-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf N-Formylhydroxylamin-Derivate
als antibakterielle Mittel und als Antiprotozoen-Mittel, auf neue
Verbindungen innerhalb dieser Klassen und auf pharmazeutische und veterinärmedizinische
Zusammensetzungen, die solche Zusammensetzungen umfassen.
-
Hintergrund
der Erfindung
-
Bakterielle
Pathogene werden im allgemeinen als Gram-positiv oder Gram-negativ
klassifiziert. Viele anti-bakterielle Mittel (einschließlich Antibiotika)
sind gegen die eine oder die andere Gram-Klasse von Pathogenen spezifisch.
Antibakterielle Mittel, die sowohl gegen Gram-positive als auch
gegen Gram-negative Pathogene wirksam sind, werden daher als solche
mit Breitbandaktivität
angesehen.
-
Es
sind viele Klassen antibakterieller Mittel bekannt, die Penicilline
und Cephalosporine, Tetracycline, Sulfonamide, Monobactame, Fluorchinolone
und Chinolone, Aminoglucoside, Glycopeptide, Macrolide, Polymyxine,
Lincosamide, Trimethoprim und Chloramphenicol einschließen. Die
grundlegenden Wirkmechanismen dieser antibakteriellen Klassen variieren.
-
Bakterienresistenz
gegen viele bekannte antibakterielle Mittel ist ein wachsendes Problem.
Folglich gibt es auf dem Fachgebiet einen anhaltenden Bedarf für alternative
antibakterielle Mittel, speziell solche, die einen Wirkmechanismus
haben, der sich grundlegend von dem der bekannten Klassen unterscheidet.
-
Unter
den Gram-positiven Pathogenen, zum Beispiel Staphylococci, Streptococci,
Mycobacteria und Enterococci, haben sich resistente Stämme entwickelt/sind
resistente Stämme
entstanden, was es besonders schwierig macht, sie auszurotten. Beispiele
für solche
Stämme
sind Methicillinresistenter Staphylococcus aureus (MRSA), Methicillinresistente,
Koagulase-negative Staphylococci (MRCNS), Penicillin-, Chinolon-
oder Macrolid-resisistenter Streptococcus pneumoniae und mehrfach
resistenter Enterococcus faecium.
-
Pathogene
Bakterien sind oft gegen Antibiotika vom Aminoglycosid-, β-Lactam-(Penicilline
und Cephalosporine), Macrolid-, Chinolon- und Chloramphenicol-Typ
resistent. Der Resistenzmechanismus kann die enzymatische Inaktivierung
des Antibiotikums durch Hydrolyse, Bildung von inaktiven Derivaten,
Mutation des molekularen Ziels und/oder Aktivierung von Transportpumpen
involvieren. Die Antibiotika der β-Lactam-Familie
(Penicillin und Cephalosporin) werden durch das Vorliegen einer β-Lactam-Ringstruktur
charakterisiert. Resistenz gegen diese Antibiotikafamilie in klinischen
Isolaten basiert am häufigsten
auf der Produktion eines "Penicillinase" (β-Lactamase)-Enzyms
durch das resistente Bakterium, das den β-Lactam-Ring hydrolysiert, wodurch
seine antibakterielle Aktivität
eliminiert wird.
-
Kürzlich gab
es ein Auftreten von Vancomycin-resistenten Enterococci-Stämmen (Woodford
N., 1988, Glycopeptideresistant enterococci: a decade of experience.
Journal of Medical Microbiology. 47(10): 849–62). Vancomycin-resistente
Enterococci sind besonders gefährlich,
da sie häufig
Ursachen für
Infektionen, die im Krankenhaus verursacht werden, sind und von
sich aus gegen die meisten Antibiotika resistent sind. Vyancomycin
wirkt durch Bindung an die terminalen D-Ala-D-Ala-Reste des Zellwand-Peptidoglycan-Vorläufers. Die Hochlevelresistenz
gegenüber
Vancomycin ist als VanA bekannt und wird durch Gene verliehen, die
auf einem transponierbaren Element lokalisiert sind, das die terminalen
Reste in D-Ala-D-lac ändert, wodurch
die Affinität für Vancomycin
reduziert wird.
-
Im
Hinblick auf das rasche Auftreten von mehrfach arzneimittelresistenten
Bakterien ist die Entwicklung von antibakteriellen Mitteln mit neuen
Wirkmodi, die gegen die wachsende Zahl resistenter Bakterien wirksam
sind, insbesondere gegen die Vancomycin-resistenten Enterococci
und β-Lactam-Antibiotika-resistenten Bakterien,
zum Beispiel Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus, von
größter Bedeutung.
-
Beschreibung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Feststellung, daß bestimmte
N-Formylhydroxylamin-Derivate, die Imidazolsubstituenten haben,
antibakterielle Aktivität
und Antiprotozoen-Aktivität
haben; sie macht neue antibakterielle Mittel und Antiprotozoen-Mittel
verfügbar.
Die Verbindungen, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht,
sind für
einen Bereich Gram-positiver und Gram-negativer Organismen antibakteriell.
-
Obgleich
es von Interesse sein kann, den Wirkmechanismus der Verbindungen,
auf die sich die Erfindung bezieht, zu klären, ist es ihre Fähigkeit,
bakterielles Wachstum zu inhibieren, die sie nützlich macht. Derzeit wird
allerdings angenommen, daß ihre
antibakterielle Aktivität,
zumindest teilweise, auf der intrazellulären Inhibierung der bakteriellen
Polypeptid-Deformylase
basiert (PDF; EC 3.5.1.31).
-
Die
gesamte von Ribosomen vermittelte Synthese von Proteinen startet
mit einem Methionin-Rest. In Prokaryoten ist die Methionyl-Gruppierung,
die durch die Initiator-tRNA getragen wird, vor ihrem Einbau in
ein Polypeptid N-formyliert. Folglich ist N-Formylmethionin immer
am N-Terminus eines gerade entstehenden bakteriellen Polypeptids
vorhanden. Allerdings behalten die meisten reifen Proteine die N-Formyl-Gruppe oder den terminalen
Methionin-Rest nicht bei. Vor einer Methionin-Entfernung ist eine
Deformylierung notwendig, da Methioninaminopeptidase Peptide mit
einem N-terminalen Formylmethionin-Rest nicht erkennt (Solbiati
et al., J. Mol. Biol. 2902: 607–614,
1999). Eine Deformylierung ist daher eine entscheidende Stufe bei
der Bakterienproteinbiosynthese und das verantwortliche Enzym, PDF,
ist für
normales Bakterienwachstum essentiell. Obgleich das Gen, das für PDF codiert,
(def), in allen pathogenen Bakterien, für die Sequenzen bekannt sind, vorliegt
(Meinnel et al., J. Mol. Biol. 266: 939–49, 1997), hat es kein eukaryotisches
Gegenstück,
was es zum attraktiven Ziel für
eine antibakterielle Chemotherapie macht (für eine Übersicht siehe Giglione et
al., Mol. Microbiol., 36: 1197–1205,
2000).
-
Die
Isolierung und Charakterisierung von PDF wurde durch das Verständnis der
Bedeutung des Metallions in der aktiven Stelle erleichtert (Groche
et al, Biophys. Biochem. Res. Commun, 246: 324–6, 1998). Die Fe2+-Form
ist in vivo hochaktiv, ist aber infolge eines oxidativen Abbaus
instabil, wenn sie isoliert wird (Rajagopalan et al., J. Biol. Chem.
273: 22305–10,
1998). Die Ni2+-Form des Enzyms hat spezifische
Aktivität,
die mit dem Eisen(II)-Enzym vergleichbar ist, ist aber gegenüber Sauerstoff
unempfindlich (Ragusa et al., J. Mol. Biol. 1998, 280: 515–23, 1998).
Das Zn2+-Enzym ist ebenfalls stabil, ist
aber fast frei von katalytischer Aktivität (Rajagopalan et al., J. Am.
Chem. Soc. 119: 12418–12419,
1997).
-
Es
wurden mehreren Röntgenkristallstrukturen
und NMR-Strukturen
für E.
coli-PDF, mit oder ohne gebundene Inhibitoren, veröffentlicht
(Chan et al., Biochemistry 36: 13904–9, 1997; Becker et al., Nature
Struct. Biol. 5: 1053–8,
1988; Becker et al., J. Biol. Chem. 273: 11413–6, 1998; Hao et al., Biochemistry
38: 4712–9, 1999;
Dardel et al., J. Mol. Biol. 280: 501–13, 1998; O'Connell et al., J.
