DE60133149T2

DE60133149T2 - Trizyklische purin derivate und deren analoga als inhibitoren des cytokinsignals

Info

Publication number: DE60133149T2
Application number: DE60133149T
Authority: DE
Inventors: Baoqing Shoreline Gong; Michael Seattle Coon; J. Peter Vashon Island Klein
Original assignee: Cell Therapeutics Inc
Current assignee: CTI Biopharma Corp
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2021-11-10
Also published as: WO2002068421A2; ATE388151T1; EP1347976A2; US20020103211A1; CN1533391A; EP1690864B1; MXPA03004450A; ES2302108T3; AU2001297649A1; JP4275947B2; DE60133149D1; EP1690864A2; CA2426538A1; US7247630B2; US20030162801A1; JP2004519480A; US6586429B2; EP1690864A3; WO2002068421A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf neue tricyclische Verbindungen, auf pharmazeutische Zusammensetzungen, die derartige Verbindungen enthalten, auf Verfahren zur Herstellung derartiger Verbindungen sowie auf die Verwendung dieser Verbindungen, allein oder zusammen mit weiteren Therapeutika, bei der Behandlung oder Prävention von Symptomen oder Manifestationen, die mit Erkrankungen oder Störungen im Zusammenhang stehen, die von der intrazellulären Zytokin-Signalgebung beeinflusst werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Inflammatorische Antworten sind ein Teil der Pathogenese vieler Störungen/Erkrankungen in Vertebraten, einschließlich solcher in Menschen. In seiner weitesten Bedeutung bezeichnet der Begriff "Entzündung" sowohl lokale als auch systemische Reaktionen; eine erhöhte Durchblutung, Gefäßerweiterung, Flüssigkeitstranssudation aus den Gefäßen, Infiltration der Gewebe durch Leukozyten und, in einigen schwereren Fällen, intravaskulärer Thrombose, Beschädigung der Blutgefäße und Extravasation von Blut kennzeichnen die lokale Entzündung. Die systemische Entzündungsreaktion, auch als Akute-Phase-Reaktion bezeichnet, ist gekennzeichnet durch verschiedene Reaktionen, einschließlich beispielsweise Fieber, Leukozytose und Freisetzung von Akute-Phase-Recktanten in das Serum. In schweren Fällen können Schock und Tod auftreten. Siehe Heremans et al., Lymphokine Research 8(3): 329–333 (1989). Erkrankungen, die mit einer Entzündung verbunden sind, sind besonders schädlich, wenn sie das Atmungssystem betreffen und führen zu einer obstruierten Atmung, Hypoxämie, Hyperkapnie und Schädigung des Lungengewebes. Obstruktive Erkrankungen der Atemwege sind gekennzeichnet durch eine Beschränkung des Luftflusses (d. h. Obstruktion oder Verengung des Luftflusses) aufgrund einer Verengung der glatten Atemwegsmuskulatur, Ödeme und Hypersekretion von Schleim, was zu einer erhöhten Atemarbeit, Dyspnoe, Hypoxämie und Hyperkapnie führt. Während die mechanischen Eigenschaften der Lungen während einer obstruierten Atmung verschiedenen Arten der obstruktiven Atemwegserkrankungen gemeinsam sind, kann sich die Pathophysiologie unterscheiden. Man glaubt, dass die Entzündungsreaktion von einer Vielzahl zellulärer Ereignisse kontrolliert wird, die durch das Einströmen bestimmter Zellarten und Mediatoren gekennzeichnet sind, deren Gegenwart zu einer Gewebeschädigung und manchmal zum Tod führen kann. Man glaubt, dass Zytokine die Hauptfaktoren in der biochemischen Kaskade von Ereignissen sind, welche die Entzündungsreaktionen regulieren.
Bei Zytokinen handelt es sich um eine Klasse sezernierter, löslicher Proteine, die von einer Vielzahl von Zellen in Antwort auf viele verschiedene Arten induzierender Stimuli erzeugt werden, einschließlich Umwelt-, mechanischer und pathologischer Belastungen. Lymphoide, inflammatorische und hämatopoetische Zellen sezernieren zahlreiche Zytokine, die die Immunantwort regulieren, indem sie die Zellproliferation, Differenzierung und Effektorfunktionen kontrollieren. Zum Beispiel können regulatorische Zytokine, die in Antwort auf eine T-Zell-Stimulierung während einer Immunantwort erzeugt werden, immunsuppressiv oder immunstimulatorisch sein. Die Immunantwort und die Akute-Phase-Reaktion, die mit veränderten Zytokinkonzentrationen im Zusammenhang stehen, können z. B. aufgrund einer Dekonditionierung durch Nichtgebrauch, aufgrund einer Organschädigung, wie z. B. der mit einer Transplantation, Krebsbehandlung, septischem Schock und anderen bakteriell bedingten Pathologien assoziierten Organschädigung, aufgrund von Arzneimittelnebenwirkungen, Stickoxid-vermitteltem Gewebeschaden und Diabetes auftreten. Einige Zytokine induzieren andere bekannte Entzündungsmediatoren oder setzen diese frei. Diese Systeme werden von miteinander im Zusammenhang stehenden Rückkopplungsmechanismen kontrolliert. Folglich nimmt man an, dass Entzündungsreaktionen nicht das Ergebnis eines einzelnen Zytokins sind, das in großen Mengen freigesetzt wird, sondern eher das Ergebnis einer Reihe von Zytokinen, die gemeinsam über ein Netzwerk intrazellulärer Signale wirken, um die Entzündungsreaktion anzuregen.
Zytokine sind auf dem Gebiet wohlbekannt und schließen die Tumornekrosefaktoren (TNFs), Kolonie-stimmulierenden Faktoren (CSFs), Interferone (INFs), Interleukine (IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, IL-14 und IL-15), die transformierenden Wachstumsfaktoren (TGFs), Onkostatin M (OSM), den Leukämieinhibierenden Faktor (LIF), den Plättchen-aktivierenden Faktor (PAF) und weitere lösliche immunregulatorische Peptide, welche die Abwehrreaktionen des Wirtes, die Zellregulation und die Zelldifferenzierung vermitteln, ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Siehe z. B., Kuby, Immunology 2. Ausg. (W. H. Freeman and Co. 1994). Zytokine sind normalerweise in sehr geringer Konzentration in einem Gewebe vorhanden, und ihre Wirkungen werden durch die Bindung an hoch affine Rezeptoren auf spezifischen Zellarten vermittelt. Verschiedene Zytokine, wie z. B. die Interleukine (IL), Interferone (IFN), Koloniestimmulierende Faktoren (CSF) und Tumornekrosefaktoren (TNF) werden während Immun-, Entzündungs-, Reparatur- und Akute-Phase-Reaktionen gebildet, und sie steuern verschiedene Aspekte dieser Reaktionen. Nach der Induktion einer derartigen Immun-, Entzündungs-, Reparatur- oder Akute-Phase-Reaktion können die Konzentrationen der verschiedenen Zytokine zu verschiedenen Zeitpunkten zunehmen oder abnehmen. Zum Beispiel stehen erhöhte Zytokinkonzentrationen mit einer Vielzahl von Situationen, wie z. B. einem Weltraumflug, Immobilisierung, Rückenmarksverletzung und Bettruhe, die zu einer Dekonditionierung durch Nichtgebrauch führen, in Verbindung. Während eines Weltraumfluges nehmen z. B. die Konzentrationen an TNF, IL-6 und IL-2 bei der ersten Exposition eines Individuums gegenüber der Schwerelosigkeit und erneut bei der Rückkehr aus dem Weltall zu. Veränderte Zytokinkonzentrationen wurden auch mit einem anormalen Knochenmetabolismus und der raschen Dekalzifizierung, die während der Immobilisierung, Rückenmarksverletzung oder der Langzeitruhe auftritt, in Verbindung gebracht. In ähnlicher Weise sind die Zytokinkonzentrationen während chronischer Zustände, wie z. B. während Reparatur- und Autoimmun-Reaktionen auf eine Organschädigung, bei der Nephrotoxizität, die mit der Verabreichung von Cyclosporin an Transplantatempfänger assoziiert ist, der Chemotherapie bei Krebs, ebenso wie in Individuen, die fettleibig sind oder an Diabetes, septischem (endotoxischem) Schock oder Glomerulonephritis leiden, verändert.
Zytokine, einschließlich der TNFs, CSFs, Interferon und Interleukine, vermitteln Wirts-Abwehrreaktionen, Zellregulation und Zelldifferenzierung. Zum Beispiel können diese Zytokine in einem Individuum Fieber erzeugen, die Aktivierung von T-Zellen, B-Zellen und Makrophagen bewirken und können sogar die Konzentrationen weiterer Zytokine beeinflussen, was zu einer Kaskadenwirkung führt, wodurch weitere Zytokine die biologischen Konzentrationen und Wirkungen des ersten Zytokins vermitteln.
Zytokine können die Immunantwort mittels immunstimulatorischer oder immunsuppressiver Wirkungen regulieren. Zum Beispiel kann IL-10 die Aktivierung zahlreicher inflammatorischer Zytokine, einschließlich TNF, IL-1 und IL-6 blockieren, während es antiinflammatorische Zytokine wie z. B. IL-4 hoch reguliert. IL-10, das von Makrophagen und anderen Zellarten produziert wird, stimuliert auch die Proliferation von Mastzellen und Thymozyten und inhibiert verschiedene Funktionen von Monozyten und Makrophagen. Als Kon sequenz dieser Monozyten- und Makrophagen-Inhibition wird auch die Aktivität von T-Zellen beeinflusst. Das Verständnis der gesamten Bandbreite der Rolle von IL-10 im Immunsystem steht erst am Anfang.
Zytokine haben mehrere biologische Aktivitäten und interagieren mit mehr als einer Zellart. Folglich war es bisher nicht möglich, sich gezielt ein bestimmtes Zytokin oder eine bestimmte Zellart vorzunehmen, um die schädlichen Nebenwirkungen einer Behandlung zu verhindern. Ein besserer Ansatz zur Prävention von Schäden aufgrund der ungewollten und unkontrollierten Übersuppression oder Überstimulation der Zytokinaktivität wäre, die Expression des relevanten oder kontrollierenden Zytokins oder der Zytokine, das/die an einer Immunantwort beteiligt ist/sind, zu regulieren, ohne irgendein Zytokin zu eliminieren oder zu überexprimieren. Eine derartige Behandlung würde eine pathologische oder laufende Immunreaktion weder erzeugen noch verstärken. Auf diese Weise können pathologische immun-vermittelte Wirkungen, wie z. B. eine Immunsuppression oder Autoimmunreaktionen verhindert werden, und die Homöostase kann aufrechterhalten werden.
Es wurden Corticosteroide verwendet, um die Zytokinexpression zu modulieren. Jedoch können diese eine vollständige Immunsuppression verursachen und haben andere ungewünschte Nebenwirkungen, wie z. B. die Induktion des "Wasting"-Syndroms, des Diabetes und der Osteoporose. Zum Beispiel ist die Steroidtherapie eine häufige Behandlungsform für MS, da man annimmt, dass die Steroide den Eintritt der Zellen in das Gehirn verändern oder die Sekretion von Zytokinen durch Entzündungszellen in dem Bereich der Entzündung verringern. Obwohl ihre Wirkungen bei der Umkehr einiger der akuten Symptome von Autoimmunerkrankungen wie MS wohlbekannt sind, haben ihre Nebenwirkungen eine Langzeitverwendung unmöglich gemacht. In ähnlicher Weise sind nicht-steroidale anti-inflammatorische Arzneimittel (non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAID) bei der Behandlung von Entzündung und Schmerz wirksam. Jedoch verursachen NSAIDs ebenfalls unerwünschte Nebenwirkungen, indem sie die Prostaglandinproduktion inhibieren, was zu potenziell schweren Komplikationen führen kann, einschließlich der Bildung von Magengeschwüren, Blutungen und Nierenversagen.
Ein bestimmtes Zytokin, IL-12, das auch als stimulatorischer Faktor natürlicher Killerzellen bezeichnet wird (natural killer cell stimulatory factor, "NKSF") oder als cytotoxischer Lymphozyten-Reifungsfaktor (cytotoxic lymphocyte maturation factor, "CLMF"), ist ein potentes immunregulatorisches Molekül, das in zahlreichen Erkrankungen eine Rolle spielt. Insbe sondere ist IL-12 ein heterodimeres Zytokin, das von phagozytischen Zellen, z. B. Monozyten/Makrophagen, B-Zellen und anderen Antigen-präsentierenden Zellen ("APC") produziert wird, und man nimmt an, dass es als ein proinflammatorisches Zytokin wirkt. Es hat mehrere Wirkungen, einschließlich 1) der verstärkten Proliferation von T-Zellen und NK-Zellen, 2) den erhöhten zytolytischen Aktivitäten von T-Zellen, NK-Zellen und Makrophagen, 3) der Induktion der IFN-gamma-Produktion und, in geringeren Ausmaßen, von TNF-α und GM-CSF und 4) der Aktivierung von TH1-Zellen. Siehe Trinchieri, G., et al., Blood, 84:4008–4027 (1994). Es wurde gezeigt, dass IL-12 ein wichtiger Costimulator der Proliferation in Th1-Klonen ist (Kennedy et al., Eur. J. Immunol., 24:2271–2278, 1994) und zu einer erhöhten Produktion von IgG2a-Antikörpern in Serum führt (Morris, S. C., et al., J. Immunol., 152:1047 (1994). Die Verabreichung von IL-12 verringert außerdem die Produktion von IgG1-Antikörpern (Morris, S. C., et al., J. Immunol., 152:1047 (1994); McKnight, A. J., J. Immunol. 152:2172 (1994)), was auf eine Suppression der TH2-Antwort hindeutet. Man nimmt außerdem an, dass IL-12 eine spezifische Rolle bei Erkrankungen spielt, die eine inflammatorische Komponente zeigen, nämlich Erkrankungen, die Zell-vermittelte Entzündungsreaktionen zeigen, wie z. B. Multiple Sklerose, Diabetes, chronisch-entzündliche Darmerkrankung, usw.
