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Kreuzverweis zu verwandten
Anmeldungen
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität zu der vorläufigen US
Patentanmeldung 60/209,929, eingereicht am 7. Juni 2000, der Inhalt
davon ist hier durch Bezugnahme eingeschlossen.
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der medizinischen Chemie
und sie betrifft neue Verbindungen und Arzneimittel davon, welche
Caspasen hemmen, die die Zell-Apoptose und die Entzündung vermitteln.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
und Arzneimittel zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung
von Krankheiten, die mit einer Caspasewirkung in Verbindung stehen.
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Fachlicher Hintergrund
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Apoptose
oder programmierter Zelltod ist ein Hauptmechanismus, durch welchen
Organismen unerwünschte
Zellen entfernen. Die Deregulierung von Apoptose, entweder eine übermäßige Apoptose
oder das Versagen, sie zu durchlaufen, steht mit einer Anzahl von
Krankheiten, wie Krebs, eine akute Entzündung und Autoimmunerkrankungen,
ischämische
Krankheiten und bestimmte neurodegenerative Störungen, in Verbindung (vgl.
im allgemeinen Science, 1998, 281, 1283–1312; Ellis et al., Am. Rev.
Cell. Biol., 1991, 7, 663).
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Caspasen
sind eine Familie von Cysteinproteaseenzymen, welche die maßgebenden
Vermittler bei den Signalwegen für
Apoptose und Zellzerlegung sind (Thornberry, Chem. Biol., 1998,
5, R97–R103).
Diese Signalwege verändern
sich abhängig
vom Zelltyp und dem Reiz, aber alle Apoptosewege scheinen an einem gemeinsamen
Effektor-Signalweg, welcher zur Proteolyse von Schlüsselproteinen
führt,
zusammenzulaufen. Caspasen sind sowohl in der Effektor-Phase des
Signalweges als auch stromaufwärts
bei dessen Einleitung einbezogen. Die stromaufwärts gerichteten Caspasen, welche
in der Einleitung von Ereignissen einbezogen sind, werden aktiviert
und aktivieren dann wieder andere Caspasen, welche in den späteren Phasen
von Apoptose einbezogen sind.
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Die
Caspase-1, die erste identifizierte Caspase, ist auch als Interleukin
umwandelndes Enzym oder "ICE" bekannt. Caspase-1
wandelt den Vorläufer
Interleukin-1β ("pIL-1β") zu der aktiven
pro-Entzündungsform durch
eine spezifische Spaltung von pIL-1β zwischen Asp-116 und Ala-117 um. Neben Caspase-1
gibt es auch elf andere bekannte menschliche Caspasen, wobei alle
spezifisch an Aspartylresten gespalten werden. Es wurde auch festgestellt,
dass sie zwingenden Anforderungen für mindestens vier Aminosäurereste
an der N-terminalen Seite der Spaltstelle entsprechen.
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Die
Caspasen wurden in drei Gruppen, abhängig von der Aminosäuresequenz,
die bevorzugt oder zuerst erkannt wurde, eingeteilt. Bei der Gruppe
von Caspasen, welche die Caspasen 1, 4 und 5 einschließt, wurde
gezeigt, dass sie hydrophobe aromatische Aminosäuren an der Stellung 4 an der
N-terminalen Seite der Spaltstelle bevorzugen. Eine andere Gruppe,
welche die Caspasen 2, 3 und 7 einschließt, besitzt Aspartylreste an
den beiden Stellungen 1 und 4 an der N-terminalen Seite der Spaltstelle und
vorzugsweise eine Sequenz von Asp-Glu-X-Asp. Eine dritte Gruppe,
welche die Caspasen 6, 8, 9 und 10 einschließt, toleriert viele Aminosäuren in
der ersten Erkennungssequenz, aber sie scheint Reste mit verzweigten
aliphatischen Seitenketten, wie Valin und Leucin, an der 4-Stellung
zu bevorzugen.
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Die
Caspasen wurden auch nach ihrer erkannten Funkton eingeteilt. Die
erste Untergruppe besteht aus den Caspasen-1 (ICE), 4 und 5. Bei
diesen Caspasen hat es sich erwiesen, dass sie bei der Prozessierung von
pro-Entzündungscytokin
eingeschlossen sind und deshalb eine wichtige Rolle bei der Entzündung spielen. Caspase-1,
das am meisten untersuchte Enzym dieser Klasse, aktiviert den IL-1β-Vorläufer durch
proteolytische Spaltung. Dieses Enzym spielt deshalb eine Schlüsselrolle
bei dem Ansprechen einer Entzündung.
Caspase-1 ist auch bei der Entwicklung des Interferon Gamma induzierenden
Faktors (IGIF oder IL-18) einbezogen, welcher die Erzeugung von
Interferon Gamma stimuliert, einer Schlüsselsubstanz für die Immunregulation,
welche die Antigendarstellung, die T-Zellaktivierung und die Zelladhäsion moduliert.
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Die übrigen Caspasen
bilden die zweite und dritte Untergruppe. Diese Enzyme sind von
zentraler Bedeutung bei den intrazellulären Signalwegen, welche zu
Apoptose führen.
Eine Untergruppe besteht aus den Enzymen, welche beim Einleiten
von Ereignissen auf dem apoptischen Weg, einschließlich dem
Umformen von Signalen aus der Plasmamembarn, einbezogen sind. Mitglieder
dieser Untergruppe schließen
die Caspasen-2, 8, 9 und 10 ein. Die andere Untergruppe, bestehend
aus den Effektor-Caspasen 3, 6 und 7, sind in den letzten stromabwärts gerichteten
Spaltungsereignissen einbezogen, welche die systematische Auflösung und den
Tod der Zelle durch Apoptose ergeben. Caspasen, welche in die stromaufwärts gerichtete
Signaltransduktion einbezogen sind, aktivieren die stromabwärts gerichteten
Caspasen, welche dann den DNA-Reparaturmechanismus unbrauchbar machen,
DNA zerstückeln,
das Zellzytoskelett abbrechen und schließlich die Zelle zerstückeln.
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Eine
vierte Aminosäuresequenz,
welche zuerst durch die Caspasen erkannt wurde, wurde für Enzymsubstrate
ermittelt. Talanian et al., J. Biol. Chem. 272, 9677–9682 (1997);
Thornberry et al., J. Biol. Chem. 272, 17907–17911 (1997). Die Kenntnis über die
vier Aminosäuresequenzen,
welche zuerst durch die Caspasen erkannt wurden, wurde zur Gestaltung
von Caspase-Inhibitoren
verwendet. Reversible Tetrapeptid-Inhibitoren wurden mit der Struktur
CH3CO-[P4]-[P3]-[P2]-CH(R)CH2CO2H hergestellt, wobei P2 bis P4 eine optimale
Aminosäureerkennungssequenz
darstellt und R ein Aldehyd, Nitril oder Keton, geeignet zur Bindung
an das Caspasecysteinsulfhydryl, ist. Rano und Thornberry, Chem.
Biol. 4, 149–155
(1997); Mjalli et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 3, 2689–2692 (1993);
Nicholson et al., Nature 376, 37–43 (1995). Irreversible Inhibitoren,
basierend auf der analogen Tetrapeptiderkennungssequenz, wurden
hergestellt, wobei R ein Acyloxymethylketon -COCH2OCOR' ist. R' ist durch eine gegebenenfalls
substituierte Phenylgruppe, wie 2,6-Dichlorbenzoyloxy, als Beispiel erläutert, und
wobei R für
COCH2X steht, wobei X eine Abgangsgruppe,
wie F oder Cl, ist. Thornberry et al., Biochemistry 33, 3934 (1994);
Dolle et al., J. Med. Chem. 37, 563–564 (1994).
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Der
Nutzen von Caspase-Inhibitoren, eine Reihe von Erkrankungen bei
Säugern
zu behandeln, welche mit einer Erhöhung der zellulären Apoptose
in Zusammenhang stehen, wurde unter Verwendung von peptidischen
Caspase-Inhibitoren gezeigt. In Nagetiermodellen wurde, zum Beispiel,
gezeigt, dass Caspase-Inhibitoren die Schwere eines Infarkts vermindern
und die kardiomyocyte Apoptose nach einem Myokardinfarkt inhibieren,
das Läsionsvolumen
und das neurologische Defizit, welches durch den Schlaganfall entsteht,
vermindern, die posttraumatische Apoptose und das neurologische
Defizit bei einer traumatischen Hirnschädigung vermindern, und dass
sie bei der Behandlung einer plötzlich
ausbrechenden Leberzerstörung wirksam sind
und das Überleben
nach einem endotoxischen Schock verbessern. Yaoita et al., Circulation,
97, 276 (1998): Endres et al., J. Cerebral Blood Flow and Metabolism,
18, 238 (1998); Cheng et al., J. Clin. Invest., 101, 1992 (1998);
Yakovlev et al., J. Neuroscience, 17, 7415 (1997); Rodriguez et
al., J. Exp. Med., 184, 2067 (1996); Grobmyer et al., Mol. Med.,
5, 585 (1999).
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Im
Allgemeinen sind die vorstehend beschriebenen peptidischen Inhibitoren
sehr stark wirkend gegen einige Caspaseenzyme. Jedoch diese Wirksamkeit
zeigte sich nicht immer in zellulären Modellen von Apoptose.
Außerdem
sind Peptidinhibitoren typischerweise durch unerwünschte pharmakologische
Eigenschaften, wie schlechte orale Absorption, schlechte Stabilität und einen
schnellen Metabolismus, gekennzeichnet. Plattner und Norbeck, in
Drug Discovery Technologies, Clark und Moos, Eds. (Ellis Horwood,
Chichester, England, 1990).
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Über das
Erkennen der Notwendigkeit zur Verbesserung der pharmakologischen
Eigenschaften der peptidischen Caspase-Inhibitoren, peptidomimetischen
und nicht natürlichen
Aminosäurepeptid-Inhibitoren wurde
berichtet.
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EP 618223 offenbart Peptide,
welche die Interleukin-1-beta-Freisetzung hemmen, der Formel:
wobei R ein Wasserstoffatom,
eine Amino- oder Hydroxyschutzgruppe oder gegebenenfalls eine im
Ring substituierte Benzyloxygruppe bedeutet, A
3 -CH
2-X
1-CO-Y
1; -CH
2-O-Y
2; oder -CH
2-S-Y
3 ist;
wobei X
1 für O oder S steht und Y
1Y
2 und Y
3 wie in der Beschreibung definiert sind.
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WO 97/22619 offenbart ICE-Inhibitoren,
welche eine piperazinische Säureeinheit
enthalten:
wobei R
1 CO
2H oder einen bioisosteren Ersatz von CO
2H bedeutet; R
2 ein
Wasserstoffatom, Alkyl, Aryl, Heteroaryl oder CH
2Y
bedeutet; R
3 ein Wasserstoffatom, R, COOR,
CON(R)
2, SO
2R, SO
2NHR, COCH
2OR; COCOR,
COCOOR oder COCON(R)
2 bedeutet; Y OR, SR
oder -OC=O(R) ist; und R ein Wassrestoffatom, ein aromatischer oder
Alkylrest ist.
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WO 9816502 offenbart ICE-Inhibitoren,
welche eine Prolineinheit enthalten:
wobei R
1 Alkyl
oder N(R
3)
2 bedeutet;
R
2 ein Wasserstoffatom oder OCH
2 Aryl
ist; und R
3 aus veschiedenen Resten ausgewählt ist.