Biomol. NMR, 13: 311–24,
1999), die Ähnlichkeiten
in der Geometrie der aktiven Stelle mit Metalloproteinasen, zum
Beispiel Thermolysin und den Metzincinen angeben.
-
Die
Substratspezifität
von PDF wurde in großem
Umfang untersucht (Ragusa et al., J. Mol. Biol. 289: 1445–57, 1999;
Hu et al., Biochemistry 38: 643–50,
1999; Meinnel et al., Biochemistry, 38: 4287–95, 1999). Diese Autoren kommen
zu dem Schluß,
daß eine
unverzweigte hydrophobe Kette an P1' bevorzugt ist, während eine weitere Vielzahl
von P2'-Substituenten akzeptabel
ist und ein aromatischer Amid-Substituent
an der P3'-Position
vorteilhaft sein kann. Es gab auch Berichte, daß kleine peptidische Verbindungen,
die eine H-Phosphonat- (Hu et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 8:
2479–82,
1998) oder Thiol- (Meinnel et al., Biochemistry, 38: 4287–95, 1999;
Huntingdon et al., Biochemistry, 39: 4543–51, 2000; Wei et al., J. Combinatorial
chem., 2: 650–57,
2000) Metallbindungsgruppe enthalten, mikromolare Inhibitoren von
PDF sind. Peptidaldehyde, zum Beispiel Calpeptin (N-Cbz-Leu-Norleucinal) wurden
auch als PDF-Inhibitoren gezeigt (Durand et al., Arch. Biochem.
Biophys., 367: 297–302,
1999). Vor kurzem wurde gezeigt, daß das natürlich vorkommende Hydroxamsäure-Antibiotikum
Actinonin, für
das das Ziel seiner antibakteriellen Aktivität früher unbekannt war, ein starker
Inhibitor von Polypeptid-Deformylase ist (WO 99/39704 und Chen et
al., Biochemistry, 39: 1256–62, 2000).
Beispiele für
nicht-peptididsche PDF-Inhibitoren mit einer Carbonsäure- (Green et al., Arch.
Biochem. Biophys. 375: 355–8,
2000; Jayasekera et al., ibid., 381: 313–6, 2000) oder Hydroxamsäure- (Apfel
et al., J. Med. Chem., 43: 2324–31,
2000) Metallbindungsgruppe sind ebenfalls bekannt.
-
Es
wurde beschrieben, daß PDF
in eukaryotischen Parasiten, zum Beispiel Plasmodium falciparum (Meinnel,
Parasitology Today, 16: 165–8,
2000) vorliegt. Diese Autoren fanden auch einen Beweis für das Vorliegen
von PDF in anderen Parasiten von Menschen, zum Beispiel die Kinetoplastiden-Protozoen-Parasiten Trypanosoma
brucei und Leishmania major. Auf der Basis dieser Feststellungen
wird angenommen, daß die Hydroxamsäure- und
N-Formylhydroxylamin-Verbindungen, mit denen sich die vorliegende
Erfindung beschäftigt,
Antiprotozoen-Aktivität
haben und in der Behandlung von Malaria und anderen protozoischen
Krankheiten einsetzbar sind.
-
Bestimmte
N-Formylhydroxyamin-Derivate wurden früher in den nachfolgend aufgelisteten
Patentpublikationen beansprucht, wenn auch nur sehr wenige Beispiele
solcher Verbindungen spezifisch hergestellt und beschrieben wurden:
EP-B-0236872 | (Roche) |
WO
92/09563 | (Glycomed) |
WO
92/04735 | (Syntex) |
WO
95/19965 | (Glycomed) |
WO
95/22966 | (Sanofi
Winthrop) |
WO
95/33709 | (Roche) |
WO
96/23791 | (Syntex) |
WO
96/16027 | (Syntex/Agouron) |
WO
97/03783 | (British
Biotech) |
WO
97/18207 | (DuPont
Merck) |
WO
98/38179 | (Glaxo-Wellcome) |
WO
98/47863 | (Labs
Jaques Logeais) |
WO
99/06361 | (Abbott
Laboratories) |
WO
00/12082 | (Glaxo-Wellcome) |
WO
00/12083 | (Glaxo-Wellcome) |
WO
00/12466 | (Glaxo-Wellcome) |
WO
00/12478 | (Zeneca) |
WO
00/44712 | (Abbott
Laboratories) |
WO
00/44739 | (Abbott
Laboratories) |
WO
00/59285 | (DuPont
Pharmaceuticals) |
-
Die
pharmazeutische Verwendbarkeit, die den N-Formylhydroxylamin-Derivaten
in diesen Publikationen zugeschrieben wird, ist die Fähigkeit
Matrixmetalloproteinasen (MMPa) zu inhibieren und in einigen Fällen Tumornekrosefaktor
(TNF) freizusetzen, und damit die Behandlung von Krankheiten oder
Zuständen,
die durch solche Enzyme vermittelt werden, zum Beispiel Krebs und
rheumatoide Arthritis.
-
Zusätzlich zu
diesen offenbart auch die US-A-4,738,803 (Roques et al.) N-Formylhydroxylamin-Derivate;
allerdings werden diese Verbindungen als Enkephalinase-Inhibitoren
offenbart und werden zur Verwendung als Antidepressiva und Hypotensiva
vorgeschlagen. Auch die WO 97/38705 (Bristol-Myers Squibb) und eine jüngere Publikation
(Robl et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 10: 257–60, 2000) offenbaren bestimmte
N-Formylhydroxylamin-Derivate als Inhibitoren für Enkephalinase und Angiotensin-umwandelndes
Enzym.
-
Die
Patentpublikationen WO 99/41232 (British Biotech) und WO 00/43001
(British Biotech) offenbaren die Verwendung von bestimmten N-Formylhydroxylamin-Derivaten
als Proliferationsinhibitoren für
sich rasch teilenden Zellen und bei der Behandlung von Entzündungen.
-
Es
sind sehr viele Hydroxamsäure-Derivate
bekannt. Von vielen wurde offenbart, daß sie Matrixmetalloproteinase
(MMP)-Inhibitoraktivität haben
und somit für
die Behandlung von Krankheiten, die durch MMPs vermittelt werden,
potentiell einsetzbar sind, zum Beispiel für Krebs, Arthritis und Zustände, die
eine Geweberemodelierung beinhalten, zum Beispiel Wundheilung und
Restenose. WO 95/23790 (SmithKline Beecham) offenbart MMP- und Cytokin-inhibierende
Hydroxamsäure-Derivate
der Formel (A):
worin variable R-Gruppen
wie in der Beschreibung definiert sind. Ähnliche Verbindungen wurden
in WO 96/33176 (DuPont Merck) und in Chen et al., Bioorg. Med. Chem.
Lett., 1996, 6, 1601–1606,
als Inhibitoren von MMPs und Inhibitoren der Tumor-Nekrose-Faktor-Produktion
offenbart. Keine dieser Publikationen legt nahe, daß Verbindungen
(A) antibakterielle Aktivität
oder Antiprotozoen-Aktivität
haben.
-
Unsere
gleichzeitig anhängigen
internationalen Patentanmeldungen Nrn. WO 99/39704, WO 99/59568,
WO 00/35440, WO 00/44373, WP 00/58294 und WO 00/61134 offenbaren
darin, daß bestimmte N-Formylhydroxylamin-
und Hydroxamsäure-Derivate antibakterielle
Aktivität
haben.