IL-12 beeinflusst sowohl natürliche Killerzellen ("NK-Zellen") als auch T-Lymphozyten ("T-Zellen") und stimuliert die IFN-γ-Produktion durch beide dieser Zellarten. Zum Beispiel stimuliert IL-12 in NK-Zellen: die NK-Zellproliferation, die Hochregulation des Antigens an der Membranoberfläche, die Erzeugung von LAK-Zellen und die Erhöhung der NK-Zellaktivität; induziert die Produktion von IFN-γ und TNF-α sowie das Wachstum und die Expansion sowohl von ruhenden als auch von aktivierten NK-Zellen; und erhöht die Produktion des löslichen p55 und des löslichen p75 TNF-Rezeptors sowie die NK-Zellzytotoxizität. Siehe R&D Systems Katalog, Seite 67–69 (1995). T-Zellen erkennen Antigene über die Interaktion eines heterodimeren (alpha/beta oder gamma/delta) Rezeptors mit kurzen Peptiden als antigene Determinanten, die mit Molekülen des Haupt-Histokompatibilitätskomplexes ("MHC") assoziiert sind. Reife T-Zellen können anhand des Vorhandenseins von zwei sich gegenseitig ausschließenden Antigenen auf ihrer Zelloberfläche grob in zwei funktionelle Kategorien eingeteilt werden, CD4 (Helfer) und CD8 (zytotoxisch). Die CD4- und CD8-Antigene regulieren die T-Zellinteraktionen mit dem MHC, und ihre gegenseitig ausgeschlossene Expression lässt sich aus ihrer strickten Spezifität für den MHC herleiten. Klasse II MHC-beschränkte T-Zellen sind hauptsächlich CD4+ (auch bekannt als "Helferzellen"), und Klasse I MHC- beschränkte T-Zellen sind CD8+ (auch bekannt als "zytotoxische Zellen"). Reife T-Zellen können weiterhin aufgrund ihrer Effektor-Phänotypen unterschieden werden, z. B. in pro-/anti-inflammatorische Zellen oder Suppressor-Zellen.
Wie oben erwähnt, beeinflusst IL-12 auch T-Zellen, einschließlich der Stimulation der IFN-γ-Produktion durch T-Zellen in Antwort auf ein Antigen. Während CD8+ T-Zellen mit zytotoxischen Funktionen im Zusammenhang stehen, sind CD4+ T-Zellen mit der Helferfunktion assoziiert und sezernieren verschiedene Zytokine, welche die Immunreaktionen regulieren und modulieren. CD4+ T-Zellen können weiterhin in T-Helfer 1 (Th1) und T-Helfer 2 (Th2) Untergruppen unterteilt werden, entsprechend dem Profil von Zytokinen, die sie sezernieren. Daher produzieren Th1-Zellen überwiegend inflammatorische Zytokine, einschließlich IL-2, TNF-α und IFN-γ, während Th2-Zellen anti-inflammatorische Zytokine, wie z. B. IL-4, IL-5, IL-10 und IL-13 produzieren, die mit dem B-Zellwachstum und der B-Zelldifferenzierung im Zusammenhang stehen.
Die Th1 und Th2 CD4+ T-Zell-Untergruppen stammen von einer gemeinsamen Vorläuferzelle ab, die als Th0-Zellen bezeichnet werden. Während einer ersten Begegnung mit einem Antigen wird die Differenzierung in Th1 und Th2 durch die gegensätzlichen Wirkungen von zwei Schlüsselzytokinen, nämlich IL-12 und IL-4, gesteuert, welche die Differenzierung von Th0 in Th1 bzw. Th2 induzieren. Die Entwicklung von Th1- und Th2-Zellen wird hauptsächlich durch das Zytokinmillieu während der ersten Phase der Immunantwort beeinflusst, in der IL-12 bzw. IL-4 entscheidende Rollen spielen. Die von dem jeweiligen Th-Zellphänotyp produzierten Zytokine sind für den entgegengesetzten Phänotyp inhibitorisch. Zum Beispiel verstärken Th1-Zytokine Zell-vermittelte Immunitäten und inhibieren die humorale Immunität. Die Th2-Zytokine verstärken die humorale Immunität und inhibieren Zell-vermittelte Immunitäten. Siehe Trembleau et. al., Immunology Today 16(8): 383–386 (1995).
Einige humane Störungen/Erkrankungen, die sich aus den Wirkungen des Immunsystems ergeben, werden durch anti-inflammatorische Reaktionen, einschließlich der Atopie, vermittelt. Diese T-Zell-vermittelte Immunantwort wird anti-inflammatorisch genannt, da die von den anti-inflammatorischen Effektor-T-Zellen freigesetzten Zytokine, IL-4 und IL-10, in der Weise wirken, dass sie die Entwicklung von Entzündungsreaktionen supprimieren. Bei der Atopie handelt es sich um einen genetisch bestimmten Zustand der Hypersensitivität gegenüber Umwelt-Allergenen. Allergische Reaktionen des Typ-1 sind mit der IgE-Antikörperproduktion, Eosinophilie und einer Gruppe von Erkrankungen, einschließlich (und ohne Beschränkung) Asthma, Heuschnupfen und atopischer Dermatitis, assoziiert. Antiinflammatorische Reaktionen entstehen auch aus einer Infektion mit extrazellulären Pathogenen, wie Bakterien und Würmern. Anti-inflammatorische Reaktionen werden von differenzierten T-Zellen vermittelt und werden T2-Antworten genannt. T2 (sowohl Th2 als auch Tc2)-Antworten werden durch die Freisetzung des Zytokins IL-4 von aktivierten T- und B-Zellen ausgelöst, und sie steuern und kontrollieren die B-Zell-Antworten auf eine Infektion. Die T2-Antworten stimulieren außerdem die Freisetzung von IgE, Histaminen und anderen allergischen Effektor-Molekülen.
Darüber hinaus spielen CD4+ Th1-Zellen eine Rolle in der Pathogenese immunologischer Störungen. Diese Zellen sezernieren hauptsächlich Zytokine, die mit Entzündung im Zusammenhang stehen, wie z. B. IFN-γ, TNF-α, TNF-β und IL-2. IFN-γ ist eine wichtige Komponente der Entzündungsreaktion und der resultierenden Pathologie von Erkrankungen, die eine Entzündungsreaktion zeigen. Heremans, et al. Zusätzlich zu seiner Rolle bei Entzündungsreaktionen trägt IFN-γ auch zu der Aktivierung phagozytischer Zellen bei (d. h. der Makrophagen-Aktivierung) sowie der Hochregulierung der MHC-Expression auf der Oberfläche von Antigen-präsentierenden Zellen ("APC") und anderen Zellen. Darüber hinaus ist dieses Zytokin an inflammatorischen Immunantworten im Allgemeinen und an Autoimmunerkrankungen, wie z. B. Multiple Sklerose ("MS"), im Besonderen beteiligt. Siehe Owens et al., Neurologic Clinics, 13(1): 51–73 (1995). Ferner schwächt eine Steroid-Behandlung die Zytokinproduktion in allgemeiner Weise ab, kann sie jedoch nicht selektiv modulieren, d. h. nur die Th0-, die Th1- oder die Th2-Stoffwechselwege.
IL-12 spielt außerdem eine Rolle bei der Induktion der Th1-Zell-vermittelten Autoimmunität. Erkenntnisse der Forschung weisen auf eine entscheidende Rolle von IL-12 in der Pathogenese in Nagetiermodellen für Th1-vermittelte Autoimmunerkrankungen, wie z. B. dem Typ 1 Diabetes, der Multiplen Sklerose, der Rheumatoider Arthritis, der entzündlichen Darmerkrankung und der akuten Graft-versus-Host-Erkrankung hin. Folglich glaubt man, dass Th1-Zellen an der Induktion experimenteller Autoimmunerkrankungen beteiligt sind, wie in Experimenten des adoptiven Transfers gezeigt, die nachweisen, dass die CD4+ Zellen, die Lymphokine des Th1-Typs produzieren, die Erkrankung übertragen können, wie in Modellen der experimentellen Autoimmunerkrankung gezeigt, wie z. B. der experimentellen allergischen Enzephalomyelitits ("EAE") (auch bekannt als experimentelle allergische Enzephalitis) und dem Insulin-abhängigen Diabetes Mellitus ("IDDM"). Siehe Trinchieri, Annu. Rev. Immunol. 13(1): 251–276 (1995). Zum Beispiel handelt es sich bei EAE um eine von inflammatorischen T-Zellen vermittelte, paralytische, demyelinisierende Autoimmunerkrankung, die in etlichen Nagetieren ebenso wie in Primaten induziert werden kann. Owens et al. Eine Weise, auf die EAE induziert werden kann, ist durch Immunisieren von Tieren mit dem Myelin-basischen Protein ("MBP"). In ähnlicher Weise induziert die Verabreichung von IL-12 einen raschen Beginn von IDDM in 100% weiblichen NOD-Mäusen. Folglich war ein Ziel der immuntherapeutischen Forschung und Entwicklungsbemühungen, die Entzündungsreaktionen zu begrenzen, während die Spezifität des Immunsystems, die für den Schutz des Wirtes als notwendig erachtet wird, intakt gelassen wird.
Andere Behandlungen, die auf Komponenten des Immunsystems abzielen, schließen Lymphozyten-zytotoxische Arzneimittel, wie z. B. Cyclophosphamid und Azathioprin ein. Diese Arzneimittel wirken wie "Vorschlaghämmer", da sie das gesamte Immunsystem supprimieren und Probleme verursachen, die Breitspektrum-Immunsuppressionstherapien begleiten. Dieselben Probleme sind auch mit neueren Therapien wahrscheinlich, wie z. B. Cyclosporin, anti-CD4 monoklonale Antikörper und dergleichen. Andere Behandlungen für IL-12-vermittelte Erkrankungen, einschließlich MS, können die Verabreichung von anti-IL-12-Antagonisten, wie z. B. Antikörpern, umfassen. Es wurde gezeigt, dass anti-IL-12-Antikörper die Entwicklung von IDDM und EAE inhibieren. Siehe Trinichieri. Jedoch kann eine Antikörper-basierte Immuntherapie zu einer Bildung und Ablagerung von Immunkomplexen und folglich zu Glomerulonephritis, Vaskulitis und Arthritis führen.
Darüber hinaus hat sich die symptomatische Behandlung mit Beta-Agonisten, anticholinergen Agenzien und Methylxanthinen als klinisch nützlich für die Linderung von Beschwerden erwiesen; sie vermögen es jedoch nicht, die zugrundeliegenden inflammatorischen Prozesse, die die Erkrankung verursachen, zu stoppen. Die häufig verwendeten systemischen Glucocorticosteroide haben zahlreiche Nebenwirkungen, einschließlich (und ohne Beschränkung) Gewichtszunahme, Diabetes, Bluthochdruck, Osteoporose, Katarakte, Atherosklerose, erhöhte Infektionsempfindlichkeit, erhöhte Fette und Cholesterol sowie Neigung zu Blutergüssen. Aerosolierte Glucocorticosteroide haben weniger Nebenwirkungen, können jedoch weniger wirksam sein und Nebenwirkungen haben, wie z. B. Candidose.
Die Verwendung von anti-inflammatorischen Reagenzien und von Reagenzien zur Linderung von Beschwerden ist ein ernsthaftes Problem, wegen ihrer Nebenwirkungen oder ihrem Versagen bei der Bekämpfung der zugrundeliegenden Ursache einer Entzündungsreak tion. Andere anti-inflammatorische Agenzien, wie z. B. Cromolyn und Nedocromil sind weniger wirksam und haben weniger Nebenwirkungen. Anti-inflammatorische Agenzien, die hauptsächlich als immunsuppressive Mittel und Antikrebsmittel verwendet werden (d. h. Zytoxan, Methotrexat und Immuran) sind ebenfalls verwendet worden, um Entzündung zu behandeln. Diese Agenzien weisen jedoch ein erstzunehmendes Potenzial für Nebenwirkungen auf, einschließlich (jedoch ohne darauf beschränkt zu sein) einer erhöhten Infektionsanfälligkeit, Lebertoxizität, Arzneimittel-induzierter Lungenerkrankung und Knochenmark-Suppression. Derartige Arzneimittel haben eine beschränkte klinische Verwendung, z. B. bei der Behandlung der meisten Lungenerkrankungen aufgrund einer Atemwegs-Hyperreaktion.
Um pathologische Zustände oder die Störung der normalen immun-vermittelten Funktionen zu verhindern, die durch die anormale Expression von Zytokinen wie oben beschrieben verursacht wird, wäre es vorteilhaft, wenn die Zytokinkonzentrationen manipuliert und effizient kontrolliert werden könnten. Folglich existiert ein Bedarf an Agenzien, welche die Aktivität von Zytokinen in einem Individuum regulieren können, ohne ungewünschte Nebenwirkungen zu verursachen. Darüber hinaus besteht ein Bedürfnis, Agenzien zu identifizieren, die bei der Behandlung von Pathologien und Zuständen verwendet werden können, die mit veränderten Zytokinkonzentrationen assoziiert sind. Insbesondere besteht nach wie vor ein Bedarf an neuen therapeutischen Verbindungen und Verfahren, welche die schädlichen Wirkungen von Reaktionen, die durch spezifische Zytokine wie z. B. IL-12 oder IL-4 vermittelt werden, verbessern oder inhibieren, ohne die anderen Komponenten des Immunsystems, die für notwendig erachtet werden, um den Wirt zu schützen, zu beeinträchtigen und ohne die begleitenden Nachteile der herkömmlich verfügbaren Verbindungen und Verfahren.
Die US 3770741 und die WO 00/61583 beschreiben anti-inflammatorische Agenzien, denen die tricyclische Struktur der vorliegenden Ansprüche fehlen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue therapeutische Verbindungen zur Verfügung zu stellen, einschließlich derer pharmazeutischen Zusammensetzungen sowie Verfahren, die zum Inhibieren der Zytokin-Signalgebung, z. B. von IL-4 oder IL-12, nützlich sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue therapeutische Verbindungen und deren pharmazeutische Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die fähig sind, die inflammatorische oder anti-inflammatorische Reaktion eines Individuums zu limitieren, ohne die Spezifität des Immunsystems, die für den Schutz des Individuums als notwendig erachtet wird, zu beeinträchtigen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, neue therapeutische Verbindungen und deren pharmazeutische Zusammensetzungen zur Verfügung zu stellen, die fähig sind, Erkrankungen oder Zustände wie z. B. Asthma oder Diabetes (IDDM und NIDDM) zu behandeln oder zu verhindern.
Die oben genannten und weitere Aufgaben werden durch eine Verbindung oder deren pharmazeutisch annehmbare Derivate (z. B. deren racemische Mischungen, getrennte Enantiomere, Diastereomere, Tautomere, Salze und Solvate) gelöst, welche die folgenden Strukturen hat:/haben:
Die oben genannten neuen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung wirken u. a. als Zytokin-regulatorische Agenzien, um die anormale oder veränderte Expression eines oder mehrerer Zytokine zu regulieren, die in verschiedenen Krankheitszuständen auftreten kann, einschließlich z. B. Pathologien, Immunreaktionen und Entzündungsreaktionen. Derartige Zustände werden für die Zwecke der vorliegenden Erfindung gemeinsam betrachtet, insofern als dass sie zum Teil durch eine veränderte oder anormale Zytokinaktivität gekennzeichnet sind und daher empfänglich für die Regulation durch ein oder mehrere Zytokin regulatorische Agenzien sind. Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck "gekennzeichnet durch" trägt bei oder beeinflusst, zumindest teilweise. Obwohl eine Zytokin-Mitwirkung möglich sein kann, muss es nicht der einzige, primäre oder sogar Hauptfaktor oder die einzige, primäre oder Hauptursache eines Zustandes sein, der durch die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung behandelbar ist. Zum Beispiel wird auf dem Gebiet gut verstanden, dass eine Infektion veränderte Zytokinkonzentrationen aufweist und daher ein Zustand ist, der durch Zytokinaktivität gekennzeichnet ist, diese Zytokinaktivität jedoch nur ein Teil des infektiösen Zustandes ist. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck "Zustand, gekennzeichnet durch veränderte oder anormale Zytokinaktivität" sämtliche Zytokin-regulierte oder -modulierte Pathologien und Verletzungen, einschließlich der Immun-, inflammatorischen und Heil-Prozesse, die mit einer Verletzung assoziiert sind. Der Fachmann kann einen derartigen Zustand erkennen, indem er einen erhöhten oder verringerten Aktivitätsgrad eines bestimmten Zytokins im Vergleich zu dem normalen Level des Zytokins, der in einem gesunden Individuum erwartet wird, feststellt. Verfahren zum Bestimmen derartiger normaler Level sind auf dem Gebiet wohlbekannt.