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Dolle
et al. (J. Med. Chem. 37, 563 (1994)) beschreiben ICE-Inhibitoren,
welche eine Pipecolinsäureeinheit
enthalten:
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WO 95/3538 betrifft Verbindungen,
welche Inhibitoren des IL-1β-Umwandlungsenzyms
(ICE) sind, Zusammensetzungen, welche sie umfassen, und die Verwendung
davon gegen IL-1 vermittelte Erkrankungen.
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WO 98/11109 ist auf tricyclische
ICE/ced-3 Gruppe-Inhibitor-Verbindungen, Zusammensetzungen, welche
sie umfassen, und ihre Verwendung zur Behandlung von Entzündungs-,
Autoimmun- und neurodegenerativen Krankheiten und zur Vorbeugung
von ischämischen
Schädigungen
gerichtet.
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WO 95/33751 offenbart kondensierte
bicyclische Lactame als ICE-Enzym-Inhibitoren, Zusammensetzungen,
welche sie enthalten, und ihre Verwendung zur Behandlung von Entzündungs-
und auf dem Immunsystem basierenden Erkrankungen.
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Obwohl
eine Anzahl von Caspase-Inhibitoren beschrieben wurde, ist es nicht
klar, ob sie die geeigneten pharmakologischen Eigenschaften besitzen,
um therapeutisch nützlich
zu sein. Deshalb besteht ein weiterer Bedarf für Caspase-Inhibitoren mit kleinem
Molekül,
die wirksam und stabil sind und die Membran penetrieren, um eine
wirksame Hemmung von Apoptose in vivo bereitzustellen. Solche Verbindungen
würden
sehr nützlich
zur Behandlung der vorstehend erwähnten Krankheiten sein, wobei
Caspaseenzyme eine Rolle spielen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
wurde nun gefunden, dass erfindungsgemäße Verbindungen und Arzneimittel
davon wirksam als Inhibitoren von Caspasen und zelluläre Apoptose
sind. Diese Verbindungen haben die allgemeine Formel I:
wobei:
R
1 -CH
2Y ist, wobei Y für F steht;
R
2 CO
2H, CH
2CO
2H oder ein Ester oder Amid davon ist;
X
2-X
1 N=C, CH=C oder
C(=O)-N ist;
Ring C ein kondensierter unsubstituierter Benzolring
ist;
n für
0 oder 1 steht; und
jeder Methylenkohlenstoff im Ring A gegebenenfalls
und unabhängig
mit =O oder mit einem oder zwei von Halogen, C
1-4-Alkyl
oder C
1-4-Alkoxy substituiert ist.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
weisen wirksame Hemmungseigenschaften über einen Bereich von Caspasezielen
mit guter Wirkung bei zellulären
Modellen von Apoptose auf und sie sind nützlich zur Behandlung von Caspase
vermittelten, nachstehend beschriebenen, Krankheiten.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt neue Verbindungen und pharmazeutisch
verträgliche
Derivate davon bereit, die als Caspase-Inhibitoren nützlich sind.
Die Erfindung stellt auch die Verwendung der Verbindungen zur Herstellung
von Arzneimitteln zur Hemmung der Caspasewirkung und zur Behandlung
von durch Caspase vermittelten Krankheitszuständen in Säugern bereit. Diese Verbindungen
haben die allgemeine Formel I:
wobei:
R
1 -CH
2Y ist,
Y für F steht;
R
2 CO
2H oder ein Ester oder Amid davon ist;
X
2-X
1 N=C, CH=C oder
C(=O)-N ist;
Ring C ein kondensierter unsubstituierter Benzolring
ist;
n 0 oder 1 ist; und
jeder Methylenkohlenstoff im
Ring A gegebenenfalls und unabhängig
mit =O oder mit einem oder mehreren von Halogen, C
1-4-Alkyl
oder C
1-4-Alkoxy substituiert ist.
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Wenn
der R2-Rest in Form eines Esters oder Amids
vorliegt, erfahren die vorliegenden Verbindungen eine metabolische
Spaltung zu den entsprechenden Carbonsäuren, welche die wirksamen
Caspase-Inhibitoren sind. Da sie eine metabolische Spaltung erfahren,
ist die genaue Art des Esters- oder Amidrestes nicht entscheidend
für die
Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung. Die Ester in der Struktur
des R2-Restes sind aus Ester von R2 Carbonsäuren
ausgewählt,
welche aus C1-12-aliphatischen Resten ausgewählt sind,
welche aus C1-6-Alkyl oder C3-10-Cycloalkyl,
Aryl ausgewählt
sind, welche aus Phenyl, Aralkyl ausgewählt sind, welche aus Benzyl
oder Phenethyl, Heterocyclyl oder Heterocyclylalkyl ausgewählt sind,
wobei R2-Heterocyclylringe
ausgewählt
sind aus 5- bis 6-gliedrigen heterocyclischen Ringen mit ein oder
zwei Heteroatomen, ausgewählt
aus Piperidinyl, Piperazinyl oder Morpholinyl.
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Amide
von R2 Carbonsäuren können primäre, sekundäre oder tertiäre Amide
sein. Geeignete Substituenten an dem Amidstickstoff sind ein oder
mehrere Reste, die unabhängig
ausgewählt
sind aus den aliphatischen, Aryl-, Aralkyl-, Heterocyclyl- oder
Heterocyclylalkylresten, welche vorstehend für den R2 Esteralkohol beschrieben
sind.
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Verbindungen
der vorliegenden Erfindung, wobei R2 CO2H beziehungsweise γ-Ketosäuren oder δ-Ketosäuren bedeutet, können in
Lösung
als entweder die offene Form 1 oder die cyclisierte Hemiketalform
2 (y = 1 für γ-Ketosäuren, y
= 2 für δ-Ketosäuren) vorliegen.
Die Darstellung einer isomeren Form hier bedeutet den Einschluss
der anderen Form.
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Für Fachleute
im Fachgebiet wird es ebenfalls ersichtlich sein, dass bestimmte
Verbindungen der vorliegenden Erfindung in tautomeren Formen oder
in Hydratformen vorliegen können,
alle diese Formen der Verbindungen liegen im Schutzbereich der Erfindung.
Wenn es nicht anders angegeben ist, sind die hier beschriebenen
Strukturen auch so zu verstehen, dass alle stereochemischen Formen
der Struktur, d. h. die R- und S-Konfigurationen für jedes
asymmetrische Zentrum, eingeschlossen sind. Deshalb sind einzelne
stereochemische Isomere als auch enantiomere und diastereomere Gemische
der vorliegenden Verbindungen innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung.
Wenn es nicht anders angegeben ist, sind die hier beschriebenen
Strukturen auch so zu verstehen, dass Verbindungen, die sich nur
in dem Vorliegen von einem oder mehreren isotopisch angereicherten
Atomen unterscheiden, eingeschlossen sind. Zum Beispiel, Verbindungen
mit den vorliegenden Strukturen, abgesehen von dem Ersatz eines
Wasserstoffatoms durch ein Deuterium oder Tritium oder dem Ersatz
eines Kohlenstoffs durch einen mit 13C-
oder 14C-angereicherten Kohlenstoff liegen
im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
weisen Inhibitoreigenschaften über
den Bereich von Caspasezielen mit guter Wirksamkeit in zellulären Modellen
von Apoptose auf. Außerdem
wird erwartet, dass diese Verbindungen gute Zellpenetrationseigenschaften
und pharmakokinetische Eigenschaften haben und deshalb durch ihre
Wirksamkeit eine gute Wirkung gegen Krankheiten haben, wobei Caspasen
einbezogen sind.
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Ring
C ist ein kondensierter unsubstituierter Benzolring.
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Bevorzugte
erfindungsgemäße Verbindungen
sind Verbindungen der Formel I, welche die nachstehenden Merkmale
haben:
- (a) R1 ist -CH2Y, wobei Y für F steht;
- b) R2 ist CO2H
oder ein Ester davon;
- c) X2-X1 ist
N=C, CH=C oder C(=O)-N;
- d) Ring C ist ein Benzolring;
- e) n ist 0 oder 1.
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Typische
tricyclische Ringsysteme der Formel I schließen die in Tabelle 1 dargestellten
Ringsysteme ein. Die folgende Tabelle 2 zeigt bestimmte typische
Beispiele von Verbindungen der Formel I. Tabelle
1. Beispiele für
tricyclische Systeme der Formel I. wobei der Ring C ein benzokondensierter
Ring ist.
Tabelle
2. Beispiele für
Verbindungen der Formel I
Beispiel | R1 | R2 | Ring
C | n | X1 | X2 |
1 | CH2F | CO2H | Benzo | 0 | C | N |
2 | CH2F | CO2H | Benzo | 1 | C | N |
3 | CH2F | CO2H | Benzo | 0 | C | C-H |
4 | CH2F | CO2H | Benzo | 1 | C | C-H |
5 | CH2F | CO2H | Benzo | 1 | N | C=O |
6* | CH2F | CO2H | Pyrazino | 1 | N | C=O |
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
im allgemeinen nach Verfahren, welche Fachleuten im Fachgebiet für analoge
Verbindungen bekannt sind, hergestellt werden, wie es durch das
allgemeine nachstehende Schema I und durch die nachfolgenden Herstellungsbeispiele
veranschaulicht wird. Schema
I
- Reagenzien: (a) TFA oder KOH/MeOH; (b)
EDC/DMAP/HOBt; (c) Dess-Martin Periodinan; (d) TFA/DCM
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Das
tricyclische Ringsystem 1 wird im allgemeinen als ein Ester hergestellt
(vgl. die Schemata 2-4). Der
Ester 1 (R ist jeder geeignete organische Rest) wird zuerst unter
Verwendung einer Base oder, wenn der Ester eine t-Butylgruppe ist,
unter Verwendung von Trifluoressigsäure hydrolysiert. Die Säure 2 wird
dann mit dem Aminoalkohol 3 gekuppelt. Abhängig von der Art von R1 und R2 kann ein
Aminoketon anstelle des Aminoalkohols verwendet werden, wobei der
nachfolgende Oxidationsschritt vermieden wird. Im Falle von Fluormethylketonen,
wobei R1 CH2F ist,
kann der Aminoalkohol 3 gemäß dem Verfahren
von Revesz et al., Tetrahedron Lett., 1994, 35, 9693 erhalten werden.
Schließlich
wird die Hydroxylgruppe in Verbindung 4 oxidiert und die Verbindung
in geeigneter Weise gemäß der Art
von R2 behandelt. Wenn, zum Beispiel, das
Produkt I R2 benötigt, um eine Carbonsäure zu sein,
dann ist R2 in 3 vorzugsweise ein Ester
und der letzte Schritt in dem Schema ist eine Hydrolyse (in einer
anderen Ausführungsform,
wenn der Ester ein tert-Butylester ist, ist der letzte Schritt eine
Behandlung mit Trifluoressigsäure).
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Die
tricyclischen Ester 1 als Ausgangsverbindungen können, wie in den Schemata II,
III und IV für
1a beziehungsweise 1b und 1c dargestellt, wie nachstehend gezeigt,
hergestellt werden. Schema
II
- Einzelheiten: (a) NaNO2/HCl,
NaN3/AcONa; (b) SOCl2,
Lithiumanion von Lactam 7; (c) PPh3/Xylol.
