DE60125555T2

DE60125555T2 - 5-aminolaevulinsäure-ester als mittel zur photosensibilisierung in der chemotherapie

Info

Publication number: DE60125555T2
Application number: DE60125555T
Authority: DE
Inventors: Jo Klaveness; Olav Nils NILSEN; Erik Jon BRAENDEN; Aslak Godal
Original assignee: Photocure ASA
Current assignee: Photocure ASA
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2021-07-26
Also published as: NZ523927A; EP1313695B1; ATE349417T1; US20040106679A1; KR20030028554A; DK1313695T3; CA2416307A1; DE60125555D1; EP1313695A1; CA2416307C; CN1318388C; GB0018528D0; JP5010088B2; US7217736B2; JP2004505105A; CN1460099A; RU2246483C2; NO20030398D0; US7563819B1; AU2749502A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Derivate von 5-Aminolävulinsäure (ALA), speziell Ester von ALA und ihre Verwendung als photosensibilisierende Mittel in der Photochemotherapie oder der Diagnose.
Photochemotherapie, auch bekannt als photodynamische Therapie (PDT), ist eine Technik zur Behandlung von verschiedenen Abnormitäten oder Funktionsstörungen von Haut, anderen Epithelorganen oder Mucosa, vor allem Krebs oder präcancerogene Läsionen, wie auch von bestimmten nicht bösartigen Läsionen, zum Beispiel Hautleiden wie Psoriasis. Photochemotherapie umfasst die Applizierung von photosensibilisierenden (photochemotherapeutischen) Mitteln auf den betroffenen Körperbereich, gefolgt von einer Bestrahlung mit photoaktivierendem Licht, um die photosensibilisierenden Mittel zu aktivieren und in eine cytotoxische Form umzuwandeln, wodurch die betroffenen Zellen abgetötet oder ihre Überlebensfähigkeit verringert wird.
Es ist eine Anzahl photosensibilisierender Mittel bekannt, wie insbesondere die Psoralene, die Porphyrine, die Chlorine und die Phthalocyanine. Solche Wirkstoffe werden unter Lichteinwirkung toxisch.
Photosensibilisierende Wirkstoffe können ihre Wirkungen über verschiedene Mechanismen direkt oder indirekt entfalten. So werden beispielsweise bestimmte Photosensibilisatoren selbst toxisch, wenn sie durch Licht aktiviert werden, währenddessen andere toxische Spezies erzeugen, zum Beispiel Oxidationsmittel wie Singulettsauerstoff oder andere von Sauerstoff abgeleitete freie Radikale, welche extrem zerstörerisch für Zellmaterial und Biomoleküle, wie Lipide, Proteine und Nukleinsäuren, sind. Psoralene sind ein Beispiel für einen direkt wirkenden Photosensibilisator; unter Lichteinwirkung bilden sie Addukte und Verknüpfungen zwischen den zwei DNA-Strängen, wodurch die DNA-Synthese gehemmt wird. Das bedauerliche Risiko bei dieser Therapie besteht darin, dass unerwünschte mutagene und karzinogene Effekte auftreten können.
Dieser Nachteil lässt sich vermeiden, wenn man Photosensibilisatoren mit einer alternativen, indirekten Wirkungsweise auswählt. So haben Porphyrine, die indirekt über die Bildung toxischer Sauerstoffspezies wirken, keine mutagenen Nebeneffekte und stellen eher zu bevorzugende Kandidaten für die Photochemotherapie dar. Porphyrine sind natürlich vorkommende Vorläufer in der Häm-Synthese. Im einzelnen wird Häm produziert, wenn Eisen (Fe³⁺) unter dem Einfluss des Enzyms Ferrochelatase in Protoporphyrin IX (Pp) eingebaut wird. Pp ist ein extrem leistungsfähiger Photosensibilisator, wohingegen Häm keinen photosensibilisierenden Effekt hat.
Ein solcher Porphyrin-basierender Wirkstoff, Photofrin^®, wurde kürzlich als Photosensibilisator für die Therapie bestimmter Krebstypen zugelassen. Der Hauptnachteil ist, dass es, weil es parenteral, im allgemeinen intravenös, verabreicht werden muss, eine Photosensibilisierung der Haut bewirkt, welche über mehrere Wochen nach der intravenösen Injektion an dauern kann. Photofrin besteht aus großen Porphyrin-Oligomeren und penetriert die Haut bei topischer Applikation nicht gut. Ähnliche Probleme existieren bei anderen Porphyrinbasierenden Photosensibilisatoren, wie dem sogenannten „Hämatoporphyrin-Derivat" (Hpd), über dessen Verwendung in der Krebs-Photochemotherapie ebenfalls berichtet wurde (siehe etwa S. Dougherty, J. Natl. Cancer Ins., (52) 1974, 1333; Kelly und Snell, J. Urol. (115)1976, 150). Hpd ist ein komplexes Gemisch, das durch die Behandlung von Hämatoporphyrin mit Essig- und Schwefelsäure erhalten wird, nachdem das acetylierte Produkt mit Lauge gelöst wird.
Um diese Probleme zu beseitigen, wurden Vorläufer von Pp mit photochemotherapeutischem Potential untersucht. Insbesondere wurde der Pp-Vorläufer 5-Aminolävulinsäure (ALA) als ein photochemotherapeutisches Mittel für bestimmte Hautkrebstypen erforscht. ALA, das aus Succinyl-CoA und Glycin in der ersten Stufe der Häm-Synthese gebildet wird, ist in begrenztem Umfang fähig, die Haut zu penetrieren und lokal Pp aufzubauen; da die Wirkung der Ferrochelatase (das metallierende Enzym) der geschwindigkeitsbestimmende Schritt in der Häm-Synthese ist, führt ein Überschuss an ALA zur Ansammlung von Pp, dem photosensibilisierenden Mittel. So kann durch die Applikation von ALA auf die Oberfläche von Haut-Tumoren und eine anschließende mehrstündige Lichteinwirkung auf die Tumore ein positiver photochemotherapeutischer Effekt erzielt werden (siehe zum Beispiel WO 91/01727). Weil die die Haut bedeckenden Basilome und schuppenartigen Zellkarzinome leichter von ALA penetriert werden als gesunde Haut, und weil die Konzentration von Ferrochelatase in Hauttumoren gering ist, wurde gefunden, dass die topische Applikation von ALA zu einer selektiv verstärkten Produktion von Pp in Tumoren führt.
Allerdings ist die Photochemotherapie mit ALA nicht immer völlig zufriedenstellend. ALA ist nicht in der Lage, alle Tumore und andere Gewebe mit zufriedenstellender Wirkung zu penetrieren, um eine Vielzahl von Tumoren oder anderen Zuständen zu behandeln, und ALA neigt in pharmazeutischen Zusammensetzungen zu Instabilität. Diese Problem konnten zu einem großen Teil durch die Verwendung von linearen nichtsubstituierten Alkyl-ALA-estern überwunden werden, die eine verbesserte Selektivität für abnormale Gewebe, eine nicht-systemische Lokalisierung der verabreichten Mittel, verbesserte Aufnahme und PpIX-Produktion und reduziertes Schmerzgefühl bei der Verabreichung besitzen (siehe WO 96/28412).
Die Datenbank Xfire, Einträge 3060978, 5347132, 5499790, 5620924, 5633390, 5991317 und 6517740 (Beilstein); Cosmo Sogo Kenkyusho KK, Patent Abstracts of Japan, Bd. 16, No. 156 (C-0930), 16.04.1992; EP-A-316179 (Tokuyama Soda KK); GB-A-2058077 (Hudson et al) und DE-A-2411382 (Boehringer Sohn, Ingelheim) beschreiben Alkylester-Derivate von 5-Aminolävulinsäure, Derivate und Salze davon sowie Verfahren zu ihrer Herstellung.
Allerdings besitzen diese Verbindungen immer noch einige Beschränkungen für die Verwendung als Wirkstoff bei der PDT, zum Beispiel relativ geringe Wirkung, und es besteht daher ein Bedarf an alternativen photochemotherapeutischen Mitteln, insbesondere an photochemotherapeutischen Mitteln, die eine verbesserte Wirkung im Vergleich zu den bekannten Mitteln besitzen.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit diesem Bedarf und zielt insbesondere darauf, photochemotherapeutische Mittel anzubieten, die bessere Medikamente sind, d.h. einen stärkeren photochemotherapeutischen Effekt im Vergleich zum Stand der Technik zeigen.
Es wurde jetzt gefunden, dass eine Klasse derivatisierter ALA-Ester, die hauptsächlich substituierte Benzyl-ALA-ester umfasst, für die Verwendung in der Photochemotherapie geeignet ist. Insbesondere wurde gefunden, dass bestimmte solcher Verbindungen überraschend vorteilhaft verbesserte PDT-Eigenschaften im Vergleich zu bekannten Verbindungen aufweisen.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft daher eine Verbindung für die Verwendung in der Photochemotherapie oder Diagnose, wobei diese Verbindung die allgemeine Formel I aufweist: R² ₂N-CH₂-COCH₂-CH₂-CO-OR¹ (I)(wobei der Rest R¹ für eine C₁- oder C₂-Alkylgruppe, substituiert mit einer oder mehren Arylgruppen, steht; und die Reste R² unabhängig voneinander für ein H-Atom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe stehen), oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
Der Begriff „Alkyl" umfasst hierbei, falls nicht anders angegeben, jede lang- oder kurzkettige, ringförmige, lineare oder verzweigte aliphatische gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe. Die ungesättigten Alkylgruppen können einfach oder mehrfach ungesättigt sein und schließen Alkenyl- und Alkinylgruppen ein. Falls nicht anders angegeben, können solche Gruppen bis zu 40 Atome besitzen. Allerdings sind Alkylgruppen mit bis zu 10, bevorzugt mit bis zu 8, mehr bevorzugt mit bis zu 6 und besonders bevorzugt mit bis zu 4 C-Atomen bevorzugt.
Die substituierten Alkyl-R¹-Gruppen können einfach oder mehrfach substituiert sein.
Der Begriff „Acyl" umfasst hierbei Carboxylat- und Carbonatgruppen, so umfassen acyloxy-substituierte Alkylgruppen beispielsweise Alkylcarbonyloxyalkyl. In solchen Gruppen besitzen alle Alkylenreste vorzugsweise C-Atomgehalte, wie sie hier für Alkylgruppen definiert wurden.
Substituierte Alkyl-R¹-Gruppen, die in Verbindungen der Formel I vorkommen, umfassen C_1-2-alkyl (zum Beispiel Methyl), substituiert (vorzugsweise endständig substituiert) mit einer Arylgruppe. Bevorzugte Arylgruppen umfassen Phenyl, Diphenyl und monozyklische Heteroaromaten mit 5 bis 7, zum Beispiel mit 5 oder 6 Gliedern, insbesondere Phenyl, und diese Gruppen können selbst gegebenenfalls substituiert sein, zum Beispiel mit einer oder mehreren (zum Beispiel einer oder zwei) C_1-6-Alkylgruppen (vorzugsweise C_1-4-Alkyl, zum Beispiel Methyl), Alkoxy- (zum Beispiel Methoxy-), Nitro-, Fluor-, Chlor- oder Trifluormethylgruppen. Geeignete heteroaromatische Gruppen umfassen solche mit mindestens einem Fremdatom, ausgewählt unter O, S und N. Eine bevorzugte heteroaromatische Gruppe ist Pyridin.
In einer besonders bevorzugten Ausführung steht R¹ für:
eine arylsubstituierte C₁- oder C₂-Alkylgruppe, wobei die Arylgruppe vorzugsweise mit einer oder mehreren Alkyl- (zum Beispiel C_1-2-Alkyl-), Alkoxy- (zum Beispiel Methoxy), Fluor-, Chlor-, Nitro- oder Trifluormethylgruppen substituiert ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft neue Verbindungen. So betrifft die vorliegende Erfindung Verbindungen der Formel I: R² ₂N-CH₂-COCH₂-CH₂-CO-OR¹ (I)(worin der Rest R¹ für eine C₁- oder C₂-Alkylgruppe, substituiert mit einer oder mehren Arylgruppen, steht, wobei die Arylgruppe substituiert ist; die Reste R², die gleich oder verschieden sein können, stehen für ein H-Atom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe; wobei die Substituenten ausgewählt sind unter Hydroxy-, Alkoxy-, Acyloxy-, Alkoxycarbonyloxy-, Amino-, Aryl-, Nitro-, Oxo-, Fluor-, -SR³, -NR³ ₂- und -PR³ ₂-Gruppen; und die Alkylgruppe gegebenenfalls durch eine oder mehrere -O-, -NR³-, -S- oder -PR³-Gruppen unterbrochen ist; und R³ für ein H-Atom oder eine C_1-6-Alkylgruppe steht), oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
Vorzugsweise sind beide Reste R² H-Atome, und so betrifft die Erfindung in einer bevorzugten Ausführung substituierte Benzyl-ALA-Ester, die in erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden können.
So umfassen bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen oder bevorzugte Verwendungen in erfindungsgemäßen Verfahren Benzyl-ALA-ester, p-Methylbenzyl-ALA-ester, p-Nitrobenzyl-ALA-ester, p-(Trifluormethyl)benzyl-ALA-ester, p-Fluorbenzyl-ALA-ester, 4-Chlorbenzyl-ALA-ester, 3-Methylbenzyl-ALA-ester und 2-Methylbenzyl-ALA-ester.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen oder die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen können durch Standardverfahren und Prozeduren hergestellt werden, die bei der Derivatisierung von multifunktionalen Verbindungen, insbesondere bei der Veresterung, allgemein bekannt sind. Es ist Stand der Technik, dass eine derartige Veresterung von Verbindungen das Schützen und Entschützen bestimmter Gruppen beinhalten kann, so dass nur die benötigten Gruppen aktiv bleiben und unter den Bedingungen der Veresterung reagieren. So können zum Beispiel die Substituenten von substituierten Alkanolen, die zur Esterherstellung verwendet werden, während der Veresterung geschützt werden. In ähnlicher Weise kann die NR² ₂-Gruppe der Verbindung, mit der diese Gruppe in Verbindungen der Formel I eingeführt wird, während der Reaktion geschützt sein und danach entschützt werden. Solche Prozeduren zum Schützen/Entschützen sind Stand der Technik bei der Herstellung von Derivaten, insbesondere Estern von allgemein bekannten Aminosäuren, siehe zum Beispiel Mcomie in „Protective Groups in Organic Chemistry", Plenum 1973, und T.W. Greene in „Protective Groups in Organic Chemistry", Wiley-Interscience 1981.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I, welches wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst:

