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Prioritätsanspruch
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Seriennummer 60/343,678,
eingereicht am 28. Dezember 2001, deren gesamter Inhalt durch die
Inbezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Luminacine
sind neue Angiogenese-Inhibitoren, isoliert aus der Fermentationsbrühe eines
Actinomycetenstammes, bezeichnet als Streptomyces sp. Mer-VD1207
(Naruse et al., The Journal of Antibiotics, 2000, Bd. 53, Nr. 6,
579–590).
Es wurden 14 aktive Komponenten isoliert, deren Strukturen unten
gezeigt sind.
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Die
Luminacin-Komponenten wurden in einem Rattenaortablutgefäßbildungs
(RATF)-Modell untersucht
und es wurde gezeigt, daß sie
die Blutgefäßbildung
und -verzweigung ohne Abnahme der Anzahl an migrierenden Zellen
inhibieren (Wakabayashi et al., The Journal of Antibiotics, 2000,
Bd. 53, Nr. 6, 591–596).
Diese Aktivität
wurde in einem anderen Angiogenese-Modell unter Verwendung von menschlichen
endothelialen Nabelvenenzellen (HUVEC) bestätigt. Die inhibitorischen Aktivitäten gegenüber der
Blutgefäßbildung (RATF-Modell
und TF-Modell) und
die Endothelialzellenproliferation lassen den Schluß zu, daß diese
Verbindungen Angiogenese-Inhibitoren darstellen. Von Molekülen, die
identisch oder eng verwandt zu C1 und C2 sind, wurde ebenfalls berichtet, daß sie Aktivitäten hinsichtlich
der Immunsuppression (Suzuki et al., Kokai Tokkyo Koho, 1983, 116,
686) und hinsichtlich der Erhöhung
der Aufnahme von Lipoprotein von niedriger Dichte (LDL) zeigen (Hamaguchi
et al., Kokai, Tokkyo Koho, 1994, 228, 144). Die Beziehung dieser
Aktivitäten
zu der Angiogenese-Aktivität,
falls überhaupt
eine Beziehung vorliegt, ist noch nachzuweisen.
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Das
sich in letzter Zeit entwickelnde Gebiet der Angiogenese-Inhibitoren
verfügt über enorme
Anwendungen bei der Behandlung vieler unheilbarer Erkrankungen wie
Krebs. Daher haben diese Arten von Verbindungen das Potential, die
moderne Medizin signifikant zu beeinflussen. Dementsprechend hat
die gezeigte Fähigkeit
der Luminacine, die Angiogenese zu inhibieren, das Interesse geweckt,
die biologische und pharmakologische Aktivität von Luminacinen und Analoga
davon weiter zu erforschen. Selbstverständlich bleibt ein Bedarf zur
Entwicklung von praktischen synthetischen Methodiken, um den therapeutischen
Effekt einer Vielzahl neuer Luminacin-Analoga zugänglich zu
machen und zu untersuchen, insbesondere solcher Analoga, die durch
Modifikation des natürlichen
Produkts unzugänglich
sind. Es wäre
auch von besonderem Interesse neue Verbindungen zu entwickeln, die
ein günstiges
therapeutisches Profil in vivo zeigen (zum Beispiel solche, die sicher
und wirksam sind, während
sie die Stabilität
in biologischen Medien beibehalten).
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Wie
oben ausgeführt,
verbleibt ein Bedarf zur Entwicklung neuer therapeutischer Mittel
und Mittel, die bei der Behandlung von Erkrankungen nützlich sind,
die mit der Angiogenese-Aktivität verbunden
sind. Die vorliegende Verbindung stellt neue Verbindungen der allgemeinen
Formel (I) bereit,
und pharmazeutische Zusammensetzungen
davon, wie vorliegend allgemein und in Unterklassen beschrieben,
wobei die Verbindungen als Angiogenese-Inhibitoren nützlich sind
und daher zum Beispiel zur Behandlung von Angiogeneseverwandten
Erkrankungen, einschließlich
zum Beispiel Krebs oder proliferativen Erkrankungen, nützlich sind.
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Beschreibung von bestimmten
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung
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In
Kenntnis des Bedarfs daran, neue und wirksame Krebstherapien zu
entwickeln, stellt die vorliegende Erfindung neue synthetische Methodiken
bereit, die den Zugang zu Luminacin-Analoga ermöglichen, die eine breite biologische
und pharmakologische Aktivität
aufweisen. In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung neue
Luminacin-Verbindungen bereit, wie es in der vorliegenden Beschreibung
im Detail beschrieben ist, die eine starke anti-Angiogenese- Aktivität zeigen.
Daher sind die Verbindungen der Erfindung und pharmakologische Zusammensetzungen
davon als Angiogenese-Inhibitoren zur Behandlung von Krebs nützlich.
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1) Allgemeine Beschreibung
von Verbindungen der Erfindung
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Die
Verbindungen der Erfindung schließen Verbindungen der allgemeinen
Formel (1) ein, wie unten weiter definiert:
und pharmazeutisch verträgliche Derivate
davon,
worin n für
0, 1 oder 2 steht,
R
1 Wasserstoff oder
eine aliphatische Einheit, eine heteroaliphatische Einheit, eine
Aryl- oder Heteroaryleinheit ist,
R
2 und
R
3 jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff
oder, zusammen genommen, -Ooder -(CH
2)
q sein können,
worin q für
1, 2 oder 3 steht,
R
4 Wasserstoff,
Hydroxyl, geschütztes
Hydroxyl oder OR' oder
eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit ist,
wobei
R
i eine aliphatische oder heteroaliphatische
Einheit ist,
R
5 für Wasserstoff, Hydroxyl, geschütztes Hydroxyl
oder OR'' oder für eine aliphatische
oder heteroaliphatische Einheit steht,
wobei R
ii eine
aliphatische oder heteroaliphatische Einheit ist oder R
1 und
R
5 zusammen genommen eine cycloaliphatische
oder heterocycloaliphatische Einheit mit 6 bis 12 Atomen bilden
können,
R
6 für
Wasserstoff oder eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit,
eine Aryl- oder eine Heteroaryl-Einheit steht,
R
7 für Wasserstoff,
Nydroxyl, geschütztes
Hydroxyl, OR''' oder eine aliphatische oder heteroaliphatische
Einheit steht;
wobei R
iii eine aliphatische
oder heteroaliphatische Einheit ist,
R
8 für Wasserstoff,
Hydroxyl, geschütztes
Hydroxyl oder OR
iv steht,
wobei R
iv eine aliphatische oder heteroaliphatische
Einheit ist,
R
9 für Wasserstoff, -CF
3,
-CHO, Imin, Hydiazon, Oxim, Carbonsäure, Carbonsäureester,
Acylhalogenid, Keton, Amid, Acetal, Anhydrid, Dihalogenid, Epoxid,
Nitril oder eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit steht,
R
10 Hydroxyl oder geschütztes Hydroxyl ist,
R
11 und R
12 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Hydroxyl oder OR
v oder eine
aliphatische oder heteroaliphatische Einheit stehen oder zusammen
genommen -(C=O)- sein können,
wobei
R
v eine aliphatische oder heteroaliphatische
Einheit ist, und R
13 und R
14 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff oder eine aliphatische, heteroaliphatische Einheit,
eine Aryl- oder eine Heteroaryleinheif stehen,
wobei jede der
vorstehenden aliphatischen und heteroaliphatischen Einheiten unabhängig voneinander
substituiert oder unsubstituiert, cyclisch oder acyclisch, geradkettig
oder verzweigt sein kann, und jede der vorstehenden Aryl- und Heteroaryleinheiten
substituiert oder unsubstituiert sein kann.
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In
bestimmten Ausführungsformen
von unmittelbar oberhalb beschriebenen Verbindungen und Verbindungen,
die in bestimmten Klassen und Unterklassen in der vorliegenden Beschreibung
beschrieben werden, treten die folgenden Gruppen wie definiert nicht
gleichzeitig auf:
R4, R5,
R8 und R10 sind
Hydroxyl, R13 und R14 sind
Methyl, R2 und R3 werden
zusammen genommen, um ein Epoxid zu bilden, n ist 1 und:
- (i) R1 ist Methyl,
R9 ist Wasserstoff, (R11,
R12) ist (=O) und R6 ist
Ethyl oder Isopropyl,
- (ii) R1 ist Methyl, R9 ist
CHO, (R11, R12)
ist (OMe, H) und R6 ist Ethyl, Propyl oder
Isopropyl,
- (iii) R1 ist Methyl, R9 ist
CHO, R11 und R12 sind
Wasserstoff und R6 ist Ethyl, Propyl oder
isopropyl,
- (iv) R1 ist Methyl, R9 ist
COCH3, R11 und R12 sind Wasserstoff und R6 ist
Ethyl, und
- (v) R1 ist Ethyl, R9 ist
CHO, R11 und R12 sind
Wasserstoff und R6 ist Ethyl.
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In
bestimmten Ausführungsformen
definiert die vorliegende Erfindung bestimmte Klassen von Verbindungen,
die von besonderem Interesse sind. Beispielsweise schließt eine
Klasse von Verbindungen von besonderem Interesse solche Verbindungen
ein, in denen n für
1 steht und die Verbindung die Struktur aufweist:
worin R
1-R
14 wie zuvor definiert sind.