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Die
tricyclischen Ester 1a, wobei X2-X1 N=C bedeutet, können, wie in Schema II dargestellt,
hergestellt werden. Die Aminosäure
5 als Ausgangsverbindung wird zuerst in das Diazoniumsalz umgewandelt
und dann mit Natriumazid in wässrigem
Natriumacetat behandelt, wobei die Azdosäure 6 erhalten wird. Die Azdosäure 6 wird
dann mit dem Lactam 7 durch Kondensation des Säurechlorids von 6 (in situ
durch Umsetzung von 6 mit Thionylchlorid hergestellt) mit dem Lithiumsalz
des Lactams 7 (hergestellt durch Umsetzung von LDA mit 7) gekuppelt,
wobei 8 erhalten wird. Die intramolekulare aza-Wittig-Reaktion von
8 unter Verwendung von Triphenylphosphin und Xylol unter Rückfluss
liefert die tricyclischen Ester 1a.
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Die
tricyclischen Ester 1b, wobei X
1 und X
2 beide Kohlenstoff bedeuten, können, wie
in Schema III dargestellt, hergestellt werden. Schema
III
- Einzelheiten: (a) NBS, Chloroform; (b)
SOCl2, Lithiumanion von Lactam 7; (c) P(OEt)3; (d) LHMDS, THF.
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Zuerst
wird die ortho-substituierte aromatische Säure 9 als Ausgangsmaterial
bromiert (NBS in Chloroform), wobei das Bromid 10 bereitgestellt
wird. Das Säurechlorid
von 10 (hergestellt durch Umsetzung von 10 mit Thionylchlorid) wird
dann mit dem Lithiumsalz des Lactams 7 (hergestellt durch Umsetzung
von LDA mit dem Lactam 7) umgesetzt, wobei 11 erhalten wird. Die
Umsetzung von 11 mit Triethylphosphit stellt 12 bereit, welches
eine intramolekulare Wittig-Homer-Reaktion in Gegenwart einer Base
in THF eingeht, wobei die tricyclischen Ester 1b erhalten werden. Schema
IV
- Reagenzien: (a) Diisopropylethylamin, Toluol.
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Die
tricyclischen Ester 1c, wobei X2-X1 C(=O)-N bedeutet, können durch Umsetzung von heterocyclischen
Ester des Typs 13 mit aromatischen Anhydriden 14, wie vorstehend
in Schema IV dargestellt, hergestellt werden.
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Die
heterocyclischen Ester 7 und 13 als Ausgangsstoffe, welche in den
Schemata II, III und IV verwendet werden, oder die Säuren oder
Derivate davon sind entweder im Handel erhältlich oder können unter
Verwendung von Standardverfahren hergestellt werden. Die heterocyclische
Säure 7
als Ausgangsstoff, wobei n für
0 steht, ist im Handel erhältlich
(Pyroglutaminsäure).
Außerdem
kann Pyroglutaminsäure
in der Stellung 4 unter Verwendung von elektrophilen Substanzen
nach Standardverfahren substituiert werden (J. Ezquerra et al.,
Tetrahedron, 1993, 49, 8665–8678;
J.D. Charrier et al, Tetrahedron Lett., 1998, 39, 2199–2202).
Der heterocyclische Ester 7 als Ausgangsstoff, wobei n für 1 steht,
kann nach den im nachstehenden experimentellen Teil beschriebenen
Verfahren hergestellt werden. Die heterocyclische Säure 7 als
Ausgangsstoff, wobei n für 2
steht, kann nach Standardverfahren hergestellt werden (Perrotti
et al., Ann. Chim. (Rom), 1966, 56, 1368). Die heterocyclischen
Ester 13 als Ausgangsstoffe, wobei n für 0 steht, können nach
Literaturverfahren hergestellt werden (M.R. Mish et al., J. Am.
Chem. Soc., 1997, 119, 35, 8379–8380);
und die heterocyclischen Ester 13 als Ausgangsstoffe, wobei n für 1 steht,
können
auch nach Literaturverfahren hergestellt werden (Y. Nakamura et
al., Chem. Lett., 1991, 11, 1953–1956).
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind so gestaltet, dass sie Caspasen hemmen. Deshalb können die
erfindungsgemäßen Verbindungen
auf ihre Fähigkeit
die Apoptose zu hemmen und auf die Freisetzung von IL-1β oder auf
die Caspaseaktivität
direkt geprüft
werden. Tests für
jede dieser Aktivitäten
sind im Fachgebiet bekannt und sie sind nachstehend im Versuchsteil
ausführlich
beschrieben.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, umfassend
eine Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat davon und einen pharmazeutisch verträglichen Träger.
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Wenn
pharmazeutisch verträgliche
Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen
in diesen Zusammensetzungen verwendet werden, stammen diese Salze
vorzugsweise von anorganischen oder organischen Säuren und
Basen. Als Salze von Säuren
sind die Folgenden eingeschlossen: Acetat, Adipat, Alginat, Aspartat,
Benzoat, Benzolsulfonat, Eisulfat, Butyrat, Citrat, Camphorat, Camphersulfonat,
Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat,
Fumarat, Glucoheptanoat, Glycerophosphat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat,
Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat,
Maleat, Methansulfonat, 2-Naphthalinsulfonat,
Nicotinat, Oxalat, Pamoat, Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat,
Picrat, Pivalat, Propionat, Succinat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat
und Undecanoat. Salze von Basen schließen Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze,
wie Natrium- und Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze, wie Calcium-
und Magnesiumsalze, Salze mit organischen Basen, wie Dicyclohexylaminsalze,
N-Methyl-D-glucamin und Salze mit Aminosäuren, wie Arginin, Lysin und
so weiter, ein.
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Ebenso
können
die basischen Stickstoff enthaltenden Reste mit solchen Substanzen
quaternisiert werden, wie niederen Alkylhalogeniden, wie Methyl-,
Ethyl-, Propyl- und Butylchlorid, Bromiden und Iodiden; Dialkylsulfaten,
wie Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfaten, langkettigen
Halogeniden, wie Decyl-, Lauryl-, Myristyl- und Stearylchloriden,
Bromiden und Iodiden, Aralkylhalogeniden, wie Benzyl- und Phenethylbromiden,
und anderen. Dabei werden in Wasser oder in Öl lösliche oder dispergierbare
Produkte erhalten.
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Ein "pharmazeutisch verträgliches
Derivat" bedeutet
jedes pharmazeutisch verträgliche
Salz, jeden Ester, jedes Salz eines Ester oder ein anderes Derivat
einer erfindungsgemäßen Verbindung,
welches bei der Verabreichung an einen Empfänger in der Lage ist, entweder
direkt oder indirekt eine erfindungsgemäße Verbindung oder einen aktiven
hemmenden Metaboliten oder einen Rest davon bereitzustellen. Besonders
bevorzugte Derivate oder Pro-Arzneimittel sind die Substanzen, welche
die biologische Verfügbarkeit
der erfindungsgemäßen Verbindungen
erhöhen,
wenn diese Verbindungen einem Patienten verabreicht werden (z. B. durch
das Ermöglichen
einer oral verabreichten Verbindung leichter in das Blut absorbiert
zu werden) oder welche die Abgabe der Stammverbindung an ein biologisches
Feld (z. B. das Gehirn oder das lymphatische System) bezogen auf
die Art der Stammverbindung erhöht.
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Pharmazeutisch
verträgliche
Träger,
welche in diesen Zusammensetzungen verwendet werden können, schließen Ionenaustauscher,
Tonerde, Aluminiumstearat, Lecithin, Serumproteine, wie menschliches
Serumalbumin, Puffersubstanzen, wie Phosphate, Glycin, Sorbinsäure, Kaliumsorbat,
partielle Glyceridgemische aus gesättigten pflanzlichen Fettsäuren, Wasser,
Salze oder Elektrolyte, wie Protaminsulfat, Dinatriumhydrogenphosphat,
Kaliumhydrogenphosphat, Natriumchlorid, Zinksalze, kolloidale Kieselsäure, Magnesiumtrisilikat,
Polyvinylpyrrolidon, auf Cellulose basierende Substanzen, Polyethylenglykol,
Natriumcarboxymethylcellulose, Polyacrylate, Wachse, Polyethylen-Polyoxypropylen-Blockpolymere,
Polyethylenglykol und Wollfett ein, sie sind aber nicht darauf eingeschränkt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
werden die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zur
pharmazeutischen Verabreichung an einen Säuger, vorzugsweise an Menschen,
formuliert.
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Die
erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen können
oral, parenteral, durch Inhalationsspray, topisch, rektal, nasal,
bukal, vaginal oder über
ein implantiertes Reservoir verabreicht werden. Der Ausdruck "parenteral", wie er hier verwendet
wird, schließt
subkutane, intravenöse,
intramuskuläre,
intraarticuläre,
intrasynoviale, intrasternale, intrathekale, intrahepatische, intraläsionale
und intracraniale Injektions- oder Infusionsverfahren ein. Vorzugsweise
werden die Zusammensetzungen oral oder intravenös verabreicht.
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Sterile
injizierbare Formen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können wässrige oder ölhaltige
Suspensionen sein. Diese Suspensionen können gemäß Verfahren, welche im Fachgebiet
bekannt sind, unter Verwendung von geeigneten Dispersions- oder
Netzmitteln und Suspensionsmitteln formuliert werden. Das sterile
injizierbare Präparat
kann auch eine sterile injizierbare Lösung oder Suspension in einem
nicht toxischen parenteral verträglichen
Verdünnungs-
oder Lösungsmittel,
zum Beispiel, eine Lösung
in 1,3-Butandiol, sein. Unter den verträglichen Trägern und Lösungsmitteln, welche angewendet
werden können,
sind Wasser, die Ringer Lösung
und eine isotonische Natriumchloridlösung. Außerdem werden sterile, beständige Öle üblicherweise
als Lösungsmittel
oder als Suspensionsmedium angewendet. Für diesen Zweck kann jedes milde,
beständige Öl, einschließlich synthetische
Mono- oder Diglyceride, verwendet werden. Fettsäuren, wie Ölsäure und die Glyceridderivate
davon, sind bei der Herstellung von injizierbaren Mitteln nützlich,
wie es auch natürliche
pharmazeutisch verträgliche Öle, wie
Olivenöl
oder Rizinusöl,
insbesondere die polyoxyethylierten Substanzen davon, sind. Diese Öllösungen oder
Suspensionen können
auch einen langkettigen Alkohol als Verdünnungsmittel oder ein Dispersionsmittel,
wie Carboxymethylcellulose oder ähnliche
Dispersionsmittel, welche üblicherweise
in der Formulierung von pharmazeutisch verträglichen Dosierungsformen verwendet werden,
einschließlich
Emulsionen und Suspensionen, enthalten. Andere üblicherweise verwendete oberflächenaktive
Mittel, wie Tweens, Spans, und andere Emulsionsmittel oder die biologische
Verfügbarkeit
verstärkende
Mittel, welche üblicherweise bei
der Herstellung von pharmazeutisch verträglichen festen, flüssigen oder
anderen Dosierungsformen verwendet werden, können auch für die Zwecke der Formulierung
verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
in jeder oral verträglichen
Dosierungsform, einschließlich,
aber nicht darauf eingeschränkt,
Kapseln, Tabletten, wässrigen
Suspensionen oder Lösungen,
oral verabreicht werden. Bei Tabletten zur oralen Verwendung schließen Träger, welche üblicherweise
verwendet werden, Lactose und Maisstärke ein. Gleitmittel, wie Magnesiumstearat,
werden typischerweise auch zugegeben. Zur oralen Verabreichung in
Form einer Kapsel schließen
nützliche
Verdünnungsmittel
Lactose und getrocknete Maisstärke
ein. Wenn wässrige
Suspensionen zur oralen Verwendung erforderlich sind, wird der Wirkstoff mit
Emulsions- und Suspensionsmitteln kombiniert. Falls erwünscht, können auch
bestimmte Süßstoffe,
Geschmacksstoffe oder Färbemittel
zugegeben werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
können
die erfindungsgemäßen Arzneimittel
in Form von Suppositorien zur rektalen Verabreichung verabreicht
werden. Diese können
durch Mischen des Mittels mit einem geeigneten nicht reizenden Exzipienten
hergestellt werden, welcher bei Raumtemperatur fest ist, aber bei
rektaler Temperatur flüssig
wird und deshalb im Rektum schmilzt, wobei das Arzneimittel freigesetzt
wird. Diese Materialien schließen
Kakaobutter, Bienenwachs und Polyethylenglykole ein.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
auch topisch verabreicht werden, insbesondere wenn das Ziel der
Behandlung Bereiche oder Organe einschließt, welche leicht durch topische
Anwendung zugänglich
sind, wobei Erkrankungen des Auges, der Haut oder des tieferen Darmtrakts
eingeschlossen sind. Geeignete topische Formulierungen werden leicht
für jeden
dieser Bereiche oder Organe hergestellt.