a) die Reaktion einer Verbindung der Formel II R² ₂N-CH₂-COCH₂-CH₂-CO-X (II)(wobei X für eine Abgangsgruppe steht, zum Beispiel ein OH-Gruppe, ein Halogenatom oder eine Alkoxygruppe, oder COX für eine Säureanhydridgruppe steht und R² wie oben definiert ist) mit einer Verbindung der Formel III R¹-OH (III)(wobei R¹ wie oben definiert ist); und
b) die Umwandlung einer Verbindung der Formel I in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.

Die Reaktion aus Schritt a) kann üblicherweise in einem Lösungsmittel oder einem Gemisch von Lösungsmitteln, wie Wasser, Aceton, Diethylether, Methylformamid, Tetrahydrofuran etc., bei Temperaturen unterhalb des Siedepunktes des Gemisches durchgeführt werden, vorzugsweise bei Raumtemperatur.
Die Bedingungen der Veresterungsreaktionen hängen vom verwendeten Alkohol ab und können so gewählt werden, dass eine maximale Esterausbeute erzielt wird. Da die Veresterungsreaktionen reversible Gleichgewichtsreaktionen sind, können die Reaktionsbedingungen so gewählt werden, dass eine maximale Ausbeute des Esterproduktes erhalten wird. Solche Bedingungen lassen sich erreichen, indem ein Lösungsmittel ausgewählt wird, welches das Wasser, das bei einer typischen Veresterungsreaktion entsteht, durch Bildung eines Azeotrops mit Wasser entfernen kann. Derartige Lösungsmittel sind beispielhaft aromatische Kohlenwasserstoffe oder andere, die ein Azeotrop mit Wasser bilden können, zum Beispiel manche chlorierte Kohlenwasserstoffe wie Chloroform. Für die Bildung der niederen Ester von 5-ALA kann die Gleichgewichtsreaktion durch Verwendung eines großen Überschusses an Alkohol auf die Esterseite verschoben werden. Bei anderen Estern kann das Gleichgewicht durch Verwendung eines großen Überschusses der Säure zum Esterprodukt hin verschoben werden.
Veresterungsreaktionen sind Stand der Technik, beschrieben zum Beispiel von Saul Patai in „The chemistry of the carboxylic acids and esters", (Ch. 11, S. 505, Interscience 1969) und Houben-Weyl (Methoden der Organischen Chemie, Band E5 „Carbonsäuren und Carbonsäurederivate", S. 504, Georg-Thieme-Verlag 1985). Die Bildung von Aminosäurederivaten ist beschrieben in Band XI/2 der gleichen Reihe (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Band XI/2 „Stickstoffverbindungen", S. 269, Georg-Thieme-Verlag 1958).
Die Reaktion aus Schritt a) wird geeigneterweise in Gegenwart eines Katalysators ausgeführt, zum Beispiel einer anorganischen oder organischen Säure oder einem Säurebindemittel wie einer Base.
Die als Ausgangsmaterial genutzten Verbindungen sind aus der Literatur bekannt und in vielen Fällen kommerziell verfügbar oder können durch per se bekannte Methoden erhalten werden. ALA ist zum Beispiel erhältlich von Sigma oder von Photocure ASA, Oslo, Norwegen.
Wie weiter oben erwähnt, können die erfindungsgemäßen Verbindungen oder die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen auch in Form der pharmazeutisch verträglichen Salze vorliegen. Solche Salze sind vorzugsweise Additionsprodukte mit physiologisch akzeptablen organischen oder anorganischen Säuren. Geeignete Säuren sind zum Beispiel Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure und Ascorbinsäure. Hydrophobe Salze können auch in einfacher Weise zum Beispiel durch Präzipitation hergestellt werden. Geeignete Salze sind zum Beispiel Acetat-, Bromid-, Chlorid-, Citrat-, Hydrochlorid-, Maleat-, Mesylat-, Nitrat-, Phosphat-, Sulfat-, Tartrat-, Oleat-, Stearat-, Tosylat-, Calcium-, Meglumin-, Kalium- und Natriumsalze. Verfahren zur Salzdarstellung sind allgemein bekannt.
Wie bereits erwähnt, haben die erfindungsgemäßen Verbindungen oder die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen und ihre Salze wertvolle pharmakologische, insbesondere photosensibilisierende Eigenschaften für die Verwendung als photochemotherapeutische Mittel.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft folglich eine pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine wie oben beschriebene Verbindung oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon zusammen mit wenigstens einem pharmazeutischen Träger oder Exzipienten.
Ein weiterer Aspekt betrifft ebenso die Verwendung einer wie oben beschriebenen Verbindung oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon für die Herstellung eines therapeutischen Mittels zur Anwendung in der Photochemotherapie oder eines diagnostischen Mittels zur Anwendung in der Diagnose, und insbesondere für die Behandlung von Funktionsstörungen oder Abnormitäten äußerer oder innerer Körperoberflächen, die auf Photochemotherapie ansprechen.
Die Abnormitäten und Funktionsstörungen, die gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden können, schließen jegliche maligne, prä-maligne und nicht maligne Abnormitäten oder Funktionsstörungen ein, die auf Photochemotherapie ansprechen, etwa Tumore oder andere Wucherungen, Funktionsstörungen der Haut wie Psoriasis, aktinische Keratosen und Akne, Schürfwunden und andere Krankheiten oder Infektionen, zum Beispiel bakterielle, virale oder Pilzinfektionen, etwa Herpesinfektionen. Die Verbindung ist besonders geeignet zur Behandlung von Erkrankungen, Funktionsstörungen oder Abnormitäten, bei denen diskrete Läsionen entstehen, auf die die Zusammensetzungen direkt appliziert werden können (der Begriff Läsionen wird hier allgemein verstanden und umfasst Tumore und dergleichen.).
Die inneren und äußeren Körperoberflächen, die sich erfindungsgemäß behandeln lassen, umfassen die Haut und alle anderen epithelischen und serosalen Oberflächen, einschließ lich zum Beispiel Mukosa, die Beläge von Organen, wie zum Beispiel den respiratorischen, gastro-intestinalen und urogenitalen Trakt, sowie Drüsen mit Kanälen, die auf solchen Oberflächen enden (zum Beispiel Leber, Haarfollikel mit Talgdrüsen, Mammaldrüsen, Speicheldrüsen und Samenblasen). Zusätzlich zu Haut beinhalten solche Oberflächen die Auskleidung der Vagina, das Endometrium und das Urothelium. Ebenfalls können solche Oberflächen Kavitäten einschließen, die im Körper nach der Entfernung von erkranktem oder cancerogenem Gewebe entstehen, zum Beispiel Kavitäten im Gehirn nach der Entfernung von Tumoren wie Gliomen.
Beispielhaft umfassen Oberflächen also: (i) Haut und Bindehaut; (ii) die Mundschleimhaut, Rachen, Speiseröhre, Magen, Darm und Darmfortsatz, Rektum und Analkanal; (iii) Schleimhäute der Nasen, der Nebenhöhlen, Nasenrachen, Luftröhre, Bronchien und Bronchiolen; (iv) die Auskleidung von Harnleiter, Harnblase und Harnröhre; (v) die Auskleidung von Vagina, Gebärmutterhals und Gebärmutter; (vi) parietales und viszerales Brustfell; (vii) die Auskleidung von Bauchfell und Beckenhöhle und die Oberfläche der darin enthaltenen Organe; (viii) Hirnhaut und harte Hirnhaut; (ix) jegliche Tumore in festen Geweben, die durch photoaktivierendes Licht beispielsweise entweder direkt erreicht werden können, zum Zeitpunkt der Operation, oder über eine optische Faser, die durch eine Nadel eingeführt wird.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in üblicher Weise mit einem oder mehreren physiologisch verträglichen Trägern oder Exzipienten hergestellt werden, nach Verfahren, die Stand der Technik sind. Falls es angebracht ist, können gemäß eines bevorzugten Aspekts der Erfindung die Verbindungen oder erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sterilisiert werden, zum Beispiel durch γ-Strahlung, Autoklavierung oder Heißsterilisierung, vor oder nach der gegebenenfalls nötigen Zugabe von Träger oder Exzipienten, um sterile Formulierungen zu erhalten.
Die Zusammensetzungen können topisch, oral oder systemisch verabreicht werden. Zusammensetzungen für die Oberfläche sind bevorzugt und schließen Gele, Cremes, Wundsalben, Sprays, Lotionen, Salben, Sticks, Seifen, Pulver, Pessare, Aerosole, Tropfen, Lösungen und beliebige andere übliche pharmazeutische Darreichungsformen ein.
Salben, Gele und Cremes können beispielsweise hergestellt werden auf einer wässrigen oder öligen Basis unter Zugabe geeigneter Verdickungs- und/oder Geliermittel. Lotionen können auf wässriger oder öliger Basis hergestellt werden und werden im Allgemeinen auch ein oder mehrere Emulgier-, Dispergier-, Suspendier- und Verdickungsmittel oder Farbstoffe enthalten. Pulver können mit Hilfe beliebiger geeigneter Pulverbasen hergestellt werden. Tropfen und Lösungen können hergestellt werden auf wässriger oder nichtwässriger Grundlage, und auch ein oder mehrere Dispergier-, Solubilisier- oder Suspendiermittel umfassen. Aerosolsprays werden üblicherweise aus unter Druck stehenden Packungen erzeugt, mit Hilfe eines geeigneten Treibmittels.
Alternativ können die Zusammensetzungen in Formen dargeboten werden, die an die orale oder parenterale Verabreichung angepasst sind, zum Beispiel für intradermale, subkutane, intraperitoneale oder intravenöse Injektion. Alternative pharmazeutische Formen beinhalten daher nichtumhüllte oder umhüllte Tabletten, Kapseln, Suspensionen und Lösungen, die die aktive Komponente gegebenenfalls zusammen mit konventionellen Trägern und/oder Lösungsmitteln, zum Beispiel Maisstärke, Lactose, Saccharose, mikrokristalliner Zellulose, Magnesiumstearat, Polyvinylpyrrolidon, Zitronensäure, Weinsäure, Wasser, Wasser/Ethanol, Wasser/Glycerin, Wasser/Sorbitol, Wasser/Polyethylenglykol, Propylenglykol, Stearylalkohol, Carboxymethylzellulose oder fettigen Substanzen wie Hartfett, beziehungsweise geeigneten Mischungen daraus, enthalten.
Die Zusammensetzungen können zusätzlich Gleitmittel, Befeuchtungsmittel, Emulgatoren, Suspendiermittel, Konservierungsmittel, Süßstoffe, Geschmacksstoffe, Adsorptionsverstärker, wie die bereits erwähnten Oberflächenpenetriermittel, und dergleichen enthalten. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können mittels bekannter Verfahren so hergestellt werden, dass der aktive Bestandteil nach der Verabreichung an den Patienten schnell, gleichmäßig oder verzögert freigesetzt wird.
Solubilisierungs- und/oder Stabilisierungsmittel können ebenfalls verwendet werden, zum Beispiel α-, β- und γ-Cyclodextrine (CD) sowie HP-β-Cyclodextrin. Die Zusammensetzungen können in jeder geeigneten Dosierungsform vorliegen, zum Beispiel als Emulsion oder als Liposomen, Niosomen, Mikrokugeln, Nanopartikel oder dergleichen. Die erfindungsgemäße Verbindung kann dann an diese Formen absorbiert, in diese aufgenommen oder an diese gebunden werden.
Die Konzentration der hier beschriebenen Verbindungen in der Zusammensetzung ist abhängig von der Natur der Verbindung, der Zusammensetzung, der Art der Verabreichung, den Behandlungsbedingungen und dem Patienten und kann wahlweise variiert oder angepasst werden. Generell sind allerdings Konzentrationsbereiche von 0,01 bis 50%, beispielsweise 0,05 bis 20% oder 1 bis 10% (w/w), geeignet. Für therapeutische Anwendungen haben sich Konzentrationsbereiche von 0,1 bis 50%, etwa 0,2 bis 30% (w/w) als geeignet erwiesen. Niedrigere Dosen, etwa 0,01 bis 10% oder 0,02 bis 1% (w/w) können verwendet werden, wenn die Präparate stark lipophil sind.