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Eine
andere Klasse von Verbindungen von besonderem Interesse besteht
aus Verbindungen, in denen R
10 für OH steht
und die Verbindung die folgende Struktur aufweist:
worin R
1-R
9, R
11-R
14 und
n wie oben definiert sind.
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Eine
andere Klasse von Verbindungen von besonderem Interesse besteht
aus Verbindungen, in denen R
14 für Aryl steht
und die Verbindung die folgende Struktur aufweist:
worin R
1-R
13 und n wie oben definiert sind.
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Eine
andere Klasse von Verbindungen von besonderem Interesse besteht
aus Verbindungen, in denen R
2 und R
3 zusammen genommen ein Epoxid bilden und
die Verbindung die Struktur aufweist:
worin R
1,
R
1-R
14 und n wie
oben definiert sind.
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Eine
andere Klasse von Verbindungen von besonderem Interesse besteht
aus Verbindungen, in denen R
4 für Hydroxyl
steht und die Verbindung die Struktur aufweist:
worin R
1-R
3, R
5-R
14 und
n wie oben definiert sind.
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Eine
Anzahl wichtiger Unterklassen jeder der vorhergehenden Klassen verdient
eine gesonderte Erwähnung;
diese Unterklassen schließen
Unterklassen der vorerwähnten
Klassen ein, in denen:
- i) R1 Wasserstoff
oder Niederalkyl ist, worin der Alkylsubstituent substituiert oder
unsubstituiert, linear oder verzweigt, cyclisch oder acyclisch sein
kann;
- ii) R2 und R3 sind
unabhängig
voneinander Wasserstoff oder, wenn sie zusammen genommen werden,
bilden sie eine Cyclopropyleinheit oder ein Epoxid;
- iii) R4 ist Hydroxyl;
- iv) R5 ist Hydroxyl oder Niederalkoxyl,
worin der Alkoxylsubstituent substituiert oder unsubstituiert, geradkettig oder
verzweigt, cyclisch oder acyclisch sein kann;
- v) R6 ist Niederakyl, worin der Alkylsubstituent
substituiert oder unsubstituiert, linear oder verzweigt, cyclisch oder
acyclisch sein kann;
- vi) R7 ist Wasserstoff, Hydroxyl, Niederalkyl
oder Niederalkoxyl, worin die Alkyl- und Alkoxylsubstituenten substituiert
oder unsubstituiert, linear oder verzweigt, cyclisch oder acyclisch
sein können;
- vii) R8 ist Wasserstoff, Hydroxyl oder
geschütztes
Hydroxyl;
- viii) R9 ist R9-CNO
oder -CH2ORvi i,
worin Rvi Wasserstoff, eine Schutzgruppe
oder eine aliphatische Einheit ist, worin die aliphatische Einheit
substituiert oder unsubstituiert, geradkettig oder verzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann;
- ix) R10 Hydroxyl ist;
- x) R11 und R12 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder Niederalkoxyl sind, worin der Alkoxylsubstituent
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann;
- xi) R13 und R14 sind
unabhängig
voneinander Wasserstoff, Niederalkyl oder Aryl, worin der Alkylsubstituent
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin der Arylsubstituent substituiert
oder unsubstituiert sein kann; und/oder
- xi) R5 Hydroxyl oder Niederalkoxyl ist,
R6 Niederalkyl ist, R7 Wasserstoff,
Hydroxyl, Niederalkyl oder Niederalkoxyl ist, R8 Wasserstoff,
Hydroxyl oder geschütztes
Hydroxyl ist, R9 -CNO oder -CH2ORvi ist, R11 und R12 unabhängig
voneinander Wasserstoff oder Niederalkoxyl sind und R13 Niederalkyl
ist, worin Rvi Wasserstoff, eine Schutzgruppe
oder eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit ist, wobei
jede der vorstehenden Alkyleinheiten, Alkoxyleinheiten, aliphatischen
und heteroaliphatischen Einheiten unabhängig voneinander substituiert oder
unsubstituiert, geradkettig oder verzweigt, cyclisch oder acyclisch
sein kann.
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Die
folgenden Strukturen veranschaulichen einige beispielhafte Typen
von Verbindungen dieser Klassen. Zusätzliche Verbindungen werden
in der vorliegenden beispielhaften Veranschaulichung beschrieben. Andere
Verbindungen der Erfindung werden für den Leser leicht offensichtlich:
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Wie
es der Leser richtig einschätzen
wird, schließen
Verbindungen von besonderem Interesse unter anderen Verbindungen
solche ein, die die Attribute einer oder mehrerer der oben genannten
Unterklassen teilen. Einige dieser Unterklassen sind durch die folgenden
Sorten von Verbindungen veranschaulicht:
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I)
Verbindungen der Formel (und pharmazeutisch verträgliche Derivate
davon):
worin n für 0, 1 oder 2 steht;
R
1 Wasserstoff oder Niederalkyl ist;
R
2 und R
3 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder, wenn sie zusammen genommen werden, eine Cyclopropyleinheit
oder ein Epoxid bilden;
R
4 Wasserstoff,
Hydroxyl oder geschütztes
Hydroxyl ist;
R
5 Hydroxyl oder Niederalkoxyl
ist;
R
6 Niederalkyl ist;
R
7 Wasserstoff, Hydroxyl, Niederalkyl oder
Niederalkoxyl ist;
R
8 Wasserstoff,
Hydroxyl oder geschütztes
Hydroxyl ist;
R
9 für -CHO oder -CH
2OR
vi steht, worin R
vi Wasserstoff,
eine Schutzgruppe oder eine aliphatische Einheit ist;
R
10 Hydroxyl oder geschütztes Hydroxyl ist;
R
11 und R
12 unabhängig voneinander
Wasserstoff oder Niederalkoxyl sind; und
R
13 und
R
14 unabhängig voneinander Wasserstoff,
Niederalkyl oder Aryl sind;
wobei jede der vorerwähnten Alkyl-,
Alkoxyl- und aliphatischen Einheiten unabhängig voneinander substituiert oder
unsubstituiert, cyclisch oder acyclisch, linear oder verzweigt sein
können
und wobei jede der vorerwähnten
Aryleinheiten substituiert oder unsubstituiert sein kann.
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II)
Verbindungen der Formel (und pharmazeutisch verträgliche Derivate
davon):
worin R
1 für Wasserstoff
oder eine aliphatische Einheit, eine heteroaliphatische Einheit,
eine Aryl- oder Heteroaryleinheit steht;
R
5 für Wasserstoff,
Hydroxyl, geschütztes
Hydroxyl oder OR
ii oder eine aliphatische
oder heteroaliphatische Einheit steht,
worin R
ii eine
aliphatische oder heteroaliphatische Einheit ist oder worin R
1 und R
5 zusammen
genommen eine cycloaliphatische oder heterocycloaliphatische Einheit
mit 6 bis 12 Atomen bilden können;
R
6 für
Wasserstoff oder eine aliphatische oder heteroaliphatische, Aryl-
oder Heteroaryleinheit steht,
R
7 für Wasserstoff,
Hydroxyl, geschütztes
Hydroxyl, OR
iii oder eine aliphatische oder
heteroaliphatische Einheit steht,
worin R''' eine aliphatische
oder heteroaliphatische Einheit ist,
R
8 für Wasserstoff,
Hydroxyl, geschütztes
Hydroxyl oder OR
iv steht,
worin R''' eine
aliphatische oder heteroaliphatische Einheit ist,
R
9 für
Wasserstoff, -CF
3, -CHO, Imin, Hydrazon,
Oxim, Carbonsäure,
Carbonsäureester,
Acylhalogenid, Keton, Amid, Acetal, Anhydrid, Dihalogenid, Epoxid,
Nitril oder eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit steht,
R
10 Hydroxyl oder geschütztes Hydroxyl ist,
R
11 und R
12 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, Hydroxyl oder OR
v oder eine
aliphatische oder heteroaliphatische Einheit stehen oder zusammen
genommen -(C=O)- sein können,
worin
R
v eine aliphatische oder heteroaliphatische
Einheit ist;
R
13 davon unabhängig für Wasserstoff
oder eine aliphatische Einheit, eine heteroaliphatische Einheit,
eine Aryl- oder eine Heteroaryleinheit steht; und
Ar Aryl ist;
wobei
jede der vorangehenden aliphatischen und heteroaliphatischen Einheiten
unabhängig
voneinander substituiert oder unsubstituiert, cyclisch oder acyclisch,
geradkettig oder verzweigt sein kann und wobei jede der vorerwähnten Aryl-
und Heteroaryleinheiten substituiert oder unsubstituiert sein kann.
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III)
Verbindungen der Formel (und pharmazeutisch verträgliche Derivate
davon):
worin R
1 für Wasserstoff
oder Niederalkyl steht;
R
5 für Hydroxyl
oder Niederalkoxyl steht;
R
6 für Niederalkyl
steht;
R
7 für Wasserstoff, Hydroxyl, Niederalkyl
oder Niederalkoxyl steht;
R
8 für Wasserstoff,
Hydroxyl oder geschütztes
Hydroxyl steht;
R
9 für -CNO oder
-CH
2OR
vi steht,
worin
R
vi für
Wasserstoff, eine Schutzgruppe oder eine aliphatische oder heteroaliphatische
Einheit steht;
R
11 und R
12 unabhängig voneinander
für Wasserstoff
oder Niederalkoxyl stehen;
R
13 für Niederalkyl
steht; und
Ar für
Aryl steht;
wobei jede der vorerwähnten Alkyleinheiten, Alkoxyleinheiten,
aliphatischen und heteroaliphatischen Einheiten unabhängig voneinander
substituiert oder unsubstituiert, linear oder verzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann.