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Die
topische Anwendung für
den unteren Darmtrakt kann mit einer rektalen Suppositorienformulierung (vgl.
vorstehend) oder mit einer geeigneten Klistierformulierung ausgeführt werden.
Topische-transdermale Pflaster können
auch verwendet werden.
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Für topische
Anwendungen können
die Arzneimittel zu einer geeigneten Salbe, enthaltend den Wirkstoff,
suspendiert oder gelöst
in einem oder mehreren Trägern,
formuliert werden. Träger
zur topischen Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen schließen, sind
aber nicht darauf eingeschränkt,
Mineralöl, flüssige Vaseline,
weiße
Vaseline, Propylenglykol, Polyoxyethylen, Polyoxypropylen, emulgierendes
Wachs und Wasser ein. In einer anderen Ausführungsform können die
Arzneimittel zu einer geeigneten Lotion oder einer Creme formuliert
werden, welche die Wirkstoffe suspendiert oder gelöst in einem
oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Trägern enthält. Geeignete Träger schließen Mineralöl, Sorbitanmonostearat,
Polysorbat 60, Wachs aus Cetylestern, Cetylarylalkohol, 2-Octyldodecanol,
Benzylalkohol und Wasser ein, sie sind aber nicht darauf eingeschränkt.
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Zur
Verwendung bei Augenkrankheiten können die Arzneimittel als mikronisierte
Suspensionen in isotonischer, pH-eingestellter steriler Salzlösung oder
vorzugsweise als Lösungen
in isotonischer, pH-eingestellter steriler Salzlösung entweder mit oder ohne
Konservierungsmittel, wie Benzylalkoniumchlorid, formuliert werden.
In einer anderen Ausführungsform
zur Verwendung bei Augenkrankheiten können die Arzneimittel zu einer
Salbe, wie Vaseline, formuliert werden.
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Die
erfindungsgemäßen Arzneimittel
können
auch durch ein Nasenaerosol oder durch Inhalation verabreicht werden.
Diese Zusammensetzungen werden gemäß im Fachgebiet der pharmazeutischen
Formulierung gut bekannten Verfahren hergestellt und sie können als
Lösungen
in Salzlösung
unter Verwendung von Benzylalkohol oder anderen geeigneten Konservierungsmitteln,
Absorptionsförderern
zur Erhöhung
der biologischen Verfügbarkeit,
Fluorkohlenstoffen und/oder üblichen
Lösungsvermittlern
und Dispersionsmitteln hergestellt werden.
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Die
vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen sind besonders nützlich für therapeutische
Anwendungen in Bezug auf eine IL-1 vermittelte Erkrankung, eine
Apoptose vermittelte Erkrankung, eine Entzündungserkrankung, eine Autoimmunerkrankung,
eine destruktive Knochenerkrankung, eine proliferative Störung, eine
infektiöse
Erkrankung, eine degenerative Erkrankung, eine mit dem Zelltod verbundene
Erkrankung, eine Erkrankung, die mit einer übermäßigen Alkoholaufnahme über die
Nahrung einhergeht und eine Virus-vermittelte Erkrankung. Solche
Krankheiten schließen
Uveitis, entzündliche
Peritonitis, Osteoarthritis, Pancreatitis, Asthma, Schocklunge,
Glomerulonephritis, rheumatoide Arthritis, systemischen Lupus erythematodes,
Skleroderm, chronische Thyroiditis, Morbus Basedow, autoimmune Gastritis,
Diabetes, autoimmune hämolytische
Anämie,
autoimmune Neutropenie, Thrombocytopenie, chronische aktive Hepatitis,
Myasthenia gravis, entzündliche Darmerkrankung,
Morbus Crohn, Psoriasis, atopische Dermatitis, Narbenbildung, Transplantat-Wirt-Reaktion, Organtransplantatabstoßung, Osteoporose,
Leukämie
und damit verbundene Störungen,
myelodysplastisches Syndrom, mit multiplem Myelom verbundene Knochenerkrankung,
akute myelogene Leukämie,
chronische myelogene Leukämie,
metastatisches Melanom, Kaposi-Sarkom, multiples Myelom, haemorrhagischen
Schock, Sepsis, septischen Schock, Verbrennungen, Shigellose, Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit,
Chorea Huntington, Kennedy-Syndrom, Prion-Krankheit, cerebrale Ischämie, Epilepsie, myokaridale
Ischämie,
akutes und chronisches Herzleiden, myokardialen Infarkt, dekompensierte
Herzinsuffizienz, Atherosklerose, Bypass-Transplantation der Herzkranzgefäße, spinale
Muskelatrophie, amyotrophe Lateralsklerose, Multiple Sklerose, mit
HIV verbundene Encephalitis, Alterung, Alopecia, neurologische Schädigung aufgrund
eines Schlaganfalls, Colitis ulcerosa, traumatische Gehirnverletzung,
Rückenmarksverletzung, Hepatitis
B, Hepatitis-C,
Hepatitis-G, Gelbfieber, Dengue-Fieber oder Japanische Encephalitis,
verschiedene Formen von Lebererkrankung, Nierenerkrankung, polyaptische
Nierenerkrankung, mit H. pylori verbundene Magen- und Zwölffingerdarmgeschwürerkrankung,
HIV-Infektion, Tuberkulose, Meningitis ein. Die Verbindungen und
Zusammensetzungen sind auch für
die Behandlung von Komplikationen, die mit der Bypass-Transplantation
der Herzkranzgefäße in Zusammenhang
stehen und als eine Komponente zur Immuntherapie für die Behandlung
verschiedener Formen von Krebs nützlich.
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Die
Menge der in den vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen vorliegenden
Verbindungen sollte genügen,
eine feststellbare Abnahme bei der Schwere der Erkrankung oder bei
der Caspase-Aktivität und/oder
Zellapoptose zu bewirken, wie sie durch die in den Beispielen beschriebenen
Prüfungen
bestimmt wurde.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind auch bei Verfahren zum Konservieren von Zellen nützlich, welche
für eine
Organtransplantation oder zum Konservieren von Blutprodukten benötigt werden
können. Ähnliche
Verwendungen für
Caspase-Inhibitoren wurden beschrieben (Schierle et al., Nature
Medicine, 1999, 5, 97). Das Verfahren schließt die Behandlung der Zellen
oder von Gewebe zum Konservieren mit einer Lösung, umfassend den Caspase-Inhibitor,
ein. Die Menge von benötigtem
Caspase-Inhibitor hängt
von der Wirksamkeit des Inhibitors für den gegebenen Zelltyp und
von der Länge
der Zeit ab, welche erforderlich ist, die Zellen vor dem apoptotischen
Zelltod zu konservieren.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
können
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
außerdem
ein anderes therapeutisches Mittel umfassen. Solche Mittel schließen thrombolytische
Mittel, wie einem Gewebeplasminogen-Aktivator und Streptokinase,
ein, sie sind aber nicht darauf eingeschränkt. Wenn ein zweites Mittel
verwendet wird, kann das zweite Mittel entweder als eine getrennte
Dosierungsform oder als ein Teil einer einzigen Dosierungsform mit
den erfindungsgemäßen Verbindungen
oder Zusammensetzungen verabreicht werden.
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Es
sollte auch selbstverständlich
sein, dass eine bestimmte Dosierungs- und Behandlungsweise für jeden
einzelnen Patienten von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der
Aktivität
der bestimmten angewendeten Verbindung, dem Alter, dem Körpergewicht,
dem allgemeinen Gesundheitszustand, dem Geschlecht, der Ernährung, der
Zeit der Verabreichung, der Geschwindigkeit der Ausscheidung, der
Arzneimittelkombination und der Beurteilung des behandelnden Arztes
und der Schwere der behandelten besonderen Erkrankung abhängt. Die
Menge der Wirkstoffe hängt
auch von der einzelnen Verbindung und von dem anderen therapeutischen
Mittel, falls es in der Zusammensetzung vorliegt, ab.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
stellt die Erfindung die Verwendung einer vorstehend beschriebenen
pharmazeutisch verträglichen
Zusammensetzung zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines
Säugers
bereit, welcher an einer der vorstehend erwähnten Krankheiten leidet. Bei
dieser Ausführungsform,
wenn dem Patienten auch ein anderes therapeutisches Mittel oder
ein Caspase-Inhibitor verabreicht wird, kann es zusammen mit der
erfindungsgemäßen Erfindung
in einer einzigen Dosierungsform oder als eine getrennte Dosierungsform
gegeben werden. Wenn es als eine getrennte Dosierungsform verabreicht
wird, kann der andere Caspase-Inhibitor oder das andere Mittel vor,
zur gleichen Zeit oder nach der Verabreichung einer pharmazeutisch
verträglichen
Zusammensetzung, umfassend eine erfindungsgemäße Verbindung, verabreicht
werden.
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Zum
genaueren Verständnis
der vorliegenden Erfindung werden die nachstehenden präparativen
Beispiele und Versuchsbeispiele beschrieben. Diese Beispiele dienen
nur dem Zweck der Veranschaulichung und sie sollen in keiner Weise
als Einschränkung
des Schutzbereichs der Erfindung aufgefasst werden.
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Experimenteller Teil
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Bei
den nachstehenden Beispielen sind 19F NMR 1H entkuppelt und alle Peaks sind Singletts,
wenn es nicht anders angegeben ist.