Die vorliegende Erfindung stellt insbesondere neue therapeutische Verbindungen zur Verfügung, die einen Kern mit tricyclischer Struktur aufweisen, sowie Verfahren zur Verwendung derartiger tricyclischer Verbindungen u. a. zum Beeinflussen, Vorbeugen und Behandeln der zellulären Antworten, die mit Th1- oder Th2-Zell-vermittelten Erkrankungen assoziiert sind, ohne die anderen Komponenten des Immunsystems zu beeinträchtigen, die für den Schutz des Wirtes für notwendig erachtet werden. Die Verbindungen und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere durch eine Fähigkeit gekennzeichnet, die IL-12- oder IL-4-Signalgebung zu inhibieren. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass die therapeutischen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung die inflammatorische Kaskade durch Th1, T2, Th2 oder T2 Zellentwicklung umgehen, was die Bedeutung der vorliegenden Erfindung bei der Therapie von Erkrankungen durch inhibieren der Zytokin-Signalgebung bei der Regulation inflammatorischer oder anti-inflammatorischer Erkrankungen unterstreicht. Insbesondere können die tricyclischen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung die Signalgebung, welche die Differenzierung von T-Zellen zu Th1- oder Th2-Zellen induziert, hemmen. Zum Beispiel erzeugen differenzierte Th1-Zellen hohe Konzentrationen an IFN-γ, das eine Entzündung hervorruft, eine Komponente zahlreicher Erkrankungszustände, auf die die erfinderischen Verbindungen und Verfahren abzielen. Darüber hinaus wirken die tricyclischen Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfin dung, indem sie Defekte bei der Insulinsekretion verbessern, wie sie bei dem Typ 2 Diabetes Mellitus ("NIDDM") auftreten und von denen man glaubt, dass sie mit Defekten im Fettsäuremetabolismus assoziiert sind, indem sie die Insulinsekretion und die Glucosetoleranz beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten und weitere Aufgaben u. a. dadurch, dass sie neue therapeutische Verbindungen zur Verfügung stellt, die nützlich sind zur Behandlung oder Vorbeugung von Erkrankungszuständen, die durch eine veränderte oder anormale Zytokinaktivität gekennzeichnet sind. Beispiele für derartige Erkrankungszustände umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: (1) inflammatorische Erkrankungen oder Störungen, wie z. B. Arthritis, Asthma, chronisch-entzündliche Erkrankungen, chronische Darmentzündung, Psoriasis, septischer Schock, Septikämie, allergische Kontakt-Dermatitis, ankylosierende Spondylitis und adultes Lungenversagen (adult respiratory distress syndrome); (2) Autoimmunerkrankungen oder -störungen oder andere patho-immunogene Erkrankungen oder -Reaktionen, wie z. B. allergische Reaktionen oder Anaphylaxie; allergische Enzephalomyelitits, amyotrophe Lateralsklerose, bullöses Pemphigoid, Zöliakie, chronisch aktive Hepatitis, chronische Thyreoditis, Gastritis, Goodpasture-Syndrom, Graft-versus-Host-Erkrankung (akut und/oder chronisch), Glomerulonephritis; hämolytische Anämie, immunthrombozytopenische Purpura, entzündliche Darmerkrankung (z. B. Morbus Crohn und Colitis ulcerosa), ideopathische thrombozytopenische Purpura, juvenile Arthritis, Lupus-Erkrankungen (z. B. systemischer Lupus erythematodes), männliche Unfruchtbarkeit (autoimmun), Multiple Sklerose, Myasthenia gravis, Neutropenie, Pemphigus vulgaris, parasitisch-vermittelte Immun-Dysfunktionen (z. B. Chagas-Erkrankung), Pemphigus vulgaris, pernizöse Anämie, Polyarteriitis nodosa, primäres Antiphospholipid-Syndrom, primäre biliäre Zirrhose, primäres Sjögren Syndrom, Morbus Reiter, rheumatisches Fieber, rheumatoide Arthritis, Sarcoidose, Sklerodermie, Thrombozytopenie, Sjögren Syndrom, sympathische Ophthalmie, Schilddrüsen-Erkrankungen (z. B. Morbus Basedow und Hashimoto-Thyreoiditis), Typ 1 (IDDM) und Typ 2 (NIDDM) Diabetes Mellitus, Uveitis und virale Myokarditits (Cocksakie B Virusantwort); (3) neurodegenerative Erkrankungen, wie z. B. Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und primäre Lateralsklerose; (4) chronisch lymphatische Leukämie (CLL), Haarzell-Leukämie, Prolymphozyten-Leukämie, gut differenzierte lymphozytische Lymphome, infektiöse Mononukleose, humaner Immundefizienzvirus; (5) Nebenwirkungen, die mit einer Chemotherapie bei Krebs assoziiert sind; (6) Erkrankungen, wie Atherosklerose und Diabetes, von denen man glaubt, dass sie durch freie Radikale und die Wir kung von Stickoxid vermittelt werden; (7) bakterielle endotoxische Sepsis und dazugehöriger Schock; (8) Schmerz; (9) allergische Hypersensitivitätsreaktionen des Typ 1, wie z. B. Asthma, Heuschnupfen, Ekzem, Urtikaria, Lebensmittelallergie und atopische Dermatitis; (10) Kachexie; und (11) Angiogenese, einschließlich Neoplasie; Metastasen; usw. Die Verfahren der Verwendung der Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere nützlich in der Behandlung von Autoimmunerkrankungen, MS, Diabetes Mellitus (Typ 1 oder 2) oder Asthma. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in jeder geeigneten herkömmlichen Weise zur Behandlung der oben genannten Erkrankungen verwendet werden. Derartige Heilverfahren, ihre Dosierungskonzentrationen und -erfordernisse können von den Fachleuten auf dem Gebiet aus den verfügbaren Verfahren und Methoden, die unten weiter beschrieben werden, die auf dem Gebiet bekannt sind oder die unter Verwendung von Routineexperimenten einfach zu bestimmen sind, ausgewählt werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem ein in vitro-Verfahren zum Inhibieren eines zellulären Prozesses oder einer Aktivität, die durch ein Zytokin vermittelt wird, wobei das Verfahren umfasst:

(a) das Inkontaktbringen der Zytokin-empfindlichen Zellen mit einer Verbindung wie in Anspruch 1 definiert; und
(b) das Bestimmen, dass der zelluläre Prozess oder die Aktivität, die durch das Zytokin vermittelt wird, inhibiert wird;

Zusätzliche Aspekte, Ausführungsformen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargestellt oder können bei der Ausübung oder der Verwendung der vorliegenden Erfindung erfahren werden. Die Aufgaben und Vorteile können mittels der Merkmale und Kombinationen realisiert und erreicht werden, die überall in dieser schriftlichen Beschreibung und den angehängten Ansprüchen dargelegt sind. Es versteht sich, dass die vorangehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung nur beispielhaft und erklärend sind und nicht als die beanspruchte Erfindung einschränkend betrachtet werden dürfen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein "zellulärer Prozess oder Aktivität, die durch IL-12 vermittelt wird" sowie "IL-12-vermittelte Prozesse und Aktivitäten", wie hierin verwendet, umfasst/umfassen von IL-12 ausgelöste zelluläre Prozesse und Aktivitäten, z. B. die direkte Stimulation der IFN-γ Produktion durch ruhende T-Zellen und NK-Zellen. Dieser Ausdruck umfasst außerdem die IL-12-Modulation laufender Prozesse und Aktivitäten, z. B. die Verstärkung der anti-CD3-induzierten IFN-γ Sekretion. Verschiedene weitere IL-12-vermittelte Prozesse und Aktivitäten sind als von diesem Ausdruck umfasst vorgesehen, z. B. die Differenzierung von naiven T-Zellen zu Th1-Zellen; die Aufrechterhaltung des Th1-Phänotyps (z. B. starke IFN-γ Produktion, geringe IL-4-Produktion); die Proliferation von T-Zell-Glasten; die Verstärkung der NK-Zell- und CTL-zytolytischen Aktivität, und dergleichen. Für weitere Beispiele siehe Trinchieri, Annu. Rev. Immunol. 13: 251–76 (1995).
Eine "Zytokin-vermittelte Störung" oder "Zytokin-regulierte Störung" bezieht sich auf einzelne und sämtliche Störungen und krankhaften Zustände, bei denen ein Zytokin eine Rolle spielt, entweder indem es die Störung selbst kontrolliert oder indem es die Freisetzung weiterer Zytokine verursacht, wie z. B. (und ohne Einschränkung auf) IL-1, IL-6 oder IL-8. Ein krankhafter Zustand, bei dem z. B. IL-12 eine Hauptkomponente ist und dessen Produktion oder Wirkung in Antwort auf inflammatorische Stimuli erschwert oder sezerniert wird, würde daher als eine durch ein Zytokin vermittelte Störung betrachtet werden.
Ein "Zytokin-regulatorisches Agens" bezeichnet ein Agens/Mittel, das die Zytokinaktivität durch Verstärken, Limitieren, Einschränken, Hemmen, Modulieren oder Mäßigen der biologischen Aktivität eines Zytokins, einschließlich (und ohne Beschränkung) Zytokinrezeptoren und Stoffwechselwegen, kontrolliert. Es sollte jedoch erkannt werden, dass, obwohl die Zytokin-regulierenden Agenzien im Allgemeinen die Zytokinaktivität regulieren können, kein spezifischer Wirkmechanismus dahingehend vorgeschlagen wird, wie ein Zytokin-regulatorisches Agens wirkt, um einen Zustand hervorzurufen, der durch eine veränderte oder anormale Zytokinaktivität gekennzeichnet ist.
"Pharmazeutisch annehmbare Salze" beziehen sich auf Derivate der offenbarten Verbindungen, wobei die Stammverbindung modifiziert ist, indem saure oder basische Salze der Verbindung hergestellt werden. Beispiele für pharmazeutisch annehmbare Salze umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, anorganische oder organische saure Salze basischer Reste, wie Amine; Alkali- oder organische Salze saurer Reste, wie Carboxylsäuren; und dergleichen: Die pharmazeutisch annehmbaren Salze der Verbindungen schließen die herkömmlichen nichttoxischen Salze oder die quaternären Ammoniumsalze der gebildeten Verbindungen ein, z. B. von nichttoxischen anorganischen oder organischen Säuren. Insbesondere können geeignete pharmazeutisch annehmbare saure Zusatzsalze der Verbindungen aus einer anorganischen Säure oder aus einer organischen Säure hergestellt werden. Zum Beispiel umfassen derartige herkömmliche nichttoxische Salze, ohne Beschränkung, die von anorganischen Säuren abgeleiteten, wie z. B. Essigsäure, 2-Acetoxybenzoesäure, 2-Naphthalinsulfonilsäure, Adipinsäure, Alginsäure, Ascorbinsäure, Asparaginsäure, Benzoesäure, Benzensulfonsäure, Bisulfinsäure, Buttersäure, Camphersäure, Camphersulfonsäure, Carbonsäure, Citronensäure, Cyclopentanpropionsäure, Digluconsäure, Dodecylsulfanilsäure, Ethansulfonilsäure, Ethandisulfonsäure, Fumarsäure, Glucoheptansäure, Glutaminsäure, Glycerinphosphorsäure, Glycolsäure, Hemisulfansäure, Heptansäure, Hexansäure, Hydrobromsäure, Salzsäure, Hydroiodsäure, 2-Hydroxyethansulfonsäure, Hydroxymaleinsäure, Isethionsäure, Milchsäure, Maleinsäure, Apfelsäure, Methansulfonsäure, Nikotinsäure, Salpetersäure, Oxalsäure, Palmitinsäure, Pamoasäure, Pektinsäure, Persulfanilsäure, Phenylessigsäure, Phosphorsäure, Pivalinsäure, Propionat, Propionsäure, Salicylsäure, Stearinsäure, Succinsäure, Sulfaminsäure, Sulfanilsäure, Schwefelsäure, Weinsäure, Thiocyansäure, Toluensulfonsäure, Tosylsäure, Undecanoatsalzsäure, und dergleichen. Die am meisten bevorzugten metallischen Salze umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, geeignete Alkalimetall (Gruppe Ia)-Salze, Erdalkalimetall (Gruppe IIa)-Salze und weitere physiologisch annehmbare Metalle. Derartige Salze können aus Aluminium, Calcium, Lithium, Magnesium, Kalium, Natrium und Zink hergestellt werden. Bevorzugte organische Salze können aus tertiären Aminen und quaternären Ammoniumsalzen hergestellt werden, einschließlich Tromethamin, Diethylamin, N,N'-Dibenzylethylendiamin, Chlorprocain, Cholin, Diethanolamin, Ethylendiamin, Meglumin (N-methylglucamin) und Procain. Sämtliche dieser Salze können auf konventionelle Weise aus den entsprechenden Stammverbindungen hergestellt werden, indem z. B. die geeignete Säure oder Base mit der Stammverbindung zur Reaktion gebracht wird. Die pharmazeutisch annehmbaren Salze gemäß der vorliegenden Erfindung können mittels herkömmlicher chemischer Verfahren aus den Stammverbindungen hergestellt wer den, die einen basischen oder sauren Rest enthalten, z. B. durch Reagieren der freien Base oder Säure mit stöchiometrischen Mengen der geeigneten Base bzw. Säure, in Wasser oder in einem organischen Lösemittel oder in einer Mischung aus beiden (nichtwässrige Medien, wie Ether, Ethylacetat, Ethanol, Isopropanol oder Acetonitril werden bevorzugt) oder durch Reagieren der freien Base oder Säure mit einem Überschuss der gewünschten Salzbildenden anorganischen oder organischen Säure oder Base in einem geeigneten Lösemittel oder verschiedenen Kombinationen von Lösemitteln. Listen geeigneter Salze sind in Remington's Pharmaceutical Sciences, 17. Ausg., Mack Publishing Company, Esston, Pa., 1985, Seite 1418, et al., dessen Gesamtoffenbarung hiermit per Referenz eingeschlossen wird, zu finden.