-
Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
-
Nach
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindung
der Formel (I) bereitgestellt, worin Z ein Rest der Formel -N(OH)CH(=O)
ist, oder ein pharmazeutisch oder veterinärmedizinisch akzeptables Salz,
Hydrat oder Solvat davon:
worin:
Z einen Rest
der Formel -N(OH)CH(=O) darstellt;
R
1 Wasserstoff,
Methyl oder Trifluormethyl darstellt;
R
2 Methyl,
Ethyl, n- oder Isopropyl, n- und Isobutyl, n-Pentyl, Isopentyl,
3-Methyl-but-1-yl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Acetyl, n-Octyl, Methylsulfanylethyl,
Ethylsulfanylmethyl, 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxymethyl, 3-Hydroxypropyl,
Allyl, 3-Phenylprop-3-en-1-yl, Prop-2-in-1-yl, 3-Phenylprop-2-in-1-yl, 3-(2-Chlorphenyl)prop-2-in-1-yl,
But-2-in-1-yl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclopentylmethyl, Cyclopentylethyl,
Cyclopentylpropyl, Cyclohexylmethyl, Cyclohexylethyl, Cyclohexylpropyl,
Furan-2-ylmethyl, Furan-3-methyl,
Tetrahydrofuran-2-ylmethyl, Tetrahydrofuran-2-ylmethyl, Phenylpropyl, 4-Chlorphenylpropyl,
4-Methylphenylpropyl, 4-Methoxyphenylpropyl, Benzyl, 4-Chlorbenzyl,
4-Methylbenzyl oder 4-Methoxybenzyl darstellt;
R
3 Methyl,
Ethyl, Benzyl, 4-Chlorbenzyl, 4-Hydroxybenzyl, Phenyl, Cyclohexyl,
Cyclohexylmethyl, Pyridin-3-ylmethyl, tert-Butoxymethyl, Naphthylmethyl,
Isobutyl, sek-Butyl, tert-Butyl, 1-Benzylthio-1-methylethyl, 1-Methylthio-1-methylethyl, 1-Mercapto-1-methylethyl,
1-Methoxy-1-methylethyl,
1-Hydroxy-1-methylethyl, 1-Fluor-1-methylethyl, Hydroxymethyl, 2-Hydroxyethyl,
2-Carboxyethyl, 2-Methylcarbamoylethyl, 2-Carbamoylethyl oder 4-Aminobutyl
darstellt; und
R
4 Wasserstoff oder
Methyl darstellt; und
- (a) R5 und
R6 unabhängig
darstellen:
Wasserstoff, Halogen, Trifluormethyl oder
(C1-6)-Alkyl, (C2-6)-Alkenyl,
(C2-6)-Alkinyl, Aryl, Heterocyclyl, Aryl-(C1-6)alkyl oder Heterocyclyl-(C1-6)-alkyl, die jeweils
gegebenenfalls substituiert sein können durch
(C1-6)-Alkyl,
Halogen, Trifluormethyl, Cyano, Nitro, Oxo,
Phenoxy oder Phenylthio,
-ORA, -SRA, -NHRA, -NRARB,
-NHCORA, -CONHRA,
-CONRARB oder -COORA, worin
RA und
RB unabhängig
Wasserstoff oder (C1-4)-Alkyl sind,
oder
in dem Fall, in dem RA und RB an
ein Stickstoffatom angefügt
sind, RA und RB zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie angefügt sind, einen monocyclischen
5- bis 7-gliedrigen Ring bilden; oder
- (b) R5 und R6 zusammen
mit den Kohlenstoffatomen, an die sie angefügt sind, einen anellierten,
monocyclischen oder bicyclischen, carbocyclischen oder heterocyclischen
Ring bilden, der ferner durch jede der unter (a) aufgelisteten Substituentengruppen
substituiert sein kann.
-
Nach
einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung die Verwendung einer
Verbindung der Formel (I) bei der Herstellung eines Medikaments
zur Behandlung von bakteriellen oder protozoischen Infektionen in menschlichen
und nicht-menschlichen
Säugern
bereit.
-
Die
Verbindungen der Formel (I), wie sie oben definiert sind, können als
Komponente(n) von antibakteriellen Reinigungs- oder Desinfektionsmaterialien verwendet
werden.
-
Auf
der Hypothese, daß die
Verbindungen (I) durch Inhibierung von intrazellulärer PDF
wirken, kann der stärkste
antibakterielle Effekt durch Verwendung von Verbindungen erreicht
werden, die wirksam durch die Bakterienwand gehen. Auf diese Weise
sind Verbindungen, die in vitro in hohem Maße als Inhibitoren von PDF aktiv
sind und die Bakterienwände
durchdringen, zur Verwendung gemäß der Erfindung
bevorzugt. Es ist zu erwarten, daß die antibakterielle Wirksamkeit
von Verbindungen, die in vitro starke Inhibitoren des PDF-Enzyms
sind, aber schlechte Zellpentrationsmittel sind, durch Verwendung
in Form eine Prodrugs, das heißt
eines strukturell modifizierten Analogons, das in das Stammolekül der Formel
(I) umgewandelt werden kann, beispielsweise durch enzymatische Wirkung,
nachdem es durch die Bakterienzellwand gegangen ist, verbessert werden
kann. Dasselbe gilt für
den Fall von Protozoen.
-
Der
Ausdruck "(C1-6)-Alkyl", wie er hier verwendet wird, meint
eine geradkettige oder verzweigte Alkyl-Gruppierung mit 1 bis 6
Kohlenstoffatomen, einschließlich
zum Beispiel Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl,
sek.-Butyl, t-Butyl,
n-Pentyl und n-Hexyl.
-
Der
Ausdruck "zweiwertiger
(C1-6)-Alkylen-Rest", wie er hier verwendet wird, meint
eine gesättigte
Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und zwei ungesättigten
Valenzen.
-
Der
Ausdruck "(C2-6)-Alkenyl", wie er hier verwendet wird, bezeichnet
eine geradkettige oder verzweigte Alkenyl-Gruppierung mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
die wenigstens eine Doppelbindung mit E- oder Z-Stereochemie, wo
anwendbar, hat. Der Ausdruck umfaßt zum Beispiel Vinyl, Allyl,
1- und 2-Butenyl und 2-Methyl-2-propenyl.
-
Der
Ausdruck "zweiwertiger
(C2-6)-Alkenylen-Rest" bezeichnet eine Kohlenwasserstoffkette
mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wenigstens einer Doppelbindung und
zwei ungesättigten
Valenzen.
-
Der
Ausdruck "C2-6-Alkinyl", wie er hier verwendet wird, bezieht
sich auf geradkettige oder verzweigtkettige Kohlenwasserstoffgruppen,
die zwei bis sechs Kohlenstoffatome haben und die außerdem eine
Dreifachbindung haben. Dieser Ausdruck würde zum Beispiel Ethinyl, 1-Propinyl,
1- und 2-Butinyl, 2-Methyl-2-propinyl, 2-Pentinyl, 3-Pentinyl, 4-Pentinyl,
2-Hexinyl, 3-Hexinyl, 4-Hexinyl und 5-Hexinyl umfassen.
-
Der
Ausdruck "zweiwertiger
(C2-6)-Alkinylen-Rest", wie er hier verwendet wird, bedeutet
eine Kohlenwasserstoffkette mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, wenigstens
einer Dreifachbindung und zwei ungesättigten Valenzen.
-
Der
Ausdruck "Cycloalkyl", wie er hier verwendet
wird, meint eine gesättigte
alicyclische Gruppierung mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen und umfaßt zum Beispiel
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und
Cyclooctyl.
-
Der
Ausdruck "Cycloalkenyl", wie er hier verwendet
wird, meint eine ungesättigte
alicyclische Gruppierung, die 3 bis 8 Kohlenstoffatome hat, und
umfaßt
zum Beispiel Cyclopropenyl, Cyclobutenyl, Cyclopentenyl, Cyclohexenyl,
Cycloheptenyl und Cyclooctenyl. Im Fall von Cycloalkenyl-Ringen
mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen kann der Ring mehr als eine Doppelbindung
enthalten.
-
Der
Ausdruck "Aryl", wie er hier verwendet
wird, bezieht sich auf eine mono-, bi- oder tricyclische carbocyclische
aromatische Gruppe und auf Gruppen, die aus zwei kovalent gebundenen
monocyclischen carbocyclischen aromatischen Gruppen bestehen. Erläuternde
Beispiele für
solche Gruppen sind Phenyl, Biphenyl und Naphthyl.
-
Der
unqualifizierte Ausdruck "Heterocyclyl" oder "heterocyclisch", wie er hierin verwendet
wird, umfaßt "Heteroaryl", wie es unten definiert
ist, und bedeutet insbesondere einen 5- bis 8-gliedrigen aromatischen
oder nicht-aromatischen heterocyclischen Ring, der ein oder mehrere
Heteroatome, ausgewählt
aus S, N und O, enthält
und gegebenenfalls an einen Benzyl-Ring oder einen zweiten heterocyclischen
Ring kondensiert ist; der Ausdruck umfaßt zum Beispiel Pyrrolyl-,
Furyl-, Thienyl-, Piperidinyl-, Imidazolyl-, Oxazolyl-, Thiazolyl-, Thiadiazolyl-,
Thiazepinyl-, Pyrazolyl-, Pyridinyl-, Pyrrolidinyl-, Pyrimidinyl-,
Morpholinyl-, Piperazinyl-, Indolyl- und Benzimidazolyl-Ringe.