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Einige
der zuvor erwähnten
Verbindungen können
ein oder mehrere asymmetrische Zentren umfassen und können daher
in verschieden isomeren Formen auftreten, z. B. als Stereoisomere
und/oder Diastereomere. Daher können
die erfinderischen Verbindungen und pharmazeutischen Zusammensetzungen
davon in der Form eines individuellen Enantiomeren, Diastereomeren
oder geometrischen Isomeren vorliegen oder sie können in Form einer Mischung
von Stereoisomeren vorliegen. In bestimmten Ausführungsformen sind die Verbindungen
der Erfindung enantiomerenreine Verbindungen. In bestimmten anderen
Ausführungsformen werden
Mischungen von Stereoisomeren oder Diastereomeren bereit gestellt.
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Des
weiteren können
bestimmte Verbindungen, wie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben, eine
oder mehrere Doppelbindungen aufweisen, die entweder als Z- oder
E-Isomer vorliegen
können,
sofern es nicht anderweitig angegeben ist. Die Erfindung umfaßt zusätzlich die
Verbindungen als individuelle Isomere, die im wesentlichen frei
von anderen Isomeren sind und alternativ dazu als Mischungen verschiedener
isomere vorliegen, z. B. als razemische Mischungen von Stereoisomeren.
Zusätzlich
zu den oben erwähnten
Verbindungen als solche umfaßt
diese Erfindung auch pharmazeutisch verträgliche Derivate dieser Verbindungen und
Zusammensetzungen, die eine oder mehrere Verbindungen dieser Erfindung
und ein oder mehr pharmazeutisch verträglicher Trägerstoffe oder Additive umfassen.
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Verbindungen
dieser Erfindung können
durch Kristallisation einer Verbindung der Formel (I) unter unterschiedlichen
Bedingungen hergestellt werden und sie können als ein Polymorph oder
eine Kombination von Polymorphen einer Verbindung der allgemeinen
Formel (I) vorliegen, die einen Teil dieser Erfindung ausmachen.
Beispielsweise können
unterschiedliche Polymorphe identifiziert und/oder hergestellt werden
unter Verwendung unterschiedlicher Lösungsmittel oder unterschiedlicher
Mischungen von Lösungsmitteln
zur Rekristallisation; durch Durchführung von Kristallisationen
bei unterschiedlichen Temperaturen; oder durch Einsatz unterschiedlicher
Arten der Kühlung,
die im Bereich einer sehr schnellen bis zu einer sehr langsamen
Kühlung während der
Kristallisationen liegen kann. Polymorphe können auch durch erhitzen oder
Schmelzen der Verbindung, gefolgt von einer graduellen oder schnellen
Kühlung
erhalten werden. Das Vorliegen von Polymorphen kann durch Festphasen-NMR-Spektroskopie, durch
IR-Spektroskopie, durch Differential-Scanning-Kalorimetrie, durch
Pulver-Röntgendiffraktiometrie
und/oder anderer Techniken bestimmt werden. Die vorliegende Erfindung
umfaßt
daher die erfinderischen Verbindungen, deren Derivate, deren tautomere
Formen, deren Stereoisomere, deren Polymorphe, deren pharmazeutisch
verträgliche
Salze, deren pharmazeutisch verträgliche Solvate und pharmazeutisch
verträgliche
Zubereitungen, die diese enthalten.
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2) Verbindungen und Definitionen
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Wie
oben erläutert,
stellt diese Erfindung neue Verbindungen mit einem Bereich von biologischen
Eigenschaften bereit. Die Verbindungen dieser Erfindung weisen biologische
Aktivitäten
auf, die für
die Behandlung von erkrankungen und anderen Störungen relevant sind, wie z.
B. proliferative erkrankungen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf
Krebs. Allgemeiner ausgedrückt
sind die Verbindungen bei der Regulation der Angiogenese nützlich.
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Die
Verbindungen dieser Erfindung umfassen. solche Verbindungen, die
oben spezifisch erwähnt
und in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind und teilweise
durch die verschiedenen Klassen, Untergruppen und Spezies, die an
anderer Stelle der vorliegenden Beschreibung offenbart sind, veranschaulicht werden.
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Darüber hinaus
stellt die vorliegende Erfindung pharmazeutisch verträgliche Derivate
der erfinderischen Verbindungen und Verfahren zur Behandlung eines
Subjekts unter Verwendung dieser Verbindungen, pharmazeutische Zubereitungen
davon, oder irgendeines von diesen in Kombination mit einem oder
mehreren zusätzlichen
therapeutischen Mitteln, bereit. Der Ausdruck „pharmazeutisch verträgliches
Derivat", wie er
vorliegend verwendet wird, bezeichnet jedes pharmazeutisch verträgliche Salz,
jeden pharmazeutisch verträglichen
Ester oder ein Salz eines solchen Esters, einer solchen Verbindung
oder irgendeines anderen Addukts oder Derivats, das, nach Verabreichung
an einen Patienten (direkt oder indirekt) eine Verbindung, wie sie
anderweitig in der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist oder
ein Metabolit oder einen Rest davon bereitstellen kann. Pharmazeutisch
verträgliche
Derivate schließen
daher unter anderem Pro-Drugs ein. Ein Pro-Drug ist ein Derivat
einer Verbindung, üblicherweise
mit signifikant verminderter pharmakologischer Aktivität, die eine
zusätzliche
Einheit enthält,
die der Entfernung in vivo zugänglich
ist und so das Stammmolekül als
die pharmakologisch aktive Spezies liefert. Ein Beispiel eines Pro-Drugs
ist ein Ester, der in vivo gespalten wird, um eine Verbindung von
Interesse zu liefern. Pro-Drugs einer Vielzahl von Verbindungen
und Materialien und Verfahren zur Derivitasierung der Stammverbindungen
zur erzeugung der Pro-Drugs
sind bekannt und können
auf die vorliegende Erfindung adaptiert werden. Bestimmte beispielhafte
pharmazeutische Zusammensetzungen und pharmazeutisch verträglich Derivate
werden unten detaillierter diskutiert werden.
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Bestimmte
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sowie Definitionen von spezifischen
funktionellen Gruppen werden ebenfalls unten detailliert beschrieben.
Für die
vorliegende Erfindung werden die chemischen Elemente gemäß dem Periodensystem
der Elemente, CAS-Version, Handbuch der Chemie und Physik, 75. Auflage,
Innendeckel, identifiziert und spezifische funktionelle Gruppen
sind im Allgemeinen wie darin beschrieben definiert. Darüber hinaus
sind allgemeine Prinzipien der organischen Chemie und spezifische
funktionelle Einheiten und Reaktivitäten in „Organic Chemistry", Thomas Sorrell,
University Science Books, Sausalito, 1999 beschrieben. Die gesamten
Inhalte davon sind durch die Inbezugnahme in die vorliegende Beschreibung
mit aufgenommen. Ferner wird der Durchschnittsfachmann erkennen,
daß die
synthetischen Verfahren, wie sie vorliegend beschrieben werden,
eine Vielzahl von Schutzgruppen nutzen. Mit der Bezeichnung „Schutzgruppe", wie vorliegend
verwendet, wird ausgedrückt,
daß eine
bestimmte funktionelle Einheit, z. B. O, S oder N temporär blockiert
wird, so daß eine
Reaktion selektiv an einem anderen Reaktionsort in einer multifunktionellen
Verbindung durchgeführt
werden kann. In bevorzugten Ausführungsformen
reagiert eine Schutzgruppe selektiv in guter Ausbeute, um ein geschütztes Substrat
zu ergeben, das bei der in Aussicht genommenen Reaktion stabil ist.
Die Schutzgruppe muß selektiv
in guter Ausbeute durch leicht verfügbare, bevorzugte nichttoxische
Reagenzien entfernt werden, die die anderen funktionellen Gruppen
nicht angreifen. Die Schutzgruppe bildet ein leicht abtrennbares
Derivat (mehr bevorzugt ohne Bildung neuer stereogener Zentren) und
die Schutzgruppe weist ein Minimum zusätzlicher Funktionalitäten auf,
um weitere Reaktionsstellen zu vermeiden. Wie in der vorliegenden
Beschreibung im Detail angegeben, können Sauerstoff-, Schwefel-,
Stickstoff- und Kohlenstoff-Schutzgruppen eingesetzt werden. Beispielsweise
können
in bestimmten Ausführungsformen,
wie vorliegend im Detail angegeben, bestimmte beispielhafte Sauerstoff-Schutzgruppen
eingesetzt werden. Diese Sauerstoff-Schutzgruppen umfassen, sind
aber nicht beschränkt
auf Methylether, substituierte Methylether (z. B. MOM (Methoxyethylether),
MTM (Methylthiomethylether), BOM (Benzyloxymethylether), PMBM (p-Methoxybenzyloxymethylether),
um einige zu nennen), substituierte Ethylether, substituierte Benzylether,
Silylether (z. B. TMS (Trimethylsilylether), TES (Triethylsilylether),
TIPS (Triisopropylsilylether), TBDMS (t-Butyldimethylsilylether),
Tribenzylsilylether, TBDPS (t-ßutyldiphenylsilylether),
um einige zu nennen), Ester (z. B. Formiat, Acetat, Benzoat (Bz),
Trifluoracetat, Dichloracetat, um einige zu nennen), Carbonate,
cyclische Acetale und Ketale. In bestimmten anderen beispielhaften
Ausführungsformen
werden Stickstoffschutzgruppen verwendet. Diese Stickstoffschutzgruppen
umfassen, sind aber nicht beschränkt
auf Carbamate (einschließlich
Methyl-, Ethyl- und substituierten Ethyl-Carbamate (z. B. Troc), um einige zu
nennen), Amide, cyclische Imid-Derivate, N-Alkyl- und N-Arylamine, Iminderivate
und Enaminderivate, um einige zu nennen. Bestimmte andere beispielhafte
Schutzgruppen sind in der vorliegenden Beschreibung im Detail angegeben,
es ist jedoch zu erkennen, daß es
nicht beabsichtigt ist, die vorliegende Erfindung auf diese Schutzgruppen
zu beschränken.