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Beispiel 1
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[3S/R(1S)]-3-(2,3-Dihydro-1H-9-oxo-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carboxamido)-5-fluor-4-oxo- pentansäure
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Verfahren A:
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(S)-1-(2-Azidobenzoyl)-5-oxo-pyrrolidin-2-carbonsäure-tert-butylester
-
Eine
gerührte
Lösung
von (2S)-5-Oxo-prolin-tert-butylester (T. Kolasa und M.J. Miller,
J. Org. Chem., 1990, 55, 1711–1721)
(1,13 g, 6,13 mMol) in wasserfreiem THF (15 ml) wurde bei –78°C mit LDA
(9,19 mMol) behandelt und die Umsetzung wurde 15 Minuten gerührt. Eine
Lösung
von 2-Azidobenzoylchlorid (T. Okawa, T. Sugimori, S. Eguchi und
A. Kakehi, Heterocycles, 1998, 47, 1, 375–382) (6,13 mMol) in wasserfreiem
THF (5 ml) wurde dann tropfenweise zugegeben und das Reaktionsgemisch
1 Stunde bei –78°C gerührt bevor
es mit einer gesättigten
wässrigen
NH4Cl-Lösung
gelöscht
wurde. Die Umsetzung wurde zum Erwärmen auf Raumtemperatur stehen
gelassen und die organische Schicht mit einer gesättigten
wässrigen
NH4Cl-Lösung gewaschen,
getrocknet (MgSO4), filtriert und eingedampft,
wobei ein Öl
erhalten wurde, welches durch Flash-Chromatographie (20% Ethylacetat
in Hexan) gereinigt wurde, wobei die Titelverbindung als blassgelbes Öl (1,67
g, 82%) erhalten wurde: 1H NMR (400 MHz,
CDCl3) δ 1,53
(9H, s), 2,14 (1H, m), 2,43 (1H, m), 2,55 (1H, m), 2,69 (1H, m),
4,79 (1H, dd, J 9,2, 3,2 Hz), 7,19–7,22 (2H, m), 7,36 (1H, m),
7,49 (1H, m), 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 22,1
(CH2), 28,3 (CH3),
31,9 (CH2), 59,3 (CH), 83,0 (C), 118,7 (CH),
125,0 (CH), 127,9 (C), 129,1 (CH), 131,9 (CH), 137,9 (C), 167,5
(C), 170,2 (C), 173,6 (C).
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Verfahren B:
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(S)-2,3-Dihydro-1H-9-oxo-pyrrolo[2.1-b]chinazolin-1-carbonsäure-tert-butylester
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Triphenylphosphin
(1,19 g, 4,54 mMol) wurde bei Raumtemperatur portionsweise zu einer
Lösung
von (3S/R)-5-Fluor-4-oxo-3-[((S)-9-oxo-1,2,3,9-tetrahydro-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carbonyl)-amino]-pentansäure (1,36
g, 4,12 mMol) in Xylol (60 ml) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde
bei Raumtemperatur gerührt bis
die Entwicklung von Stickstoff beendet war (etwa 1 Stunde) und dann
20 Stunden unter Rückfluss
erwärmt. Die
flüchtigen
Stoffe wurden verdampft und der Rückstand durch Flash-Chromatographie
(50% Ethylacetat in Hexan) gereinigt, wobei die Titelverbindung
als farbloses Öl
(1,05 g, 89%) erhalten wurde: 1H NMR (400
MHz, CDCl3) δ 1,44 (9H, s), 2,26 (1H, m),
2,51 (1H, m), 3,06 (1H, m), 3,20 (1H, m), 4,99 (1H, dd, J 9,5, 2,8
Hz), 7,39 (1H, m), 7,59 (1H, m), 7,68 (1H, m), 8,21 (1H, m). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 24,6 (CH2), 28,3 (CH3), 31,5 (CH2), 60,4 (CH), 83,3 (C), 120,9 (C), 126,7
(CH), 126,9 (CH), 127,2 (CH), 134,7 (CH), 149,5 (C), 159,4 (C), 160,8
(C), 169,3 (C).
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Verfahren C:
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(S)-2,3-Dihydro-1H-9-oxo-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carbonsäure
-
Eine
Lösung
von (1S)-9-Oxo-1,2,3,9-tetrahydro-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carbonsäure-tert-butylester (1,01
g, 3,53 mMol) in TFA (20 ml) wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Gemisch wurde unter vermindertem Druck konzentriert und der
Rückstand
in trockenem DCM gelöst.
Das Verfahren wurde mehrere Male wiederholt, wobei ein Überschuss
von TFA entfernt wurde. Das Gummi wurde mit Diethylether zermahlen,
filtriert und mehrere Male mit Diethylether gewaschen, wobei die
Titelverbindung als weißes
Pulver (620 mg, 76%) erhalten wurde: 1H
NMR (400 MHz, CD3OD) δ 2,40 (1H, m), 2,71 (1H, m),
3,19 (1H, m), 3,27 (1H, m), 4,91 (austauschbarer H), 5,19 (1H, dd,
J 9,8, 2,8 Hz), 7,53 (1H, m), 7,69 (1H, m), 7,85 (1H, m), 8,23 (1H, m).
-
Verfahren D:
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[3S/R,4S/R,(1S]-3-(2,3-Dihydro-1H-9-oxo-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carboxamido)-5-fluor- 4-hydroxy-pentansäure-tert-butylester
-
Ein
Gemisch von (S)-9-Oxo-1,2,3,9-tetrahydro-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carbonsäure (0,10
g, 0,434 mMol), 3-Amino-5-fluor-4-hydroxy-pentansäure-tert-butylester
(0,099 g, 0,48 mMol), HOBt (0,065 g, 0,48 mMol) und DMAP (0,058
g, 0,48 mMol) in wasserfreiem THF (7 ml) wurde bei 0°C mit EDC
(0,092 g, 0,48 mMol) unter Rühren
behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde zum Erwärmen auf Raumtemperatur über 18 Stunden
stehen gelassen und dann unter vermindertem Druck konzentriert,
wobei ein Gummi erhalten wurde. Das Gummi wurde durch Flash-Chromatographie
(EtOAc) gereinigt, wobei die Titelverbindung als weißes Pulver
(155 mg, 85%) erhalten wurde: 1H NMR (400
MHz, DMSO-d6) δ 1,41 (9H, m), 1,99–3,07 (6H,
m), 3,53–4,55 (4H,
m), 4,91–5,12
(1H, m), 5,37–5,62
(1H, m), 7,42 (1H, m), 7,63 (1H, m), 7,80 (1H, m), 8,08 (1H, m), 8,29–8,57 (1H,
m); 19F NMR (376 MHz, DMSO-d6) δ –226,5, –226,5, –226,7, –226,7, –227,9, –228,0, –229,0, –229,0.
-
Verfahren E:
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[3S/R,(1S)]-3-(2,3-Dihydro-1H-9-oxo-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carboxamido)-5-fluor-4-oxo-pentansäure-tert-buty1ester
-
Eine
Lösung
von [3S/R(1S)]-5-Fluor-4-hydroxy-3-(9-oxo-1,2,3,9-tetrahydro-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carboxamido)-pentansäure-tert-butylester
(0,147 g, 0,35 mMol) in wasserfreiem DCM (7 ml) wurde mit 1,1,1-Triacetoxy-1,1-dihydro-1,2-benziodoxol-3(1H)-on
(0,297 g, 0,70 mMol) bei 0°C
unter Rühren
behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde zum Erwärmen auf Raumtemperatur stehen
gelassen und 18 Stunden gerührt, dann
mit DCM verdünnt
und nacheinander mit 10%-igem wässrigen
Na2SO3·5H2O, einer gesättigten wässrigen NaHCO3Lösung und
einer Salzlösung
gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet (Na2SO4) und konzentriert, wobei ein Gummi erhalten
wurde. Das Gummi wurde durch Flash-Chromatographie (5% MeOH in DCM) gereinigt,
wobei die Titelverbindung als weißer Feststoff (113 mg, 77%)
erhalten wurde: 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1,35–1,42 (9H,
2s), 2,37–2,62
(2H, m), 2,76–2,82
(1H, m), 2,88–2,97
(1H, m), 3,05–3,12
(1H, m), 3,35–3,42
(1H, m), 4,85–5,30
(4H, m), 7,41–7,89
(4H, m), 8,19–8,23
(1H, m); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) 24,1/24,2
(CH2), 28,2/28,3 (CH3),
32,0 (CH2), 36,6 (CH2),
52,8/52,9 (CH), 60,8/60,8 (CH), 82,7/82,7 (C), 84,7/84,8 (CH2F), 120,0 (C), 126,8 (CH), 126,9/127,0 (CH),
127,4 (CH), 135,1 (CH), 149,4/149,5 (C), 159,5 (C), 161,5/161,6
(C), 169,4/169,7 (C), 170,2/170,3 (C), 202,6/202,8 (C); 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ –231,9, –232,5.
-
Verfahren F:
-
[3S/R(1S)]-3-(2,3-Dihydro-1H-9-oxo-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carboxamido)-5-fluor-4-oxo-pentansäure
-
TFA
(4 ml) wurde zu einer gerührten
eiskalten Lösung
von [3S/R(1S)]-5-Fluor-4-oxo-3-(9-oxo-1,2,3,9-tetrahydro-pyrrolo[2,1-b]chinazolin-1-carboxamido)-pentansäure-tert-butylester
(80 mg, 0,19 mMol) in wasserfreiem DCM (4 ml) zugegeben. Das Gemisch
wurde 0,5 Stunden bei 0°C
und dann 0,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wurde unter
vermindertem Druck konzentriert und der Rückstand dann in trockenem DCM
gelöst.
Das Verfahren wurde mehrere Male wiederholt, wobei der Überschuss
an TFA entfernt wurde. Das Gummi wurde mit Diethylether zermahlen
und der erhaltene Feststoff durch Filtrieren gesammelt. Der Feststoff
wurde mehrere Male mit Diethylether gewaschen, wobei die Titelverbindung
als weißer
Feststoff (65 mg, 94%) erhalten wurde: IR (Feststoff) 2366, 1793,
1675, 1557, 1194, 1137 cm–1; 1H
NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 2,04–2,13 (1H, m), 2,48–3,18 (5H,
m), 4,33–5,42
(4H, m), 7,50 (1H, m), 7,64 (1H, m), 7,82 (1H, m), 8,10 (1H, m),
9,06–9,14
(1H, m), 12,61 (1H, br s); 13C NMR (100
MHz, DMSO-d6) δ 24,2/24,3 (CH2),
31,0/31,1 (CH2), 34,6/34,8 (CH2),
52,1/52,6 (CH), 60,0/60,3 (CH), 84,3/84,4 (2xd, J 177,9, 177,7 Hz,
CH2F), 120,47 (C), 126,2 (CH), 126,5 (CH),
127,0 (CH), 134,9 (CH), 149,3 (C), 149,3 (C), 160,1 (C), 160,7/160,8
(C), 170,6 (C), 172,1/172,2 (C), 202,4/202,7 (2xd, J 14,0, 14,0
Hz, CO); 19F NMR (376 MHz, DMSO-d6) δ –226,6 (t), –226,9 (t), –230,2 (t), –231,6 (t), –233,0 (t), –233,1 (t), –75,5 (s,
TFA, 1 eq); MS (FAB +ve, HR) berechnet für C17H17N3O5F
(MH+) 362,115224, gefunden 362,115448.
-
Beispiel 2
-
[3S/R(9S)]-5-Fluor-4-oxo-3-(11-oxo-6,7,8,9-tetrahydro-11H-pyrido[2,1-b]chinazolin-9- carboxamido)-pentansäure
-
Verfahren G:
-
(S)-Piperidin-1,2-dicarbonsäure-di-tert-butylester
-
Zu
einer Lösung
von (S)-Piperidin-2-carbonsäure-tert-butylester
(M. Egbertson und S.J. Danishefsky, J. Org. Chem., 1989, 54, 1,
11–12)
(5,78 g, 31,2 mMol) in CH3CN (30 ml) bei
0°C wurde
DMAP (763 mg, 6,2 mMol) und dann BOC2O (10,22
g, 46,8 mMol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde zum Erwärmen auf Raumtemperatur
stehen gelassen und 20 Stunden gerührt. Die Lösungsmittel wurden unter vermindertem Druck
eingedampft und der Rückstand
durch Flash-Chromatographie (10% Ethylacetat in Hexan) gereinigt. Die
Titelverbindung wurde als farbloses Öl erhalten, welches beim Stehen
auskristallisierte (8,33 g, 94%): 1H NMR
(400 MHz, CDCl3) δ 1,21–1,32 (2H, m), 1,47–1,48 (18H,
2s), 1,59–1,72
(3H, m), 2,18 (1H, m), 2,85–3,00 (1H,
m), 3,89–4,01
(1H, 2d, J 11,9 Hz), 4,47–4,58
(1H, 2br s).