-
Der
Ausdruck "Heteroaryl", wie er hierin verwendet
wird, bezieht sich auf einen 5- oder 6-gliedrigen aromatischen Ring,
der ein oder mehrere Heteroatome enthält und gegebenenfalls an einen
Benzyl- oder Pyridyl-Ring kondensiert ist, und auf Gruppen, die
aus zwei kovalent gebundenen 5- oder
6-gliedrigen aromatischen Ringen, die jeweils ein oder mehrere Heteroatome
enthalten, bestehen; und auf Gruppen, die aus einer monocyclischen,
carbocyclischen aromatischen Gruppe bestehen, die kovalent an einen
5- oder 6-gliedrigen aromatischen Ring gebunden ist, welcher ein
oder mehrere Heteroatome enthält.
Erläuternde
Beispiele für
solche Gruppen sind Thienyl, Furyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Benzimidazolyl,
Thiazolyl, Pyrazolyl, Isoxazolyl, Isothiazolyl, Triazolyl, Thiadiazolyl,
Oxadiazolyl, Pyridinyl, Pyridazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl, Triazinyl,
4-([1,2,3]-Thiadiazolyl-4-yl)phenyl
und 5-Isoxazol-3-ylthienyl.
-
Der
unqualifizierte Ausdruck "Carbocyclyl" oder "carbocyclisch", wie er hierin verwendet
wird, bezieht sich auf einen 5- bis 8-gliedrigen Ring, dessen Ringatome
alle Kohlenstoff sind.
-
Wenn
in dem Kontext, den es betrifft, nichts anderes spezifiziert ist,
bedeutet der Ausdruck "substituiert", wie er auf eine
beliebige Gruppierung hierin angewendet wird, substituiert mit bis
zu 4 Substituenten, von denen jeder unabhängig (C1-6)-Alkyl,
Phenyl, Benzyl, (C1-6)-Alkoxy, Phenoxy,
Hydroxy, Mercapto, (C1-6)-Alkylthio, Amino,
Halogen (einschließlich
Fluor, Chlor, Brom und Iod), Trifluormethyl, Cyano, Nitro, Oxo,
-COOH, -CONH2, -CORA,
-COORA, -NHCORA,
-CONHRA, -NHRA,
-NRARB oder -CONRARB, worin RA und RB unabhängig eine
(C1-6)-Alkyl-Gruppe sind, sein kann. Wenn "substituiert" durch Benzyl substituiert
meint, kann der Phenyl-Ring davon selbst mit einer der vorangehenden
Gruppen, außer
Phenyl oder Benzyl, substituiert sein.
-
Infolge
des Vorliegens von asymmetrischen Kohlenstoffatomen gibt es wenigstens
zwei tatsächliche oder
potentielle chirale Zentren in den erfindungsgemäßen Verbindungen. Das Vorliegen
von mehreren asymmetrischen Kohlenstoffatomen führt zu einer Reihe von Diastereomeren
mit R- oder S-Stereochemie an jedem chiralen Zentrum. Die Erfindung
umfaßt
alle solchen Diastereomeren und Gemische davon. Derzeit ist die
bevorzugte Stereokonfiguration des Kohlenstoffatoms, das die R2-Gruppe trägt, R; diejenige des Kohlenstoffatoms,
das die R1-Gruppe trägt (wenn asymmetrisch), ist
R; und diejenige des Kohlenstoffatoms, das die R3-Gruppe
(wenn asymmetrisch) trägt,
ist S.
-
In
den Verbindungen der Formel (I) wie oben definiert gilt:
Derzeit
bevorzugte Gruppen an R2 sind n-Propyl,
n-Butyl, n-Pentyl und Cyclopentylmethyl.
-
R5 und R6 können unabhängig z.B.
für Wasserstoff,
Methyl, Trifluormethyl, Phenyl, Brom, Chlor, Fluor, Methoxy, Hydroxymethyl,
Dimethylaminomethyl-, Ethoxymethyl-, 4-Methyl-piperazin-1-carbonyl-, 4-Methyl-piperain-1-ylmethyl-,
Morpholin-4-ylmethyl-, Methoxycarbonyl, Thiazol-2-yl-, Phenoxymethyl-,
Pyrrolidin-1-ylmethyl-, Piperidin-1-ylmethyl-, -C(O)NH2,
(CH2)2CO2CH3, -CH(OH)CH(CH3)2, -CH(OH)CH3, -CH(OH)Ph sthen oder R5 und
R6 können
zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an die sie angefügt sind,
einen anellierten Benzo-, Naphtho- oder Pyrido-Ring, beispielsweise
[4,5-c]Pyridin-3-yl-Ring bilden, der wie beschrieben substituiert sein
kann, zum Beispiel einen anellierten Benzo-Ring, der durch Methyl, Cyano, Hydroxy,
Chlor oder Fluor in der 4- oder 5-Position substituiert ist.
-
Spezifische
Beispiele für
Verbindungen innerhalb des Rahmens der Erfindung oder zur Verwendung innerhalb
des Rahmens der Erfindung umfassen die folgenden N-Formylhydroxylamin-Derivate und ihre
entsprechenden Hydroxamsäure-Analoga:
2R-Cyclopentylmethyl-N-[1S-(5-fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid;
N-[1-(5-Chlor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)propionamid;
N-[1-(1H-Benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)propionamid;
2-[(Formyl-hydroxy-amino)-methyl]-hexansäure[1-(1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-amid;
3-Cyclopentyl-N-[1S-(6-dimethylaminomethyl-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[1S-(6-dimethylaminomethyl-1-methyl-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
N-(1S-{6-[(-Acetyl-methyl-amino)-methyl]-1H-benzoimidazol-2-yl}-2,2-dimethyl-propyl)-3-cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-N-[1S-(6-hydroxymethyl-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[1S-(5-dimethylaminomethyl-1H-imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[1S-(6-ethoxymethyl-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[1S-(5-ethoxymethyl-1H-imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
N-[1S-(5-{[(Benzo[1,3]dioxol-5-ylmethyl)-amino]-methyl}-1H-imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-3-cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)methyl]-N-[1S-(1H-imidazo[4,5-c]piperidin-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[1S-(1-ethyl-1H-imidazo[4,5-c]pyridin-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-{2,2-dimethyl-1S-[5-(4-methyl-piperazin-1-carbonyl)-1H-imidazol-2-yl]-propyl}-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-{2,2-dimethyl-1S-[5-(4-methyl-piperazin-1-ylmethyl)-1H-imidazol-2-yl]-propyl}-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[2,2-dimethyl-1S-(5-morpholin-4-ylmethyl-1H-imidazol-2-yl)-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl)-propionamid;
3-Cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl)-N-[1S-(1H-Imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-propionamid;
2-(1S-{3-Cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-ethyl]-propionylamino}-2,2-dimethyl-propyl)-3H-imidazol-4-carbonsäuremethylester;
3-Cyclopentyl-N-[2,2-dimethyl-1S-(5-thiazol-2-yl-1H-imidazol-2-yl)-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[2,2-dimethyl-1S-(5-phenoxymethyl-1H-imidazol-2-yl)-propyl]-2R-[(Formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
3-Cyclopentyl-N-[2,2-dimethyl-1S-(5-pyrrolidin-1-ylmethyl-1H-imidazol-2-yl)-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid;
und
3-Cyclopentyl-N-[2,2-dimethyl-1S-(5-piperidin-1-ylmethyl-1H-imidazol-2-yl)-propyl]-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-propionamid.
-
Erfindungsgemäße Verbindungen,
worin Z ein Rest der Formel -N(OH)CH(=O) ist, können durch Entschützen einer
Verbindung der Formel (II):
worin P eine Hydroxy-Schutzgruppe
darstellt und R
1, R
2,
R
3, R
4, R
5 und R
6 wie für die Formel
(II) definiert sind, hergestellt werden. Verbindungen der Formel
(II) können
durch Kopplung einer Carbonsäure
der Formel (III):
mit einem
Amin der Formel (IV) unter Verwendung von Standardpeptidkopplungsverfahren
hergestellt werden. Carbonsäuren
der Formel (III) können
in Analogie zu den Verfahren, die in WO 99/39704 beschrieben sind, hergestellt
werden. Amine der Formel (IV) können
nach einer Vielzahl von Verfahren, die in der Literatur (Chen et
al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1996, 6, 1601–1606; Gordon et al., Tetrahedron
Lett. 34, 1901–1904,
1993; Gordon et al., Bioorg. Med. Chem. Lett., 1993, 3, 915–920; Abdel-Meguid
et al., Biochemistry 33: 11671–7, 1994)
und in (WO 93/02057, 95/23790 und WO 96/33176 beschrieben sind,
hergestellt werden.