Vielmehr kann eine Vielzahl zusätzlicher äquivalenter
Schutzgruppen unter Verwendung der oben genannten Kriterien identifiziert
und in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Darüber hinaus
ist eine Vielzahl von Schutzgruppen in „Schutzgruppen in der organischen
Synthese", 3. Auflage,
Greene, T. W. und Wuts, P. G., Editoren, John Wiley & Sons, New York,
1999, beschrieben, dessen gesamter Inhalt durch die Inbezugnahme
in die vorliegende Beschreibung mit aufgenommen ist.
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Es
ist verständlich,
daß die
Verbindungen, wie sie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben
werden, mit jeder Anzahl von Substituenten oder funktionellen Einheiten
substituiert sein können.
Im allgemeinen bezeichnet der Ausdruck „substituiert", ob der Ausdruck „optional" vorangestellt ist
oder nicht, und Substituenten, die in Formeln dieser Erfindung enthalten
sind, den Ersatz von Wasserstoffradikalen in einer gegebenen Struktur
durch das Radikal eines spezifischen Substituenten. Wenn mehr als
eine Position in irgendeiner angegebenen Struktur mit mehr als einem
Substituenten, ausgewählt
aus einer spezifischen Gruppe, substituiert sein kann, so kann der
Substituent in jeder Position entweder gleich oder verschieden sein.
Die Bezeichnung „substituiert", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, soll alle zulässigen Substituenten von organischen
Verbindungen einschließen.
In einem breiten Aspekt schließen
die zulässigen
Substituenten acyclische und cyclische, verzweigte und unverzweigte,
carbocyclische und heterocyclische, aromatische und nicht-aromatische Substituenten
von organischen Verbindungen ein. Für die Zwecke dieser Erfindung
können
Heteroatome, wie z. B. Stickstoff Wasserstoffsubstituenten und/oder
jede Art von zulässigen
Substituenten von organischen Verbindungen, wie sie vorliegend beschrieben
sind, umfassen, die die Valenzen des Heteroatoms absättigen.
Darüber
hinaus soll die vorliegende Erfindung in keiner Weise durch die
zulässigen
Substituenten von organischen Verbindungen beschränkt sein.
Kombinationen von Substituenten und Variablen, die durch diese Erfindung
in Aussicht genommen werden sind bevorzugt solche, die in der Bildung
von stabilen Verbindungen resultieren, die bei der Behandlung von
z. B. proliferativen erkrankungen nützlich sind, einschließlich, aber nicht
beschränkt
auf Krebs. Die Bezeichnung „stabil", wie sie irr der
vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet bevorzugt Verbindungen,
die eine hinreichende Stabilität
besitzen, um die Herstellung zu ermöglichen und die die Integrität der Verbindung über einen
hinreichenden Zeitraum aufrechterhalten, um detektiert zu werden
und bevorzugt über
einen Zeitraum stabil sind, um für
die in der vorliegenden Beschreibung im Detail angegebenen Zwecke
nützlich
zu sein.
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Die
Bezeichnung „aliphatisch" wie sie vorliegend
verwendet wird, schließt
sowohl gesättigte
und ungesättigte,
geradkettige (d. h. unverzweigte), verzweigte, cyclische oder polycyclische
aliphatische Kohlenwasserstoffe ein, die optional mit einer funktionellen
Gruppe oder mehreren funktionellen Gruppen substituiert sein können. Der
Durchschnittsfachmann wird erkennen, daß die Bezeichnung „aliphatisch" in der vorliegenden
Beschreibung beabsichtigt Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl-, Cycloalkyl-,
Cycloalkenyl-, und Cycloalkinyleinheiten einzuschließen, ohne
darauf beschränkt
zu sein. Daher umfaßt
die Bezeichnung „Alkyl", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, geradkettige, verzweigte und cyclische Alkylgruppen.
Eine analoge Konvention wird auf andere generische Bezeichnungen
wie z. B. „Alkenyl", „Alkinyl" und ähnliches
angewendet. Darüber
hinaus umfassen die Bezeichnungen „Alkyl", „Alkenyl", „Alkinyl" und ähnliches,
wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, sowohl substituierte
und unsubstituierte Gruppen. In bestimmten Ausführungsformen wird die Bezeichnung „Niederalkyl", wie vorliegend
verwendet, benutzt, um solche Alkylgruppen anzugeben (cyclisch, acyclisch,
substituiert, unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt), die 1
bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen.
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In
bestimmten Ausführungsformen
enthalten die in der Erfindung verwendeten Alkyl-, Alkenyl- und
Alkinylgruppen 1-20 aliphatische Kohlenstoffatome. In bestimmten
anderen Ausführungsformen
enthalten die in der Erfindung verwendeten Alkyl-, Alkenyl- und
Alkinylgruppen 1-10 aliphatische Kohlenstoffatome. In weiteren anderen
Ausführungsformen
enthalten die in der Erfindung verwendeten Alkyl-, Alkenyl- und
Alkinylgruppen 1-8 Kohlenstoffatome. In weiteren anderen Ausführungsformen
enthalten die in der Erfindung verwendeten Alkyl-, Alkenyl- und
Alkinylgruppen 1-6 aliphatische Kohlenstoffatome. In weiteren anderen
Ausführungsformen enthalten
die in der Erfindung verwendeten Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen
1-4 Kohlenstoffatome: Beispielhafte aliphatische Gruppen umfassen
daher, sind aber nicht beschränkt
auf; z. B. Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, Cyclopropyl-,
-CH2-Cyclopropyl-,
Allyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, Isobutyl-, tert-Butyl-, Cyclobutyl-, -CH2-Cyclobutyl-, n-Pentyl-, sec-Pentyl-, Isopentyl-, tert-Pentyl-,
Cyclopentyl-, -CH2-Cyclopentyl-n-, Hexyl-, Cyclohexyl-,
-CH2-Cyclohexyl-Einheiten und ähnliches,
die wiederum einen Substituenten oder mehrere Substituenten tragen
können.
Die Alkenylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
z. B. Ethenyl, Propenyl, Butenyl, 1-Methyl-2-buten-1-yl und ähnliches.
Repräsentative
Alkinylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Ethinyl, 2-Propinyl
(Propargyl), 1-Propinyl und ähnliches.
-
Die
Bezeichnung „Alkoxyl" (oder „Alkyloxyl") oder „Thioalkyl", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Alkygruppe wie zuvor definiert,
die über
ein Sauerstoffatom oder über
ein Schwefelatom an die Stammoleküleinheit gebunden ist. In bestimmten
Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-20 aliphatische Kohlenstoffatome. In bestimmten
anderen Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-10 aliphatische Kohlenstoffatome. In weiteren
anderen Ausführungsformen
enthält
die in der Erfindung verwendete Alkylgruppe 1-8 aliphatische Kohlenstoffatome.
In weiteren anderen Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-6 aliphatische Kohlenstoffatome. In weiteren anderen
Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-4 aliphatische Kohlenstoffatome. Beispiele von
Alkoxylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Methoxy, Ethoxy, Propoxy,
Isopropoxy, n-Butoxy, tert-Butoxy, Neopentoxy und n-Hexoxy. Beispiele
von Thioalkylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Methylthio, Ethylthio, Propylthio, Isopropylthio, n-Butylthio und ähnliches.
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Die
Bezeichnung „Alkylamino" bezeichnet eine
Gruppe, die die Struktur -NHR' aufweist,
worin R' für Alkyl
steht, wie in der vorliegenden Beschreibung definiert. Die Bezeichnung „Dialkylamino" bezeichnet eine Gruppe
die die Struktur -N(R1)2 aufweist,
worin R1 für Alkyl steht, wie in der vorliegenden
Beschreibung definiert. Die Bezeichnung „Aminoalkyl" bezeichnet eine
Gruppe, die die Struktur NN2R'- aufweist, worin
R' für Alkyl steht,
wie in der vorliegenden Beschreibung definiert. In bestimmten Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-20 aliphatische Kohlenstoffatome. In bestimmten
anderen Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-10 aliphatische Kohlenstoffatome. In weiteren
anderen Ausführungsformen
enthält
die in der Erfindung verwendete Alkylgruppe 1-8 aliphatische Kohlenstoffatome.
In weiteren anderen Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-6 aliphatische Kohlenstoffatome. In weiteren anderen
Ausführungsformen
enthält
die Alkylgruppe 1-4 aliphatische Kohlenstoffatome. Beispiele von
Alkylaminogruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Methylamino, Ethylamino, iso-Propylamino und ähnliches.