-
Verfahren H:
-
(S)-6-Oxo-piperidin-1,2-dicarbonsäure-di-tert-butylester
-
Zu
einer kräftig
gerührten
Lösung
von RuCl3·H2O
(2,39 g, 11,5 mMol) und NaIO4 (24,6 g, 115,0
mMol) in Wasser (250 ml) wurde bei Raumtemperatur (S)-Piperidin-1,2-dicarbonsäure-di-tert-butylester (8,22
g, 28,8 mMol) in Ethylacetat (250 ml) zugegeben. Nach 4-stündigem Rühren wurde
das Reaktionsgemisch aufgeteilt und die wässrige Schicht mit Ethylacetat
gewaschen. Zu den vereinten organischen Schichten wurde iPrOH (2,5
ml) zugegeben und das Rühren
2 Stunden fortgesetzt, wobei der Überschuss an RuO4 zerstört wurde.
Der Niederschlag wurde durch Filtrieren durch einen Bausch von Celite
entfernt und das Filtrat unter vermindertem Druck eingedampft. Der
Rückstand
wurde durch Flash-Chromatographie (30% Ethylacetat in Hexan) gereinigt, wobei
die Titelverbindung als blassgelbes Öl erhalten wurde, welches beim
Stehen auskristallisierte (6,69 g, 78%): 1H
NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1,49 (9H, s), 1,52 (9H, s),
1,75–1,82
(2H, m), 1,97–2,06
(1H, m), 2,15–2,21 (1H,
m), 2,41–2,61
(2H, m), 4,59 (1H, dd, J 3,5 Hz).
-
Verfahren I:
-
(S)-6-Oxo-piperidin-2-carbonsäure-tert-butylester
-
Zu
einer Lösung
von (S)-6-Oxo-piperidin-1,2-dicarbonsäure-di-tert-butylester (6,30
g, 21,0 mMol) in Ethylacetat (50 ml) wurde 1,1-M HCl in Ethylacetat
(28,7 ml, 31,5 mMol) zugegeben. Die Umsetzung wurde 1 Stunde bei
Raumtemperatur gerührt,
dann mit Wasser, einer gesättigten
wässrigen
NaHCO3-Lösung
und einer Salzlösung
gewaschen. Die organische Phase wurde getrocknet (MgSO4),
filtriert und eingedampft, wobei die Titelverbindung als gelbes Öl erhalten
wurde, welches beim Stehen auskristallisierte (3,11 g, 74%): 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1,49 (9H,
s), 1,74–1,94
(3H, m), 2,18 (1H, m), 2,29–2,44
(2H, m), 3,95–3,98
(1H, m), 6,32 (1H, br s); 13C NMR (100 MHz,
CDCl3) δ 19,9
(CH2), 25,9 (CH2),
28,4 (CH3), 31,4 (CH2),
55,7 (CH), 83,0 (C), 170,4 (C), 171,9 (C).
-
[3S/R(9S)]-5-Fluor-4-oxo-3-(11-oxo-6,7,8,9-tetrahydro-11H-pyrido[2,1-b]chinazolin-9- carboxamido)-pentansäure
-
Diese
Verbindung wurde aus (S)-6-Oxo-piperidin-2-carbonsäure-tert-butylester
unter Verwendung von ähnlichen
Verfahren, wie sie in den Verfahrens A–F beschrieben wurden, hergestellt.
Das Produkt wurde als weißer
Feststoff isoliert (139 mg, 95%): IR (Feststoff) 2361, 2342, 1727,
1665, 1560, 1198, 1126 cm–1; 1H
NMR (400 MHz, DMSO-d6) ☐ 1,66–1,78 (2H,
m), 2,14–2,17
(2H, m), 2,72 (2H, m), 2,92 (2H, m), 4,52–4,60 (1H, m), 4,80–5,30 (3H,
m), 7,45–7,49
(1H, m), 7,58–7,60
(1H, m), 7,79–7,83
(1H, m), 8,06–8,09
(1H, m), 8,91 (1H, m), 12,51 (1H, br s); 13C
NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 16,6/16,7 (CH2),
26,2/26,2 (CH2), 31,7/31,8 (CH2),
55,3/55,7 (CH), 120,2/120,2 (C), 126,4 (CH), 126,4 (CH), 126,4 (CH),
134,9 (CH), 147,5 (C), 155,2 (C), 161,8 (C), 171,2 (C); die Signale
für die
Asp-Einheit sind zu breit, um in 1H und 13C NMR festgestellt zu werden; 19F
NMR (376 MHz, DMSO-d6) ☐ –233,0 (br).
-
Beispiel 3
-
[3S/R(3S)]-3-(2,3-Dihydro-1H-5-oxo-pyrrolo[1,2-b]isochinolin-3-carboxamido)-5-fluor-4-oxo-pentansäure
-
Verfahren J:
-
(S)-1-(2-Brommethylbenzoyl-5-oxo-pyrrolidin-2-carbonsäure-tert-butylester
-
Eine
Lösung
von α-Bromtoluolsäure (L.
Garuti, A. Ferranti, M. Roberti, E. Katz, R. Budriesi und A. Chiarini,
Pharmazie, 1992, 47, 295–297)
(1,0 g, 4,7 mMol) in SOCl2 (3,4 ml) wurde
unter Rühren
2 Stunden auf 80°C
erwärmt.
Das Lösungsmittel
wurde eingedampft und der Rückstand
in Toluol gelöst.
Das Verfahren wurde mehrere Male wiederholt, wobei der Überschuss
an SOCl2 entfernt und schließlich das
gewünschte
Säurechlorid
als gelbes Öl
erhalten wurde. Eine gerührte
Lösung
von (2S)-5-Oxo-prolin-tert-butylester (T. Kolasa und M.J. Miller,
J. Org. Chem., 1990, 55, 1711–1721)
(861 mg, 4,7 mMol) in wasserfreiem THF (15 ml) wurde bei –78°C mit LDA
(7,0 mMol) behandelt und die Umsetzung 15 Minuten gerührt. Eine
Lösung
des vorstehend hergestellten 2-α-Bromtoluylchlorids
in wasserfreiem THF (5 ml) wurde dann tropfenweise zugegeben und
das Reaktionsgemisch 1 Stunde bei –78°C gerührt, bevor es mit einer gesättigten
wässrigen
NH4Cl-Lösung
gelöscht
wurde. Die Umsetzung wurde zum Erwärmen auf Raumtemperatur stehen
gelassen und aufgeteilt. Die organische Schicht wurde mit einer
gesättigten
wässrigen
NH4Cl-Lösung
gewaschen, getrocknet (MgSO4), filtriert
und eingedampft, wobei ein Öl
erhalten wurde, welches durch Flash-Chromatographie (30% Ethylacetat in
Hexan) gereinigt wurde, wobei die Titelverbindung als blassgelbes Öl (1,46
g, 82%) erhalten wurde: 1H NMR (400 MHz,
CDCl3) δ 1,55
(9H, s), 2,12–2,19
(1H, m), 2,38–2,59
(2H, m), 2,67–2,76
(1H, m), 4,54 (1H, d, J 10,5 Hz), 4,70 (1H, d, J 10,5 Hz), 4,86
(1H, dd, J 9,0, 3,7 Hz), 7,36–7,50
(4H, m). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) ☐ 22,0 (CH2), 28,4 (CH3), 30,5
(CH2), 32,0 (CH2),
59,2 (CH), 83,2 (C), 128,3 (CH), 128,4 (CH), 131,0 (CH), 131,0 (CH), 135,2
(C), 135,5 (C), 169,6 (C), 170,4 (C), 173,6 (C).
-
Verfahren K:
-
(S)-1-[2-(Diethoxyphosphorylmethyl)benzoyl]-5-oxo-pyrrolidin-2-carbonsäure-tert-butylester
-
Ein
Gemisch von (S)-1-(2-Brommethyl-benzoyl)-5-oxo-pyrrolidin-2-carbonsäure-tert-butylester
(898 mg, 2,4 mMol) und Triethylphosphit (432 mg, 2,4 mMol) wurde
4 Stunden auf 70°C
erwärmt.
Nach dem Abkühlen
wurde der Rückstand
durch Flash-Chromatographie (Ethylacetat) gereinigt, wobei die Titelverbindung als
klares viskoses Öl
(872 mg, 84%) erhalten wurde: 1H NMR (400
MHz, CDCl3) δ 1,17 (3H, t, J 7,0 Hz), 1,26 (3H,
t, J 7,0 Hz), 1,53 (9H, s), 2,07–2,14 (1H, m), 2,43–2,69 (3H,
m), 3,12 (1H, dd, J 22,4, 15,0 Hz), 3,62 (1H, dd, J 22,1, 15,0 Hz),
3,84–4,06
(4H, m), 4,87 (1H, dd, J 8,9, 4,8 Hz), 7,31–7,46 (4H, m).
-
Verfahren L:
-
(S)-2,3-Dihydro-1H-5-oxo-pyrrolo[1,2-b]isochinolin-3-carbonsäure-tert-butylester
-
Zu
einer Lösung
von (S)-1-[2-(Diethoxyphosphorylmethyl)-benzoyl]-5-oxo-pyrrolidin-2-carbonsäure-tert-butylester
(865 mg, 1,97 mMol) in THF (15 ml) wurde tropfenweise bei –40°C 1,0-M LHMDS
in THF (1,97 ml, 1,97 mMol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde
1 Stunde bei –40°C gerührt, 1 Stunde
zum Erwärmen
auf 0°C
stehen gelassen, 1 Stunde bei 0°C
gerührt
und 30 Minuten zum Erwärmen
auf 7°C
stehen gelassen, bevor es mit einer gesättigten wässrigen NH4Cl-Lösung zermahlen
wurde. Das Reaktionsgemisch wurde mit Ethylacetat (2x) extrahiert.
Die vereinten organischen Schichten wurden getrocknet (MgSO4), filtriert und eingedampft. Der Rückstand
wurde durch Flash-Chromatographie (20% Ethylacetat in Hexan) gereinigt, wobei
die Titelverbindung als farbloses Öl erhalten wurde, welches beim
Stehen auskristallisierte (286 mg, 51%): 1H
NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1,47 (9H, s), 2,29 (1H, m),
2,47 (1H, m), 3,06 (1H, m), 3,19 (1H, m), 5,08 (1H, m), 6,42 (1H,
s), 7,41–7,49
(2H, m), 7,63 (1H, m), 8,37 (1H, m); 13C
NMR (100 MHz, CDCl3) δ 25,8 (CH2), 26,9
(CH3), 28,7 (CH2),
60,4 (CH), 81,3 (C), 99,3 (CH), 123,7 (C), 124,6 (CHx2), 126,5 (CH),
131,2 (CH), 137,3 (C), 142,4 (C), 160,2 (C), 168,7 (C).
-
[3S/R(3S)]-3-(2,3-Dihydro-1H-5-oxo-pyrrolo[1,2-b]isochinolin-3-carboxamido)-5-fluor-4-oxo-pentansäure
-
Diese
Verbindung wurde aus (S)-2,3-Dihydro-(1H)-5-oxo-pyrrolo[1,2-b]isochinolin-3-carbonsäure-tert-butylester
unter Verwendung von ähnlichen
Verfahren, wie sie bei den Verfahren C–F beschrieben wurden, hergestellt.