-
Antibakterielle
Zusammensetzungen oder Antiprotozoen-Zusammensetzungen, auf die sich die
Erfindung bezieht, können
zur Verabreichung auf einem beliebigen Weg, der mit den pharmakokinetischen
Eigenschaften des aktiven Ingrediens (der aktiv Ingredienzien) konsistent
ist, hergestellt werden.
-
Oral
verabreichbare Zusammensetzungen können in Form von Tabletten,
Kapseln, Pulvern, Granulaten, Lutschbonbons, flüssigen Präparaten oder Gelpräparaten,
zum Beispiel orale, topische oder sterile parenterale Lösungen oder
Suspensionen, sein. Tabletten und Kapseln zur oralen Verabreichung
können
in Einzeldosispräsentationsform
vorliegen und können
herkömmliche
Exzipienzien wie Bindemittel, zum Beispiel Sirup, Akaziengummi,
Gelatine, Sorbit, Tragacanth oder Polyvinylpyrrolidon; Füllstoffe
zum Beispiel Lactose, Zucker, Maisstärke, Calciumphosphat, Sorbit
oder Glycin; Tablettiergleitmittel, zum Beispiel Magnesiumstearat, Talk,
Polyethylenglykol oder Siliciumdioxid; Zerfallsmittel, zum Beispiel
Kartoffelstärke,
oder annehmbare Netzmittel wie zum Beispiel Natriumlaurylsulfat,
enthalten. Die Tabletten können
nach Verfahren, die in der normalen pharmazeutischen Praxis bekannt
sind, überzogen
werden. Orale flüssige
Präparate
können
zum Beispiel in Form von wäßrigen oder öligen Suspensionen,
Lösungen,
Emulsionen, Sirupen oder Elixieren vorliegen oder können als
trockenes Produkt zur Rekonstitution mit Wasser oder einem anderen
geeigneten Vehikel vor der Verwendung präsentiert werden. Solche flüssigen Präparate können herkömmliche
Additive wie Suspendiermittel, zum Beispiel Sorbit, Sirup, Methylcellulose,
Glucosesirup, Gelatine, hydrierte Speisefette; Emulgiermittel, zum
Beispiel Lecithin, Soribtanmonooleat oder Akaziengummi; nicht-wäßrige Vehikel
(die Speiseöle enthalten
können),
zum Beispiel Mandelöl,
fraktioniertes Kokosnußöl, Ölester wie
Glycerin, Propylenglykol oder Ethylalkohol; Konservierungsmittel
wie zum Beispiel Methyl oder Propyl-p-hydroxybenzoat oder Sorbinsäure, und
wenn gewünscht
herkömmliche
Aromatisier- oder
Färbemittel
enthalten.
-
Zur
topischen Anwendung auf die Haut kann das aktive Ingrediens (können die
aktiven Ingredienzien) zu einer Creme, Lotion oder Salbe verarbeitet
sein. Creme- oder Salbenformulierungen, die für das Arzneimittel verwendet
werden können,
sind herkömmliche
Formulierungen, die auf dem Fachgebiet bekannt sind, die zum Beispiel
in Standardwerken für
Pharmazeutika, zum Beispiel die Britische Pharmakopoe beschrieben sind.
-
Das
aktive Ingrediens (die aktiven Ingredienzien) können auch parenteral in einem
sterilen Medium verabreicht werden. In Abhängigkeit von dem verwendeten
Vehikel und der verwendeten Konzentration kann das Arzneimittel
entweder im Vehikel suspendiert oder aufgelöst sein. Vorteilhafterweise
können
Adjuvantien, zum Beispiel ein Lokalanästhetikum, ein Konservierungsstoff
und Puffermittel in dem Vehikel aufgelöst sein. Die intravenöse Infusion
ist ein anderer Verabreichungsweg für die Verbindungen, die gemäß der Erfindung verwendet
werden.
-
Sichere
und wirksame Dosierungen für
verschiedene Patientenklassen und für verschiedene Krankheitszustände werden
durch einen klinischen Versuch, wie er auf dem Fachgebiet erforderlich
ist, bestimmt. Es wird einzusehen sein, daß eine Vielzahl von Faktoren,
einschließlich
der Aktivität
der spezifischen verwendeten Verbindung, des Alterns, des Körpergewichts,
des allgemeinen Gesundheitszustands, des Geschlechts, der Ernährung, der
Verabreichungszeit, des Verabreichungsweges, der Ausscheidungsrate,
der Arzneimittelkombination und der Schwere der besonderen Krankheit,
die einer Therapie unterliegt, abhängen wird.
-
Die
folgenden Beispiele veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung. 1H-NMR-Spektren wurden unter Verwendung eines
Bruker DPX 250-Spektralphotometers bei 250,1 MHz aufgezeichnet.
Massenspektren wurden unter Verwendung eines Perkin Elmer Sciex
API 165-Spektrometers unter Verwendung des positiven und negativen
Ionisationsmodus erhalten. Analytische HPLC wurde an einem Beckman
System Gold unter Verwendung von Waters Nova Pak C18-Säule (150
mm, 3,9 mm) mit einem 20 bis 90% Lösungsmittel B-Gradienten (1
ml/min) als mobile Phase durchgeführt. [Lösungsmittel A: 0,05% TFA in
10% Wasser 90% Methanol; Lösungsmittel
B: 0,05% TFA in 10% Methanol 90%], Detektionswellenlänge 214
nm. Präparative
HPLC wurde an einem Gilson-Autoprep-Gerät unter Verwendung einer C18-Waters-delta-Prep-Pak-Kartusche
(15 μm,
300 A, 25 mm, 10 mm) mit einem 20 bis 90% Lösungsmittel B-Gradienten (6 ml/min)
als mobile Phase durchgeführt. [Lösungsmittel
A Wasser; Lösungsmittel
B: Methanol], UV-Detektion
erfolgte bei 214 nm.
-
Die
folgenden Abkürzungen
wurden in der Beschreibung verwendet:
EDC | N-Ethyl-N'-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimid-hydrochlorid |
HPLC | Hochdruckflüssigchromatographie |
LRMS | Massenspektrometrie
mit niedriger Auflösung |
NMR | Kernmagnetische
Resonanz |
RT | Retentionszeit |
-
Beispiel
1 2R-Cyclopentylmethyl-N-[1S-(5-fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid
-
Die
Titelverbindung wurde wie in Schema 1 skizziert und wie unten im
Detail beschrieben hergestellt. Schema
1
Stufe A: 5-Fluor-1,2-diaminbenzol, EDC, CH
2Cl
2; Stufe B: AcOH,
65 C; 12 h; Stufe C: AcOH/HBr 48%, 4 h; Stufe D: 4-Benzyloxy-2R-cyclopentylmethyl-4-formylamino-buttersäure-pentafluorphenylester,
NEt
3, CH
2Cl
2; Stufe E: H
2, Pd/C,
EtOH, 30 min
-
Stufe A:
-
Verbindung 1: [1S-(2-Amino-5-fluor-phenylcarbamoyl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäurebenzylester
-
Verbindung 2: [1S-(2-Amino-4-fluor-phenylcarbamoyl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäurebenzylester
-
Zu
einer Lösung
von Z-tert-Leucin (4,04 g, 1,54 mmol) in Dichlormethan (15 ml) wurden
das 1,2-Diamin (2,57 g, 1,68 mmol) gegeben, anschließend wurde
EDC (3,21 g, 1,68 mmol) zugegeben. Das resultierende Reaktionsgemisch
wurde bei Raumtemperatur 12 Stunden lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde
dann mit Dichlormethan verdünnt
und mit Wasser (30 ml), wäßrigem 1
M Na2CO3 (30 ml),
1 M HCl (20 ml) und Kochsalzlösung
gewaschen. Die kombinierten organischen Schichten wurden über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, wobei ein blaßgelber Schaum erhalten wurde, der
durch Flash-Chromatographie gereinigt wurde (Hexan:Ethylacetat,
3:1), wobei ein Gemisch der regioisomeren Verbindungen 1 und 2 erhalten
wurde. Eine weitere Reinigung durch Flash-Chromatographie lieferte Verbindung
1 als reinen Feststoff (2,44 g, 43% Ausbeute).