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Einige
Beispiele von Substituenten der oben beschriebenen aliphatische
(und anderen) Einheiten von Verbindungen der Erfindung umfassen,
sind aber nicht beschränkt
auf Substituenten von der Art aliphatisch; heteroaliphatisch; Aryl;
Heteroaryl; Alkylaryl; Alkylheteroaryl; Akoxy; Aryloxy; Heteroalkoxy;
Heteroaryloxy; Alkylthio; Arylthio; Heteroalkylthio; Heteroarylthio;
F; Cl; Br; I; -OH; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CNCl2; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3; -C(O)Rx; -COz(Rx); -CON(Rx)2; -OC(O)Rx; -OCO2Rx; -OCON(Rx)2; -N(Rx)2; -S(O)2Rx; -NRx(CO)Rx, worin jedes auftretende Rx unabhängig voneinander
aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Neteroaryl-, Alkylaryl
oder Alkylheteroarylsubstituenten umfaßt, auf diese aber nicht beschränkt ist,
worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl- oder Alkylheteroarylsubstituenten
wie oben und vorliegend beschrieben substituiert oder unsubstituiert,
verzweigt oder unverzweigt, cyclisch oder acyclisch sein kann und
worin jeder der Aryl- oder Heteroarylsubstituenten, wie oben und
vorliegend beschrieben substituiert oder unsubstituiert sein kann.
Zusätzliche
Beispiele von allgemein anwendbaren Substituenten sind durch die spezifischen
Ausführungsformen
veranschaulicht, die in den vorliegend beschriebenen Beispielen
gezeigt sind.
-
Im
allgemeinen bezeichnen die Ausdrücke „Aryl" und „Heteroaryl", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, stabile mono- oder polycyclische, heterocyclische,
polycyclische und polyheterocyclische ungesättigte Einheiten, die bevorzugt
3-14 Kohlenstoffatome aufweisen, wovon jede Einheit substituiert
oder unsubstituiert sein kann. Es ist ferner offensichtlich, daß die Aryl-
und Heteroaryleinheiten, wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, über eine
aliphatische, heteroaliphatische, Alkyl- oder Heteroalkyleinheit
gebunden sein können
und umfassen daher auch -(aliphatische) Aryl-, -(heteroaliphatische)
Aryl-, -(aliphatische) Heteroaryl-, -(heteroaliphatische) Heteroaryl-,
-(Alkyl)aryl-, -(Heteroalkyl)aryl-, -(Heteroalkyl)aryl- und -(Heteroalkyl)heteroaryl-Einheiten.
Daher sind, wie in der vorliegenden Beschreibung verwendet, die
Ausdrücke „Aryl oder
Heteroaryl" und „Aryl,
Heteroaryl, -(aliphatisches) Aryl, -(heteroaliphatisches) Aryl,
-(aliphatisches) Heteroaryl, -(heteroaliphatisches) Heteroaryl,
-(Alkyl)aryl, -(Heteroalkyl)aryl, -(Heteroalkyl)aryl und -(Heteroalkyl)heteroaryl" austauschbar. Die
Substituenten umfassen, sind aber nicht beschränkt auf jeden der zuvor erwähnten Substituenten,
d. h. die für
aliphatische Einheiten oder für
andere Einheiten genannten Substituenten, wie vorliegend offenbart,
resultieren in der Bildung einer stabilen Verbindung. In bestimmten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezeichnet „Aryl" ein mono- oder bicyclisches carbocyclisches
Ringsystem, das einen oder zwei aromatische Ringe aufweist, umfassend,
aber nicht beschränkt
auf Phenyl, Naphthyl, Tetrahydronaphthyl, Indanyl, Indenyl und ähnliches.
In bestimmten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck „Heteroaryl", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, ein cyclisches aromatisches Radikal, das
von fünf
bis zehn Ringatome aufweist, von denen ein Ringatom ausgewählt ist
aus S, O und N; null, ein oder zwei Ringatome sind darüber hinaus
Heteroatome, die unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus S, O und N und die verbleibenden Ringatome sind Kohlenstoffatome
wobei das Radikal über irgendeines
der Ringatome an den Rest des Moleküls gebunden ist wie zum Beispiel
Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Imidazolyl,
Thiazolyl, Oxazolyl, Isooxazolyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Thiophenyl, Furanyl,
Chinolinyl, isochinolinyl und ähnliches.
-
Es
ist offensichtlich, daß Aryl-
und Heteroarylgruppen (einschließlich bicyclischen Arylgruppen)
unsubstituiert oder substituiert sein können, worin die Substitution
den Ersatz von einem oder mehreren der Wasserstoffatome unabhängig voneinander
mit einem oder mehreren der folgenden Einheiten umfaßt, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf: aliphatisch; heteroaliphatisch; Aryl; Heteroaryl; Alkylaryl;
Alkylheteroaryl; Alkoxy; Aryloxy; Heteroalkoxy, Heteroaryloxy; Alkylthio;
Arylthio; Heteroalkylthio; Heteroarylthio; F; Cl; Br; I; -OH; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHCl2; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3;
-C(O)Rx; -CO2(Rx);
-CON(Rx)2; -OC(O)Rx; -OCO2Rx; -OCON(Rx)2; -N(Rx)2; -S(O)2Rx; -NRx(CO)Rx, worin jedes Auftreten von Rx unabhängig voneinander
aliphatisch, heteroaliphatisch, Aryl-, Heteroaryl, Alkylaryl oder
Alkylheteroaryl umfaßt,
auf diese aber nicht beschränkt
ist, worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkylheteroarylsubstituenten wie oben und vorliegend beschrieben
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder Heteroarylsubstituenten,
die oben und vorliegend beschrieben sind, substituiert oder unsubstituiert
sein kann. Weitere Beispiele von allgemein anwendbaren Substituenten
sind durch die spezifischen Ausführungsformen
veranschaulicht, die in den vorliegend beschriebenen Berspielen
gezeigt sind.
-
Die
Bezeichnung „Cycloalkyl", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet insbesondere Gruppen, die drei
bis sieben, bevorzugt drei bis zehn Kohlenstoffatome aufweisen.
Geeignete Cycloalkylgruppen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und ähnliches,
die wie in dem Fall anderer aliphatischer, heteroaliphatischer oder
heterocyclischer Einheiten optional mit Substituenten substituiert
sein können
einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf aliphatisch; heteroaliphatisch; aryl, Heteroaryl; Alkylaryl;
Alkylheteroaryl; Alkoxy; Aryloxy; Heteroalkoxy; Heteroaryloxy; Alkylthio;
Arylthio; Heteroalkylthio; Heteroarylthio; F; Cl; Br; I; -OH; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHCl2; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3;
-C(O)Rx; -CO2(Rx); -CON(Rx)2; -OC(O)Rx; -OCO2Rx; -OCON(Rx)2; -N(Rx)2; -S(O)2Rx; -NRx(CO)Rx, worin jedes Auftreten von Rx unabhängig voneinander
aliphatisch, heteroaliphatisch, Aryl, Heteroaryl, Alkylaryl oder
Alkylheteroaryl umfaßt,
auf diese aber nicht beschränkt
ist und worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkylheteroarylsubstituenten, die oben und vorliegend beschrieben
sind substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt,
cyclisch oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder
Heteroarylsubstituenten, die oben und vorliegend beschrieben sind, substituiert
oder unsubstituiert sein kann. Weitere Beispiele von allgemein anwendbaren
Substituenten sind durch die spezifischen Ausführungsformen veranschaulicht,
die in den vorliegend beschriebenen Beispielen gezeigt sind.
-
der
Ausdruck „heteroaliphatisch", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet aliphatische Einheiten, die ein
oder mehr Sauerstoff-, Schwefel-, Stickstoff-, Phosphor- oder Siliziumatom(e)
enthalten, z. B. anstelle der Kohlenstoffatome. Heteroaliphatische
Einheiten können
verzweigt, unverzweigt, cyclisch oder acyclisch sein und schließen gesättigte und
ungesättigte
Heterocyclen wie z. B. Morpholin, Pyrrolidinyl, etc. ein. In bestimmten
Ausführungsformen
sind die heteroaliphatischen Einheiten durch voneinander unabhängige Ersetzung
von einem Wasserstoffatom oder mehreren Wasserstoffatomen mit einer
Einheit oder mehreren Einheiten substituiert einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf aliphatische; heteroaliphatische; Aryl; Heteroaryl; Alkylaryl;
Alkylheteroaryl; Alkoxy; Aryloxy; Heteroalkoxy; Heteroaryloxy; Alklthio;
Arylthio; Heteroalkylthio; Heteroarylthio; F; Cl; Br; I; -OH; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHCl2; -CH2OH; -CH2CH2ON; -CH2NH2; -CH2SO2CH3;
-C(O)Rx; -CO2(Rx); -CON(Rx)2; -OC(O)Rx; -OCO2Rx; -OCON(Rx)2; -N(Rx)2; -S(O)2Rx; -NRx(CO)Rx, worin jedes Auftreten von Rx unabhängig voneinander
aliphatisch, heteroaliphatisch, Aryl, Heteroaryl, Alkylaryl oder
Alkylheteroaryl einschließt,
auf diese aber nicht beschränkt
ist, worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkylheteroarylsubstituenten, wie oben und vorliegend beschrieben
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder Heteroarylsubstituenten,
wie oben und vorliegend beschrieben substituiert oder unsubstituiert
sein kann. Zusätzliche
Beispiele von allgemein verwendbaren Substituenten sind durch die
spezifischen Ausführungsformen
veranschaulicht, die in den vorliegend beschriebenen Beispielen
gezeigt sind.