Das Produkt wurde als weißer
Feststoff (102 mg, 89%) isoliert: IR (Feststoff) 2356, 1742, 1655,
1588, 1209 cm–1; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 2,07–2,12 (1H,
m), 2,40–2,93,
(3H, m), 3,07–3,18
(2H, m), 4,34–5,45
(4H, m), 6,56–6,57
(1H, 2s), 7,41–7,45
(1H, m), 7,60–7,70
(2H, m), 8,11–8,16
(1H, m), 8,63–9,06 (1H,
m), 12,49 (1H, br s); 13C NMR (100 MHz,
DMSO-d6) δ 26,7/26,8
(CH2), 29,8/29,9 (CH2),
34,6/34,9 (CH2), 52,0/52,7 (CH), 61,4/61,7
(CH), 84,4/84,5 (2xd, J 177,7, 177,3 Hz, CH2F),
99,6/99,7 (CH), 124,4/124,4 (C), 125,8 (CH), 126,2 (CH), 126,9 (CH),
127,0 (CH), 138,6 (C), 145,4/145,4 (C), 160,6 (C), 171,1/171,2 (C), 172,1/172,2
(C), 202,4/202,9 (CO); 19F NMR (376 MHz,
DMSO-d6) δ –226,6 (t), –226,9 (t), –233,1 (t), –233,3 (t);
MS (FAB +ve, HR) berechnet für
C18H17N2O5F (MH+) 361,119975,
gefunden 361,120247.
-
Beispiel 4
-
[3S/R(4S)]-5-Fluor-4-oxo-3-(6-oxo-1,2,3,4-tetrahydro-6H-benzo[b]chinolizin-4-carboxamido)-pentansäure
-
Diese
Verbindung wurde aus (S)-6-Oxo-piperidin-2-carbonsäure-tert-butylester
unter Verwendung von ähnlichen
Verfahren, wie sie bei den Verfahren J–L und C–F beschrieben wurden, hergestellt.
Das Produkt wurde als weißer
Feststoff (108 mg, 91%) isoliert: IR (Feststoff) 2361, 2337, 1736,
1641, 1365, 1217 cm–1; 1H NMR
(400 MHz, DMSO-d6) δ 1,66 (2H, m), 2,08–2,13 (2H,
m), 2,53–2,94
(4H, m), 4,29–4,69
(1H, m), 5,10–5,44 (3H,
m), 6,43–6,46
(1H, m), 7,39–7,43
(1H, m), 7,54–7,56
(1H, m), 7,65–7,71
(1H, m), 8,09–8,14
(1H, m), 8,42–8,96
(1H, m, NH), 12,51 (1H, br s, OH); 13C NMR
(100 MHz, DMSO-d6) δ 16,7/16,8 (CH2),
26,9/27,0 (CH2), 28,9/29,0 (CH2),
34,5/34,8 (CH2), 52,1/52,8 (CH), 54,9/55,2
(CH), 84,3/84,5, (J 177,7, 177,1 Hz, CH2F), 103,8/103,8
(CH), 123,9 (C), 125,5 (CH), 125,8 (CH), 127,3 (CH), 132,9 (CH),
137,1 (C), 141,0/141,1 (C), 162,7 (C), 172,1/172,2 (C), 172,2/172,3
(C), 202,6/203,1 (J 14,6, 13,8 Hz, CO); 19F
NMR (376 MHz, DMSO-d6) δ –226,6 (t), –226,9 (t), –233,2 (t), –233,4 (t).
-
Beispiel 5
-
[3S/R(1S)]-3-(6,11-Dioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyridazino[1,2-b]phthalazin-1-carboxamido)-5- fluor-4-oxo-pentansäure
-
Verfahren M:
-
(S)-6,11-Dioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyridazino[1,2-b]phthalazin-1-carbonsäuremethylester
-
Eine
Lösung
von (S)-Hexahydro-pyridazin-3-carbonsäuremethylesterhydrochlorid
(Y. Nakamura, C.J. Shin, Chem. Lett., 1991, 11, 1953–1956) (370
mg, 2,05 mMol), Phthalsäureanhydrid
(318 mg, 2,15 mMol) und Diisopropylethylamin (291 mg, 2,25 mMol)
wurde 2 Stunden in Toluol (5 ml) erwärmt. Das Reaktionsgemisch wurde
dann abgekühlt
und zwischen Ethylacetat und verdünnter HCl aufgeteilt. Die organische
Phase wurde mit gesättigter
wässriger
NaHCO3-Lösung
gewaschen, getrocknet (MgSO4), filtriert
und eingedampft. Der Rückstand
wurde aus Hexan auskristallisiert und filtriert, wobei die Titelverbindung
als weißer
Feststoff (562 mg, 82%) erhalten wurde: 1H
NMR (400 MHz, CD3OD) δ 1,59 (1H, m), 1,96 (1H, m),
2,17 (1H, m), 2,55 (1H, m), 3,38 (1H, m), 3,70 (3H, s), 4,89 (1H,
m), 5,74 (1H, m), 7,89 (2H, m), 8,16 (2H, m). 13C
NMR (100 MHz, CD3OD) δ 21,2 (CH2),
25,7 (CH2), 46,0 (CH2),
53,8 (CH), 58,1 (CH3), 129,0 (CH), 129,1
(CH), 130,1 (C), 130,6 (C), 135,3 (CH), 135,7 (CH), 160,4 (C), 162,4
(C), 171,7 (C).
-
Verfahren N:
-
(S)-6,11-Dioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyridazino[1,2-b]phthalazin-1-carbonsäure
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von (S)-6,11-Dioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyridazino[1‚2-b]phthalazin-1-carbonsäuremethylester
(1,078 g, 3,93 mMol) in MeOH (35 ml) wurde bei 0°C KOH (232 mg, 4,12 mMol) in
MeOH (11 ml) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde zum Erwärmen auf
Raumtemperatur stehen gelassen und 20 Stunden gerührt, dann
unter vermindertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde in Ethylacetat
gelöst und
die erhaltene Lösung
mit Wasser extrahiert. Die wässrige
Phase wurde mit 2,0-M HCl angesäuert
und dann mehrere Male mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinten
organischen Extrakte wurden getrocknet (MgSO4), filtriert
und konzentriert. Der Rückstand
wurde aus Diethylether kristallisiert und die Titelverbindung als
weißer Feststoff
(744 mg, 73%) erhalten: 1H NMR (400 MHz,
CD3OD) δ 1,80
(1H, m), 1,97 (1H, m), 2,16 (1H, m), 2,56 (1H, m), 3,36 (1H, m),
4,83–4,88
(2H, m), 5,71 (1H, m), 7,90 (2H, m), 8,26 (2H, m).
-
[3S/R(1S)]-3-(6,11-Dioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyridazino[1,2-b]phthalazin-1-carboxamido)-5-fluor-4-oxo-pentansäure
-
Diese
Verbindung wurde aus (S)-6,11-Dioxo-1,2,3,4-tetrahydro-pyridazino[1,2-b]phthalazin-1-carbonsäure unter
Verwendung von ähnlichen
Verfahren, wie sie bei den Verfahren D–F beschrieben wurden, hergestellt.
Das Produkt wurde als weißer
Feststoff (349 mg, 85%) isoliert: IR (Feststoff) 2356, 2337, 1736,
1651, 1617, 1603, 1346, 1226, 1212 cm–1; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 1,62 (1H,
m), 1,85 (1H, m), 2,11 (2H, m), 2,33 (1H, m), 2,70 (1H, m), 3,33
(1H, m), 4,54–4,96
(4H, m), 5,48 (1H, m), 7,87–7,94
(2H, m), 8,13–8,19
(2H, m), 8,72 (1H, m); 13C NMR (100 MHz,
DMSO-d6) (Signale für eine Asp-Einheit nicht sichtbar) δ 18,8 (2
Peaks, CH2), 24,9/24,1 (CH2),
43,7 (CH2), 56,7/56,8 (CH), 127,4/127,5
(CHar), 128,5 (2 Peaks, Car), 129,2 (Car), 133,8/134,2 (CHar), 157,3
(CO), 159,4/159,6 (CO), 170,0 (CO); 19F
NMR (376 MHz, DMSO-d6 + Tropfen von TFA) δ –232,7, –232,8;
MS (FAB +ve, HR) berechnet für
C18H18N3O6F (MH+) 392,125789,
gefunden 392,125420.
-
Referenzbeispiel 6
-
[3S/R(5S)]-(9,10-Dioxo-5,6,7,8,9,10-hexahydro-1,4,8a,10a-tetraazaanthracen-5-carboxamido)-5-fluor-4-oxo-3-pentansäure (nicht
von der vorliegenden Erfindung eingeschlossen)
-
Diese
Verbindung wurde aus Furo[3,4-b]pyrazin-5,7-dion unter Verwendung
von ähnlichen
Verfahren, wie sie bei den Verfahren M–N und D–F beschrieben wurden, hergestellt.
Das Produkt wurde als weißer
Feststoff (150 mg, 90%) isoliert: IR (Feststoff) 1818, 1740, 1637,
1542, 1477, 1418, 1402, 1345, 1288, 1220, 1182, 1149, 1134, 1140,
1050, 934 cm–1; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 1,57 (1H,
m), 1,85 (1H, m), 2,10 (1H, m), 2,50–2,95 (2H, m, Asp CH2), 3,49 (1H, m), 4,22–4,72 (2,5H, m), 5,12 (1,5H,
m); 5,46 und 5,55 (1H, 2xm), 8,85 (1H, m), 9,16 (2H, d); 13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 18,8/19,1
(CH2), 24,8/25,2 (CH2),
32,9/33,1/34,5/34,6 (CH2), 43,5/44,0/44,1
(Asp CH2), 52,4/52,6 (CH), 57,3/57,4/57,6
(CH), 84,2/84,3 (J 178,5, 179,3 Hz, CH2F), 140,9/141,0
(C), 141,5 (C), 149,9 (CH), 150,0/150,1 (CH), 156,2/156,3/156,3
(C), 158,4/158,4/158,8 (C), 169,4/169,5/169,8/169,8 (C), 172,0/173,1
(C=O), 202,4/202,5 (J 14,6, 14,3 HZ, C=O); 19F
NMR (376 MHz, DMSO-d6) δ –226,54 (t), –227,1 (t), –229,9 (t), –232,7 (t), –232,8 (t).
-
Beispiel 7
-
Enzymprüfungen
-
Die
Prüfungen
auf die Caspase-Hemmung basieren auf der Spaltung eines fluorogenen
Substrats durch rekombinante gereinigte menschliche Caspasen-1,
-3-, -7 oder -8. Die Prüfungen
werden im Wesentlichen auf die gleiche Weise, wie die, die von Garcia-Calvo
et al. (J. Biol. Chem. 273 (1998), 32608–32613) beschrieben wurden,
unter Verwendung eines für
jedes Enzym spezifischen Substrats durchgeführt. Das Substrat für Caspase-1
ist Acetyl-Tyr-Val-Ala-Asp-amino-4-methylcumarin.
Das Substrat für
die Caspasen-3, -7 und -8 ist Acetyl-Asp-Glu-Val-Asp-amino-4-methylcumarin.