1H-NMR; δ (CDCl3 Gemisch aus 1 und 2): 7,71 (1H, br s),
7,38–7,27
(5H, m), 7,04–6,98
(1H, m), 6,44–6,36 (2H,
m), 5,63 (1H, br d), 5,13–4,99
(2H, AB-System), 4,16–4,08
(1H, m), 3,94 (2H, br s), 1,09 (9H, s).
(N.B. Beide Verbindungen,
1 und 2, lieferten nach Cyclisierung dieselbe Verbindung).
-
Stufe B: [1S-(5-Fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäurebenzylester
-
Eine
Lösung
des Gemisches aus 1 und 2 (2,24 g, 6,45 mmol) in Eisessig (25 ml)
wurde für
12 Stunden auf 65°C
erhitzt. Essigsäure
wurde unter reduziertem Druck entfernt. Das resultierende Salz wurde
zwischen Dichlormethan und wäßrigem 1
M Na2CO3 verteilt.
Die organische Schicht wurde mit Kochsalz gewaschen, über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel
wurde unter reduziertem Druck entfernt. Das resultierende rohe Reaktionsgemisch
wurde durch Flash-Chromatographie
(Hexan/Ethylacetat: 3/1) gereinigt, wobei die Titelverbindung erhalten
wurde (1,92 g, 84% Ausbeute).
LRMS: +ves Ion 356 [m + 1], –ves Ion
354 [M1].
HPLC-Daten: RT 5,13 min.
-
Stufe C: 1S-(6-Fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propylamin
-
Zu
einer kalten (5°C)
Lösung
von [1S-(5-Fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäurebenzylester
(400 mg, 1,13 mmol) in Essigsäure
(10 ml) wurde 48 HBr in H2O (12 ml) gegeben.
Das resultierende Reaktionsgemisch wurde für 4 h bei Raumtemperatur gerührt. Das
Lösungsmittel
wurde dann unter reduziertem Druck entfernt. Das rohe Salz wurde
in Ethylacetat gelöst
und mit wäßrigem 1
M Na2CO3 und Kochsalzlösung gewaschen.
Die organische Schicht wurde über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert
und das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt, um die Titelverbindung zu erhalten (230 mg,
92%),
1H-NMR; δ (CDCl3):
7,51–7,44
(1H, dd, J = 8,73, 4,73 Hz), 7,28–7,21 (1H, m), 7,02–6,93 (1H,
m), 4,05 (1H, s), 1,04 (9H, s).
-
Stufe D: 4-Benzyloxy-2R-cyclopentylmethyl-N-[1S-(6-fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-4-formylamino-butyramid
-
Zu
einer Lösung
des 4-Benzyloxy-2-R-cyclopentylmethyl-4-formylamino-buttersäurepentafluorphenylester (426
mg, 9,05 mmol) in Dichlormethan (6 ml) wurde 1S-(6-Fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propylamin
(aus Stufe C) (220 mg, 1,00 mmol) gegeben, gefolgt von Triethylamin
(189 μl,
1,36 mmol). Das resultierende Reaktionsgemisch wurde für 12 Stunden
bei Raumtemperatur gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit Dichlormethan verdünnt und
mit Wasser (20 ml), wäßriger 1
M Na2CO3 und Kochsalzlösung gewaschen.
Die organische Schicht wurde über
wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert
und das Lösungsmittel wurde
im Vakuum entfernt. Der restliche gelbe Feststoff wurde durch Flash-Chromatographie
(Hexan/Ethylacetat von 1:2 bis 1:5) gereinigt, wodurch die Titelverbindung
erhalten wurde (270 mg, 59%).
-
Stufe E: 2R-Cyclopentylmethyl-N-[1-(5-fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid
-
Zu
einer Lösung
von 4-Benzyloxy-2R-cyclopentylmethyl-N-[1S-(6-fluor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-4-formylamino-butyramid
(113 mg, 2,22 mmol) in Ethanol (100 ml) wurde unter einer Argondecke
10% Palladium-auf-Kohle (10 mg) zugesetzt. 15 Minuten lang wurde
Wasserstoff durch die Suspension perlen gelassen und die Reaktion
wurde unter Wasserstoffatmosphäre
für 15
min gerührt.
Der Palladiumkatalysator wurde abfiltriert und das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, wobei die Titelverbindung als weißer Schaum
erhalten wurde (73 mg, 78%).
1H-NMR; δ (CDCl3): 8,41 (0,4H, br s), 7,94 (0,6H, br s),
7,60–7,09
(2H, m), 6,91 (1H, m), 6,43 (1H, m), 5,31 (0,5H, d), 5,16 (0,5H,
d), 4,08 (0,5H, m), 3,93 (0,5H, m), 3,75 (0,5H, m), 3,58 (0,5H,
m), 3,25 (0,5H, m), 3,02 (0,5H, m), 1,80–0,80 (11H, m), 1,02 (9H, s).
HPLC-Daten:
RT 4,93 min.
-
Die
Verbindungen der Beispiele 2–3
und 5–8
wurden in Analogie zu Beispiel 1 ausgehend von dem geeigneten 1,2-Diaminobenzol
hergestellt. Die Verbindung von Beispiel 4 wurde in der gleichen
Weise unter Verwendung von 2R-[(Benzoyloxy-formylamino)-methyl]-hexansäure anstelle
von 4-Benzyloxy-2R-cyclopentylmethyl-4-formylaminobuttersäure-pentafluorphenylester
hergestellt.
-
Beispiel
2 N-[1-(5-Chlor-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CDCl3):
8,44 (0,4H, s), 7,95 (0,6H, s), 7,71–7,48 (1H, m), 7,30–7,02 (2H,
m), 5,30 (0,5H, d, J = 9 Hz), 5,14 (0,5H, br s), 4,01–3,89 (1H,
m), 3,80 (0,5H, d, J = 12 Hz), 3,60 (0,5H, d, J = 12 Hz), 3,23 (0,4H,
br s), 3,01 (0,6H, br s) und 1,85–0,80 (20H, m).
- HPLC-Daten: RT 4,84 min. LRMS: +ves Ion 435 [M + 1], –ves Ion
433 [M – 1].
-
Beispiel
3 N-[1-(1H-Benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CDCl3):
8,43 (0,5H, br s), 7,95 (0,5H, br s), 7,68 (1H, br s), 7,48–7,10 (4H,
m), 5,39 (0,5H, d, J = 9,6 Hz), 5,26 (0,5H, d, J = 8 Hz), 4,11 (0,5H,
m), 3,98–3,94
(0,5H, dd, J = 10,8, 13,3 Hz), 3,72 (0,5H, m), 3,59 (0,5H, d, J
= 11,8 Hz), 3,26 (0,5H, br s), 3,04 (0,5H, br s) und 1,73–0,81 (20H,
m).
- HPLC-Daten: RT 4,42 min.
-
Beispiel
4 2-[(Formyl-hydroxy-amino)-methyl]-hexansäure[1-(1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-amid
-
- 1H-NMR; δ (CD3OD):
8,28 (0,3H, s), 7,85 (0,7H, s), 7,54 (2H, br s), 7,22 (2H, dd, J
= 6,1, 3,1 Hz), 5,09 (0,7H, s), 5,07 (0,3H, s), 3,84–3,78 (0,3H,
m), 3,79 (0,7H, dd, J = 14,2, 9,5 Hz), 3,63 (0,3H, dd, J = 14,0,
5,5 Hz), 3,44 (0,7H, dd, J = 14,2, 4,6 Hz), 3,17–2,97 (0,7H, m), 2,88–2,82 (0,3H,
m), 1,58–1,35
(2H, m), 1,23–1,02
(4H, m), 1,04 (2,7H, s), 1,02 (6,3H, s), 1,02 (6,3H, s), 0,65 (0,9H,
t, J = 6,8 Hz) und 0,63 (2,1H, t, J = 7,1 Hz).
-
Beispiel
5 2R-Cyclopentylmethyl-N-[2,2-dimethyl-1S-(1H-naphtho[2,3-d]imidazol-2-yl)-propyl]-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid
-
- 1H-NMR; δ (DMSO): 10,06 (0,4H, s), 9,53
(0,6H, s), 8,30 (1,3H, m), 8,12 (1H, s), 7,97 (2H, d, J = 9,3 Hz),
7,94 (1H, s), 7,81 (0,7H, s), 7,35 (2H, br s), 5,10 (1H, m), 3,63
(1H, m), 3,47 (0,6H, m), 3,32 (0,4H, m), 2,94 (1H, m), 1,67 (1H,
m), 1,36 (2H, m), 1,08 (2H, m), 0,99 (9H, s) und 0,87 (2H, m).