Eine topische Applikation auf nichtzugängliche Stellen kann durch allgemein bekannte Techniken erreicht werden, zum Beispiel durch den Gebrauch von Kathetern oder anderen geeigneten Medikamentenzufuhrsystemen.
Nach der Verabreichung auf der Oberfläche wird der Bereich Licht ausgesetzt, um den photochemotherapeutischen Effekt zu erzielen. Der zeitliche Abstand nach der Verabreichung, zu dem die Bestrahlung mit Licht stattfindet, ist abhängig von der Art der Zusammensetzung, den Behandlungsbedingungen und der Art der Verabreichung. Das können allgemein 0,5 bis 48 h sein, zum Beispiel 1 bis 10 h. Die Strahlungsenergie wird im Allgemeinen zwischen 40 und 200 Joule/cm² liegen, zum Beispiel bei 100 Joule/cm².
Die Wellenlänge des zur Bestrahlung genutzten Lichts kann ausgewählt werden, um einen verbesserten photochemotherapeutischen Effekt zu erreichen. Bei der Verwendung von Porphyrinen in der Photochemotherapie werden diese üblicherweise mit Licht am Absorptionsmaximum des Porphyrins bestrahlt. So ist es beispielweise bei der Photochemotherapie von Hautkrebs mit ALA Stand der Technik, mit Wellenlängen im Bereich von 350 bis 640 nm, vorzugsweise 610 bis 635 nm, zu arbeiten. Allerdings kann durch Auswahl eines breiten Wellenlängenbereichs, der über den Bereich des Absorptionsmaximums von Porphyrin hinaus erweitert ist, der photosensibilisierende Effekt verstärkt werden. Ohne an die Theorie gebunden zu sein, wird vermutet, dass Pp und andere Porphyrine, wenn sie Licht in Wellenlängenbereichen jenseits ihres Absorptionsbereichs ausgesetzt werden, zu einer Anzahl von Photoprodukten abgebaut werden, insbesondere Photoprotoporphyrin (PPp). PPp ist ein Chlorin und hat einen erheblichen photosensibilisierenden Effekt; sein Absorptionsspektrum erstreckt sich im Vergleich zu Pp in den längerwelligen Bereich bis nahe 700 nm (Pp absorbiert nahezu kein Licht oberhalb von 650 nm). Deshalb wird durch die in der konventionellen Photochemotherapie verwendeten Wellenlängen PPp nicht angeregt und folglich der Vorteil eines zusätzlichen photosensibilisierenden Effekts nicht erzielt. Bestrahlung mit Lichtwellenlängen im Bereich von 500–700 nm hat sich als besonders effektiv erwiesen. Es ist insbesondere wichtig, die Wellenlängen von 630 und 690 nm einzuschließen.
Ein Verfahren der photochemotherapeutischen Behandlung von Funktionsstörungen oder Abnormitäten von externen oder internen Körperoberflächen umfasst das Auftragen einer oben beschriebenen Zusammensetzung auf die betroffenen Oberflächen, die Bestrahlung der Oberflächen mit Licht, bevorzugt mit Licht im Wellenlängenbereich von 300 bis 800 nm, zum Beispiel 500–700 nm.
Verfahren zur Bestrahlung unterschiedlicher Körperbereiche, etwa durch Lampen oder Laser, sind allgemein bekannt (siehe zum Beispiel Van den Bergh, Chemistry in Britain, Mai 1986, S. 430–439). Für unzugängliche Regionen kann das gewöhnlich mit Hilfe von optischen Fasern erreicht werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen oder die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen können mit anderen photosensibilisierenden Mitteln, zum Beispiel ALA oder Photofrin^®, oder mit anderen aktiven Komponenten gemischt und/oder angewandt werden, die den photochemotherapeutischen Effekt verstärken. Beispielsweise können Chelatbildner gezielt hinzugefügt werden, um die Akkumulation von Pp zu verstärken; die Chelatbildung von Eisen mit dem Chelatbildner verhindert das Eindringen von Eisen in Pp, wo es unter dem Einfluss des Enzyms Ferrochelatase zur Häm-Bildung kommen würde. Damit kommt es zu einem Anstieg des Pp-Gehaltes. Der photosensibilisierende Effekt wird ebenfalls verstärkt.
Chelatbildner aus Aminopolycarbonsäuren sind besonders geeignet für die Verwendung in diesem Zusammenhang, einschließlich aller derjenigen, die in der Literatur zur Metallentgiftung oder für die Chelatbildung von paramagnetischen Metallionen in Kontrastmitteln für die Kernspintomographie beschrieben werden. Besonders erwähnt seien EDTA, CDTA (Cyclohexandiamintetraessigsäure), DTPA, DOTA und allgemein bekannte Derivate/Analoga davon. EDTA ist bevorzugt. Um den Chelateffekt mit Eisen zu erreichen, können auch Desferrioxamin und andere Siderophore verwendet werden, beispielsweise im Zusammenwirken mit Chelatmitteln von Aminopolycarbonsäuren wie EDTA.
Der Chelatbildner wird üblicherweise in Konzentrationen von 0,05 bis 20%, etwa 0,1 bis 10% (w/w) verwendet.
Zusätzlich wurde gefunden, dass Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration und insbesondere Dialkylsulfoxide, wie Dimethylsulfoxid (DMSO), gut geeignet sind zur Verbesserung des photochemotherapeutischen Effektes. Das ist im Einzelnen beschrieben in der WO 95/07077.
Das Hilfsmittel für die Oberflächenpenetration kann jedes derjenigen sein, die in der pharmazeutischen Literatur beschrieben werden, zum Beispiel Chelatbildner (wie EDTA), Tenside (wie Natriumdodecylsulfat), Nicht-Tenside, Gallensalze (wie Natriumdeoxycholat) und Fettsäuren (wie Ölsäure). Beispiele für geeignete Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration sind HPE-101 (verfügbar von Hisamitsu), DMSO und andere Dialkylsulfoxide, insbesondere n-Decylmethylsulfoxid (NDMS), Dimethylsulfacetamid (DMFA), Dimethylformamid, Glykole, verschiedene Pyrrolidonderivate (Woodford et al., J. Toxicol. Cut & Ocular Toxicology, 1986, 5, S. 167–177), Azone^® (Stoughton et al., Drug Dpv Ind. Pharm. 1983, 9, S. 725–744), oder Mischungen davon.
Allerdings ist DMSO aufgrund seiner antihistaminischen und entzündungshemmenden Wirkung und seines stimulierenden Einflusses auf die Aktivität der Enzyme ALA-Synthase und ALA-Dehydrogenase (die Enzyme, welche jeweils ALA bilden beziehungsweise zu Porphobilinogen kondensieren), was die Bildung der aktiven Form Pp fördert, bevorzugt.
Das Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration wird üblicherweise in einem Konzentrationsbereich von 0,2 bis zu 50% (w/w), wie zum Beispiel etwa 10% (w/w), verwendet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen oder die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen können zusätzlich mit anderen Mitteln gemischt und/oder angewandt werden, um die Wirksamkeit der PDT zu verbessern. Weiter können, etwa bei der Tumorbehandlung, Angiogeneseinhibitoren (anti-angiogenetische Wirkstoffe), die sich als nützlich zur Tumorbehandlung erwiesen haben (O'Reilly et al., Nature Medicine, 1996, 2, S. 689–692, Yamamoto et al., Anticancer Research, 1994, 14, S. 1–4, und Brooks et al., J. Clin. Invest. 1995, 96, S. 1815–1822), zusammen mit erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in der PDT verwendet werden, um das vasculare System des Tumors weiter zu schädigen. Zu den Angiogeneseinhibitoren, die verwendet werden können, zählen TNP-470 (AGM-1470, ein synthetisches Analogon von Fu magillin, einem Pilzprodukt; Takeda Chemical Industries Ltd., Osaka, Japan), Angiostatin (Surgical Research Lab at Children's Hospital Medical Center of Harvard Medical School) und Integrin-α_vβ₃-Antagonisten (zum Beispiel monoklonale Antikörper gegen Integrin α_vβ₃, The Scripps Research Institute, La Jolla, CA).
Alternativ oder zusätzlich können immunotherapeutische Mittel (zum Beispiel Antikörper oder Effektoren wie Macrophagen-aktivierender-Faktor) oder chemotherapeutische Mittel verwendet werden, um die erfindungsgemäße PDT zu verbessern. Die Verabreichung dieser ergänzenden Mittel sollte in Abhängigkeit von Verlauf, Konzentration und Rezeptur gemäß der bekannten Verwendungsmethoden erfolgen. Diese zusätzlichen Mittel können abhängig von ihrer Funktion vor, nach oder während der PDT verabreicht werden. So können beispielsweise Angiogeneseinhibitoren 5 bis 10 Tage nach der PDT hinzugegeben werden, um ein erneutes Tumorwachstum zu verhindern.
Andere anticancerogene Mittel können gleichermaßen in Kombination mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung verwendet werden, entweder als Teil der Rezeptur oder als separate Behandlung, die simultan, separat oder sequentiell erfolgt.
Es wurde ebenfalls gefunden, dass Glukose die PDT unterstützt, wenn sie topisch oder systemisch angewandt wird. Ohne an diese Theorie gebunden zu sein, scheint es, dass die Verabreichung von Glukose zu einer Absenkung des pH-Wertes führt, was die hydrophoben Eigenschaften der Protoporphyrine, etwa ALA, so steigert, dass sie leichter in Zellen eindringen können. Wenn eine topische Anwendung erwogen wird, kann die Rezeptur, zum Beispiel eine Creme, geeigneterweise 0,01 bis 10% (w/w) Glukose enthalten.
Entsprechend der Behandlungsbedingungen und der Art der Zusammensetzung können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gemeinsam mit solch anderen optionalen Mitteln verabreicht werden, zum Beispiel in einer einzigen Zusammensetzung, oder aber sie können sequentiell oder einzeln verabreicht werden. Tatsächlich kann in vielen Fällen ein besonders vorteilhafter photochemotherapeutischer Effekt durch eine Vorbehandlung mit einem Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration in einem separaten Schritt vor Verabreichung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen erzielt werden.
Weiterhin kann in manchen Fällen eine Vorbehandlung mit einem Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration, gefolgt von der Verabreichung des photochemotherapeutischen Mittels zusammen mit einem Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration, sinnvoll sein. Wenn ein Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration für die Vorbehandlung benutzt wird, kann es in hohen Konzentrationen angewendet werden, zum Beispiel bis zu 100% (w/w). Wird solch ein vorbehandelnder Schritt ausgeführt, kann das photochemotherapeutische Mittel verteilt über mehrere Stunden nach der Vorbehandlung verabreicht werden, etwa in einem Intervall von 5 bis 60 min nach der Vorbehandlung.
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft also ein Produkt, das eine Verbindung wie beschrieben oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon umfasst, zusammen mit wenigstens einem Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration und gegebenenfalls einem oder mehreren Chelatbildnern, als ein Kombinationspräparat zur gleichzeitigen, separaten oder sequentiellen Verwendung bei der Behandlung von Funktionsstörungen oder Abnormitäten externer oder interner Körperoberflächen, die auf Photochemotherapie ansprechen.
Anders gesehen, offenbart dieser Aspekt der Erfindung auch ein Kit zur Verwendung in der Photochemotherapie von Funktionsstörungen oder Abnormitäten externer oder interner Körperoberflächen, umfassend:

a) einen ersten Behälter, der eine Verbindung wie beschrieben oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon enthält,
b) einen zweiten Behälter, der wenigstens ein Mittel zur Unterstützung der Oberflächenpenetration enthält; und gegebenenfalls
c) einen oder mehrere Chelatbildner, die entweder in dem ersten Behälter oder in einem dritten Behälter enthalten sind.

Wenn das Hilfsmittel zur Oberflächenpenetration in einem separaten vorbehandelnden Schritt angewandt wird, kann eine höhere Konzentration verwendet werden, beispielsweise bis zu 100% (w/w).
Es ist hilfreich, dass das Therapieverfahren mit den hier beschriebenen Verbindungen zwangsläufig Fluoreszenz der zu behandelnden Funktionsstörungen oder Abnormitäten bewirkt. Während die Intensität der Fluoreszenz zum Eliminieren anormaler Zellen genutzt werden kann, kann die Lokalisierung der Fluoreszenz zum Visualisieren von Größe, Ausdehnung und Zustand der Abnormität oder Funktionsstörung genutzt werden.
Die so bei der Untersuchung identifizierte oder bestätigte Abnormität oder Funktionsstörung kann dann mit alternativen therapeutischen Verfahren behandelt werden, etwa chirurgisch oder chemisch, mit dem erfindungsgemäßen Therapieverfahren durch fortgesetzten Aufbau von Fluoreszenz, oder durch weitere Applikation der erfindungsgemäßen Verbindungen auf die betreffende Stelle. Es ist hilfreich, dass Diagnosetechniken für die Visualisierung geringere Fluoreszenzwerte benötigen als die Therapie. So sind allgemein Konzentrationsbereiche von 0,2 bis 30% (w/w), zum Beispiel 1,5% (w/w), geeignet. Orte, Verfahren und Methoden der Anwendung wurden bereits vorher im Zusammenhang mit der Therapie beschrieben und lassen sich auf die Diagnose übertragen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen oder die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen können ebenso für diagnostische in-vitro-Techniken genutzt werden, etwa zur Untersuchungen von in Körperflüssigkeiten enthaltenen Zellen. Die höhere Fluoreszenz bei anormalem Gewebe kann gewöhnlich als Indikator für eine Abnormität oder Funktionsstörung dienen. Dieses Verfahren ist hochempfindlich und kann zur Früherkennung von Abnormitäten oder Funktionsstörungen dienen, bei Blasen- oder Lungenkarzinomen etwa durch Untersuchung der Epithelzellen in Urin- beziehungsweise Sputumproben. Weitere für die Diagnose geeignete Körperflüssigkeiten sind Blut, Sperma, Tränen, Rückenmarksflüssigkeit etc. Gewebeproben oder Präparate können ebenso untersucht werden, zum Beispiel Biopsiegewebe oder Knochenmarkproben. Die vorliegende Erfindung erstreckt sich also auf die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen oder ihrer Salze für die Diagnose, analog zu den erwähnten Methoden der Photochemotherapie, und auf Produkte und Kits zur Durchführung dieser Diagnose.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur in-vitro-Diagnose von Abnormitäten oder Funktionsstörungen durch Untersuchen einer Körperflüssigkeits- oder Gewebeprobe eines Patienten, das wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst:

i) Vermischen der Körperflüssigkeit oder des Gewebes mit einer oben beschriebenen Verbindung,
ii) die Lichtexposition dieser Mischung,
iii) die Bestimmung des Fluoreszenzwertes, und
iv) den Vergleich des Fluoreszenzwertes mit Kontrollwerten.

Die Erfindung wird nun in den folgenden nichtlimitierenden Beispielen unter Bezug auf Zeichnungen genauer beschrieben. Dabei zeigt
1 die zelluläre Porphyrinbildung, induziert durch ALA (gefüllte Kreise), 1-Methylpentyl-ALA-ester (leere Kreise), p-Isopropylbenzyl-ALA-ester (gefüllte kopfstehende Dreiecke) und p-Methylbenzyl-ALA-ester (leere kopfstehende Dreiecke);
2 die zelluläre Porphyrinbildung, induziert durch ALA (gefüllte Kreise), Benzyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke) und 2-Phenylethyl-ALA-ester (leere Dreiecke), die Balken zeigen die Standardabweichung;
3 die zelluläre Porphyrinbildung, induziert durch ALA (gefüllte Kreise), Hexyl-ALA-ester (leere Kreise), Cyclohexyl-ALA-ester (gefüllte kopfstehende Dreiecke) und 4-Methylpentyl-ALA-ester (leere kopfstehende Dreiecke), die Balken zeigen den Standardfehler;
4 die zelluläre Porphyrinbildung, induziert durch ALA (gefüllte Kreise), p-[Trifluormethyl]benzyl-ALA-ester (leere Kreise), p-[t-Butyl]benzyl-ALA-ester (gefüllte kopfstehende Dreiecke) und p-Nitrobenzyl-ALA-ester (leere kopfstehende Dreiecke);
5 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), 1-Methylpentyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke), 1-Ethylbutyl-ALA-ester (gefüllte kopfstehende Dreiecke) und 2-Methylpentyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
6 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (leere Quadrate), Cyclohexyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke), 2-Phenylethyl-ALA-ester (graue Quadrate) und 4-Methylpentyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
7 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (leere Quadrate) und p-Methylbenzyl-ALA-ester (graue Dreiecke), die Balken zeigen den Standardfehler;
8 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), p-[Isopropyl]benzyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke) und 4-Phenylbutyl-ALA-ester (graue kopfstehende Dreiecke), die Balken zeigen den Standardfehler;
9 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), p-Fluorbenzyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke) und p-Nitrobenzyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
10 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), p-[t-Butyl]benzyl-ALA-ester (graue Dreiecke) und p-[Trifluormethyl]benzyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
11 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate) und Benzyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
12 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von 1% Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate) und 3% 3,3-Dimethyl-1-butyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke), die Balken zeigen den Standardfehler;
13 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von 1% Hexyl-ALA-ester (leere Quadrate), 10% 2-Fluorbenzyl-ALA-ester (graue Dreiecke), 10% 2,3,4,5,6-Pentafluorbenzyl-ALA-ester (graue Rauten) und 10% 4-Chlorbenzyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
14 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (leere Dreiecke), 2-Methoxyethyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), 3-Nitrobenzyl-ALA-ester (graue Rauten) und 3,4-Dichlorbenzyl-ALA-ester (leere Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
15 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), 3,6-Dioxa-1-octyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke), 3-Fluorbenzyl-ALA-ester (leere Rauten) und 3,6,9-Trioxa-1-decyl-ALA-ester (graue Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler;
16 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von Hexyl-ALA-ester (gefüllte Quadrate), 3-Pyridinylmethyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke), 4-Diphenylmethyl-ALA-ester (gefüllte Rauten) und 4-Methoxybenzyl-ALA-ester (gefüllte Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler; und
17 die Hautfluoreszenz nach topischer Applikation von 1% Hexyl-ALA-ester (leere Quadrate), 3% 2-Methylbenzyl-ALA-ester (gefüllte Dreiecke), 3% Benzyl-5-[(1-acetyloxyethoxy)carbonyl]-ALA-ester (gefüllte Rauten) und 3% 3-Methylbenzyl-ALA-ester (leere Kreise), die Balken zeigen den Standardfehler.
Beispiel 1: Herstellung von 5-Amino-4-oxopentanoat-hydrochloridester
Allgemeines Verfahren I
Thionylchlorid (1,0 ml) wurde tropfenweise unter Rühren zu dem auf 0 °C (Badtemperatur) gekühlten Alkohol (6,0 ml oder 5 bis 6 g) hinzugefügt, gefolgt von 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) in einer Portion. Die Mischung wurde bei 70 bis 90 °C 1 bis 4 Stunden gerührt, bis eine klare Lösung erhalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde mittels DC überprüft [Silicagel 60 auf einer Aluminiumfolie, eluiert mit Aceton-MeOH (3:2)]. Die Mischung wurde auf Zimmertemperatur abgekühlt und unter Rühren zu Diethylether (50 ml) gegeben. Filtration lieferte den rohen Ester; überschüssiger Alkohol konnte aus dem Filtrat zurückgewonnen werden.
Der rohe Ester wurde mittels Flashchromatographie über eine Silicagel-60-Säule gereinigt (150–200 × 25 mm, eluiert mit Acetonitril (250 ml) und 5–10% MeOH in Acetonitril (500–1000 ml). Die produkthaltigen Fraktionen wurden evakuiert, der Rückstand wurde mit Ether gewaschen und bei 30–40 °C und 0,2 mm Hg getrocknet.
Die folgenden Ester wurden mit dieser Methode hergestellt:
Ethyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid (zum Vergleich)

aus Ethanol (6 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach zwei Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,0 g (85%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,19 (3H, t, J = 7,2 Hz), 2,54 (2H, t, J = 6,3 Hz), 2,83 (2H, t, J = 6,6 Hz), 3,96 (2H, br s), 4,05 (2H, q, J = 7,0 Hz), 8,52 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 14,0, 27,1, 34,2, 46,4, 60,0, 171,9, 202,4.