-
Die
Bezeichnungen „Halo", „Halogen" und „Halogenid", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnen ein Atom ausgewählt aus
Fluor, Chlor, Brom und Jod.
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Die
Ausdrücke „Haloalkyl" oder „Halogenalkyl" bezeichnen eine
Alkylgruppe, wie oben definiert, die ein, zwei oder drei daran gebundenes
Halogenatome) aufweist und durch solche Gruppen wie z. B. Chlormethyl,
Brommethyl, Trifluormethyl und ähnliches
beispielhaft veranschaulcht sind.
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Die
Bezeichnung „Heterocycloalkyl" oder „Heterocyclus" wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet einen nicht-aromatischen 5-,
6- oder 7-gliedrigen Ring oder eine polycyclische Gruppe, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf eine bi- oder tricyclische Gruppe, umfassend kondensierte 6-gliedrige Ringe
die zwischen einem und drei Heteroatom(en) aufweistlaufweisen, unabhängig voneinander
ausgewählt aus
Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, worin (i) jeder 5-gliedrige
Ring 0 bis 1 Doppelbindungen aufweist und jeder 6-gliedrige Ring
0 bis 2 Doppelbindungen aufweist, (ii) die Stickstoff- und Schwefelatome
optional oxidiert sein können,
(iii) das Stickstoff-Heteroatom optional quaternisiert sein kann
und (iv) jeder der oben genannten heterocyclischen Ringe an einen
Benzolring kondensiert sein kann. Repräsentative Heterocyclen umfassen, sind
aber nicht beschränkt
auf Pyrrolidinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolidinyl, Imidazolinyl, Imidazolidinyl,
Piperidinyl, Piperazinyl, Oxazolidinyl, Isoxazolidinyl, Morpholinyl,
Thiazolidinyl, Isothiazolidinyl und Tetrahydrofuryl. In bestimmten
Ausführungsformen
bezeichnet eine „substituierte
Heterocycloalkyl- oder Heterocyclus-" Gruppe, wie vorliegend verwendet, eine
Heterocycloalkyl- oder Heterocyclus-Gruppe, wie oben definiert,
substituiert durch die voneinander unabhängige Ersetzung von einem Wasserstoffatom
oder mehreren Wasserstoffatomen mit, aber nicht beschränkt auf
aliphatisch; heteroaliphatisch; Aryl; Heteroaryl; Alkylaryl; Alkylheteroaryl; Alkoxy;
Aryloxy; Heteroalkoxy; Alkylthio; Arylthio; Heteroalkylthio; Heteroarylthio;
F; Cl; Br; I; -OH; -NO2; -CN; -CF3; -CH2CF3; -CHCl2; -CH2OH; -CH2CH2OH; -CH2NH2; -CH2SO2CH3; -C(O)Rx; -CO2(Rx); -CON(Rx)2; -OC(O)Rx; -OCO2Rx; -OCON(Rx)2; -N(Rx)2; -S(O)2Rx; -NRx(CO)Rx, worin jedes Auftreten von Rx unabhängig voneinander
aliphatisch, heteroaliphatisch, Aryl, Heteroaryl, Alkylaryl oder
Alkylheteroaryl umfaßt,
auf diese aber nicht beschränkt
ist, worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkylheteroarylsubstituenten, wie oben und vorliegend beschrieben
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder Heteroarylsubstituenten,
wie oben und vorliegend beschrieben substituiert oder unsubstituiert
sein kann. Zusätzliche
Beispiele von allgemein verwendbaren Substituenten sind durch die
spezifischen Ausführungsformen
veranschaulicht, die in den vorliegend beschriebenen Beispielen
gezeigt sind.
-
Die
Bezeichnung „Carbonsäure", wie sie in der
vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet eine Gruppe
der Formel -COOH.
-
Die
Bezeichnung „Carbonsäureester", wie sie in der
vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet eine Gruppe
der Formel -CO2Rx,
worin Rx aliphatische, heteroaliphatische,
Aryl- Heteroaryl- Alkylaryl- oder Alkylheteroarylgruppen umfaßt, auf
diese aber nicht beschränkt
ist, worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkylheteroarylsubstitenten, wie oben und vorliegend beschrieben,
substituieret oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder Heteroarylsubstituenten,
wie oben und vorliegend beschrieben substituiert oder unsubstituiert
sein kann.
-
Die
Bezeichnung „Imin", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -CRy=NRx, worin Rx und Ry unabhängig voneinander für Wasserstoff
oder eine aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-,
Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheit
stehen, worin jede der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkytheteroaryl-Einheiten, wie oben und vorliegend beschrieben,
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin jede der Aryl- oder Heteroaryl-Einheiten,
wie oben und vorliegend beschrieben, substituiert oder unsubstituiert
sein kann.
-
Die
Bezeichnung „Hydrazon", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -CRy=NHRx, worin Rx und Ry unabhängig
voneinander für
Wasserstoff oder eine aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-,
Alkyl- oder Arylheteroalkyl-Einheit stehen, worin jede der aliphatischen, heteroaliphatischen,
Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheiten, wie oben und vorliegend
beschrieben, substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt,
cyclisch oder acyclisch sein kann und worin jede der Aryl- oder
Heteroaryl-Einheiten, wie oben und vorliegend beschrieben, substituiert
oder unsubstituiert sein kann.
-
Die
Bezeichnung „Oxim", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -CRx=NOH, worin Rx aliphatische,
heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-, Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Gruppen
umfaßt,
auf diese aber nicht beschränkt
ist, worin jeder der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl-
oder Alkylheteroaryl-Substituenten, wie oben und vorliegend beschrieben,
substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt, cyclisch
oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder Heteroarylsubstituenten,
wie oben und vorliegend beschrieben, substituiert oder unsubstituiert
sein kann.
-
Die
Bezeichnung „Acylhalogenid", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -(C=O)X,
worin X ein Halogenid ist, wie oben definiert.
-
Die
Bezeichnung „Amid", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -(C=O)NRxRy, worin Rx und Ry unabhängig voneinander
für Wasserstoff
oder eine aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-,
Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheit stehen, worin jede der aliphatischen, heteroaliphatischen,
Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheiten, wie oben und vorliegend
beschrieben, substituiert oder unsubstituiert, verzweigt oder unverzweigt,
cyclisch oder acyclisch sein kann und worin jeder der Aryl- oder
Heteroaryl-Einheiten, wie oben und vorliegend beschrieben, substituiert
oder unsubstituiert sein kann.
-
Die
Bezeichnung „Acetat", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -CR2(ORx)(ORy), worin R2 Wasserstoff
oder eine aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-,
Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheit einschließt, auf
diese aber nicht beschränkt
ist, Rx und Ry unabhängig voneinander
eine aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-, Alkylaryl-
oder Alkylheteroaryl-Einheit sind, worin Rx und
Ry, wenn sie zusammen genommen werden, eine
heterocycloaliphatische Einheit bilden können, die 5-7 Atome umfaßt, und
worin jede der aliphatischen, heteroaliphatischen, Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheiten,
wie oben und vorliegend beschrieben, substituiert oder unsubstituiert,
verzweigt oder unverzweigt, cyclisch oder acyclisch sein Kann und
worin jede der Aryl-, Heteroaryl-, oder heterocycloaliphatischen
Einheiten wie oben und vorliegend beschrieben substituiert oder
unsubstituiert sein kann.
-
Die
Bezeichnung „Anhydrid", wie in der vorliegenden
Beschreibung verwendet, bezeichnet eine Gruppe der Formel -C(=O)OC(=O)Rx, worin Rx eine
aliphatische, heteroaliphatische, Aryl-, Heteroaryl-, Alkylaryl- oder
Alkylheteroaryl-Einheit ist, -aliphatischen, heteroaliphatischen,
Aryl-, Heteroaryl-, Alkylaryl- oder Alkylheteroaryl-Einheiten wie
oben und vorliegend beschrieben, substituiert oder unsubstituiert,
verzweigt oder unverzweigt, cyclisch oder acyclisch sein kann und
worin jede der Aryl- oder Heteroaryl-Einheiten, wie oben und vorliegend
beschrieben, substituiert oder unsubstituiert sein kann.
-
3) Synthetische Methodik
-
In
Kenntnis des Bedarfs an einer effizienten und praktischen Route
zu Luminacin-Analoga
stellt die vorliegende Erfindung neue synthetische Methodiken zur
Synthese dieser Klasse von therapeutischen Mitteln bereit. Obgleich
die Synthese von Luminacin D (in der vorliegenden Beschreibung auch
als VD1207D bezeichnet) in der vorliegenden ßeschreibung unten (und in
den Beispielen) spezifisch beschrieben ist, ist zu erkennen, daß diese
Methodik auf die Erzeugung von Analoga und Derivaten allgemein anwendbar
ist.
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In
einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung neue Luminacin-Analoga
der Formel (I) bereit, wie oben und in bestimmten Klassen und Unterklassen
der vorliegenden Beschreibung beschrieben. Ein Überblick über die Synthese der erfinderischen
Verbindungen ist unten gezeigt, wie in den Schemata 1-9 und den
Beispielen der vorliegenden Beschreibung im Detail angegeben. Es
ist offensichtlich, daß die
vorliegend beschriebenen Verfahren auf jede der vorliegend offenbarten
Verbindungen und Äquivalente
davon angewendet werden können.