- 13C-NMR; δ (DMSO): 173,4, 158,7, 158,5,
144,1, 134,7, 130,2, 129,7, 128,3, 127,7, 129,9, 132,2, 115,1, 106,8, 56,1,
52,5, 49,1, 43,2, 43,0, 37,9, 37,7, 36,1, 35,5, 32,6, 32,4, 32,3,
27,0 und 24,7.
- LCMS: +ves Ion 451 [M + H], für Hauptpeak.
- HPLC: RT = 3,54 min
-
Beispiel
6 2R-Cyclopentylmethyl-N-(2,2-dimethyl-1S-(5-methyl-1H-benzoimidazol-2-yl)-propyl]-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CH3OD):
8,29 (0,3H, s), 7,85 (0,7H, s), 7,41 (1H, d, J = 8,1 Hz), 7,32 (1H,
s), 7,05 (1H, d, J = 8,2 Hz), 5,08 (1H, m), 3,80 (1H, m), 3,62 (0,3H,
m), 3,44 (0,7H, m), 3,05 (0,7H, m), 2,91 (0,3H, m), 2,44 (3H, s), 1,41
(9H, m), 1,04 (3H, s), 1,01 (6H, s), 0,93 (2H, m).
- 13C-NMR; δ (CH3OD):
176,5, 176,2, 164,4, 159,7, 154,5, 154,3, 133,9, 125,5, 73,0, 70,3,
65,1, 58,4, 58,3, 54,3, 50,7, 45,9, 45,8, 39,6, 37,9, 37,8, 37,6,
37,1, 36,8, 34,2, 34,1, 34,0, 27,5, 26,3 und 22,1.
- LRMS: +ves Ion 415 [M + H], 437 [M + Na].
- HPLC: RT = 5,16 min.
-
Beispiel
7 2R-Cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)-N-[1S-(4-hydroxy-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CH3OD):
8,28 (0,4H, s), 7,84 (0,6H, s), 7,01 (2H, m), 6,61 (1H, m), 5,09
(1H, m), 3,80 (1H, m), 3,62 (0,3H, m), 3,45 (0,7H, m), 2,87 (0,3H,
m), 1,73 (1H, m), 1,38 (8H, m), 1,03 (3H, s), 1,01 (6H, s), 0,93
(2H, m).
- 13C-NMR; δ (CH3OD):
176,4, 176,2, 164,3, 159,6, 153,2, 124,7, 108,4, 58,1, 54,3, 50,7,
46,0, 45,9, 39,7, 39,6, 37,9, 36,9, 34,1, 34,0, 27,5, 26,2 und 26,1.
- LRMS: +ves Ion 417 [M + H], 439 [M + Na].
- HPLC: RT = 4,62 min.
-
Beispiel
8 N-[1S-(5-Cyano-1H-benzoimidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-2R-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CH3OD):
8,29 (0,4H, s), 7,96 (1H, s), 7,86 (1H, d, J = 8,3 Hz), 7,54 (1H,
d, J = 8,3 Hz), 5,11 (1H, m), 3,80 (1H, m), 3,61 (0,4H, m), 3,46
(0,6H, m), 3,10 (0,6H, m), 2,90 (0,4H, m), 1,41 (11H, m), 1,06 (3H,
s) und 1,04 (6H, s).
- 13C-NMR; δ (CH3OD):
176,8, 176,5, 164,4, 159,7, 158,7, 158,5, 127,4, 121,1, 106,7, 58,7,
58,4, 54,2, 50,7, 48,0, 45,6, 39,6, 37,9, 37,8, 36,6, 35,2, 34,5,
34,1, 34,0, 27,7, 27,4, 26,5, 26,2 und 18,8.
- LRMS: +ves Ion 426 [M + H], –ves Ion 424 [M – H].
- HPLC: RT = 5,29 min.
-
Beispiele
9 & 10 wurden
in Analogie zu Beispiel 1 unter Verwendung von Glycin anstelle von
L-Leucin hergestellt.
-
Beispiel
9 N-(1H-Benzoimidazol-2-ylmethyl)-2R-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CH3OD):
8,32 (0,5H, s), 7,89 (0,5H, s), 7,54 (2H, m), 7,22 (2H, m), 4,85
(1H, m), 4,42 (1H, m), 3,96 (0,1H, dd, J = 13,9, 4,3 Hz), 3,83 (0,4H,
dd, J = 13,8, 4,8 Hz), 3,69 (1H, m), 3,56 (0,5H, dd, J = 14,1, 4,8
Hz), 2,93 (0,5H, m), 2,80 (0,5H, m), 1,61 (9H, m) und 1,11 (2H,
m).
- 13C-NMR; δ (CH3OD):
177,5, 177,0, 164,6, 160,4, 153,7, 153,3, 124,1, 116,3, 116,1, 54,2,
53,8, 51,8, 46,5, 46,2, 46,0, 39,7, 39,6, 38,6, 38,3, 38,2, 37,7,
37,5, 34,4, 33,9, 33,8, 26,4 und 20,9.
- LRMS: +ves Ion 345 [M + H], 367 [M + Na].
- HPLC: RT = 4,72 min.
-
Beispiel
10 2R-Cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)-N-(5-methyl-1H-benzoimidazol-2-ylmethyl)-propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CH3OD):
8,31 (0,5H, s), 7,89 (0,5H, s), 7,36 (2H, m), 7,04 (1H, d, J = 7,9
Hz), 4,80 (1H, m), 4,39 (1H, m), 3,69 (2H, m), 2,92 (0,5H, m), 2,80
(0,5H, m), 2,43 (3H, s), 1,60 (9H, m) und 1,13 (2H, m).
- 13C-NMR; δ (CH3OD):
177,4, 164,6, 153,3, 125,5, 54,1, 51,8, 46,2, 46,0, 39,6, 38,5,
38,3, 37,7, 34,5, 34,4, 33,9, 33,8, 26,4 und 22,0.
- LRMS: +ves Ion 359 [M + H], –ves Ion 357 [M – 1].
-
Beispiel
11 2R-Cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)-N-(1-methyl-1H-benzoimidazol-2-yl-methyl)-propionamid
-
Beispiel
11 wurde in ähnlicher
Weise wie Beispiel 1 unter Verwendung von Glycin anstelle von t-Leucin hergestellt.
Der N-Methyl-Substituent wurde an dem Benzimidazolstickstoff eingeführt, wobei
das unten detailliert beschriebene Verfahren verwendet wurde.
-
2R-Cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)-N-(1-methyl-1H-benzoimidazol-2-ylmethyl)-propionamid
-
Zu
einer Lösung
von N-(1H-Benzoimidazol-2-ylmethyl)-2R-cyclopentylmethyl-3-(formyl-hydroxy-amino)-propionamid
(80 mg, 0,23 mmol) in wasserfreiem THF (7 ml) wurden Triethylamin
(30 μl,
0,22 mmol) und Iodmethan (14 μl,
0,22 mmol) gegeben. Die Reaktion wurde für etwa 3,5 Stunden bei 30°C gerührt. Das
Material hatte sich nicht vollständig
aufgelöst,
so daß DMF
zugesetzt wurde und die Reaktion für weitere 2 Stunden bei 30°C gerührt wurde.
Eine LRMS-Analyse zeigte das Vorliegen von Ausgangsmaterial, es
wurde mehr Triethylamin (30 μl,
0,22 mmol) und Iodmethan (14 μl,
0,22 mmol) zugegeben und die Reaktion wurde über Nacht bei 30°C gerührt. Das
Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und der Rückstand wurde in DCM gelöst, mit
Wasser gewaschen, über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel wurde
im Vakuum entfernt und das rohe Gemisch wurde durch präparative
HPLC gereinigt, wobei die Titelverbindung als gelbes Öl erhalten
wurde.
1H-NMR; δ (CH3OD):
8,31 (0,4H, s), 7,87 (0,6H, s), 7,58 (2H, m), 7,26 (2H, m), 4,89
(1H, m), 4,55 (1H, m), 3,82 (1,2H, s), 3,81 (1,8H, s), 3,66 (2H,
m), 2,93 (0,4H, m), 2,82 (0,6H, m), 1,63 (9H, m) und 1,09 (2H, m).