Eine "pharmazeutisch wirksame/effektive" oder "therapeutisch wirksame/effektive" Menge einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Menge, die ausreichend ist, um eine Behandlung wie hierin definiert zu bewirken, wenn sie einem Säugetier, das Bedarf an einer solchen Behandlung hat, verabreicht wird. Die Menge wird abhängig von dem Individuum und dem zu behandelnden Krankheitszustand, dem Gewicht und Alter des Individuums, der Schwere des Erkrankungszustandes, der Art der Verabreichung und dergleichen variieren, was von den Fachleuten auf dem Gebiet leicht bestimmt werden kann.
"Regulieren" oder "regulatorisch" wie hier verwendet bedeutet, mittels Verstärken, Limitieren, Einschränken, Hemmen, Modulieren oder Mäßigen zu kontrollieren. Eine derartige Regulation umfasst die pleiotrophen, redundanten, synergistischen oder antagonistischen Wirkungen, die aufgrund der Aktivität biologischer Agenzien wie Zytokinen auftreten, die eine Vielzahl biologischer Funktionen direkt oder indirekt über Kaskaden- oder Biofeedback-Mechanismen beeinflussen können.
"Behandlung" bezieht sich auf eine jegliche Behandlung einer/eines IL-12-vermittelten Erkrankung oder Zustandes in einem Säuger, insbesondere einem Menschen, und umfasst, ohne Beschränkung: (i) das Verhindern des Auftretens einer Erkrankung oder eines Zustandes in einem Individuum, das eine Prädisposition für den Zustand aufweisen kann, jedoch noch nicht mit diesem Zustand diagnostiziert wurde, und entsprechend besteht die Behandlung aus einer prophylaktischen Behandlung des pathologischen Zustandes; (ii) Inhibieren der Erkrankung oder des Zustandes, d. h. Stoppen seiner Entwicklung; (iii) Lindern der Erkrankung oder des Zustandes, d. h. Verursachen einer Regression der Erkrankung oder des Zustandes; oder (iv) Lindern der Symptome, die aus der Erkrankung oder dem Zustand re sultieren, z. B. Lindern einer Entzündungsreaktion, ohne die zugrundeliegende Erkrankung oder den zugrundeliegenden Zustand zu behandeln.
In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung können die hierin offenbarten neuen therapeutischen Verbindungen ein oder mehrere asymmetrisch substituierte Kohlenstoffatome enthalten und folglich als Racemate und racemische Mischungen, getrennte Enantiomere, diastereomere Mischungen und einzelne Diastereomere auftreten. Jeder stereogene Kohlenstoff kann in R- oder S-Konfiguration vorliegen. Viele geometrische Isomere von Olefinen, C-N-Doppelbindungen und dergleichen können außerdem in den hierin beschriebenen Verbindungen vorhanden sein, und sämtliche derartige stabilen Isomere sind in der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Es ist auf dem Gebiet wohlbekannt, wie optisch aktive Formen hergestellt werden, z. B. mittels Trennung racemischer Formen oder mittels Synthese aus optisch aktiven Startmaterialien. Sämtliche chiralen, diastereomeren, racemischen Formen und sämtliche geometrische Formen einer Struktur sind als von der vorliegenden Erfindung umfasst vorgesehen, es sei denn, eine spezifische Stereochemie oder Isomerform wird speziell angegeben. Die Stereoisomere der Verbindungen, die Teil dieser Erfindung sind, können hergestellt werden, indem wo immer möglich Reaktanten in ihrer getrennten enantiomeren Form in dem Prozess verwendet werden, oder indem die Reaktion in Gegenwart von Reagenzien oder Katalysatoren in ihrer getrennten enantiomeren Form durchgeführt werden, oder indem die Mischung von Stereoisomeren mittels konventioneller Verfahren aufgetrennt wird. Einige der bevorzugten Verfahren schließen die Verwendung der mikrobiellen Trennung, das Auftrennen der diastereomeren Salze, die mit chiralen Säuren, wie z. B. Mandelsäure, Camphersulfonsäure, Weinsäure, Milchsäure und dergleichen gebildet werden oder mit chiralen Basen wie Rucin, Cinchona-Alkaloide und deren Derivate und dergleichen, ein.
Verschiedene Polymorphe der Verbindungen bilden Teil der vorliegenden Erfindung und können durch Kristallisierung der Verbindung unter verschiedenen Bedingungen hergestellt werden. Zum Beispiel unter Verwendung verschiedener Lösemittel, die häufig verwendet werden oder deren Mischungen für die Rekristallisierung; Kristallisierungen bei verschiedenen Temperaturen; verschiedene Formen der Kühlung, die von sehr schneller bis sehr langsamer Kühlung während der Kristallisation reichen. Polymorphe können außerdem erhalten werden, indem die Verbindung erhitzt oder geschmolzen wird, gefolgt von einer graduellen oder schnellen Kühlung. Das Vorhandensein von Polymorphen kann durch Solid Probe- NMR-Spektroskopie, IR-Spektroskopie, Differenzialrasterkalorimetrie, Pulver-Röntgen-Diffraktogramm oder andere derartige Methoden bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner tautomere Formen.
Die vorliegende Erfindung sieht ferner die Quaternisierung jeglicher basischen Stickstoffenthaltender Gruppen der hierin offenbarten Verbindungen vor. Der basische Stickstoff kann mit jedweden Agenzien quaternisiert werden, die den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, einschließlich (ohne Beschränkung) niederer Alkylhalogenide, wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylchloride, -bromide und -iodide; Dialkylsulfate, einschließlich Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfate; langkettiger Halogenide, wie z. B. Decyl-, Lauryl-, Myristyl- und Stearylchloride, -bromide und -iodide; und Aralkylhalogenide, einschließlich Benzyl- und Phenethylbromide. Wasser- oder Öl-lösliche oder dispergierbare Produkte können durch eine derartige Quaternisierung erhalten werden.
Zusätzlich zu ihren strukturellen Eigenschaften können die neuen tricyclischen Verbindungen gemäß der Erfindung die anormale oder veränderte Expression eines oder mehrerer Zytokine regulieren, die in verschiedenen Zuständen auftritt, einschließlich z. B. Pathologien, Immunreaktionen und Entzündungsreaktionen, die zum Teil gekennzeichnet sind durch eine anormale oder veränderte Zytokinaktivität und daher einer Regulation durch eines oder mehrere Zytokin-regulatorische Agenzien zugänglich sind. Ein Fachmann oder Wissenschaftler, der Routineprotokolle oder -Assays verwendet, wie die in den Beispielen unten oder in der Literatur offenbarten Assays, kann die Nützlichkeit der hierin offenbarten Verbindungen einfach bestätigen.
VERFAHREN ZUR VERWENDUNG
Außer dass sie bei der Behandlung von Menschen nützlich sind, sind diese Verbindungen ferner für tierärztliche Behandlungen von Haus- und Nutztieren, exotischen Tieren und Nutztieren verwendbar, einschließlich Säugern, Nagetieren und dergleichen. Bevorzugtere Tiere schließen Pferde, Hunde und Katzen ein.
Bevorzugte Erkrankungszustände, die durch eine veränderte oder anormale Zytokinaktivität gekennzeichnet sind und folglich als mittels der vorliegenden erfinderischen Verbindungen behandelbar betrachtet werden, schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf: (1) inflammatorische Erkrankungen oder Störungen, wie z. B. Arthritis, Asthma, chronisch- entzündliche Erkrankungen, chronische Darmentzündung, Psoriasis, septischer Schock, Septikämie, allergische Kontakt-Dermatitis, ankylosierende Spondylitis und adultes Lungenversagen (adult respiratory distress syndrome); (2) Autoimmunerkrankungen oder -störungen oder andere patho-immunogene Erkrankungen oder -Reaktionen, wie z. B. allergische Reaktionen oder Anaphylaxie; allergische Enzephalomyelitits, amyotrophe Lateralsklerose, bullöses Pemphigoid, Zöliakie, chronisch aktive Hepatitis, chronische Thyreoditis, Gastritis, Goodpasture-Syndrom, Graft-versus-Host-Erkrankung (akut und/oder chronisch), Glomerulonephritis; hämolytische Anämie, immun-thrombozytopenische Purpura, entzündliche Darmerkrankung (z. B. Morbus Crohn und Colitis ulcerosa), ideopathische thrombozytopenische Purpura, juvenile Arthritis, Lupus-Erkrankungen (z. B. systemischer Lupus erythematodes), männliche Unfruchtbarkeit (autoimmun), Multiple Sklerose, Myasthenia gravis, Neutropenie, Pemphigus vulgaris, parasitisch-vermittelte Immun-Dysfunktionen (z. B. Chagas-Erkrankung), Pemphigus vulgaris, pernizöse Anämie, Polyarteriitis nodosa, primäres Antiphospholipid-Syndrom, primäre biliäre Zirrhose, primäres Sjögren Syndrom, Morbus Reiter, rheumatisches Fieber, rheumatoide Arthritis, Sarcoidose, Sklerodermie, Thrombozytopenie, Sjögren Erkrankung, sympathische Ophthalmie, Schilddrüsen-Erkrankungen (z. B. Morbus Basedow und Hashimoto-Thyreoiditis), Typ 1 (IDDM) und Typ 2 (NIDDM) Diabetes Mellitus, Uveitis und virale Myokarditits (Cocksakie B Virusantwort); (3) neurodegenerative Erkrankungen, wie z. B. Morbus Alzheimer, Morbus Parkinson und primäre Lateralsklerose; (4) chronisch lymphatische Leukämie (CLL), Haarzell-Leukämie, Prolymphozyten-Leukämie, gut differenzierte lymphozytische Lymphome, infektiöse Mononukleose, humaner Immundefizienzvirus; (5) Nebenwirkungen, die mit einer Chemotherapie bei Krebs assoziiert sind; (6) Erkrankungen, wie Atherosklerose und Diabetes, von denen man glaubt, dass sie durch freie Radikale und die Wirkung von Stickoxid vermittelt werden; (7) bakterielle endotoxische Sepsis und dazugehöriger Schock; (8) Schmerz; (9) allergische Hypersensitivitätsreaktionen des Typ 1, wie z. B. Asthma, Heuschnupfen, Ekzem, Urtikaria, Lebensmittelallergie und atopische Dermatitis; (10) Kachexie; und (11) Angiogenese, einschließlich Neoplasie; Metastasen; usw. Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind besonders nützlich bei der Behandlung von Autoimmunerkrankungen, MS, Diabetes Mellitus (Typ 1 oder 2) oder Asthma.
In einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Erfindung auf Verbindungen gerichtet, die nützlich sind zur Behandlung einer Th1- oder Th2-Zell-vermittelten Antwort in einem Säuger, der eine derartige Behandlung benötigt, wobei das Verfahren umfasst: das Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge der Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung an den Säuger, wobei die genannte Verbindung fähig ist, eine/einen IL-12- oder IL-4-vermittlete/n zellulären Prozess oder Aktivität zu inhibieren, wodurch die Antwort inhibiert wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung Verbindungen, die nützlich sind zum Vorbeugen oder Behandeln eines Typ 1 oder Typ 2 Diabetes. Diabetes ist eine der häufigsten chronischen Störungen weltweit mit erheblichen personellen und finanziellen Kosten für Patienten und deren Familien, ebenso wie für die Gesellschaft. Diabetes Mellitus ist gekennzeichnet durch eine große Anzahl physiologischer und anatomischer Anomalien, z. B. veränderten Glucose-Verfügbarkeit, Bluthochdruck, Retinopathie, anormale Thrombozytenaktivität, Veränderungen, an denen die großen, mittleren und kleinen Gefäße beteiligt sind, sowie weitere Probleme, die in Diabetespatienten anzutreffen sind. Diabetiker werden im Allgemeinen in zwei Kategorien eingeteilt. Patienten, die zur Verhinderung einer Ketoacidose auf Insulin angewiesen sind, haben einen Insulinabhängigen Diabetes Mellitus (insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM) oder Typ 1 Diabetes. Diabetiker, die nicht auf Insulin angewiesen sind, um eine Ketoacidose zu verhindern, haben einen nicht-Insulin-abhängigen Diabetes Mellitus (non-insulin-dependent diabetes mellitus, NIDDM) oder Typ 2 Diabetes. NIDDM ist die Form des Diabetes Mellitus, die überwiegend bei Erwachsenen auftritt, in denen zwar eine angemessene Produktion von Insulin zur Verwendung vorhanden ist, jedoch ein Defekt in der Insulin-vermittelten Verwertung und dem Stoffwechsel von Glucose in peripheren Geweben vorhanden ist. Offensichtlicher NIDDM ist gekennzeichnet durch drei metabolische Hauptanomalien: Resistenz gegen Insulin-vermittelte Glucosebereitstellung, Beeinträchtigung der Nährstoff-stimulierten Insulinsekretion und Überproduktion von Glucose durch die Leber. Es wurde gezeigt, dass bei einigen Personen mit Diabetes eine genetische Prädisposition zu einer Mutation in dem Gen/den Genen führt, das/die für Insulin und/oder den Insulinrezeptor und/oder Insulin-vermittelte Signaltransduktionsfaktor(en) kodiert/kodieren, was zu einem wirkungslosen Insulin und/oder Insulin-vermittelten Wirkungen führt und folglich die Verwertung oder den Stoffwechsel von Glucose beeinträchtigt.
Berichte weisen darauf hin, dass die Insulinsekretion häufig frühzeitig verstärkt ist, vermutlich als Kompensation für die Insulinresistenz. Personen, die tatsächlich NIDDM entwickeln, scheinen dies zu tun, weil ihre pankreatischen β-Zellen eine ausreichende Insulinsekretion schließlich nicht mehr aufrechterhalten können, um die Insulinresistenz zu kompensieren.
Mechanismen, die für das Versagen der β-Zellen verantwortlich sind, sind noch nicht identifiziert worden, könnten jedoch mit den chronischen Anforderungen an die β-Zellen aufgrund der peripheren Insulinresistenz und/oder mit den Wirkungen der Hyperglycämie zur Schädigung der β-Zellfunktion zusammenhängen. Das Versagen der β-Zellen könnte ferner als unabhängiger, angeborener Defekt in "prä-diabetischen" Individuen auftreten.
