetzt. Nach dem Zusetzen wurde die Reaktion unter Rühren 25
h lang unter leichtem Rückfluss
erhitzt. Dann wurde das Ganze auf 4°C abgekühlt. Das Reaktionsprodukt und überschüssiges Hydrid wurden
durch den tropfweisen Zusatz von H2O (0,69
ml), gefolgt von einer 15%igen (Gew./Vol.) NaOH-Lösung (0,69
ml) und H2O (2,07) zersetzt. Nach 30-minütigem heftigem
Rühren
wurde das Gemisch saugfiltriert, und der resultierende Kuchen wurde
gründlich
mit Dichlormethan gewaschen. Das vereinigte Filtrat wurde auf dem Rotationsverdampfer
bis zur Trockene eingeengt, und der resultierende Rückstand
wurde in Dichlormethan (50 ml) gelöst. Dann wurde das Ganze mit
Wasser und gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen und über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Entfernen von Dichlormethan
durch den Rotationsverdampfer ergab einen farblosen Feststoff.
Ausbeute:
1,20 g, 1,75 mmol, 96%.
-
(d) N,N'-Bis(2-Aminoethyl)-1,6-diaminohexantetrahydrochlorid
-
Ein
Gemisch aus N,N'-Bis(2'-Tritylaminoethyl)-1,6-diaminohexan
(1,0 g, 1,45 mmol) und 6 M HCl (30 ml) wurde 3 h lang rückflusserhitzt.
Das Gemisch wurde filtriert, und das Filtrat wurde im Vakuum auf
etwa 3 ml eingeengt. Der Zusatz von Methanol zur eingeengten Lösung ergab
ein weißes
Salz.
Ausbeute: 0,46 g, 1,32 mmol, 92%.
C10H26N4·4HCl (348,09)
ber. %C = 34,48 %H = 8,68 %N = 16,09
gef. %C = 34,26 %H = 8,77
%N = 16,24
-
(e) {[(η6-C14H14)RuCl]2[H2N(CH2)2NH(CH2)6NH(CH2)2NH2-N,N',N'', N''']}2+·2PF6 –
-
[(η6-C14H14)RuCl2]2 (0,15 g, 0,213
mmol) in 10 ml Methanol wurde unter Argon bei 60°C gerührt. Zu dieser Suspension wurde
eine Lösung
von N,N'-Bis(2-aminoethyl)-1,6-diaminohexan
(0,213 mmol) in Methanol zugesetzt, die durch eine Behandlung von
N,N'-Bis(2-aminoethyl)-1,6-diaminohexantetrahydrochlorid (73,97
g, 0,213 mmol) mit 1,697 ml 0,5008 N KOH-MeOH-Lösung erhalten worden war. Das
Gemisch wurde bei 60°C
weitere 1,5 h gerührt.
Dann wurde es heiß filtriert
und auf 6 ml eingeengt. Der Zusatz von NH4PF6 (0,25 g, 1,53 mmol) zur eingeengten Lösung ergab
einen gelben Niederschlag. Dieser wurde aus Methanol/Ether umkristallisiert.
Ausbeute:
0,09 g, 0,0796 mmol, 37,4%.
C38H54Cl2F12N4P2Ru2 (1129,85)
ber. %C = 40,39 %H = 4,81 %N = 4,95
gef. %C = 40,30 %H = 4,49
%N = 4,21
-
B. Biologische Daten
-
1. Arbeitsvorschrift
zum Testen von Ru-Verbindungen
-
Die
Verbindungen werden auf 24-Well-Platten getestet. Zellen, die in
einem Kolben wachsen, werden geerntet, kurz bevor sie konfluent
werden, unter Verwendung eines Hämocytometers
gezählt
und mit einem Medium auf eine Konzentration von 1 × 104 Zellen pro ml verdünnt. Die Zellen werden dann
mit einer Dichte von 1 × 104 Zellen pro Well in die 24-Well-Platten
gesät (d.
h. 1 ml der verdünnten
Zellsuspension wird zu jedem Well zugesetzt). Dann werden die Zellen
plattieren gelassen und 72 Stunden lang wachsen gelassen, bevor die
Verbindungen der Erfindung zugesetzt werden.
-
Die
Ru-Komplexe werden gewogen und mit entionisiertem Wasser auf eine
Konzentration von 1 mg/ml gebracht, wonach sie beschallt werden,
bis sie in Lösung
gehen. Das geeignete Volumen der Ru-Lösung wird zu 5 ml eines Mediums
zugesetzt, um eine Konzentration von 100 μM pro Arzneimittel zu erhalten.
Diese 100-μM-Lösung wird
dann reihenverdünnt,
um 10-μM-,
1-μM- und
0,1-μM-Lösungen zu
erhalten.
-
Das
Medium wird von den Zellen entfernt und durch 1 ml des mit einem
Arzneimittel versehenen Mediums ersetzt. Jede Konzentration wird
doppelt hergestellt. Auf jeder Platte wird eine Reihe von Kontroll-Wells übriggelassen,
die das Medium ohne Arzneimittel enthalten.
-
Die
Zellen werden den Arzneimitteln 24 h lang ausgesetzt und dann mit
einer phosphatgepufferten Salzlösung
gewaschen, bevor ein frisches Medium zugesetzt wird.
-
Dann
werden die Zellen weitere 3 Tage wachsen gelassen, bevor sie mithilfe
eines Coulter-Zählers gezählt werden.
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Vorbereitung der Zellen
zum Zählen
-
Das
Medium wird entfernt, und 1 ml PBS wird zu den Zellen zugesetzt.
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250 μl Trypsin
wird zugesetzt, und die Zellen werden einige Minuten in einen Inkubator
gegeben, damit sich die Monoschichten lösen können.
-
Nach
der Trypsinisierung werden 250 μl
Medium zu jedem Well zugesetzt, um das Trypsin zu neutralisieren.
Zum Zählen
werden 200 μl
dieser Suspension zu 10 ml NaCl zugesetzt.
-
2. Ergebnisse
-
Unter
Verwendung der obigen Arbeitsvorschrift wurde eine Reihe von Verbindungen
der Erfindung auf einer Eierstockkrebs-Zelllinie A2780 getestet.
Die Ergebnisse lauten wie folgt:
-
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Die
Versuche wurden wiederholt, um die Wirkung der Verbindungen der
Erfindung auf arzneimittelresistente Varianten der A2780-Zelllinie
zu untersuchen. Die folgenden Ergebnisse wurden erhalten:
-
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Verbindungen
der Erfindung weisen somit Cytotoxizität gegenüber Krebszellen auf, die resistent
gegenüber
der Behandlung mit anderen Arzneimitteln sind.
-
Literaturverzeichnis
-
- 1A. J. Birch, P. Fitton, D. C. C.
Smith, D. E. Steere, A. R. Stelfox, J. Chem. Soc., 2209–2216 (1963)
- 2R. G. Harvey, J. Org. Chem. 32, 238
(1967)
- 3T. J. Beasley, R. D. Brost, C. K. Chu,
S. L. Grundy, S. R. Stobart, Organometallics 12, 4599–4606 (1993)