Darüber
hinaus sind die Reagenzien und Ausgangsmaterialien dem Fachmann
bekannt. Obgleich die vorliegenden Schemata bestimmte beispielhafte
Verbindungen beschreiben, ist es offensichtlich, daß die Verwendung
von alternativen Ausgangmaterialien andere Analoga der Erfindung
liefern wird. Beispielsweise sind unten Verbindungen beschrieben,
in denen R2 und R3 zusammen
genommen ein Epoxid bilden; dennoch ist offensichtlich, daß alternative
Ausgangsmaterialen und/oder Intermediate verwendet werden können, um
Verbindungen herzustellen, in denen R2 und
R3 Wasserstoff sind oder zusammen genommen
einen Cyclopropylring etc: bilden.
-
In
bestimmten Ausführungsformen
werden die Verbindungen, wie sie vorliegend beschrieben werden, aus
einem allgemeinen fortgeschrittenen Intermediat hergestellt wie
es unten (20) gezeigt ist:
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-
In
bestimmten Ausführungsformen
umfassen die synthetischen Manipulationen des allgemeinen fortgeschrittenen
Intermediats – 20
zwei intramolekulare Cyclisierungen, wie in Schema 1 dargestellt.
Das Intermediat 20 führt
zu der Bildung von vier Diastereomeren an C2' und C3', die durch HPLC und/oder flash-Chromatographie
getrennt werden können.
Jedes Diastereomer führt über eine
Serie von synthetischen Schritten (siehe z. B. die Synthese von
VD1207D, dargestellt in Schema 2) wiederum zu der Bildung eines
Luminacin-Analogons.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann das allgemeine, fortgeschrittene Intermediat 20 aus zwei Komponenten
synthetisiert werden: einer aromatischen Komponente, dessen Synthese
in Schema 3 dargestellt und detaillierter in den Beispielen der
vorliegenden Beschreibung beschrieben ist und einer Aldehydkomponente,
dessen Synthese in Schema 4 dargestellt und detaillierter in den
Beispielen der vorliegenden Beschreibung beschrieben ist. Wie in
Schema 5 dargestellt und detaillierter in den Beispielen der vorliegenden Beschreibung
beschrieben ist, werden diese zwei Komponenten gekuppelt und die
nachfolgende Oxidation liefert das allgemeine, fortgeschrittene
Intermediat (20).
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Es
ist für
den Fachmann zu erkennen, daß jeder
der oben beschriebenen Schritte unter Verwendung von Reagenzien
und Bedingungen, wie für
die Synthese von VD 1207D beschrieben, ausgeführt werden kann, oder sie können unter
Verwendung anderer verfügbarer
Reagenzien modifiziert werden. Beispielsweise sind im Stand der
Technik unterschiedliche Laktonisierungsbedingungen, aromatische
Kernfunktionalisierungs- und asymmetrische Epoxidierungs- und/oder
Hydroxylierungsbedingungen wohlbekannt und können in dem Verfahren der Erfindung
zum Einsatz gebracht werden. Siehe allgemein March, 2001, „Advanced
Organic Chemistry",
5. Auflage, Herausgeber John Wiley and Sons, New York, NY, und Larock,
1990 "Comprehensive Organic
Transformations: A Guide to Functional Group Preparations", 2, Auflage, Herausgeber
VCH Publishers, deren gesamte Inhalte durch die inbezugnahme in
die vorliegende Beschrerbung aufgenommen sind.
-
Wie
oben erwähnt,
ist für
den Fachmann auch verständlich,
daß jede
der Komponenten, die in der Synthese von Analoga verwendet werden,
entweder vor der Synthese oder alternativ nach der Bildung des Lumincin-Konstrukts
diversifiziert werden kann. Wie in der vorliegenden Beschreibung
verwendet, bedeutet die Bezeichnung „diversifizierend" oder „diversifizieren" das Reagieren einer
erfinderischen Verbindung, wie in der vorliegenden Beschreibung
definiert, an einer reaktiven Stelle oder mehreren reaktiven Steilen,
um eine funktionelle Einheit zu modifizieren oder eine funktionelle
Einheit hinzuzufügen.
Beispielsweise kann der aromatische Ring diversifiziert werden (vor
oder nach der Reaktion), entweder um Funktionalität hinzuzufügen (zum
Beispiel kann an Stellen, an denen Wasserstoff vorliegt ein Halogen
oder eine andere Funktionalität
hinzugefügt
werden) oder um Funktionalität
zu modifizieren (zum Beispiel kann der aromatische Ring an Stellen, an
denen eine Hydroxylgruppe am aromatischen Ring, vorliegt diversifiziert
werden, indem eine Umsetzung mit einem Reagenz zum Schutz der Hydroxylgruppe
durchgeführt
wird oder er in eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit
umgewandet wird). Unten sind unterschiedliche Schemata allgemein
beschrieben, um den Leser bei der Synthese unterschiedlicher Analoga
zu unterstützen,
entweder durch Diversifizierung der Intermediatkomponenten oder
durch Diversifizierung des Luminacin-Konstrukts.
-
In
bestimmten Ausführungsformen
sind die in der Synthese der Kernstruktur der Verbindungen der Erfindung
verwendeten Komponenten diversifiziert, um strukturell verwandte
Luminacin-Derivate zu ergeben. In bestimmten Ausführungsformen
umfaßt
die Erfindung Verbindungen, die durch Variation der Struktur des
aromatischen Rings (A) oder der Tetrahydropyran-Komponente (B) der
erfinderischen Verbindungen der Formel (I) erhalten werden, wie
unten gezeigt ist:
-
-
In
bestimmten Ausführungsformen
kann die Herstellung von chemisch unterschiedlichen Derivaten durch
Diversifizieren eines Benzofuran-Intermediats erreicht werden, wie
zum Beispiel das, das durch das in Schema 6 im Detail angegebene
synthetische Verfahren erhalten wird. Beispiele von chemischen Transformationen,
die geeignet sind, um eine solche Derivatisierung zu erreichen umfassen,
sind aber nicht beschränkt auf
die hetero-Diels-Alder-Reaktion,
die Aldol-Kondensation, die reduktive Aminierung, die Metathese,
die Alkylierung und die Wittig-Horner-Emmons-Reaktion, wie in Berspiel
7 dargestellt. Darüber
hinaus kann der aromatische Ring, wie oben beschrieben, diversifiziert
werden (vor oder nach der Reaktion), um entweder Funktionalität hinzuzufügen (zum
Beispiel kann, wenn Wasserstoff vorliegt, ein Halogen oder eine
andere Funktionalität
hinzugefügt
werden) oder um die Funktionalität
zu modifizieren (zum Beispiel kann, wenn eine Hydroxylgruppe an
dem aromatischen Ring vorliegt, der aromatische Ring durch Reaktion
mit einem Reagenz diversifiziert werden, um die Hydroxylgruppe zu
schützen
oder sie kann in eine aliphatische oder heteroaliphatische Einheit
umgewandet werden). Die nachfolgende oxidative Abspaltung des Benzofuran-Kerns,
wie zum Beispiel im Schema 2 dargestellt (letzter synthetischer
Schritt) würde
eine Bibliothek von strukturell verwandten Luminacinderivaten generieren,
die eine Aryleinheit umfassen.
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-
-
In
anderert Ausführungsformen
kann die Herstellung von chemisch unterschiedlichen Derivaten durch Diversifizierung
der Tetrahydropyran-Komponente der Verbindungen der Erfindung erreicht
werden, wie in Schema 8 dargestellt ist. Der Fachmann wird erkennen,
daß mögliche chemische
Transformationen, die geeignet sind, um die Diversifizierung der
Tetrahydropyran-Einheit zu erreichen nicht auf die in Schema 8 gezeigten
Transformationen beschränkt
ist. Vielmehr können
jegliche im Stand der Technik bekannten geeigneten synthetischen
Verfahren verwendet werden, um die gewünschten chemischen Transformationen
zu erreichen.
-
Modifikation
des linken Fragments
-
-
Wie
oben im Detail beschrieben ist, können verschiedene Reaktionen
verwendet werden, um die Luminacin-Kernstruktur nach der Anordnung
des Luminacin-Konstrukts zu diversifizieren. Schema 9 veranschaulicht
einige Beispiele solcher Reaktionen. Ein Durchschnittsfachmann wird
erkennen, daß die
geeigneten chemischen Diversifizierungsverfahren nicht auf die in
Schema 9 gezeigten Verfahren beschränkt sind und jedes im Stand
der Technik bekannte geeignet synthetische Verfahren eingesetzt.
werden kann, um die gewünschten
chemischen Transformationen zu erreichen.
-
-
4) Forschungsanwendungen,
Formulierung und Verabreichung
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
die erfinderischen Verbindungen in jedem der verfügbaren Assays
untersucht werden, die im Stand der Technik zur Identifizierung
von Verbindungen, die eine vorbestimmte biologische Aktivität aufweisen,
bekannt sind. Berspielsweise kann das Assay zellulär oder nicht-zellulär sein,
ein in vivo- oder in vitro-Assay sein, ein Hochdurchsatz- oder Niedrigdurchsatz-Assay
sein, etc. In bestimmen beispielhaften Ausführungsformen werden die erfinderischen
Verbindungen in Assays getestet, um diejenigen Verbindungen zu identifizieren,
die eine Angiogenese-inhibitorische Aktivität und/oder eine antiproliferative/anti-Krebs-Aktivität aufweisen.