1-Methylpentyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 1] (zum Vergleich))

aus 2-Hexanol (6 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach etwa 4 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,0 g (66%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 0,87 (3H, t, J = 6,5 Hz), 1,15 (3H, d, J = 6,2 Hz), 1,25 (4H, m), 2,51 (2H, t, J = 6,5 Hz), 2,81 (2H, t, J = 6,6 Hz), 3,95 (2H, s), 4,78 (1H, m, J = 6,5 Hz), 8,47 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 13,6, 19,4, 21,6, 26,6, 27,0, 33,8, 34,4, 44,9, 69,6, 169,5, 200,1.

3-Hexyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 12] (zum Vergleich)

aus 3-Hexanol (6 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 100 °C. Die Reaktion war nach 2 Tagen beendet. Die Ausbeute betrug 0,87 g (58%) eines bernsteinfarbigen Öles. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 0,83 (3H, t, J = 7,4 Hz), 0,86 (3H, t, J = 7,2 Hz), 1,27 (2H, m, J = 7,7 Hz), 1,48 (4H, m, J = 7,5 Hz), 2,54 (2H, t, J = 6,3 Hz), 2,83 (2H, t, J = 6,0 Hz), 3,95 (2H, s), 4,73 (1H, m, J = 5,9 Hz), 8,55 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 9,3, 13,6, 17,8, 26,2, 26,8, 33,9, 34,8, 45,9, 73,7, 169,8, 200,1.

2-Methyl-1-pentyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 13] (zum Vergleich)

aus 2-Methyl-1-pentanol (6 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 3,5 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,43 g (95%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 0,85-0,90 (6H, m), 1,1-1,4 (4H, m), 1,74 (1H, m), 2,56 (2H, t, J = 6,7 Hz), 2,84 (2H, t, J = 6,6 Hz), 3,75-3,9 (2H, m), 3,95 (2H, br s), 8,52 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 13,9, 16,4, 19,1, 26,7, 31,3, 33,9, 34,5, 45,9, 67,9, 170,0, 200,1.

4-Methyl-1-pentyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 8] (zum Vergleich)

aus 4-Methyl-1-pentanol (6 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 2 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,32 g (87%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 0,87 (6H, d, J = 6,6 Hz), 1,15-1,25 (2H, m), 1,45-1,65 (3H, m), 2,55 (2H, t, J = 6,5 Hz), 2,83 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,96 (2H, br s), 3,99 (2H, t, J = 6,8 Hz), 8,53 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 22,0, 22,2, 25,6, 26,7, 26,8, 34,0, 45,9, 63,5, 169,9, 200,1.

3,3-Dimethyl-1-butyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 16] (zum Vergleich)

aus 3,3-Dimethyl-1-butanol (5,0 g; 49 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 4 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 0,91 g (60%), Mp 146–148 °. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 0,91 (9H, s), 1,51 (2H, t, J = 7,6 Hz), 2,53 (2H, t, J = 6,2 Hz), 2,83 (2H, t, J = 6,2 Hz), 3,96 (2H, br s), 4,07 (2H, t, J = 7,0 Hz), 8,54 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,0, 29,3, 29,34, 34,3, 46,4, 61,5, 171,9, 202,4.

Cyclohexyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 7] (zum Vergleich)

aus Cyclohexanol (6 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Thionylchlorid wurde bei Zimmertemperatur zugesetzt. Die Reaktion war nach 3 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,48 g (99%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,1-1,5 (6H, m), 1,5-1,9 (4H, m), 2,52 (2H, t, J = 6,3 Hz), 2,82 (2H, t, J = 6,3 Hz), 3,95 (2H, br s), 4,64 (1H, m), 8,52 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 22,8, 24,5, 27,1, 30,6, 33,9, 45,9, 71,2, 169,3, 200,1.

2-Phenylethyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 5]

aus 2-Phenylethanol (5,0 g; 41 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 3 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,43 g (88%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,50 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,82 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,89 (2H, t, J = 7,0 Hz), 3,95 (2H, br s), 4,23 (2H, t, J = 7,0 Hz), 7,1-7,4 (5H, m), 8,54 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 24,6, 28,0, 35,2, 47,4, 65,5, 127,2, 129,2, 129,7, 172,8, 203,3.

4-Phenyl-1-butyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 14] (zum Vergleich)

aus 4-Phenyl-1-butanol (5,0 g; 33 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 29 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,22 g (68%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,60 (4H, br s), 2,5-2,6 (4H, m), 2,84 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,97 (2H, br s), 4,0 (2H, m), 7,15-7,35 (5H, m), 8,56 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,0, 27,2, 27,6, 34,3, 34,6, 46,4, 63,8, 125,6, 128,2, 141,8, 171,9, 202,4.

2-Methoxyethyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 20] (zum Vergleich)

aus 2-Methoxyethanol (5,0 g; 66 mmol)) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 1 Stunde beendet. Die Ausbeute betrug 1,25 g (93%) eines gelblichen Öles. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,57 (2H, t, J = 6,2 Hz), 2,83 (2H, t, J = 6,2 Hz), 3,27 (3H, s), 3,54 (5H, br s), 3,95 (2H, br s), 4,12 (2H, br s), 8,52 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 58,0, 63,2, 69,6, 172,0, 202,5.

3,6-Dioxa-1-octyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 23] (zum Vergleich)

aus Diethylenglykolmonoethylether (5,0 g; 37 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 4 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 0,90 g (53%) eines hellbraunen Feststoffes. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,10 (3H, t, J = 7,0 Hz), 2,58 (2H, t, J = 6,0 Hz), 3,35-3,65 (8H, m), 3,96 (2H, br s), 4,13 (2H, t, J = 4,2 Hz), 8,52 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 15,0, 27,1, 34,3, 46,5, 63,4, 65,5, 68,1, 69,1, 69,8, 172,0, 202, 5.

3,6,9-Trioxa-1-decyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 25] (zum Vergleich)

aus Triethylenglykolmonoethylether (5,0 g; 30 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) bei 70 °C. Die Reaktion war nach 20 Stunden beendet. Die Ausbeute betrug 1,19 g (63%) bräunliches Öl. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,58 (2H, t, J = 6,2 Hz), 2,84 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,25 (3H, s), 3,4-3,65 (10H, m), 3,96 (2H, br s) 4,13 (2H, m), 8,49 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 58,0, 63,4, 68,1, 69,5, 69,6, 69,7, 71,2, 171,9, 202,5.

Allgemeines Verfahren II
Ein Gemisch des Alkohols (5,0 g) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol) wurde auf 90–100 °C erwärmt (wenn nötig bis 135 °C, um den Alkohol zu schmelzen), und 12 M Chlorwasserstoffsäure (0,1 ml) wurde hinzugefügt. Die Wärmezufuhr wurde fortgesetzt, bis eine klare Lösung erhalten wurde (bis zu 5–6 Tage). Die Weiterverarbeitung erfolgte wie im vorhergehenden Verfahren beschrieben.
Folgende Ester wurden mit dieser Methode hergestellt:
Benzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 4]

aus Benzylalkohol (50 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (10 g; 60 mmol). Nach 23 h bei 90 °C wurde der überschüssige Benzylalkohol bei 90 °C (Badtemperatur) und 0,33 mm Hg abdestilliert. Die Ausbeute betrug 8,1 g (53%) eines braunen Pulvers. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,63 (2H, t, J = 6,5 Hz), 2,87 (2H, t, J = 6,5 Hz), 3,98 (2H, br s), 5,11 (2H, s), 7,3-7,4 (5H, br s), 8,52 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 26,7, 33,8, 45,9, 64,8, 126,3, 126,4, 126,8, 134,4, 169,8, 200,1.

4-Nitrobenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 11]

aus 4-Nitrobenzylalkohol (5,0 g; 33 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 15 min bei 135 °C beendet. Die Ausbeute betrug 0,95 g (52%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,72 (2H, t, J = 5,8 Hz), 2,91 (2H, t, J = 6,2 Hz), 4,02 (2H, br s), 5,28 (2H, s), 7,67 (2H, d, J = 8,0 Hz), 8,25 (2H, d, J = 9,1 Hz), 8,58 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 64,4, 123,5, 128,3, 143,9, 146,9, 171,8, 202, 5.

4-Fluorbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 15]

aus 4-Fluorbenzylalkohol (5,0 g; 40 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 3 h bei 90 °C beendet. Die Ausbeute betrug 1,02 g (62%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,63 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,88 (2H, t, J = 6,6 Hz), 3,99 (2H, br s), 5,10 (2H, s), 7,22 (2H, t, J = 8,8 Hz), 7,45 (2H, d, J = 8,0 Hz), 8,57 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 64,9, 115,0, 115,4, 130,1, 130,2, 132,2, 132,3, 159,3, 164,2, 171,8, 202,4.

4-Methylbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 3]

aus 4-Methylbenzylalkohol (5,0 g; 41 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 2 Tagen beendet. Die Ausbeute betrug 0,84 g (52%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,30 (3H, s), 2,61 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,86 (2H, t, J = 6,2 Hz), 3,96 (2H, br s), 5,05 (2H, s), 7,1-7,3 (4H, m), 8,55 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 21,7, 28,1, 35,2, 47,4, 66,4, 128,9, 129,8, 133,9, 138,2, 172,8, 203,4.

4-Isopropylbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 2]

aus 4-Isopropylbenzylalkohol (5,0 ml) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 2 Tagen beendet. Die Ausbeute betrug 1,0 g (56%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,19 (6H, d, J = 6,6 Hz), 2,61 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,84 (1H, m), 2,88 (2H, t, J = 6,8 Hz), 3,98 (2H, br s), 5,06 (2H, s), 7,2-7,4 (4H, m), 8,56 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 23,7, 27,1, 33,1, 34,3, 46,4, 65,5, 126,2, 128,0, 133,3, 148,2, 171,8, 202,6.

4-t-Butylbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 10]

aus 4-t-Butylbenzylalkohol (5,0 g; 30 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 2 Tagen beendet. Die Ausbeute betrug 0,84 g (52%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,27 (9H, s), 2,61 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,87 (2H, t, J = 6,6 Hz), 3,98 (2H, br s), 5,06 (2H, s), 7,29 (2H, d, J = 8,4 Hz), 7,39 (2H, d, J = 8,4 Hz), 8,55 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 31,0, 34,16, 34,26, 46,4, 65,4, 125,0, 127,7, 133,0, 150,4, 171,8, 202,4.