Darüber hinaus wurde vorgeschlagen, dass eine Verbindung zwischen Fettleibigkeit und nicht-Insulin-abhängigem Diabetes Mellitus (NIDDM) besteht (Hotamisligil und Spiegelman, Diabetes 43: 1271–1278 (1994a)). Als solches ist die vorliegende Erfindung nützlich zum Verringern des Gewichts eines fettleibigen Individuums, um die mit NIDDM assoziierten Symptome zu verhindern oder zu lindern. In dem Fettgewebe von fettleibigen Individuen wurde eine erhöhte TNF-Expression nachgewiesen, und es wurde vorgeschlagen, dass diese bei dem Auftreten von NIDDM in diesen Individuen eine Rolle spielt (Hotamisligil et al., J. Clin. Invest, 95: 2409–2415 (1995)). Jedoch haben Bemühungen zum Neutralisieren der TNF-Aktivität unter Verwendung eines Antikörpers, der an den TNF-Rezeptor bindet, nicht zu einem signifikanten Gewichtsverlust geführt, als dies in einem Rattenmodell für Fettleibigkeit/Diabetes untersucht wurde (Hotamisligil et al., J. Clin Invest, 94: 1543–1549 (1994b)). Aufgrund ihrer zumindest Zytokin-regulierenden Aktivität sind die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung besonders nützlich für die Behandlung von Diabetes und der damit assoziierten Fettleibigkeit. Darüber hinaus können Insulinsekretionsdefekte in NIDDM mit Defekten im Fettsäuremetabolismus im Zusammenhang stehen. Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind Modulatoren des Fettsäuremetabolismus und spielen daher eine Rolle bei der Verbesserung der Auswirkungen von NIDDM, indem sie die Insulinsekretion und die Glucosetoleranz beeinflussen. Folglich bezieht sich die vorliegende Erfindung auf neue antidiabetische Verbindungen, deren tautomere Formen, deren Derivate, deren Stereoisomere, deren Polymorphe, deren pharmazeutisch annehmbare Salze, deren pharmazeutisch annehmbare Solvate und auf pharmazeutisch annehmbare Zusammensetzungen, die sie enthalten, die nützlich sind zum Vorbeugen oder Behandeln von Diabetes Mellitus des Typ 1 oder Typ 2, umfassend die Schritte der Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge der Verbindung an ein Individuum, das einen Bedarf daran hat.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner ein Verfahren zum Screening nach Substanzen (z. B. Proteinen, Peptiden, kleinen Molekülen), welche die Zellaktivität von Zytokinen verstärken oder inhibieren. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfin dung ein Verfahren zum Inhibieren eines zellulären Prozesses oder Aktivität, der/die durch ein Zytokin vermittelt oder reguliert wird, wie z. B. IL-12 (Th1- oder T1-Zelldifferenzierung) oder IL-4 (Th2- oder T2-Zelldifferenzierung), wobei das Verfahren umfasst:

(a) das Inkontaktbringen von Zytokin-empfindlichen Zellen mit einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung, wie oben beschrieben; und
(b) das Feststellen, dass der zelluläre Prozess oder die Aktivität, der/die durch das Zytokin vermittelt oder reguliert wird, inhibiert wird.

Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung sind ferner nützlich zum Inhibieren der Zytokin-vermittelten Signalgebung in anderen Anwendungen, wie z. B. in in-vitro-Systemen und in Modellen für Zytokin-vermittelte Krankheiten. Als solches umfasst die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Screening nach Substanzen (z. B. Proteinen, Peptiden, kleinen Molekülen), welche die Zellaktivität von Zytokinen verstärken oder inhibieren.
PHARMAZEUTISCHE ZUSAMMENSETZUNGEN UND DOSIERUNG
Ebenfalls umfasst von der Erfindung ist eine Klasse pharmazeutischer Zusammensetzungen, welche die aktiven Verbindungen (Wirkstoffe) gemäß dieser Erfindung zusammen mit einem oder mehreren nichttoxischen, pharmazeutisch annehmbaren Trägern und/oder Verdünnungsmitteln und/oder Adjuvanzien (hierin gemeinsam als "Träger"-Materialien bezeichnet) umfassen und, wenn dies erwünscht ist, weitere Wirkstoffe. Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können in oralen Dosierungsformen wie Tabletten, Kapseln (die beide jeweils Formulierungen zur anhaltenden oder zeitlich festgelegten Freisetzung umfassen), Pillen, Puder, Granulat, Elixieren, Tinkturen, Suspensionen, Sirups und Emulsionen verabreicht werden. Ebenso können sie in intravenöser Form (Bolus oder Infusion), intraperitonealer, subkutaner oder intramuskulärer Form verabreicht werden, die sämtlichst Dosierungsformen verwenden, die den Fachleuten auf dem Gebiet der Pharmazie bekannt sind.
Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können durch jegliche Mittel verabreicht werden, die einen Kontakt des Wirkstoffes mit dem Wirkungsort des Agens in dem Körper eines Säugers herstellen. Sie können durch jegliche herkömmliche Mittel verabreicht werden, die für die Verwendung im Zusammenhang mit Pharmazeutika zur Verfügung stehen, entweder als individuelle Therapeutika oder in einer Zusammensetzung therapeutischer Mittel, die von dem Fachmann einfach zu bestimmen ist. Sie können allein verabreicht werden, werden jedoch im Allgemeinen mit einem pharmazeutischen Träger verabreicht, der auf Grundlage des gewählten Verabreichungsweges und der pharmazeutischen Standard-Praxis ausgewählt wird. Geeignete pharmazeutische Träger sind in Remington's Pharmaceutical Sciences beschrieben.
Das Dosierungsschema für die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung wird natürlich in Abhängigkeit von bekannten Faktoren variieren, wie den pharmakodynamischen Eigenschaften des jeweiligen Agens und dessen Verabreichungsweise und Verabreichungsweg; der Art, dem Alter, Geschlecht, Befinden, medizinischen Zustand und Gewicht des Empfängers; der Art und des Ausmaßes der Symptome; der Art der gleichzeitigen Behandlung; der Frequenz der Behandlung; dem Verabreichungsweg, der renalen und hepatischen Funktion des Patienten und der gewünschten Wirkung. Ein durchschnittlicher Arzt oder Veterinär kann die wirksame Menge des Arzneimittels, die zum Vorbeugen, Entgegenwirken oder Stoppen des Fortschreitens des Zustandes benötigt wird, einfach bestimmen und verschreiben. Dosierungsformen (pharmazeutische Zusammensetzungen), die für die Verabreichung geeignet sind, können etwa 1 mg bis etwa 100 mg des Wirkstoffes pro Dosierungseinheit enthalten. In diesen pharmazeutischen Zusammensetzungen wird der Wirkstoff gewöhnlich in einer Menge von etwa 0,5–95 Gew.-% vorhanden sein, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung. Als allgemeine Leitlinie wird die tägliche orale Dosierung eines jeden Wirkstoffes, wenn dieser für die angegebenen Wirkungen verwendet wird, zwischen etwa 0,001 bis 1000 mg/kg Körpergewicht liegen, vorzugsweise zwischen etwa 0,01 bis etwa 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag und am bevorzugtesten zwischen etwa 1,0 bis 20 mg/kg/Tag. Intravenös können die am meisten bevorzugten Dosen während einer Infusion mit gleichbleibender Geschwindigkeit im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 mg/kg/Minute liegen. Vorteilhafterweise können die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung in einer täglichen Einzeldosis verabreicht werden, oder die tägliche Gesamtdosierung kann in zwei, drei oder vier Dosen pro Tag aufgeteilt werden.
Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können in intranasaler Form mittels topischer Verwendung geeigneter intranasaler Vehikel verabreicht werden, oder über transdermale Wege unter Verwendung von Formen transdermaler Hautpflaster, die den Fachleuten auf diesem Gebiet wohlbekannt sind. Um in Form eines transdermalen Verabreichungssystems verabreicht zu werden, wird die Dosierungsverabreichung während der ganzen Dosierungsprozedur natürlich eher kontinuierlich als in Abständen erfolgen.
In den Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung können die erfinderischen Verbindungen den Wirkstoff bilden und werden üblicherweise zusammen mit geeigneten pharmazeutischen Verdünnungsmitteln, Exzipientien oder Trägern (hierin zusammen als Trägermaterialien bezeichnet) verabreicht, die in geeigneter Weise im Hinblick auf die vorgesehene Form der Verabreichung ausgewählt werden, d. h. als orale Tabletten, Kapseln, Elixiere, Sirups und dergleichen, und in Übereinstimmung mit den üblichen pharmazeutischen Verfahren. Zum Beispiel kann die Wirkstoffkomponente für die orale Verabreichung in Form einer Tablette oder Kapsel mit einem oralen, nichttoxischen, pharmazeutisch annehmbaren, inerten Träger, wie z. B. Lactose, Stärke, Sucrose, Glucose, Methylcellulose, Magnesiumstearat, Dicalciumphosphat, Calciumsulfat, Mannitol, Sorbitol und dergleichen kombiniert werden; für die orale Verabreichung in flüssiger Form können die oralen Arzneimittelkomponenten mit irgendeinem oralen, nichttoxischen, pharmazeutisch annehmbaren inerten Träger, wie z. B. Ethanol, Glycerol, Wasser und dergleichen kombiniert werden. Darüber hinaus können, wenn dies gewünscht wird oder notwendig ist, auch geeignete Bindemittel, Gleitmittel, Aufschlussmittel und Farbmittel in die Mischung aufgenommen werden. Geeignete Bindemittel umfassen, ohne Beschränkung, Stärke, Gelatine, natürliche Zucker wie Glucose oder beta-Lactose, Mais-Süßungsmittel, natürliche und synthetische Gummis wie Akazie, Tragant oder Natriumalginat, Carboxymethylcellulose, Polyethylenglycol, Wachse und dergleichen. Gleitmittel, die in diesen Dosierungsformen verwendet werden, umfassen, ohne Beschränkung, Natriumoleat, Natriumstearat, Magnesiumstearat, Natriumbenzoat, Natriumacetat, Natriumchlorid und dergleichen. Aufschlussmittel umfassen, ohne Beschränkung, Stärke, Methylcellulose, Agar, Bentonit, Xanthangummi und dergleichen.
Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können außerdem in Form eines Liposomen-Liefersystems verabreicht werden, wie z. B. kleinen unilamellaren Vesikeln, großen unilamellaren Vesikeln und multilamellaren Vesikeln. Liposomen können aus einer Vielzahl von Phospholipiden gebildet werden, wie z. B. aus Cholesterol, Stearylamin oder Phosphatidylcholinen.
Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können ferner mit löslichen Polymeren als steuerbare (targetable) Arzneimittelträger gekoppelt werden. Derartige Polymere können umfassen, ohne Beschränkung: Polyvinylpyrrolidon, Pyrancopolymer, Polyhydroxypropylmethacrylamidphenol, Polyhydroxyethylaspartamidphenol oder Polyethylenoxidepolylysin, substituiert mit Palmitoylresten. Darüber hinaus können die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Klasse bioabbaubarer Polymere gekoppelt werden, die geeignet sind, um eine kontrollierte Freisetzung eines Arzneimittels zu erreichen, z. B. Polymilchsäure, Polyglycolsäure, Copolymere von Polymilch- und Polyglycolsäure, Polyepsiloncaprolacton, Polyhydroxybuttersäure, Polyorthoester, Polyacetale, Polydihydropyrane, Polycyanoacylate und kreuzvernetzte oder amphipathische Block-Copolymere von Hydrogelen.
Gelatinkapseln können den Wirkstoff sowie pulverförmige Trägerstoffe enthalten, wie z. B. Lactose, Stärke, Cellulosederivate, Magnesiumstearate, Stearinsäure und dergleichen. Ähnliche Verdünnungsmittel können verwendet werden, um gepresste Tabletten herzustellen. Sowohl Tabletten als auch Kapseln können als Produkt zur anhaltenden Freisetzung hergestellt werden, um eine kontinuierliche Freisetzung der Medikation über einen Zeitraum von Stunden zur Verfügung zu stellen. Gepresste Tabletten können mit Zucker oder mit einem Überzug beschichtet sein, um irgendwelche unangenehmen Geschmäcker zu überdecken und die Tablette vor der Atmosphäre zu schützen, oder sie können Magensaft-resistent sein für einen selektiven Aufschluss in dem Gastrointestinaltrakt.
Flüssige Dosierungsformen für die orale Verabreichung können Farbstoffe und Geschmackstoffe enthalten, um die Akzeptanz durch den Patienten zu erhöhen.
Im Allgemeinen sind Wasser, ein geeignetes Öl, Salzlösung, wässrige Dextrose (Glucose) und entsprechende Zuckerlösungen sowie Glycole, wie Propylenglycol oder Polyethylenglycole geeignete Trägerstoffe für parenterale Lösungen. Lösungen für die parenterale Verabreichung enthalten vorzugsweise ein wasserlösliches Salz des Wirkstoffes, geeignete Stabilisierungsmittel und, falls nötig, Puffersubstanzen. Antioxidierungsmittel wie Natriumbisulfit, Natriumsulfit oder Ascorbinsäure, entweder allein oder zusammen, sind geeignete Stabilisierungsmittel. Ebenfalls verwendet werden Citronensäure und dessen Salze sowie Natrium-EDTA. Darüber hinaus können parenterale Lösungen Konservierungsmittel enthalten, wie Benzalkoniumchlorid, Methyl- oder Propylparaben und Chlorbutanol.
Geeignete pharmazeutische Dosierungsformen für die Verabreichung der Verbindungen gemäß dieser Erfindung können, ohne Beschränkung, wie folgt dargestellt werden:
Kapseln. Eine große Anzahl von Einheitskapseln werden hergestellt, indem zweiteilige Standard-Hartgelatine-Kapseln jeweils mit 100 mg des pulverisierten Wirkstoffes, 150 mg Lactose, 50 mg Cellulose und 6 mg Magnesiumstearat gefüllt werden.
Soft-Gelatine-Kapseln. Eine Mischung des Wirkstoffes in einem verdaubaren Öl wie Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl oder Olivenöl wird hergestellt und mit Hilfe einer Verdränger-Pumpe (positive displacement pump) in Gelatine injiziert, um Soft-Gelatine-Kapseln zu bilden, die 100 mg des Wirkstoffes enthalten. Die Kapseln werden gewaschen und getrocknet.
Tabletten. Eine große Anzahl von Tabletten wird durch herkömmliche Methoden hergestellt, so dass die Dosierungseinheit 100 mg des Wirkstoffes, 0,2 mg kolloidales Silicondioxid, 5 mg Magnesiumstearat, 275 mg Mikrokristallincellulose, 11 mg Stärke und 98,8 mg Lactose enthält. Geeignete Beschichtungen können verwendet werden, um die Schmackhaftigkeit zu erhöhen oder die Absorption zu verzögern.
Injizierbar. Eine parenterale Zusammensetzung, die für eine Verabreichung durch Injektion geeignet ist, wird hergestellt, indem 1,5 Gew.-% des Wirkstoffes in 10 Vol.-% Propylenglycol und Wasser eingerührt werden. Die Lösung wird mit Hilfe von Natriumchlorid isotonisch gemacht und sterilisiert.
Suspension. Eine wässrige Suspension wird für die orale Verabreichung hergestellt, so dass 5 ml jeweils 100 mg fein verteilten Wirkstoff, 200 mg Natriumcarboxymethylcellulose, 5 mg Natriumbenzoat, 1,0 g Sorbitollösung, U. S. P. und 0,025 ml Vanillin enthalten.
Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können zusammen mit einem zweiten therapeutischen Agens (Therapeutikum) verabreicht werden, wie z. B. einem Corticosteroid, Analgetika, usw. Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung und derartige zweite Therapeutika können getrennt voneinander oder als physikalische Vereinigung in einer Einmaldosierungseinheit, in einer jeglichen Dosierungsform und mittels verschiedener Verabreichungswege, wie oben beschrieben, verabreicht werden. Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können zusammen mit dem zweiten Therapeutikum in einer einmaligen Dosierungseinheit formuliert werden (d. h. zusammen in einer Kapsel, Tablette, Puder oder Flüssigkeit, usw. kombiniert werden). Werden die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung und das zweite therapeutische Mittel nicht zusammen in einer Einmaldosierungseinheit formuliert, können sie im Wesentlichen zur gleichen Zeit oder in irgendeiner anderen Reihenfolge verabreicht werden; z. B. können die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung zuerst verabreicht werden, gefolgt von einer Verabreichung des zweiten Agens. Werden sie nicht zur selben Zeit verabreicht, erfolgt die Verabreichung einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung und des zweiten Therapeutikums vorzugsweise in einem Abstand von weniger als einer Stunde, bevorzugter in einem Abstand von weniger als etwa 5 bis 30 Minuten. Der Verabreichungsweg ist vorzugsweise oral. Obwohl bevorzugt ist, dass die erfinderische Verbindung und das zweite Therapeutikum zusammen auf dem selben Wege verabreicht werden (d. h., z. B. beide oral), können sie, falls gewünscht, jeweils auf verschiedenen Wegen und in verschiedenen Dosierungsformen verabreicht werden (d. h., z. B. kann eine Komponente des Kombinationsproduktes oral verabreicht werden und eine andere Komponente kann intravenös verabreicht werden). Die vorliegenden Verbindungen können teilweise oder vollständig anstelle anderer herkömmlicher anti-inflammatorischer Agenzien verabreicht werden, wie z. B. zusammen mit Steroiden, Cyclooxygenase-2-Inhibitoren, NSAIDs, DMARDS, immunsuppressiven Agenzien, 5-Lipoxygenase-Inhibitoren, LTB4-Antagonisten, LTA4-Hydrolase-Inhibitoren und dergleichen.
Die Dosierungen bei der Verabreichung einzeln oder zusammen mit einem zweiten Therapeutikum kann abhängig von verschiedenen Faktoren variieren, wie z. B. den pharmakodynamischen Eigenschaften des jeweiligen Agens und dessen Art und Weg der Verabreichung, dem Alter, Befinden und Gewicht des Rezipienten, der Art und dem Umfang der Symptome, der Art der begleitenden Behandlung, der Frequenz der Behandlung und der gewünschten Wirkung, wie oben beschrieben. Die geeignete Dosierung einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung bei der Verabreichung zusammen mit dem zweiten therapeutischen Agens wird von einem medizinischen Fachmann auf dem Gebiet einfach feststellbar sein, sobald dieser mit der vorliegenden Offenbarung ausgerüstet ist.
Nach Verbesserung des Zustandes eines Patienten kann, falls nötig, eine Erhaltungsdosis einer Verbindung, Zusammensetzung oder Kombination dieser Erfindung verabreicht werden. Anschließend kann die Dosierung oder Frequenz der Verabreichung oder beides in Abhängigkeit von den Symptomen auf ein Niveau reduziert werden, auf dem der verbesserte Zustand beibehalten wird; wurden die Symptome auf das gewünschte Niveau reduziert, sollte die Behandlung beendet werden. Patienten können jedoch eine intermittierende Behandlung auf Langzeitbasis bei einem Wiederauftreten der Krankheitssymptome benötigen.
SYNTHESE
Die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung können unter Verwendung der in den unten aufgeführten Beispielen beschriebenen Verfahren hergestellt werden, die bevorzugt sind, ebenso wie durch Syntheseverfahren, die auf dem Gebiet der synthetischen organi schen Chemie bekannt sind oder Variationen davon, wie von Fachleuten auf dem Gebiet leicht erkannt wird und wie sie von diesen leicht durchführbar sind. Die verschiedenen hierin beschriebenen Syntheseschritte können in einer wechselnden Abfolge durchgeführt werden, um die gewünschten Verbindungen zu ergeben. Darüber hinaus ist nicht beabsichtigt, dass die hierin beschriebenen Synthesebeispiele eine vollständige Liste sämtlicher Mittel umfasst, durch die die in dieser Patentanmeldung beschriebenen und beanspruchten Verbindungen synthetisiert werden können.
Wie von dem Fachmann verstanden werden kann, ist nicht beabsichtigt, dass die in den Beispielen unten beschriebenen bevorzugten Syntheseschemata eine vollständige Liste sämtlicher Mittel umfassen, durch die die hierin beschriebenen und beanspruchten Verbindungen synthetisiert werden können. Es sollte klar sein, dass die aufgeführten Materialien und Bedingungen wichtig bei der Durchführung der Erfindung sind, dass jedoch nicht angegebene Materialien und Bedingungen nicht ausgeschlossen sind, solange sie eine Realisierung der Vorteile der Erfindung nicht verhindern. Weitere geeignete Verfahren und Ausgangsmaterialien werden für die Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein. Darüber hinaus können die verschiedenen, beschriebenen Syntheseschritte in einer alternierenden Reihenfolge durchgeführt werden, um die gewünschten Verbindungen zu ergeben.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden, nicht beschränkenden Beispielen weiter erläutert. Die Beispiele sind lediglich veranschaulichend und beschränken die beanspruchte Erfindung in Bezug auf die Materialien, Bedingungen, Verfahrensparameter und dergleichen, die hierin angegeben werden, nicht.
BEISPIEL 1
Synthese von (R)-7,8-Dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-13430) und (R)-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1,6,7,8-tetrahydro-2H-imidazo[1,2-e]-purin-2,4(3H)-dion (CT-30268)
Zu einer rührenden Suspension aus 3-Methylxanthin (7,9 g, 47,6 mmol) und Natriumacetat (7,81 g, 95,2 mmol) in Eisessig (120 ml) wurde Brom gegeben (9,14 g, 57,1 mmol). Die Mischung wurde bei 65°C für 2 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde das Präzipitat gefiltert, mit Essigsäure (2 × 15 ml) und Wasser (3 × 50 ml) gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 8-Bromo-3-methylxanthin (10,5 g, 90% Ausbeute) als beiges Puder zu ergeben.
Zu einer rührenden Suspension aus 8-Bromo-3-methylxanthin (7,06 g, 28,8 mmol) und Kaliumcarbonat (3,98 g, 28,8 mmol) in Dimethylformamid (DMF) (150 ml) wurde Chlormethylethylether dazugegeben (2,72 g, 28,8 mmol). Nach dem Rühren über Nacht bei Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung in eiskaltes Wasser (650 ml) gegossen. Nach dem Rühren bei 0–5°C für 1 Stunde wurde der Feststoff gefiltert, mit Wasser gewaschen (3 × 15 ml) und unter Vakuum getrocknet, um 8-Bromo-7-ethoxymethyl-3-methylxanthin (6,15 g, 70% Ausbeute) als weißen Feststoff bereitzustellen.
Zu einer rührenden Suspension aus 8-Bromo-7-ethoxymethyl-3-methylxanthin (1,52 g, 5,0 mmol) in wasserfreiem Dimethylsulfoxid (20 ml) wurde Natriumhydrid (144 mg, 6,0 mmol) gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 30 min gerührt, und anschließend wurde (R)-5-Acetoxy-1-chlorhexan (983 mg, 5,5 mmol) dazugegeben, und die Mischung wurde bei 70–75°C gerührt. Das (R)-5-Acetoxy-1-chlorhexan wurde in Übereinstimmung mit den im US-Patent Nr. 5,629,423 beschriebenen Verfahren, erteilt für Klein, J. P., Leigh, A. J., Michnick, J., Kumar, A. M., Underiner, G. E. am 13. Mai 1997, das hierin durch Referenz eingeschlossen ist, hergestellt. Nach 12 Stunden wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung (100 ml) abgekühlt und mit Ethylacetat (3 × 50 ml) extrahiert. Die zusammengeführten Extrakte wurden mit Wasser (2 × 25 ml) und mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung (25 ml) gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Nach der Verdunstung des Lösemittels unter verringertem Druck, wurde das Produkt mittels Flash-Chromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-7-ethoxymethyl-3-methylxanthin (1,83 g, 82% Ausbeute) als beigen Feststoff bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-7-ethoxymethyl-3-methylxanthin (4,45 g, 10,0 mmol), Kaliumcarbonat (2,76 g, 20,0 mmol) und Ethanolamin (1,22 g, 20,0 mmol) in Dimethylsulfoxid (30 ml) wurde bei 80°C zwei Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung durch Zugabe gesättigter wässriger Ammoniumchloridlösung (100 ml) gequencht und mit Ethylacetat extrahiert (3 × 25 ml). Die zusammengeführten Extrakte wurden mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung und mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Konzentrieren unter reduziertem Druck ergab (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-ethoxymethyl-8-(2-hydroxyethylamino)-3-methylxanthin (3,95 g, 93% Ausbeute) als beiges Puder.
Eine Mischung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-ethoxymethyl-8-(2-hydroxyethylamino)-3-methylxanthin (3,95 g, 9,3 mmol) und Thionylchlorid (25 ml) wurde bei Raumtemperatur drei Stunden gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck, um nicht reagiertes Thionylchlorid zu entfernen, wurden Ethanol (100 ml) und eine 1,0 M Lösung aus Chlorwasserstoff in Diethylether (10,0 ml) dazugegeben. Nachdem die Mischung bei 75–80°C 16 Stunden gerührt wurde, stellte das Konzentrieren unter reduziertem Druck (R)-1-(5-Hydroxyhexyl)-8-(2-chlorethylamino)-3-methylxanthin (2,2 g, 69% Ausbeute) als weißes Puder bereit.
Zu einer rührenden Mischung aus (R)-8-(2-Chlorethylamino)-1-(5-hydroxyhexyl)-3-methylxanthin (2,2 g, 6,4 mmol), Triethylamin (1,94 g, 19,2 mmol) und 4-Dimethylaminopyridin (0,39 g, 3,2 mmol) in Chloroform (50 ml) bei 0–5°C wurde Essigsäureanhydrid (1,30 g, 12,8 mmol) gegeben. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt, über Nacht gerührt und unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol (7:1) eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-(2-chlorethylamino)-3-methylxanthin (2,2 g, 89% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-(2-chlorethylamino)-3-methylxanthin (2,2 g, 5,7 mmol) und Kaliumcarbonat (1,57 g, 11,4 mmol) in Acetonitril (50 ml) wurde bei 80°C über Nacht gerührt und anschließend unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mit Wasser behandelt (50 ml) und mit Ethylacetat extrahiert (8 × 25 ml). Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über ein Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol (7:1), gefolgt von Ethylacetat-Methanol (2:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-7,8-dihydro-1,3-dimethyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (700 mg, 35% Ausbeute), gefolgt von (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-1-methyl-1,6,7,8-tetrahydro-2H-imidazo[1,2-e]-purin-2,4(3H)-dion (200 mg, 10% Ausbeute) zu ergeben.
Eine Mischung aus (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (700 mg, 2,0 mmol) und einer 1,0 M Lösung aus Chlorwasserstoff in Diethylether (5 ml, 5,0 mmol) in Methanol (100 ml) wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der verbleibende Feststoff mit Ethylacetat behandelt (20 ml) und bei Raumtemperatur für zwei Stunden gerührt. Die Filtration ergab (R)-7,8-Dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-13430) (400 mg, 65% Ausbeute) als weißes Puder.
Eine Mischung aus (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-1-methyl-1,6,7,8-tetrahydro-2H-imidazo[1,2-e]-purin-2,4(3H)-dion (100 mg, 0,286 mmol) und einer 1,0 M Lösung aus Chlorwasserstoff in Diethylether (1 ml, 1,0 mmol) in Methanol (25 ml) wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol-Chloroform (4:2:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-1,6,7,8-tetrahydro-2H-imidazo[1,2-e]-purin-2,4(3H)-dion (CT-30268) (40 mg, 46% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
BEISPIEL 2
Synthese von (R)-6,7-Dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-thiazolo[2,3-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-13421)
Zu einer rührenden Lösung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-7-ethoxymethyl-3-methylxanthin (hergestellt wie für CT13430) (1,77 g, 4,0 mmol) in Ethanol (100 ml) wurde Natriumsulfid (4,48 g, 80 mmol) gegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei 90°C 1 Stunde gerührt. Nach der Verdunstung des Lösemittels unter reduziertem Druck wurde das Rohprodukt mittels Flash-Chromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol (7:1) eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-ethoxymethyl-8-mercapto-3-methylxanthin bereitzustellen. Dieses Produkt wurde in Methanol (100 ml) gelöst. Eine Lösung aus Chlorwasserstoff in Ether (1,0 M, 1,0 ml) wurde dazugegeben und bei Raumtemperatur 24 Stunden gerührt. Nach der Verdunstung des Lösemittels unter reduziertem Druck, wurde das Rohprodukt mittels Flash-Chromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol (4:1) eluiert wurde, um (R)-7-Ethoxymethyl-1-(5-hydroxyhexyl)-8-mercapto-3-methylxanthin (0,61 g, 51% Ausbeute) als weißen Feststoff bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-7-Ethoxymethyl-1-(5-hydroxyhexyl)-8-mercapto-3-methylxanthin (0,19 g, 0,533 mmol), Kaliumcarbonat (0,15 g, 10,7 mmol) und 1-Bromo-2-chlorethan (114 mg, 0,80 mmol) in Acetonitril (10 ml) wurde bei 65°C 1,5 Stunden gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Hexan (1:1) eluiert wurde, um (R)-7-Ethoxymethyl-8-(2-chlorethylsulfanyl)-1-(5-hydroxyhexyl)-3-methylxanthin (150 mg, 67% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Zu einer rührenden Suspension aus (R)-7-Ethoxymethyl-8-(2-chlorethylsulfanyl)-1-(5-hydroxyhexyl)-3-methylxanthin (150 mg, 0,322 mmol) in Ethanol (9,0 ml) wurde konzentrierte Salzsäure (1,0 ml) gegeben. Nach dem Rühren bei 80°C für 3 Stunden und dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde (R)-8-(2-Chlorethylsulfanyl)-1-(5-hydroxyhexyl)-3-methylxanthin (100 mg, 86% Ausbeute) als beiges Puder erhalten.