13C-NMR; δ (CH3OD): 177,2, 176,7, 164,6, 166,2, 130,6,
130,2, 128,2, 124,6, 124,1, 124,0, 123,9, 120,0, 119,4, 111,4, 54,1,
51,7, 46,1, 45,9, 39,6, 38,8, 38,4, 37,9, 37,6, 37,2, 34,4, 33,9,
30,8, 30,6 und 26,4.
LRMS: +ves Ion 359 [M + H], 381 [M + Na].
HPLC:
RT = 4,81 min.
-
Beispiel
12 3-Cyclopentyl-2R-[(formyl-hydroxy-amino)-methyl]-N-[1S-(1H-imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-propionamid
-
- 1H-NMR; δ (CDCl3):
8,33 (0,6H, s), 7,86 (0,4H, s), 7,81 (0,4H, s), 7,14 (0,6H, s),
6,90 (2H, m), 5,15 (0,4H, d, J = 9,6 Hz), 5,06 (0,6H, d, J = 8,6
Hz), 4,00 (0,6H, m), 3,88 (0,4H, m), 3,65 (0,6H, m), 3,47 (0,4H,
m), 3,19 (0,4H, m), 2,98 (0,6H, m), 1,56 (9H, m), 0,96 (6H, m),
0,95 (2H, m) und 0,77 (3H, s).
- LRMS: +ves Ion 351 [M + H], –ves Ion 349 [M – H].
- HPLC: RT = 3,37 min.
-
Die
Titelverbindung wurde aus 2R-[(Benzyloxy-formylamino)-methyl]-hexansäure und
1S-(1H-Imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propylamin analog Beispiel 1 hergestellt.
Die Herstellung von 1S-(1H-Imidazol-2-yl)-2,2-dimethylpropylamin
ist nachfolgend detailliert gezeigt (siehe Schema 2).
-
-
Stufe
A: N,N-Carbonyldiimidazol, N,O-Dimethylhydroxylaminhydrochlorid,
DCM. Stufe B: 1 M LiAlH4 in THF, wasserfreies
THF. Stufe C: 2 M NH3 in MeOH, Glyoxaltrimerhydrat,
MeOH. Stufe D: TFA, DCM.
-
Stufe A: [1S-(Methoxy-methyl-carbamoyl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäure-tert-butylester
-
Zu
einer Lösung
von BOC-geschütztem
t-Leucin (30 g, 0,13 mol) in DCM (400 ml) wurde portionsweise N,N-Carbonyldiimidazol
(63,3 g, 0,39 mol) gegeben. Es wurde CO2-Gasentwicklung
beobachtet und die Reaktion wurde für etwa 15 Minuten rühren gelassen,
bevor N,O-Dimethylhydroxylaminhydrochlorid (38 g, 0,39 mol) zugegeben
wurde. Die Reaktion wurde über
Nacht bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum
entfernt und der Rückstand
wurde in Ethylacetat aufgelöst,
mit 1 M Salzsäure,
gesättigter
Natriumcarbonat-Lösung und
gesättigter
Natriumchlorid-Lösung
gewaschen, über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, wobei ein klares Öl erhalten wurde (26,5 g),
das durch Flash-Chromatographie (30% Ethylacetat/Hexan) gereinigt
wurde, wenn es erforderlich war.
1H-NMR; δ (CH3OD): 5,20 (1H, br s), 4,67 (1H, d, J = 9,5
Hz), 3,79 (3H, s), 3,20 (3H, s), 1,44 (9H, s) und 0,99 (9H, s).
-
Stufe B: (1S-Formyl-2,2-dimethyl-propyl)-carbaminsäure-tert-butylester
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von [1S-(Methoxy-methyl-carbamoyl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäure-tert-butylester
(1,4 g, 5,11 mmol) in wasserfreiem THF (40 ml) wurde unter einer
Argondecke und in einem Trockeneis/Acetonbas Lithiumaluminiumhydrid
gegeben. Die Reaktion wurde im Kühlungsbad
für etwa
1 Stunde gerührt,
dann auf Raumtemperatur erwärmen
gelassen und über
Nacht gerührt.
Die Reaktion wurde in einem Eis/Wasser-Bad vor Zugabe von Ethylacetat
(4 ml), Wasser (0,25 ml), 2,5 M Natriumhydroxid (0,31 ml) und Wasser
(0,5 ml) gekühlt.
Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen
und für etwa
45 Minuten gerührt.
Der resultierende Halbfeststoff wurde abfiltriert, mit Ethylacetat
gewaschen und das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert, wobei ein
blaßgelbes Öl erhalten
wurde (1,02 g, 92%).
1H-NMR; δ (CDCl3): 9,84 (1H, s), 5,15 (1H, br s), 4,15 (1H,
br s), 1,44 (9H, s) und 1,04 (9H, s).
-
Stufe C: [1S-(1N-Imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäure-tert-butylester
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von (1S-Formyl-2,2-dimethyl-propyl)carbaminsäure-tert-butylester
(1,02 g, 4,75 mmol) in Methanol (6 ml) wurde 2 M NH3 in
MeOH (11 ml, 21,8 mmol) und Glyoxaltrimerhydrat (499 mg, 2,37 mmol)
gegeben. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt, dann
mit Wasser verdünnt und
mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde mit gesättigter
Natriumchlorid-Lösung
gewaschen, über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, wobei ein gelbes Öl erhalten wurde (879 mg),
das durch Flash-Chromatographie
(3–4%
Methanol/DCM) gereinigt wurde, um einen weißen Feststoff zu erhalten (495
mg, 95%).
LRMS: +ves Ion 254 [M + H], –ves Ion 252 [M – 1].
1H-NMR; δ (CDCl3): 6,92 (2H, s), 5,70 (1H, d, J = 9,8 Hz),
4,65 (1H, d, J = 9,7 Hz), 1,42 (9H, s) und 0,99 (9H, s).
-
Stufe D: 1S-(1H-Imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propylamin
-
Zu
einer Lösung
von [1S-(1H-Imidazol-2-yl)-2,2-dimethyl-propyl]-carbaminsäure-tert-butylester (495 mg,
1,95 mmol) in DCM (10 ml) wurde TFA (10 ml) gegeben. Die Reaktion
wurde bei Raumtemperatur für
etwa 4 Stunden gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt und die TFA mit Toluol gemeinsam verdampft.
Der Rückstand
wurde in Methanol aufgelöst
und Amberlyst A-21-Ionenaustauschharz wurde zugesetzt, bis pH 8
erreicht war. Das Harz wurde abfiltriert und das Lösungsmittel
im Vakuum filtriert, wobei die Titelverbindung als Öl erhalten
wurde (276 mg, 93%).
LRMS: +ves Ion 154 [M + H].
1H-NMR; δ (CH3OD): 7,01 (2H, s), 3,85 (1H, s) und 0,96
(9H, s).
-
Biologisches
Beispiel
-
Die
Suszeptibilitäten
von zwei Bakterienstämmen
gegenüber
den Verbindungen von Beispiel 1 bis 4 wurden durch ein Standard-Agarplatten-Verdünnungsverfahren
nach den Empfehlungen der British Society for Antimicrobial Chemotherapy
Working Party 1991 "A
guide to sensitivity testingt British Society for Antimicrobial Chemotherapy,
London, United Kingdom" bestimmt.
Kurz ausgedrückt,
Iso-Sensitest-Agar (pH 7,2: Oxoid, Großbritannien) wird verwendet,
mit 5% Pferdeblut (Oxoid) supplementiert und 20 μg NAD (Sigma) pro ml werden
zugesetzt, um das Wachstum von anspruchsvollen Bakterien zu unterstützen. Das
verwendete Inokulum ist etwa 104-bildende
Einheiten für
jedes Isolat, das in einem Volumen von 1 μl enthalten ist. Platten werden 18
bis 24 Stunden in Luft oder für
anspruchsvolle Bakterien in einer Atmosphäre, die mit 4–6% Kohlendioxid angereichert
ist, bei 35°C
inkubiert. Der MIC-Wert wird als die niedrigste Konzentration eines
getesteten antimikrobiellen Mittels bestimmt, die das Wachstum des
Inokulums hemmt, ungeachtet einer einzelnen persistierenden Kolonie
oder einer schwachen Trübung,
die durch die Inokulation verursacht wird. Die Resultate sind wie
folgt:
-