4-(Trifluormethyl)benzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 9]

aus 4-(Trifluormethyl)benzylalkohol (4,9 g; 28 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 2 h beendet. Die Ausbeute betrug 1,24 g (64%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,69 (2H, t, J = 6,2 Hz), 2,92 (2H, t, J = 6,4 Hz), 4,00 (2H, br s), 5,23 (2H, s), 7,62 (2H, d, J = 8,2 Hz), 7,75 (2H, d, J = 8,2 Hz), 8,58 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,4, 46,5, 64,7, 121,4, 125,2, 125,3, 125,4, 126,9, 128,2, 140,9, 171,8, 202,5.

2-Fluorbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 17]

aus 2-Fluorbenzylalkohol (5,7 g; 45 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 27 h bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 0,64 g (44%), Mp 91–94 °C (Zers.). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,63 (2H, t, J = 6,0 Hz), 2,88 (2H, t, J = 6,0 Hz), 3,98 (2H, br s), 5,16 (2H, s), 7,2-7,6 (4H, m), 8,56 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,0, 34,3, 46,4, 59,7, 59,8, 115,1, 115,5, 122,7, 123,0, 124,5, 130,4, 130,6, 130,7, 130,8, 157,8, 162,7, 171,8, 202,4.

3-Fluorbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 24]

aus 3-Fluorbenzylalkohol (5,1 g; 40 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 20 h bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 1,04 g (72%), Mp 115–119 °C. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,67 (2H, t, J = 6,2 Hz), 2,90 (2H, t, J = 6,2 Hz), 4,00 (2H, d, J = 5,0 Hz), 5,14 (2H, s), 7,1-7,3 (3H, m), 7,4-7,5 (1H, m), 8,54 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 64,7, 114,1, 114,5, 114,9, 123,1, 123,6, 130,4, 130,5, 138,8, 139,0, 159,6, 164,5, 171,8, 202,5.

2,3,4,5,6-Pentafluorbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 18]

aus 2,3,4,5,6-Pentafluorbenzylalkohol (5,1 g; 26 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 6 Tagen bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 0,25 g (13%), Mp 146–148 °C. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,59 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,85 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,95 (2H, br s), 5,22 (2H, s), 8,51 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 26,2, 34,2, 46,5, 53,2, 109,9, 123,2, 134,5, 139,5, 142,7, 147,7, 171,6, 202,4.

4-Chlorbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 19]

aus 4-Chlorbenzylalkohol (5,0 g; 35 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 24 h bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 0,56 g (32%), Mp 127–129 °C. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,65 (2H, t, J = 5,8 Hz), 2,89 (2H, t, J = 6,0 Hz), 3,99 (2H, br s), 5,11 (2H, s), 7,44 (4H, s), 8,56 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 64,7, 128,4, 129,7, 132,6, 135,1, 171,8, 202,5.

3,4-Dichlorbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 22]

aus 3,4-Dichlorbenzylalkohol (5,0 g; 28 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 45 h bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 1,12 g (57%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,67 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,90 (2H, t, J = 6,4 Hz), 4,00 (2H, br s), 5,12 (2H, s), 7,2-7,5 (1H, m), 7,5-7,6 (2H, m), 8,50 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,7, 64,1, 129,8, 130,7, 137,3, 173,7, 202,8.

3-Nitrobenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 21]

aus 3-Nitrobenzylalkohol (5,0 g; 33 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 20 h bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 1,00 g (55%). ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,68 (2H, br s), 2,90 (2H, br s), 3,98 (2H, br s), 5,26 (2H, s), 7,6-7,9 (2H, m), 8,1-8,3 (2H, m), 8,47 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,5, 64,4, 122,3, 122,8, 130,1, 134,3, 138,4, 147,7, 171,8, 202,5.

2-Methylbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 29]

aus 2-Methylbenzylalkohol (5,0 g; 41 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 4 Tagen bei 100 °C beendet. Die Ausbeute betrug 0,72 g (44%), Mp 107–109 °C. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,29 (3H, s), 2,62 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,86 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,96 (2H, br s), 5,10 (2H, s), 7,2-7,4 (4H, m), 8,54 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 18,4, 27,0, 34,3, 46,4, 64,1, 123,1, 125,8, 128,2, 128,8, 130,0, 133, 8, 136, 5, 171, 8, 202, 5.

3-Methylbenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid [Verbindung 31]

aus 3-Methylbenzylalkohol (5,0 g; 40 mmol) und 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (1,0 g; 6,0 mmol). Die Reaktion war nach 2 Tagen bei 80 °C beendet. Die Ausbeute betrug 1,11 g (68%), Mp 96–98 °C. ¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,31 (3H, s), 2,62 (2H, t, J = 6,2 Hz), 2,87 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,97 (2H, br s), 5,06 (2H, s), 7,1-7,4 (4H, m), 8,55 (3H, br s). ¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 20,9, 27,1, 34,3, 46,4, 65,6, 124,9, 128,3, 128,4, 128,5, 135,9, 137,5, 171,9, 202,5.

Allgemeines Verfahren III
Der Benzylalkohol (5,0 mmol) wurde zu einer auf 0 °C (Badtemperatur) gekühlten Mischung von N,N'-Diisopropylcarbodiimid (0,63 g; 5,0 mmol) und Kupfer(I)chlorid (1 mg) zugetropft. Nach einer Stunde bei 0 °C wurde die Mischung 24 h bei Raumtemperatur gerührt. Die dunkelgrüne Mischung wurde in Pentan (3 ml) gelöst und durch Celite filtriert. Der Rückstand wurde mit wenig Pentan gewaschen und die vereinten Filtrate wurden evakuiert. Der Rückstand wurde in trockenem THF gelöst und N-t-BOC-5-amino-4-oxopentansäure (0,43 mmol) in trockenem Dichlormethan (10 ml) hinzugefügt. Nach fünftägigem Stehen bei Raumtemperatur wurde die Mischung filtriert und der Rückstand mit wenig Diethylether gewaschen. Der Rückstand wurde in Ethylacetat (20 ml) gelöst und mit einer Lösung von Chlorwasserstoff in Ethylacetat (2 ml) versetzt. Ein Niederschlag des Hydrochlorids fiel nach 4 Stunden bis 3 Tagen aus und wurde gereinigt wie weiter oben beschrieben.
N-t-BOC-5-amino-4-oxopentansäure
Triethylamin (13,9 ml; 10,1 g; 0,10 mol) wurde unter Rühren zu einer Mischung aus 5-Amino-4-oxopentansäurehydrochlorid (10,0 g; 59,7 mmol) und Di-t-butyldicarbonat (21,8 g; 0,10 mol) in trockenem N,N-Dimethylformamid (25 ml) zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde 6 h bei 50 °C und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wurde bei 35–40 °C (Badtemperatur) und 7-1 mm Hg abgezogen. Der Rückstand wurde mit eiskalter 10%iger Zitronensäure (50 ml) angesäuert und sofort mit Ethylacetat (6 × 15 ml) extrahiert. Die vereinten Extrakte wurden mit Wasser (2 × 5 ml) und gesättigter NaCl-Lösung (1 × 5 ml) gewaschen. Nach dem Trocknen (Na₂SO₄) über Nacht im Kühlschrank wurde die Mischung filtriert und evakuiert. Das rote Öl wurde mit Flashchromatographie über eine 50 × 60 mm Silicagel-Säule, eluiert mit Ethylacetat:Hexan (2:1), gereinigt. 50-ml-Fraktionen wurden gesammelt und ergaben 12,2 g (88%) eines viskosen gelben Öles, das sich teilweise bei der Lagerung im Kühlschrank verfestigte.
¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,39 (9H, s), 2,42 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,63 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,78 (2H, d, J = 5,8 Hz), 7,04 (1H, t, J = 5,6 Hz), 12,1 (1H, br s).
¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,4, 28,1, 38,6, 49,5, 78,1, 155,7, 173,6, 206,1.
4-Methoxybenzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid (Verbindung 28)
Hergestellt aus 4-Methoxybenzylalkohol (1,0 g; 7,2 mmol), N,N'-Diisopropylcarbodiimid (0,91 g; 7,2 mmol), CuCl (9 mg) und N-t-BOC-5-Amino-4-oxopentansäure (1,7 g; 7,2 mmol). Flashchromatographie über eine 175 × 25 mm Silicagel-60-Säule, eluiert mit Acetonitril (200 ml), 5% Methanol in Acetonitril (500 ml) und 10% Methanol in Acetonitril (750 ml) und Sammeln der 50-ml-Fraktionen ergaben 0,24 g (11%) Produkt, Mp 110–112 °C.
¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,58 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,83 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,75 (3H, s), 3,94 (2H, br s), 5,02 (2H, s), 6,93 (2H, d, J = 8,4 Hz), 7,31 (2H, d, J = 8,4 Hz), 8,48 (3H, br s).
¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,2, 46,4, 55,0, 65,4, 113,7, 127,9, 129,8, 159,1, 171,8, 202,5.
3-Pyridinylmethyl-5-amino-4-oxopentanoat-Dihydrochlorid (Verbindung 26)
Hergestellt aus 3-Pyridinylmethanol (0,55 g; 5,0 mmol) und 0,43 M N-t-BOC-5-amino-4-oxopentansäure in Dichlormethan (10 ml, 0,43 mmol). Das Abziehen des Lösungsmittels vom Filtrat ergab 1,0 g Rückstand, der in Ethylacetat gelöst wurde. Eine Lösung von Chlorwasserstoff in Ethylacetat (2 ml) wurde zu der bernsteinfarbigen Lösung hinzugefügt. Nach vierstündigem Stehen bei Raumtemperatur wurde der Rückstand filtriert und über Silicagel bei 30 °C und 0,01 mm Hg getrocknet. Das Ergebnis waren 0,63 g (68%) eines hygroskopischen Feststoffes.
¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,69 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,91 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,9-4,0 (2H, m), 5,35 (2H, s), 8,0-8,2 (1H, m), 8,54 (3H, br s), 8,5-8,7 (1H, m), 8,9-9,0 (2H, m).
¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,0, 34,3, 46,4, 61,9, 126,9, 140,8, 141,3, 144,4, 171,7, 202, 5.
4-Diphenylmethyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid (Verbindung 27)
Hergestellt aus 4-Diphenylmethanol (5,0 g; 40 mmol) und einer Lösung von N-t-BOC-5-Amino-4-oxopentansäure (10 ml, 4,3 mmol). Das rohe Hydrochlorid wurde mit Flashchromatographie über eine 190 × 25 mm Silicagel-60-Säule, eluiert mit Acetonitril (300 ml), 10% Methanol in Acetonitril (1000 ml) und 20% Methanol in Acetonitril (250 ml), gereinigt, und 50-ml-Fraktionen wurden gesammelt. Die Ausbeute betrug 0,39 g (16%), Mp 163–166 °C.
¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 2,65 (2H, t, J = 6,4 Hz), 2,88 (2H, t, J = 6,4 Hz), 3,98 (2H, br s), 5,16 (2H, s), 7,2-7,5 (5H, m), 7,6-7,8 (4H, m), 8,52 (3H, br s).
¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 27,1, 34,3, 46,4, 65,3, 126,6, 126,7, 127,5, 128,5, 128,9, 135,2, 139,6, 139,8, 171,9, 202,5.
Benzyl-5-{[1-(acetyloxy)ethoxy]carbonyl}amino-4-oxopentanoat (Verbindung 30)
Pyridin (0,32 ml; 0,32 g; 4,0 mmol) wurde) wurde zu einer gerührten Mischung aus Benzyl-5-amino-4-oxopentanoat-Hydrochlorid (0,52 g; 2,0 mmol) und 1-Chlorethylchlorformiat (0,29 g; 2,0 mmol) in trockenem Tetrahydrofuran (10 ml) zugetropft. Nach 2 h Rühren bei Raumtemperatur wurde die Mischung mit Wasser (1 × 2 ml) und gesättigter NaCl-Lösung (1 × 2 ml) gewaschen und getrocknet (MgSO₄). Filtrieren und Evakuieren ergaben 0,65 g bernsteinfarbiges Öl. Das Öl wurde in Eisessig (10 ml) gelöst und Quecksilber(II)acetat (0,64 g; 2,0 mmol) wurde hinzugefügt. Nach 3 Tagen Rühren bei Raumtemperatur wurde die überschüssige Essigsäure bei etwa 30 °C (Badtemperatur) und 8–10 mm Hg abgezogen. Der Rückstand wurde mit Diethylether (10 ml) verrührt und filtriert. Nach dem Waschen des Rückstandes mit mehr Ether (15 ml) wurden die vereinten Filtrate mit NaHCO₃ neutralisiert und mit gesättigter NaCl-Lösung (1 × 10 ml) gewaschen. Nach dem Trocknen (MgSO₄), Filtrieren und Evakuieren wurde das Rohprodukt durch Flashchromatographie über eine 190 × 25 mm Silicagel-60-Säule gereinigt, eluiert mit Ethylacetat:Hexan (2:1, 500 ml), und 25-ml-Fraktionen wurden gesammelt. Die Ausbeute betrug 0,43 g (61%) eines blassgelben Öles.
¹H-NMR (200 MHz; DMSO-d6): δ 1,41 (3H, d, J = 5,6 Hz), 2,00 (3H, s), 2,57 (2H, t, J = 6,0 Hz), 2,73 (2H, t, J = 6,0 Hz), 3,90 (2H, d, J = 6,0 Hz), 5,08 (2H, s), 6,68 (1H, q, J = 5,4 Hz), 7,36 (5H, s), 7,71 (1H, t, J = 5,8 Hz).
¹³C-NMR (50 MHz; DMSO-d6): δ 19,6, 20,6, 27,3, 33,7, 49,5, 65,5, 88,8, 127,8, 127,9, 128,4, 136,1, 154,2, 168,6, 172,0, 205,1.
Beispiel 2 – Messung der Porphyrinbildung in Zellkulturen in vitro
Verfahren
Die folgenden Verbindungen wurden im Vergleich mit ALA getestet:

1. 1-Methylpentyl-ALA-ester (zum Vergleich)
2. p-Isopropylbenzyl-ALA-ester (zum Vergleich)
3. p-Methylbenzyl-ALA-ester
4. Benzyl-ALA-ester
5. 2-Phenylethyl-ALA-ester
6. Hexyl-ALA-ester (zum Vergleich)
7. Cyclohexyl-ALA-ester (zum Vergleich)
8. 4-Methylpentyl-ALA-ester (zum Vergleich)
9. p-(Trifluormethyl)benzyl-ALA-ester
10. p-(t-Butyl)benzyl-ALA-ester
11. p-Nitrobenzyl-ALA-ester

Die Testverbindungen wurden in DMSO zu einer Konzentration von 100 mM (Stammlösung) gelöst. Passende Konzentrationen wurden durch Verdünnen der Stammlösung mit phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) oder Kulturmedium erhalten.
Zellkultivierung
WiDr-Zellen, eine abgeleitete Form eines primären Adenocarcinoms des rectosigmoiden Dickdarms, wurden in RPMI 1640-Medium (Gibco) kultiviert, das 10% fötales Kälberserum, 100 U/ml Penicillin, 100 μg/ml Streptomycin und 1% Glutamin enthielt. Die Zellen wurden zweimal pro Woche im Verhältnis 1:100 geteilt und bei 37 °C und 5% CO₂ in einer feuchten Umgebung gehalten.
Behandlungsbedingungen
5 × 10⁵ WiDr-Zellen in 2 ml des vorstehend beschriebenen RPMI-Mediums wurden in alle Wells einer 6-Well-Kulturplatte aus Kunststoff (Nunc) gegeben und verblieben für 48 h bei 37 °C und 5% CO₂ in einer feuchten Umgebung, um eine gute Haftung am Substrat zu erreichen. Die Zellen wurden dann zweimal mit RPMI 1640-Medium ohne Serum gewaschen und anschließend doppelt in Wells gegeben, die jeweils Testverbindungen in Konzentrationen von 0,001, 0,01, 0,1 und 1 mM in 2 ml frischem Kulturmedium enthielten. Die Zellen wurden bei 37 °C für 4 h bebrütet.
Messung des zellulären Porphyringehaltes
Nach der oben beschriebenen Behandlung wurden die Zellen zweimal mit PBS gewaschen und in eine Lösung von 1 M HClO₄ in 50% MeOH gegeben, wobei die Zellen mit Hilfe eines Costar-Zellschabers vom Substrat abgeschabt wurden. Die Zellbruchstücke wurden durch Zentrifugation entfernt. Der Porphyringehalt jeder Probe wurde fluorometrisch mit einem Spektrofluorometer (Perkin-Eimer LS50B) bestimmt (Anregung bei 407 nm, die Emission wurde bei 606 nm mit Hilfe eines Breitbandsperrfilters [530 nm] auf der Emissionsseite bestimmt). Die Fluoreszenz in jeder Probe wurde berechnet in Relation zum Proteingehalt in Kontrollzellen, der mit der Bradford-Methode gemessen worden war.
Ergebnisse
Die Ergebnisse sind in den 1 bis 4 für die Testverbindungen 1–3, 4 & 5, 6–8 beziehungsweise 9–11 abgebildet.
Aus 1 ist zu erkennen, dass steile Basis-Ansprechkurven sowohl für die p-Methylbenzyl- als auch die p-Isopropylbenzylester gefunden wurden. Diese Ester waren gleich effizient bei der Anregung der zellulären Porphyrinsynthese und etwa 200fach potenter als ALA. Die Kurve für den 1-Methylpentylester stieg langsam mit steigenden Esterkonzentrationen. Der 1-Methylpentylester war bei niedrigen Konzentrationen nur geringfügig besser als ALA bei der Anregung der Porphyrinbildung.
Aus 2 ist zu entnehmen, dass sowohl die Benzyl- als auch die 2-Phenylethylester deutlich effizienter als ALA bei der Anregung der zellulären Porphyrinsynthese waren. Tatsäch lich ist die Anregung der Porphyrinbildung durch 0,001 mM Benzylester gleich der durch 0,6 mM ALA. In ähnlicher Weise ist zu sehen, dass die Fluoreszenz nach der Zugabe von 0,001 mM 2-Phenylethylester mit der durch 0,4 mM ALA erzeugten korrespondiert.
3 zeigt, dass die Hexyl- und 4-Methylpentylester gleichermaßen effizient waren. Ebenfalls ist zu sehen, dass die Fähigkeit dieser Ester zur Anregung der zellulären Porphyrinbildung 100 mal größer war als die von ALA. Der Cyclohexylester war bei niedrigen Konzentrationen nur wenig effizienter als ALA in der Anregung der zellulären Porphyrinbildung. Bei höheren Konzentrationen war der Cyclohexylester weniger effizient als ALA.
In 4 ist zu sehen, dass die p-(Trifluormethyl)benzyl-, p-(t-Butyl)benzyl- und p-Nitrobenzylester etwa 200 mal besser in der Anregung der zellulären Porphyrinbildung waren als ALA.
Die Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden:

* relative Fähigkeit zur Anregung der Porphyrinbildung
# zum Vergleich

Beispiel 3 – Porphyrinbildung nach topischer Anwendung auf muriner Haut
Methoden
Die folgenden Verbindungen wurden im Vergleich zu ALA getestet (einschließlich der Verbindungen 1 bis 11, die in Beispiel 2 getestet wurden; # = zum Vergleich)

1. 1-Methylpentyl-ALA-ester #
2. p-Isopropyl-ALA-ester
3. p-Methylbenzyl-ALA-ester
4. Benzyl-ALA-ester
5. 2-Phenylethyl-ALA-ester
6. Hexyl-ALA-ester #
7. Cyclohexyl-ALA-ester #
8. 4-Methylpentyl-ALA-ester #
9. p-(Trifluormethyl)benzyl-ALA-ester
10. p-(t-Butyl)benzyl-ALA-ester
11. p-Nitrobenzyl-ALA-ester
12. 1-Ethylbutyl-ALA-ester #
13. 2-Methylpentyl-ALA-ester #
14. 4-Phenylbutyl-ALA-ester #
15. p-Fluorbenzyl-ALA-ester
16. 3,3'-Dimethyl-1-butyl-ALA-Ester #
17. 2-Fluorbenzyl-ALA-ester
18. 2,3,4,5,6-Pentafluorbenzyl-ALA-ester
19. 4-Chlorbenzyl-ALA-ester
20. 2-Methoxyethyl-ALA-ester #
21. 3-Nitrobenzyl-ALA-ester
22. 3,4-(Dichlor)benzyl-ALA-ester
23. 3,6-Dioxa-1-octyl-ALA-ester #
24. 3-Fluorbenzyl-ALA-ester
25. 3,6,9-Trioxa-1-decyl-ALA-ester #
26. 3-Pyridinylmethyl-ALA-ester
27. 4-Diphenylmethyl-ALA-ester
28. 4-Methoxybenzyl-ALA-ester
29. 2-Methylbenzyl-ALA-ester
30. Benzyl-5-[(1-acetyloxyethoxy)-carbonyl]aminolävulinat
31. 3-Methylbenzyl-ALA-Ester