-
Die
beobachtete Geschwindigkeit der Enzyminaktivierung bei einer einzelnen
Inhibitorkonzentration, kobs, wird durch
direktes Einfügen
der Daten in die Gleichung, die von Thomberry et al. (Biochemistry
33 (1994), 3943–3939)
stammt, unter Verwendung eines Computerprogramms einer Analyse von
nicht linearen kleinsten Quadraten (PRISM 2,0; GraphPad-Software)
berechnet. Um die Geschwindigkeitskonstante des zweiten Grades,
kinact, zu erhalten, werden die kobs-Werte gegen ihre jeweilige Inhibitorkonzentrationen
graphisch dargestellt und die kinact-Werte
werden anschließend
durch computerisierte lineare Regression berechnet.
-
Die
nachstehende Tabelle 3 zeigt die Hemmung der Caspase-1-Aktivität für eine ausgewählte erfindungsgemäße Verbindung,
wie sie durch das vorstehende Verfahren bestimmt wurde. Tabelle 3. Caspase-1-Aktivität
Beispiel-Nummer | Kinact
(M–1s–1) |
2 | 455000 |
-
Die
nachstehende Tabelle 4 zeigt die Hemmung der Caspase-3-Aktivität für eine ausgewählte erfindungsgemäße Verbindung,
wie sie durch das vorstehende Verfahren bestimmt wurde. Tabelle 4. Caspase-3-Aktivität
Beispiel-Nummer | Kinact
(M–1s–1) |
1 | 1605
00 |
-
Die
nachstehende Tabelle 5 zeigt die Hemmung der Caspase-7-Aktivität für eine ausgewählte erfindungsgemäße Verbindung,
wie sie durch die vorstehenden Verfahren bestimmt wurde. Tabelle 5. Caspase-7-Aktivität
Beispiel-Nummer | Kinact
(M–1s–1) |
3 | 229000 |
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Die
nachstehende Tabelle 6 zeigt die Hemmung der Caspase-8-Aktivität für eine ausgewählte erfindungsgemäße Verbindung,
wie sie durch die vorstehenden Verfahren bestimmt wurde. Tabelle 6. Caspase-8-Aktivität
Beispiel-Nummer | Caspase-8
Kinact (M–1s–1) |
5 | 82000 |
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Beispiel 8
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Hemmung der IL-1β-Sekretion von gemischten Populationen
der peripheren mononuclearen Blutzellen (PBMC)
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Die
Aufbereitung von pre-IL-1β durch
Caspase-1 kann in Zellkulturen unter Verwendung einer Vielzahl von
Zellquellen gemessen werden. Menschliche PBMC, welche von gesunden
Spender erhalten wurden, stellen eine gemischte Population von Lymphocyten
und mononuclearen Zellen bereit, welche ein Spektrum von Interleukinen
und Cytokinen als Reaktion auf viele Klassen von physiologischen
Stimulatoren herstellen.
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Experimentelles Verfahren
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Die
Testverbindung wird in Dimethylsulfoxid (DMSO, Sigma # D-2650) gelöst, wobei
eine 100 mM Vorratslösung
erhalten wird. Diese Lösung
wird in einem vollständigen
Medium verdünnt,
bestehend aus RPMI, welches 10% in der Wärme inaktiviertes FCS (Gibco
BRL # 10099-141), 2 mM L-Glutamin (Sigma, # G-7513), 100 U Penicillin
und 100 μg/ml
Streptomycin (Sigma # P-7539) enthält. Der Endkonzentrationsbereich
der Testverbindung liegt von 100 μM
bis hinunter auf 6 nM über
acht Verdünnungsschritte.
Die höchste
Konzentration der Testverbindung ist äquialent zu 0,1% DMSO in dem
Test.
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Menschliche
PBMC werden aus Buffy Coats isoliert, welche von der Blutbank unter
Verwendung der Zentrifugierung auf Ficoll-Paque Leukocyten-Trennungsmedium
(Amersham, # 17-1440-02) erhalten werden und die zelluläre Prüfung wird
in einer sterilen Platte mit 96 Vertiefungen und flachem Boden (Nunc)
durchgeführt.
Jeder Behälter
enthält
100 μl der
Zellsuspension, 1 × 105 Zellen, 50 μl der Verdünnungen der Verbindung und
50 μl LPS
(Sigma # L-3012) bei 50 ng/ml Endkonzentration. Die Kontrollen bestehen
aus Zellen +/– LPS-Stimulierung und
einer Verdünnungsreihe
von DMSO, verdünnt
auf die gleiche Weise wie die Verbindung. Die Platten werden 16–18 Stunden
bei 37°C
in 5% CO2 und bei 95% Luftfeuchtigkeit inkubiert.
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Nach
16–18
Stunden werden die Überstände nach
15 Minuten langem Zentrifugieren der Platten mit 100 × g bei
18°C gewonnen
und auf ihren IL-1β-Gehalt
geprüft.
Die Messung des ausgereiften IL-1β in
dem Überstand
wird unter Verwendung der Quantikine-Kits (R&D Systems) gemäß den Vorschriften des Herstellers durchgeführt. Mengen
an ausgereiftem IL-1β von
etwa 600–1600
pg/ml werden für
PBMC in den Vertiefungen mit den positiven Kontrollen beobachtet.
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Die
Stärke
der Hemmung der Verbindungen kann durch einen IC
50-Wert
dargestellt werden, der die Konzentration des Inhibitors bedeutet,
bei welcher 50% des ausgereiften IL-1β in dem Überstand, im Vergleich zu den
positiven Kontrollen, ermittelt wird. Die Tabelle 7 zeigt die Hemmung
der IL-1β-Sekretion
von peripheren mononuclearen Blutzellen für eine ausgewählte erfindungsgemäße Verbindung,
wie sie durch die vorstehenden Verfahren bestimmt wurde. Tabelle 7. Hemmung der IL-1β-Sekretion
aus PBMC
Beispiel-Nummer | IC50 (nM) |
4 | 569 |
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Beispiel 9
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Test der anti-Fas induzierten Apoptose
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Zelluläre Apoptose
kann durch die Bindung eines Fas-Liganden (FasL) an seinen Rezeptor,
CD95 (Fas), induziert werden. CD95 ist einer aus einer Gruppe von
verwandten Rezeptoren, bekamt als tote Rezeptoren, welche die Apoptose
in Zellen über
die Aktivierung der Caspaseenzymkaskade auslösen können. Das Verfahren wird durch
die Biundung des Adaptermoleküls
FADD/MORI-1 an den zytoplasmischen Bereich des C-95-Rezeptor- Liganden-Komplexes
eingeleitet. Caspase-8 bindet dann FADD und wird aktiviert, wobei
eine Kaskade von Ereignissen eingeleitet wird, die die Aktivierung
von stromabwärts
gerichteten Caspasen und eine folgende zelluläre Apoptose einschließt. Apoptose
kann auch in Zellen induziert werden, wobei CD95, z. B. die Jurkat
E6.1T Zelllymphomzelllinie, unter Verwendung eines Antikörpers besser
als FasL zum Ausdruck kommt, wobei die Zelloberfläche von
CD95 vernetzt wird. Anti-Fas induzierte Apoptose wird auch über die
Aktivierung von Caspase-8 ausgelöst.
Das stellt die Basis für
einen auf Zellen basierenden Test bereit, um Verbindungen zur Hemmung
des durch Caspase-8 vermittelten apoptischen Signalweges zu durchmustern.
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Experimentelles Verfahren
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Jurkat
E6.1-Zellen werden in einem vollständigen Medium kultiviert, welches
aus RPMI-1640 (Sigma Nr) + 10% fötalem
Kalbsserum (Gibco BRL Nr. 10099-141) + 2 mM-L-Glutamin (Sigma Nr.
G-7513) besteht. Die Zellen werden in der log-Wachstumsphase gewonnen.
100 ml Zellen bei 5–8 × 105 Zellen/ml werden in sterile 50 ml Falcon-Zentrifugenröhrchen übertragen
und 5 Minuten mit 100 × g
bei Raumtemperatur zentrifugiert. Der Überstand wird entfernt und
die vereinten Zellpellets wieder in 25 ml des vollständigen Mediums
suspendiert. Die Zellen werden gezählt und die Dichte auf 2 × 106 Zellen/ml mit vollständigem Medium eingestellt.
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Die
Testverbindung wird in Dimethylsulfoxid (DMSO) (Sigma Nr. D-2650)
gelöst,
wobei eine 100 mM Vorratslösung
erhalten wird. Diese Lösung
wird auf 400 μM
in ein vollständiges
Medium verdünnt,
dann in einer Reihe in einer sterilen 96 Behälter-Platte, vor der Zugabe
zu der Zellprüfungsplatte,
verdünnt.
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100 μl der Zellsuspension
(2 × 106 Zellen) wird zu jedem Behälter einer
sterilen Clusterplatte mit 96 Vertiefungen und rundem Boden (Costar
Nr. 3790) zugegeben. 50 μl
der Lösung
der Verbindung mit der geeigneten Verdünnung und 50 μl anti-Fas-Antikörper, Clon
CH-11 (Kamiya Nr. MC-060) mit einer Endkonzentration von 10 ng/ml
werden zu den Vertiefungen zugegeben. Kontrollvertiefungen werden
ohne Antikörper
und ohne eine Verbindung aber mit einer Verdünnungsreihe von DMSO als Kontrollträger bereitet.
Die Platten werden 16–18
Stunden bei 37°C
in 5% CO2 und bei 95%iger Feuchtigkeit inkubiert.
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Die
Apoptose der Zellen wird durch die Quantifizierung von DNA-Fragmentierung
unter Verwendung eines "Cell
Death Detection Assay" von
Boehringer-Mannheim Nr. 1544675 gemessen. Nach der Inkubation von
16–18
Stunden werden die Testplatten 5 Minuten mit 100 × g bei
Raumtemperatur zentrifugiert. 150 μl des Überstands werden entfernt und
durch 150 μl
frisches vollständiges
Medium ersetzt. Die Zellen werden dann gewonnen und 200 μl des Lysispuffers,
welcher in dem Testkit bereitgestellt ist, wird zu jeder Vertiefung
zugegeben. Die Zellen werden zermahlen, wobei eine vollständige Lysis
sichergesteilt wird und 30 Minuten bei 4°C inkubiert. Die Platten werden
dann 10 Minuten mit 1900 × g
zentrifugiert und die Überstande
auf 1:20 verdünnt zu
dem Inkubationspuffer gegeben. 100 μl dieser Lösung wird dann exakt gemäß den Vorschriften
des Herstellers, welche mit dem Kit geliefert werden, geprüft. OD405 nm wird 20 Minuten nach der Zugabe des
Endsubstrats in einem SPECTRAmax Plus Plattenleser (Molecular Devices)
gemessen. OD405 nm wird gegen die Konzentration
der Verbindung graphisch dargestellt und die IC50-Werte
für die
Verbindungen werden unter Verwendung des Kurven-Einrichtungsprogramms
SOFTmax Pro (Molecular Devices) unter Verwendung der vier Parameter
Einrichtungsoption berechnet.
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Die
Tabelle 8 zeigt die Ergebnisse der Aktivität der ausgewählten erfindungsgemäßen Verbindung
bei der FAS induzierten Apoptoseprüfung. Tabelle 8. Aktivität bei der FAS induzierten Apoptoseprüfung
Beispiel-Nummer | IC50 (nM) |
6* | 168 |
-
Es
ist selbstverständlich,
dass der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Ansprüche statt
durch die spezifischen Ausführungsformen,
welche durch Beispiele dargestellt wurden, festgelegt ist.