Eine Mischung aus (R)-8-(2-Chlorethylsulfanyl)-1-(5-hydroxyhexyl)-3-methylxanthin (76 mg, 0,21 mmol) und Kaliumcarbonat (58 mg, 0,42 mmol) in Acetonitril (15 ml) wurde bei 80°C 2 Stunden gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie gereinigt, wobei mit Ethylacetat-hexan (1:1) eluiert wurde, um (R)-6,7-Dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-thiazolo[2,3-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT 13421) (22 mg, 32% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
BEISPIEL 3
Synthese von (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrazino[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-30099)
Zu einer rührenden Suspension aus 8-Bromo-3-methylxanthin (hergestellt wie für CT13430) (12,25 g, 50,0 mmol) und Kaliumcarbonat (6,91 g, 50,0 mmol) in Dimethylformamid (400 ml) wurde Benzylbromid (9,24 g, 54,0 mmol) gegeben. Nach dem Rühren für 12 Stunden wurde die Mischung in kaltes Wasser (680 ml) gegossen. Das Präzipitat wurde gefiltert, mit Wasser (3 × 50 ml) und Ether (3 × 50 ml) gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 7-Benzyl-8-bromo-3-methylxanthin (14,92 g, 89% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Zu einer rührenden Suspension aus 7-Benzyl-8-bromo-3-methylxanthin (10,06 g, 30,0 mmol) in wasserfreiem Dimethylsulfoxid wurde Natriumhydrid (864 mg, 36,0 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 30 min wurde (R)-5-Acetoxy-1-chlorhexan (5,9 g, 33,0 mmol) dazugegeben. Nach dem Rühren bei 70–75°C für 12 Stunden wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Wasser (600 ml) gequencht und bei Raumtemperatur für 4 Stunden gerührt. Das Präzipitat wurde gefiltert, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-8-bromo-3-methylxanthin (12,31 g, 86% Ausbeute) als beiges Puder bereitzustellen.
Zu einer Lösung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-8-bromo-3-methylxanthin (9,55 g, 20,0 mmol) in wasserfreiem Dimethylsulfoxid wurde Kaliumcyanid (1,43 g, 22,0 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei 70–80°C für 4,5 Stunden wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit Wasser (500 ml) gequencht und mit Ethylacetat (4 × 150 ml) extrahiert. Die zusammengegebenen Extrakte wurden mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung (45 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösemittel wurde unter reduziertem Druck verdampft. Das Rohprodukt wurde mittels Flash-Chromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Hexan (1:1) eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-8-cyano-3-methylxanthin (7,60 g, 90% Ausbeute) als beiges Puder bereitzustellen.
Eine Suspension aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-8-cyano-3-methylxanthin (850 mg, 2,0 mmol) und 10% Palladium auf Kohlenstoff (300 mg) in Eisessig (60 ml) wurde mit Wasserstoffgas (80 psi) auf einem Parr-Schüttler 3 Stunden behandelt. Nach dem Filtrieren durch ein Pad aus Celit wurde das Hydrat unter reduziertem Druck konzentriert, um das Essigsäuresalz von (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-aminomethyl-7-benzyl-3-methylxanthin bereitzustellen.
Eine rührende Lösung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-aminomethyl-7-benzyl-3-methylxanthin in Chloroform (30 ml) wurde mit Trifluoressigsäureanhydrid (1,0 g, 4,76 mmol) behandelt und 3 Stunden gerührt. Das Konzentrieren unter reduziertem Druck ergab einen Rückstand, der mittels Flash-Chromatografie über Kieselgel gereinigt wurde, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-3-methyl 8-(N-(trifluoracetoxy)aminomethyl)xanthin (1,0 g, 95% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-3-methyl-8-(N-(trifluoracetoxy)aminomethyl)xanthin (1,0 g, 1,9 mmol) und 10% Palladium auf Kohlenstoff (50% Wasser, 300 mg) in Eisessig (50 ml) wurde mit Wasserstoffgas (80 psi) auf einem Parr-Schüttler bei Raumtemperatur 18 Stunden behandelt. Nach dem Filtrieren durch einen Pad aus Celit wurde das Filtrat unter reduziertem Druck konzentriert, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-3-methyl-8-(N-(trifluoracetoxy)aminomethyl)xanthin (700 mg, 85% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-3-methyl-8-(N-trifluoracetoxy)aminomethyl)xanthin (216 mg, 0,50 mmol), Kaliumcarbonat (83 mg, 0,60 mmol) und 2-Bromochlorethan (79 mg, 0,55 mmol) in wasserfreiem Dimethylformamid (5,0 ml) wurde bei 60°C 16 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung behandelt und mit Ethylacetat (4 × 10 ml) extrahiert. Die zusammengeführten Extrakte wurden unter reduziertem Druck konzentriert, und der Rückstand wurde mit 2,0 M methanolischer Ammoniaklösung (10 ml) behandelt. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 2 Stunden wurden Lösemittel und überschüssiges Reagens unter reduziertem Druck verdampft. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-2,0 M methanolischem Ammoniak (7:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydropyrazino[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (120 mg, 66% Ausbeute) als hellbraunes Öl bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrazino[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (80 mg, 0,22 mmol) und einer 1,0 M Lösung aus Chlorwasserstoff in Diethylether (1,0 ml, 1,0 mmol) in Methanol (20 ml) wurde bei Raumtemperatur 16 Stunden gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-2,0 M methanolischem Ammoniak (3:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrazino[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-30099) (60 mg, 90% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
BEISPIEL 4
Synthese von (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-13431)
Eine 10% wässrige Natriumhydroxidlösung (10 ml) wurde zu einer Suspension aus 3-Methylxanthin (4,15 g) in Methanol (25 ml) gegeben, und die Mischung wurde 1 Stunde bei 70°C gerührt. Benzylbromid (4,275 g, 2,97 ml) wurde tropfenweise bei 70°C dazugegeben, und die Mischung wurde bei 70–80°C weitere 5 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Mischung mit Wasser (50 ml) behandelt. Das Präzipitat wurde gefiltert, in 1 N wässriger Natriumhydroxidlösung (50 ml) gelöst, und die Lösung wurde mit konzentrierter Salzsäure auf einen pH 4–5 eingesellt. Das Präzipitat wurde gefiltert und mit Wasser (3 × 20 ml) gewaschen, um 7-Benzyl-3-methylxanthin (4,45 g) bereitzustellen.
Zu einer rührenden Suspension aus 7-Benzyl-3-methylxanthine (11,1 g, 43,2 mmol) in Dimethylsulfoxid (100 ml) wurde 95% Natriumhydrid (1,24 g, 52 mmol) in einem Teil dazugegeben. Nach dem Rühren für 30 Minuten wurde (R)-5-Acetoxy-1-bromhexan (8,1 g, 45,3 mmol) pur dazugegeben. Das (R)-5-Acetoxy-1-bromhexan wurde in Übereinstimmung mit den Verfahren hergestellt, die in US-Patent Nr. 6,075,029 beschrieben sind, das für Klein, J. P., Kumar, A. M., and Woodson, P am 13. Juni 2000 erteilt wurde, das hierin durch Referenz eingeschlossen ist. Nach dem Rühren bei 80°C für 16 Stunden und dem Abkühlen auf Raumtemperatur, wurde die Reaktion durch Zugabe von Wasser (350 ml) gequencht und mit Ethylacetat (5 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden mit gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung (50 ml) und mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung (50 ml) gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die Verdampfung des Lösemittels unter reduziertem Druck ergab einen Rückstand, der mittels Flash-Chromatografie über Kieselgel gereinigt wurde, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-3-methylxanthin (13,0 g, 76% Ausbeute) zu ergeben.
Eine Mischung aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-7-benzyl-3-methylxanthin (13,0 g, 32,6 mmol) und 10% Palladium auf Kohlenstoff (50% Wasser, 3,6 g) in Eisessig (160 ml) wurde mit Wasserstoffgas (50 psi) auf einem Parr-Schüttler 16 Stunden behandelt. Nach dem Filtrieren durch einen Pad aus Celit wurde das Filtrat unter reduziertem Druck konzentriert, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-3-methylxanthin (9,6 g, 96% Ausbeute) als weiß gefärbten Feststoff bereitzustellen.
Zu einer rührenden Suspension aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-3-methylxanthin (9,3 g, 30,2 mmol) und Natriumacetat (4,92 g, 60,0 mmol) in Essigsäure (200 ml) wurde bei 60°C tropfenweise Brom (5,76 g, 36,0 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei 60°C für weitere 2 Stunden wurde die Reaktionsmischung unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mit Wasser (100 ml) behandelt und bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Nach der Filtration wurden die Feststoffe mit Wasser (3 × 15 ml) gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-3-methylxanthin (8,8 g, 75% Ausbeute) als beiges Puder bereitzustellen.
Zu einer rührenden Lösung aus 3-Amino-1-propanol (7,5 g, 100 mmol) und Triethylamin (12,1 g, 120 mmol) in Methanol (150 ml) bei Raumtemperatur wurde Di-tert-butyldicarbonat (24,4 g, 112 mmol) gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 16 Stunden gerührt und unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Hexan (1:1) eluiert wurde, um 3-(tert-Butoxycarbonylamino)-1-propanol (12,8 g, 80% Ausbeute) als farbloses Öl bereitzustellen.
Zu einer rührenden Suspension aus (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-3-methylxanthin (5,10 g, 13,2 mmol), Triphenylphosphin (5,24 g, 20,0 mmol) und 3-(tert-Butoxycarbonylamino)-1-propanol (3,2 g, 20,0 mmol) in wasserfreiem 1,2-Dichlorethan (100 ml) bei Raumtemperatur wurde Diethylazodicarboxylat (3,48 g, 20,0 mmol) tropfenweise dazugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Hexan (1:1) eluiert wurde, um (R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-7-(2-(N-tert-butoxycarbonylamino)ethyl)-3-methylxanthin (6,10 g, 85% Ausbeute) als beiges Öl bereitzustellen.
(R)-1-(5-Acetoxyhexyl)-8-bromo-7-(2-(N-tert-butoxycarbonylamino)ethyl)-3-methylxanthin (6,10 g, 11,2 mmol) wurde zu einer Lösung aus Trifluoressigsäure (50 ml) und Dichlormethan (50 ml) gegeben und bei Raumtemperatur 3 Stunden gerührt. Das Konzentrieren unter reduziertem Druck stellte ein Öl zur Verfügung, zu dem Acetonitril (30 ml), gefolgt von Kaliumcarbonat (13,8 g, 100 mmol) gegeben wurde. Die Mischung wurde bei 65°C 3 Stunden gerührt und gefiltert, um Feststoffe zu entfernen. Das Filtrat wurde unter reduziertem Druck konzentriert, und der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol (4:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (3,58 g, 88% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (100 mg, 0,276 mmol) und einer 1,0 M Lösung aus Chlorwasserstoff in Diethylether (1,0 ml, 1,0 mmol) in Methanol (15 ml) wurde bei 70°C 3 Stunden gerührt. Das Konzentrieren unter reduziertem Druck stellte (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-13431) (71 mg, 80% Ausbeute) als weißes Puder zur Verfügung.
BEISPIEL 5
Synthese von (R)-3-(5-Cyanohexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-30146).
(S)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion wurde in Übereinstimmung mit dem für die Synthese von CT-13431 beschriebenen Verfahren (Beispiel 4) hergestellt, es wurde jedoch (S)-5-Acetoxy-1-chlorhexan anstelle von (R)-5-Acetoxy-1-chlorhexan verwendet, dessen Synthese in US-Patent Nr. 5,629,423 beschrieben wird, das für Klein, J. P., Leigh, A. J., Michnick, J., Kumar, A. M., Underiner, G. E., am 13. Main 1997 erteilt wurde.
Zu einer rührenden Mischung aus (S)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydropyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (100 mg, 0,311 mmol) und p-Dimethylaminopyridin (98 mg, 0,8 mmol) in Chloroform wurde Methansulfonsäureanhydrid (87 mg, 0,50 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 16 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit Methanol (1,0 ml) behandelt und unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (S)-3-(5-Methansulfonyloxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydropyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (100 mg, 80% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (S)-3-(5-Methansulfonyloxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydropyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (100 mg, 0,25 mmol) und Kaliumcyanid (81 mg, 1,25 mmol) in Dimethylsulfoxid (3 ml) wurde bei 60°C 16 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit 1,0 M wässriger Ammoniumchloridlösung behandelt und mit Ethylacetat (5 × 5 ml) extrahiert. Die zusammengegebenen Extrakte wurden unter reduziertem Druck konzentriert, und der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol-Chloroform (3:1:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Cyanohexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-30146) (40 mg, 48% Ausbeute) als weißes Puder zur Verfügung zu stellen.
BEISPIEL 6
Synthese von (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7-dihydro-2,4-dioxo-8-N-acetyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin (CT-30260)
Zu der rührenden Lösung aus (R)-7,8-Dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-13430) (200 mg, 0,65 mmol) und Imidazol (68 mg, 1,0 mmol) in Dimethylformamid (1 ml) wurde tert-Butyldimethylsilylchlorid (127 mg, 1,30 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 16 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit Wasser behandelt und mit Ethylacetat (2 × 15 ml) extrahiert. Die zusammengegebenen Extrakte wurden mit Wasser (2 × 5 ml), mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung (5 ml) gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Konzentrieren unter reduziertem Druck, um (R)-7,8-Dihydro-1-methyl-3-(5-tert-butyldimethylsilyloxyhexyl)-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (280 mg, 100% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Zu einer rührenden Lösung aus (R)-7,8-Dihydro-1-methyl-3-(5-tert-butyldimethylsilyloxyhexyl)-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (280 mg, 0,65 mmol) und p-Dimethylaminopyridin (160 mg, 1,30 mmol) in Dichlormethan (10 ml) wurde Essigsäureanhydrid (100 mg, 0,98 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 2 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit Methanol behandelt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (R)-8-Acetyl-7,8-dihydro-1-methyl-3-(5-tert- butyldimethylsilyloxyhexyl)-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (200 mg, 67% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Zu einer rührenden Lösung aus (R)-8-Acetyl-7,8-dihydro-1-methyl-3-(5-tert-butyldimethylsilyloxyhexyl)-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (200 mg, 0,43 mmol) in Methanol (20 ml) wurde eine 1,0 M Lösung aus Chlorwasserstoff in Diethylether (0,4 ml, 0,40 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung mit Triethylamin (0,1 ml) behandelt. Das Konzentrieren unter reduziertem Druck ergab einen weißen Feststoff, der mit Wasser (20 ml) behandelt und eine Stunde gerührt wurde. Der Feststoff wurde gefiltert, mit Wasser gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um (R)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-30260) (135 mg, 90% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
BEISPIEL 7
Synthese von (R)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-(N,N-dimethylamino)hexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-30261)
(S)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion wurde in Übereinstimmung mit dem Verfahren hergestellt, das für die Synthese von CT-30260 beschrieben wurde, außer dass (S)-5-Acetoxy-1-chlorhexan anstelle von (R)-5-Acetoxy-1-chlorhexan verwendet wurde.