Methoden
Die Testverbindungen wurden mit Unguentum Merck (eine Cremegrundlage, verfügbar von Merck, bestehend aus Siliziumdioxid, Paraffin liq., Vaseline, Album, Cetostearol, Polysorbat. 40, Glyzerinmonostearat, Miglycol^®812 (eine Mischung pflanzlicher Fettsäuren), Polypropylenglykol und gereinigtem Wasser) bis zur gewünschten Konzentration vermischt. Die Konzentrationen sind in % (w/w) angegeben, berechnet als Hydrochlorid. Die Formulierungen wurden am Tag vor dem Versuch hergestellt und bis zum Gebrauch im Kühlschrank gelagert. In den Studien wurden weibliche athymische Balb/c-Nacktmäuse mit einem Gewicht von etwa 22 g verwendet, die von der Abteilung für Labortiere des norwegischen Radium-Hospitals (Montebello, Oslo, Norwegen) bezogen wurden.
Pro Gruppe wurden 3 Mäuse verwendet. Jede Maus erhielt 0,05–0,1 g der Formulierung topisch auf die rechte Körperflanke appliziert, gleichmäßig verteilt und mit einem Verband (Opsite Flexigrid; Smith and Nephew Medical Ltd., Hull, England) abgedeckt. Das Faserpunktmessgerät bestand aus einem Bündel Glasfasern, verbunden mit einem Spektrofluorometer, das Anregungslicht bei 407 nm erzeugte. Das Anregungslicht, das etwa 0,1 bis 0,5 mm in die Haut eindringen kann, wurde über die Hälfte der Fasern zur Mäusehaut geleitet. Das resultierende Emissionsfluoreszenzspektrum (550–750 nm) wurde gebündelt und durch die übrigen Fasern zur Quantifizierung in einen Photomultiplier geleitet.
Nach der Applikation der Cremeformulierung wurde das Fluoreszenzspektrum des Porphyrins in der Haut mit der faseroptischen Methode zu verschiedenen Zeitintervallen nach der Anwendung gemessen.
Die Fluoreszenzintensität variierte von Experiment zu Experiment. Deshalb wurde 1% (w/w) Hexyl-5-aminolävulinat-HCl in jedes Experiment als interne Kontrolle einbezogen.
Ergebnisse
Die Ergebnisse sind in den 5 bis 17 für die folgenden Testverbindungen aufgeführt: 5 – Verbindungen 1, 6, 12 und 13; 6 – Verbindungen 5–8; 7 – Verbindungen 3 und 6; 8 – Verbindungen 2,6 und 14; 9 – Verbindungen 6, 11 und 15; 10 – Verbindungen 6, 9 und 10; 11 – Verbindungen 4 und 6; 12 – Verbindungen 6 und 16; 13 – Verbindungen 6, 17–19; 14 – Verbindungen 6, 20–22; 15 – Verbindungen 6, 23–25; 16 – Verbindungen 6, 26–28; 17 – Verbindungen 6, 29–31. Alle Verbindungen wurden als 1% (w/w) verwendet, außer in 12 und 17, wo 3,3'-Dimethyl-1-butyl-ALA-ester, 2-Methylbenzyl-ALA-ester, Benzyl-5-[(acetyloxyethoxy)-carbonyl]-ALA-ester und 3-Methylbenzyl-ALA-ester mit 3% (w/w), und in 13, wo 2-Fluorbenzyl-ALA-ester, 2,3,4,5,6-Pentafluorbenzyl-ALA-ester und 4-Chlorbenzyl-ALA-ester mit 10% (w/w) verwendet wurden.
In 5 ist zu sehen, dass Hexyl-, 1-Methylpentyl-, 1-Ethylbutyl- und 2-Methylpentylester allesamt Porphyrinbildung bewirkten. Weiterhin bewirkte der Hexylester die höchste Fluoreszenz, gefolgt von 2-Methylpentyl- und 1-Ethylbutylester. Der 1-Methylpentylester bewirkte mittlere Fluoreszenzwerte in dieser Studie.
6 zeigt, dass der Hexylester und der 4-Methylpentylester zu hohen Fluoreszenzwerten führten, während der Cyclohexyl- und der 2-Phenylethylester geringe Fluoreszenzwerte bewirkten.
7 zeigt, dass sowohl Hexyl- als auch p-Methylbenzyl-ALA-ester hohe und vergleichbare Fluoreszenzwerte erzeugten.
Es ist offensichtlich bei 8, dass p-Isopropylbenzyl-5-aminolävulinat mittlere Fluoreszenzwerte bewirkte, während 4-Phenylbutyl-5-aminolävulinat nur geringe Fluoreszenzwerte lieferte. In diesem Zusammenhang ist interessant, dass ein Analogon zu letzterer Substanz (das 2-Phenylethyl-5-aminolävulinat) ebenfalls relativ mäßige Fluoreszenzwerte hervorrief (6). Das zeigt, dass eine „Verlängerung" des Benzyl-5-aminolävulinates mit einer oder mehreren Methylengruppen (-CH₂-) zwischen dem Benzyl und ALA die Fähigkeit verringert, die Porphyrinbildung anzuregen.
9 zeigt, dass p-Nitrobenzyl- und Hexylester beide hohe Fluoreszenzwerte bewirkten. Etwas geringere Werte wurden mit p-Fluorbenzylester erhalten.
10 zeigt, dass eine starke Porphyrinbildung (wie durch die hohen Fluoreszenzwerte gezeigt wird) bei Hexyl- und p-(Trifluormethyl)benzylester auftrat. Mittlere Werte ergaben sich mit p-(t-Butyl)benzylester. Das ist möglicherweise auf die ziemlich sperrige Estergruppe zurückzuführen.
In 11 ist deutlich zu sehen, dass hohe Fluoreszenzwerte sowohl mit Hexyl- als auch mit Benzylester erhalten wurden.
Bei 12 ist zu sehen, dass für die 1%-Hexylester- und die 3%-ige Formulierung des 3,3'-Dimethyl-1-t-butylesters ähnliche Fluoreszenzwerte erhalten wurden. Also sind die beiden Ester etwa gleichermaßen wirksam bei der Anregung der Porphyrinbildung in der Haut.
13. zeigt, dass der 4-Chlorbenzylester hohe Fluoreszenzwerte ergab, während der 2,3,4,5,6-Pentafluorbenzylester und der 2-Fluorbenzylester mittlere bis hohe Aktivität zeigten.
Anhand der 14 und 15 ist zu erkennen, dass alle getesteten ALA-ester, anders als der Hexylester, mittlere Hautfluoreszenz nach topischer Applikation hervorriefen.
In 16 ist bemerkenswert, dass der Hexylester hohe Fluoreszenzwerte und der 3-Pyridinylmethyl- und der 4-Methoxybenzylester mittlere Fluoreszenz ergaben. Der 4-Diphenylmethylester erbrachte eine relativ geringe Fluoreszenz.
In 17 kann gesehen werden, dass der N-substituierte ALA-Benzylester mittlere bis hohe Fluoreszenz hervorrief und die anderen drei Ester hohe Fluoreszenzwerte lieferten.
Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Claims

Verbindung zur Verwendung in der Photochemotherapie oder Diagnose, wobei diese Verbindung die Formel I aufweist: R² ₂N-CH₂COCH₂-CH₂CO-OR¹ (I)(worin der Rest R¹ für eine C₁- oder C₂-Alkylgruppe, substituiert mit einer oder mehreren Arylgruppen steht; und die Reste R² unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe stehen), oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
Verbindung nach Anspruch 1, worin die Alkylgruppe des Rests R¹ mit der Arylgruppe endständig substituiert ist.
Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Alkylgruppe des Rests R¹ Methyl ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Arylgruppe mit einer oder mehreren Gruppen, ausgewählt unter Alkyl, Alkoxy, Fluor, Chlor, Nitro oder Trifluormethyl, substituiert ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Arylgruppe Phenyl, Diphenyl oder eine monocyclische 5- bis 7-gliedrige heteroaromatische Gruppe ist.
Verbindung nach Anspruch 5, worin die Arylgruppe Phenyl ist.
Verbindung nach Anspruch 5, worin die heteroaromatische Gruppe Pyridinyl ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin jeder Rest R² für ein Wasserstoffatom steht.
Verbindung der Formel I: R² ₂N-CH₂COCH₂-CH₂CO-OR¹ (I)(worin der Rest R¹ für eine aryl-substituierte C₁- oder C₂-Alkylgruppe steht, wobei die Arylgruppe substituiert ist; die Reste R² gleich oder verschieden sind und für ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte Alkylgruppe stehen; wobei die Substituenten ausgewählt sind unter Hydroxy, Alkoxy, Acyloxy, Alkoxycarbonyloxy, Amino, Aryl, Nitro, Oxo, Fluor, -SR³, -NR³ ₂ oder -PR³ ₂-Gruppen, und wobei die Alkylgruppe gegebenenfalls unterbrochen ist von einer oder mehreren -O-, -NR³-, -S- oder -PR³- Gruppen; und R³ für ein Wasserstoffatom oder eine C_1-6-Alkylgruppe steht), oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
Verbindung nach Anspruch 9, worin R¹ für eine C₁- oder C₂-Alkylgruppe steht, die substituiert ist mit einer nicht-heteroaromatischen Arylgruppe, wobei diese Arylgruppe substituiert ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, worin der Rest R¹ in der Arylgruppe mit einer oder mehreren Alkyl-, Alkoxy-, Fluor-, Chlor-, Nitro- oder Trifluormethyl-Gruppen substituiert ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 4 oder 11, worin die substituierende Alkylgruppe eine C_1-2-Alkylgruppe ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 4 oder 11, worin die substituierende Alkoxygruppe eine Methoxygruppe ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 9 oder 11 bis 13, worin die Arylgruppe Phenyl, Diphenyl oder eine monocyclische 5- bis 7-gliedrige heteroaromatische Gruppe ist.
Verbindung nach Anspruch 14, worin die Arylgruppe Phenyl ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, worin in Formel I jeder Rest R² für ein Wasserstoffatom steht.
Verbindung nach Anspruch 16, worin die Arylgruppe in Rest R¹ Phenyl und die Alkylgruppe Methyl ist.
Verbindung nach Anspruch 9, die ausgewählt ist unter p-Methylbenzyl-ALA-ester, p-Nitrobenzyl-ALA-ester, p-(Trifluormethyl)benzyl-ALA-ester, p-Fluorbenzyl-ALA-ester, 4-Chlorbenzyl-ALA-ester, 3-Methylbenzyl-ALA-ester, und 2-Methylbenzyl-ALA-ester.
Verbindung nach Anspruch 18 oder Benzyl-ALA-ester zur Verwendung in der Photochemotherapie oder Diagnose.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I nach einem der Ansprüche 9 bis 18, wobei das Verfahren wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst: a) die Reaktion einer Verbindung der Formel II: R² ₂N-CH₂COCH₂-CH₂CO-X (II)(worin X für eine Abgangsgruppe oder CO-X für eine Säureanhydridgruppe steht, und R² gemäß Anspruch 11 definiert ist), mit einer Verbindung der Formel III: R¹-OH (III)(worin R¹ gemäß Anspruch 11 definiert ist); und b) die Umwandlung einer Verbindung der Formel I in ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
Verfahren nach Anspruch 20, worin die Abgangsgruppe ausgewählt ist unter einer Hydroxylgruppe, einem Halogenatom und einer Alkoxygruppe.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 19 umfasst, oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon, zusammen mit wenigstens einem pharmazeutisch akzeptablen Träger oder Exzipienten.
Verwendung einer Verbindung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 19 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon, zur Herstellung eines therapeutischen Mittels zur Verwendung in der Photochemotherapie oder eines diagnostischen Mittels zur Verwendung in der Diagnose.
Verwendung nach Anspruch 23, wobei die Photochemotherapie oder Diagnose bei Funktionsstörungen oder Abnormalitäten externer oder interner Körperoberflächen durchgeführt wird, die auf Photochemotherapie ansprechen.
Produkt, das eine Verbindung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 19, oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon zusammen mit wenigstens einem Mittel zur Unterstützung der Oberflächenpenetration und gegebenenfalls mit einem oder mehreren Chelatbildnern als Kombinationspräparat zur simultanen, separaten oder sequentiellen Verwendung bei der Behandlung von Funktionsstörungen oder Abnormalitäten externer oder interner Körperoberflächen umfasst, die auf Photochemotherapie ansprechen.
Kit zur Verwendung in der Photochemotherapie von Funktionsstörungen oder Abnormalitäten externer oder interner Körperoberflächen, umfassend: a) einen ersten Behälter, der eine Verbindung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 19 oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon enthält, b) einen zweiten Behälter, der wenigstens ein Mittel zur Unterstützung der Oberflächenpenetration enthält; und gegebenenfalls c) einen oder mehrere Chelatbildner, die entweder in dem ersten Behälter oder in einem dritten Behälter enthalten sind.
Methode zur in-vitro-Diagnose von Abnormalitäten oder Funktionsstörungen durch die Untersuchung einer Körperflüssigkeitsprobe oder von Gewebe eines Patienten, die wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst: i) Vermischen der Körperflüssigkeit oder des Gewebes mit einer Verbindung gemäß der Definition in einem der Ansprüche 1 bis 19, ii) die Lichtexposition dieser Mischung, iii) die Bestimmung des Fluoreszenzwertes, und iv) den Vergleich des Fluoreszenzwertes mit Kontrollwerten.