Zu einer rührenden Lösung aus (S)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (500 mg, 1,28 mmol) und p-Dimethylaminopyridin (625 mg, 5,12 mmol) in Dichlormethan wurde Methansulfonsäureanhydrid (445 mg, 2,56 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 16 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit Wasser behandelt und mit Ethylacetat (3 × 20 ml) extrahiert. Die zusammengegebenen Extrakte wurden mit 0,5 M Salzsäure und mit gesättigter wässriger Natriumchloridlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Das Konzentrieren unter reduziertem Druck stellte (S)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-methansulfonyloxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (560 mg, 100% Ausbeute) als Öl bereit.
Eine Mischung aus (S)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-methansulfonyloxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (560 mg, 1,28 mmol) und Natriumazid (416 mg, 6,4 mmol) in Dimethylsulfoxid (5 ml) wurde bei 65°C 7 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit Wasser behandelt. Nach dem Rühren für 1 Stunde wurde der Feststoff filtriert, mit Wasser gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um (R)-8-Acetyl-3-(5-azidohexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (395 mg, 84% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-8-Acetyl-3-(5-azidohexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (200 mg, 0,534 mmol) und 10% Palladium auf Kohlenstoff (50% Wasser, 150 mg) in einer Lösung aus Ethanol (50 ml) und Methanol (10 ml) wurde mit Wasserstoffgas (50 psi) auf einem Parr-Schüttler bei Raumtemperatur 18 Stunden behandelt. Nach dem Filtrieren durch ein Pad aus Celit wurde das Filtrat unter reduziertem Druck konzentriert, um (R)-8-Acetyl-3-(5-aminohexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion als weißes Puder bereitzustellen.
Eine rührende Lösung aus (R)-8-Acetyl-3-(5-aminohexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion in Methanol (20 ml) wurde mit Formaldehyd (37% in Wasser, 0,5 ml), gefolgt von Natriumcyanborhydrid (49 mg, 0,75 mmol) behandelt. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für eine Stunde wurde die Reaktionsmischung unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde in Methanol (10 ml) gelöst, zu dem 37% wässrige Ammoniumhydroxidlösung (10 ml) gegeben wurde. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 3 Stunden wurde die Mischung unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Methanol-Dichlormethan-37% wässrige Ammoniumhydroxidlösung (10:2:1) eluiert wurde, um (R)-8-Acetyl-7,8-dihydro-3-(5-(N,N-dimethylamino)hexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-30261) (84 mg, 42% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
BEISPIEL 8
Synthese von (R)-7,8-Dihydro-1,8-dimethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-31878)
Zu einer rührenden Lösung aus (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (3,5 g, 10,0 mmol) und Diisopropylethylamin (10,32 g, 80 mmol) in Chloroform (100 ml) wurde Chlormethylethylether (3,78 g, 40 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 16 Stunden wurde die Reaktionsmischung unter reduziertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-7,8-dihydro-8-ethoxymethyl-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (2,0 g, 49% Ausbeute) bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-3-(5-Acetoxyhexyl)-7,8-dihydro-8-ethoxymethyl-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (100 mg, 0,245 mmol) und Kaliumcarbonat (51 mg, 0,368 mmol) in Methanol (12 ml) wurde bei Raumtemperatur 16 Stunden gerührt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mit 1,0 M wässriger Ammoniumchloridlösung (10 ml) behandelt und 1 Stunde gerührt. Der Feststoff wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um (R)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (60 mg, 67% Ausbeute) als weißes Puder bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (60 mg, 0,164 mmol) und 10% Palladium auf Kohlenstoff (50% Wasser, 100 mg) in Essigsäure (25 ml) wurde mit Wasserstoffgas (50 psi) auf einem Parr-Schüttler bei Raumtemperatur 18 Stunden behandelt. Nach der Filtration durch ein Pad aus Celit stellte das Konzentrieren des Filtrats unter reduziertem Druck (R)-7,8-Dihydro-1,8-dimethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-31878) als weißes Pulver zur Verfügung.
BEISPIEL 9
Synthese von (R)-3-(5-Cyanohexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-30255)
(S)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion wurde in Übereinstimmung mit dem Verfahren hergestellt, das für die Synthese von (R)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion verwendet wurde, außer dass (S)-5-Acetoxy-1-chlorhexan anstelle von (R)-5-Acetoxy-1-chlorhexan verwendet wurde.
Zu einer rührenden Mischung aus (S)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (140 mg, 0,383 mmol) und p-Dimethyl aminopyridin (102 mg, 0,834 mmol) in Chloroform wurde Methansulfonsäureanhydrid (109 mg, 0,626 mmol) gegeben. Nach dem Rühren bei Raumtemperatur für 16 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit Methanol (1 ml) behandelt. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (S)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-methansulfonyloxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (160 mg, 94% Ausbeute) als weißes Pulver bereitzustellen.
Eine Mischung aus (S)-7,8-Dihydro-8-ethoxymethyl-3-(5-methansulfonyloxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (160 mg, 0,361 mmol) und Kaliumcyanid (156 mg, 2,4 mmol) in Dimethylsulfoxid (2 ml) wurde bei 60°C 16 Stunden gerührt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Reaktionsmischung mit 1,0 M wässriger Ammoniumchloridlösung behandelt und mit Ethylacetat (4 × 10 ml) extrahiert. Die zusammengegebenen Extrakte wurden mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Konzentrieren unter reduziertem Druck wurde der Rückstand mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat eluiert wurde, um (R)-3-(5-Cyanohexyl)-7,8-dihydro-8-ethoxymethyl-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (100 mg) bereitzustellen.
Eine Mischung aus (R)-3-(5-Cyanohexyl)-7,8-dihydro-8-ethoxymethyl-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion und konzentrierter Salzsäure (1,0 ml) und Ethanol (5 ml) wurde bei 60°C 12 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde unter reduziertem Druck konzentriert, und der Rückstand wurde mittels Säulenchromatografie über Kieselgel gereinigt, wobei mit Ethylacetat-Methanol (3:1) eluiert wurde, um (R)-3-(5-Cyanohexyl)-7,8-dihydro-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-30255) (61 mg, 50% Ausbeute) als weißes Pulver bereitzustellen.
BEISPIEL 10
Wirkung auf die IL-12-Signalgebung
Dieses Beispiel veranschaulicht die Fähigkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen, die Th1-Differenzierung in vitro zu supprimieren, indem die IL-12-Signalgebung blockiert wird. Jede der Verbindungen [A bis Y] wurde in einem IL-12-abhängigen in vitro T-Helferzell-Differenzierungsassay, wie von LeGross et al., J. Exp. Med., 172: 921–929 (1990) beschrieben, getestet. Rekombinantes IL-12 wurde verwendet, um die Th1-Differenzierung zu indu zieren. T-Zellen der Milz wurden unter Verwendung der Antikörper RA3-3A1/6.1 (anti-6220), J11d und MAR18.5 (anti-Kappa-Kette der Ratte) gereinigt, um die B-Zellen durch Auftrennen mit Hilfe magnetischer Kügelchen zu depletieren, wie in Coon et al, J. Immuno., 163: 6567–6574 (1989) beschrieben. T-Zellen der Milz wurden bei einer Konzentration von 5 × 10⁵/ml mit unlöslichem anti-CD3 allein (145-2C11, Pharmingen, San Diego, CA) oder mit anti-CD3 and 5 U/ml IL-12, mit und ohne die jeweilige erfindungsgemäße Verbindung, stimuliert. Nach sieben Tagen wurden gleiche Zahlen lebender Zellen 24 Stunden mit anti-CD3 ohne die erfindungsgemäßen Verbindungen restimuliert, und die Überstände wurden gesammelt und auf IFN-γ-Produktion untersucht. Die Konzentrationen von IFN-γ und IL-4 wurden mittels einem ELISA-Test, der spezifisch für IFN-γ und IL-4 ist, gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 unten gezeigt.
Eine Th1-Differenzierung wurde durch Kultivieren von mit anti-CD3 stimulierten T-Zellen in Gegenwart von exogenen IL-12 induziert. Unter diesen Bedingungen wurde die Th1-Differenzierung im Vergleich zu mit anti-CD3 allein stimulierten T-Zellen konsistent verstärkt. Es wurde beobachtet, dass die Gegenwart der getesteten Verbindungen während der T-Zellaktivierung die Th1-Differenzierung inhibierte, die durch Zugabe von exogenen IL-12 verstärkt worden war. Die Werte in der Spalte "IC50 μM" wurden bestimmt, indem die Inhibition der IL-12 induzierten Th1-Differenzierung gemessen wurde, wie durch die IFN-γ-Produktion nach sekundärer Stimulation mit anti-CD3 allein definiert. Keine der Verbindungen beeinträchtigte die Lebensfähigkeit oder Ausbeute an T-Zellen nach einwöchiger Kultur. TABELLE 1
BEISPIEL 11
Wirkung auf die IL-4-Signalgebung
(R)-7,8-Dihydro-3-(5-hydroxyhexyl)-1-methyl-1H-imidazo[2,1-f]-purin-2,4(3H,6H)-dion (CT-13430) (siehe Beispiel 1) und (R)-3-(5-Hydroxyhexyl)-1-methyl-6,7,8,9-tetrahydro-pyrimido[2,1-f]purin-2,4(1H,3H)-dion (CT-13431) (siehe Beispiel 4) wurden getestet, um ihre Fähigkeit zur Hemmung der Differenzierung von T0-Zellen zu T2-Effektorzellen zu hemmen, wie anhand ihrer relativen Unfähigkeit, das anerkannte T2-Effektor-Zytokin IL-4 nach der Behandlung mit den Verbindungen zu sezernieren, bestimmt wurde. In einer Reihe von Experimenten analog dem T1-Differenzierungsassay aus Beispiel 10 (in welchem T0-Zellen mittels polyklonaler Stimulierung in Gegenwart von IL-12 induziert wurden, T1-Effektorzellen zu werden), erwiesen sich die oben genannten Verbindungen als wirksam in einem T2-Differenzierungsassay, in welchem T-Zellen in Gegenwart von IL-4 stimuliert werden, das die T2-Differenzierung beeinflusst. Es wurde beobachtet, dass es den resultierenden Effektorzellen an IL-4-Produktion fehlt, obwohl sie Zeichen der Aktivierung zeigten und sie normal proliferierten. CT13430 und CT13431 zeigten T2/IC50 (μM)-Werte von 14(9) bzw. 13(9).

Claims

Eine Verbindung, einschließlich deren getrennten Enantiomeren, Diastereomeren, Tautomeren, Salzen und Solvaten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:
Eine Verbindung, die die folgende Formel hat:
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die die Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2 in Beimischung mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger, Adjuvans oder Vehikel umfasst.
Ein In vitro-Verfahren zum Inhibieren eines zellulären Prozesses oder einer Aktivität, die durch ein Zytokin vermittelt wird, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: (a) Inkontaktbringen der Zytokin-empfindlichen Zellen mit einer Verbindung wie in Anspruch 1 oder 2 definiert; und (b) Bestimmen, dass der zelluläre Prozess oder die Aktivität, die durch das Zytokin vermittelt wird, inhibiert ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin der genannte zelluläre Prozess die Differenzierung naiver T Zellen zu Th1- oder T1-Zellen ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin der genannte zelluläre Prozess die Differenzierung naiver T Zellen zu Th2- oder T2-Zellen ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die genannte Aktivität die Sekretion pro-inflammatorischer Zytokine ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die genannte Aktivität die Sekretion anti-inflammatorischer Zytokine ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, worin die genannte Aktivität die Sekretion eines Zytokins ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tumornekrosefaktor, Kolonie-stimmulierendem Faktor, Interferon, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, transformierendem Wachstumsfaktor, Oncostatin M, Leukämie-inhibierendem Faktor und Thrombozyten-aktivierendem Faktor.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, worin das genannte Zytokin IL-12 ist.
Das Verfahren gemäß Anspruch 9, worin das genannte Zytokin IL-4 ist.
Verwendung einer Verbindung wie in Anspruch 1 oder 2 definiert zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zum Inhibieren eines zellulären Prozesses oder einer Aktivität, die durch ein Zytokin vermittelt wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, worin der genannte zelluläre Prozess die Differenzierung naiver T-Zellen zu Th1- oder T1 Zellen ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12 worin der genannte zelluläre Prozess die Differenzierung naiver T-Zellen zu Th2- oder T2-Zellen ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, worin die genannte Aktivität die Sekretion pro-inflammatorischer Zytokine ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, worin die genannte Aktivität die Sekretion anti-inflammatorischer Zytokine ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 12, worin die genannte Aktivität die Sekretion eines Zytokins ist, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Tumornekrosefaktor, Kolonie-stimmulierendem Faktor, Interferon, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-11, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, transformierendem Wachstumsfaktor, Oncostatin M, Leukämie-inhibierendem Faktor und Thrombozyten-aktivierendem Faktor.
Die Verwendung gemäß Anspruch 17, worin das genannte Zytokin IL-12 ist.
Die Verwendung gemäß Anspruch 17, worin das genannte Zytokin IL-4 ist.
Verwendung einer therapeutisch wirksamen Menge der Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zum Behandeln einer T1-Zell-vermittelten inflammatorischen Antwort in einem Säuger, der eine solche Behandlung benötigt, worin die genannte Verbindung in der Lage ist, einen IL- 12-vermittelten zellulären Prozess oder Aktivität zu inhibieren, wodurch die inflammatorische Antwort inhibiert wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 20, worin die inflammatorische Antwort mit einer Erkrankung oder einem Zustand in Zusammenhang steht, die/der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer chronisch-inflammatorischen Erkrankung, chronischer Darmentzündung, Arthritis, Psoriasis, Asthma und Autoimmunerkrankungen.
Die Verwendung gemäß Anspruch 21, worin die genannte Autoimmunerkrankung ausgewählt ist aus Typ 1 IDDM, Multipler Sklerose, Rheumatoider Arthritis, Uveitis, entzündlicher Darmerkrankung, Lupus-Erkrankungen und akuter und chronischer Graft-versus-Host Erkrankung.
Verwendung einer therapeutisch wirksamen Menge der Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zum Behandeln einer T2-Zell-vermittelten anti-inflammatorischen Antwort in einem Säuger, der eine solche Behandlung benötigt, worin die genannte Verbindung in der Lage ist, einen IL-4 vermittelten zellulären Prozess oder Aktivität zu inhibieren, wodurch eine antiinflammatorische Antwort inhibiert wird.
Die Verwendung gemäß Anspruch 23, worin die anti-inflammatorische Antwort mit einer Erkrankung oder einem Zustand in Zusammenhang steht, die/der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Asthma, atopischer Dermatitis, Heuschnupfen, Ekzem, Urtikaria und Lebensmittelallergie.
Die Verwendung gemäß Anspruch 23, worin die genannte Erkrankung Asthma ist.
Verwendung einer therapeutisch wirksamen Menge der Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zum Verhindern oder Behandeln von NIDDM in einem Säuger, der eine solche Behandlung benötigt.
Die Verwendung gemäß einem der Ansprüche 21, 23 und 26, worin der genannte Säuger ein Mensch ist.