-
Daher
schließen
die Verbindungen dieser Erfindung, die von besonderem Interesse
sind, in einem Aspekt solche Verbindungen ein, die:
- • Einen
zytotoxischen Effekt oder einen das Wachstum inhibierenden Effekt
auf Krebszellinien zeigen, aufrechterhalten in in vitro- oder Tierstudien
unter Verwendung eines wissenschaftlich akzeptablen xenogenen Krebszell-Transplantat-Modells;
- • Einen
anti-angiogenetischen Effekt an festen Tumoren zeigen;
- • Ein
günstiges
therapeutisches Profil zeigen (zum Beispiel hinsichtlich der Sicherheit,
der Wirksamkeit und der Stabilität).
-
Wie
in der Beispielsektion der vorliegenden Beschreibung im Detail angegeben,
zeigen bestimmte erfinderische Verbindungen in Assays zur Bestimmung
der Fähigkeit
von Verbindungen die Proliferation von bestimmen Zellinien zu inhibieren
IC50-Werte von weniger als 7 μM.
In anderen Ausführungsformen
zeigen beispielhafte Verbindungen IC50-Werte von weniger als 1 μM. In weiteren
anderen Ausführungsformen
wurde die Zytotoxizität
von bestimmten Verbindungen in vitro bewertet. Von diesen zeigen
bestimmte Verbindungen IC50-Werte
von weniger als 15 μM.
In anderen Ausführungsformen
zeigen beispielhafte Verbindungen IC50-Werte von weniger als 30 μM.
-
Die
Erfindung stellt auch eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit,
umfassend mindestens eine der oben und vorliegend beschriebenen
Verbindungen oder ein pharmazeutisch verträgliches Derivat davon, wobei
die Verbindungen geeignet sind, das Wachstum von Krebszellen zu
inhibieren oder Krebszellen abzutöten. Die Erfindung stellt darüber hinaus
ein Verfahren zum Inhibieren des Tumorwachstums und/oder der Tumor-Metathese bereit.
-
Bestimmte
der in der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Verbindungen
fungieren, wie oben diskutiert, als inhibitoren der Tumor-Angiogenese
und sind daher bei der Behandlung von Krebs und der Inhibierung
des Tumorwachstums und beim Abtöten
von Krebszellen nützlich.
Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Inhibieren des Tumorwachstums
und/oder der Tumor-Metathese bereit. Das Verfahren umfaßt die Verabreichung
einer therapeutischen wirksamen Menge der Verbindung oder eines
pharmazeutisch verträglichen
Derivats davon an ein Subjekt (umfassend, aber nicht beschränkt auf
einen Menschen oder ein Tier), das dieses/diese benötigt. In
bestimmten Ausführungsformen
sind die erfinderischen Verbindungen zur Behandlung von festen Tumoren
nützlich.
In weiteren anderen Ausführungsformen
von Interesse sind die erfinderischen Verbindungen zur Behandlung
von Glioblastom, Retinoblastom, Brustkrebs, Gebärmutterhalskrebs, Dickdarm-
und Rektalkrebs, Leukämie,
Lungenkrebs (einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf Lungenkrebs kleiner Zellen), Melanom, multiples Myelom, nicht-Hodgkins-Lymphom,
Eierstockkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs,
Prostatakrebs und Magenkrebs.
-
Pharmazeutische Zusammensetzungen
-
Wie
oben beschrieben, stellt die Erfindung neue Verbindungen bereit,
die für
die Behandlung von Krebs nützliche
biologische Eigenschaften aufweisen. Dementsprechend werden in einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen
bereit gesteht, die irgendeine der in der vorliegenden Beschreibung
beschriebenen Verbindungen umfassen (oder eine Vorstufe, ein pharmazeutisch
verträgliches
Salz oder andere pharmazeutisch verträgliche Derivate davon) und
gegebenenfalls einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfassen. In bestimmen
Ausführungsformen
umfassen diese Zusammensetzungen gegebenenfalls darüber hinaus
ein zusätzliches
therapeutisches Mittel oder mehrere therapeutische Mittel. Alternativ
kann eine Verbindung dieser Erfindung einem Patienten, der diese
benötigt,
in Kombination mit der Verabreichung von einem therapeutischen Mittel
oder mehreren anderen therapeutischen Mitteln verabreicht werden.
Beispielsweise kann ein zusätzliches
therapeutisches Mittel zur gemeinsamen Verabreichung oder zum Einschluß in eine
pharmazeutische Zusammensetzung mit einer Verbindung dieser Erfindung ein
zytotoxisches Mittel oder ein anti-Krebsmittel sein, daß die Genehmigung
für die
Behandlung von Krebs besitzt, wie es in der vorliegenden Beschreibung
im Detail beschrieben ist, oder es kann irgendeine Verbindung einer
Anzahl von Mitteln sein, die dem laufenden Genehmigungsverfahren
der Food and Drug Administration unterworfen sind und letztendlich
die Genehmigung zur Behandlung einer Immunerkrankung oder zur Behandlung
von Krebs erhält.
Ebenso ist es für
den Fachmann verständlich,
daß bestimmte
Verbindungen der vorliegenden Erfindung in freier Form zur Behandlung
vorliegen können,
oder, wo es geeignet ist, als ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat davon vorliegen können.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt
ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat pharmazeutisch verträgliche
Salze, Ester, Salze solcher Ester oder eine Vorstufe oder ein anderes
Addukt oder Derivat einer Verbindung dieser Erfindung, das nach
Verabreichung an einen Patienten, der dieses benötigt, eine Verbindung, wie
an anderer Stelle in der vorliegenden Beschreibung beschrieben,
oder einen Metaboliten oder einen Rest davon direkt oder indirekt
bereitstellen kann, wobei das Derivat nicht darauf beschränkt ist.
-
Der
Ausdruck „pharmazeutisch
verträgliches
Salz", wie in der
vorliegenden Beschreibung verwendet, bezeichnet solche Salze, die
innerhalb des Umfangs der medizinischen Bewertung geeignet sind
zur Verwendung in Kontakt mit den Geweben von Menschen und niederen
Tieren, ohne eine übermäßige Toxizität, Irritation,
allergische Antwort und ähnliches
zu zeigen und ein vernünftiges
Nutzen/Risiko-Verhältnis
aufweisen. Pharmazeutisch verträgliche
Salze von Aminen, Carbonsäuren
und anderen Arten von Verbindungen sind im Stand der Technik gut
bekannt. Beispielsweise beschrieben S.M. Berge, of al. pharmazeutisch
verträgliche Salze
im Detail in J. Pharmaceutical Sciences,(66, S1-19, 1977), dessen
Inhalt durch die Inbezugnahme in die vorliegende Beschreibung mit
aufgenommen ist. Die Salze können
in situ während
der schlußendlichen
Isolierung und Reinigung der Verbindungen der Erfindung hergestellt
werden oder sie können
in einem separaten Schritt durch Reaktion einer freien Basenfunktion
oder einer freien Säurefunktion
mit einem geeigneten Reagenz hergestellt werden, wie es unten allgemein
beschrieben ist. Beispielsweise kann eine freie Basenfunktion mit
einer geeigneten Säure
umgesetzt werden. Des weiteren können
geeignete pharmazeutisch verträgliche Salze
von Verbindungen der Erfindung, die eine Säureeinheit tragen, Metallsalze
umfassen, wie zum Beispiel Alkalimetallsalze, zum Beispiel Natrium-
oder Kaliumsalze und Erdalkalimetallsalze, zum Beispiel Calcium- oder
Magnesiumsalze. Beispiele von pharmazeutisch verträglichen,
nicht-toxischen
Säureadditionssalzen sind
Salze einer Aminogruppe, die mit anorganischen Säuren gebildet werden, wie zum
Beispiel Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Phosphorsäure,
Schwefelsäure
und Perchlorsäure
oder mit organischen Säuren
wie zum Beispiel Essigsäure,
Oxalsäure,
Maleinsäure,
Weinsäure,
Zitronensäure,
Succinsäure
oder Malonsäure
oder unter Verwendung anderer Verfahren, die im Stand der Technik
verwendet werden, wie zum Beispiel dem Ionenaustausch. Weitere pharmazeutisch
verträgliche
Salze umfassen Adipat, Alginat, Ascorbat, Aspartat, Benzolsulfonat,
Benzoat, Bisulfat, Borat, Butyrat, Camphorat, Camphorsulfonat, Zitrat,
Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat,
Formiat, Fumarat, Glucoheptonat, Glycerophosphat, Gluconat, Hernisulfat,
Heptanoat, Hexanoat, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactobionat,
Lactat, Laurat, Laurylsulfat, Malate, Maleat, Malonat, Methansulfat,
2-Naphtalinsulfonat, Nicotinat, Nitrat, Oleat, Oxalat, Palmitat,
Pamoat, Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Phosphat, Pikrat,
Pivalat, Propionat, Stearat, Succinat, Sulfat, Tartrat, Thiocyanat,
p-Toluolsulfonat, Undecanoat, Valerat und ähnliches. Beispielhafte Alkali-
oder Erdalkalimetallsalze umfassen Natrium, Lithium, Kalium, Calcium,
Magnesium und ähnliches.
Weitere pharmazeutisch verträgliche
Salze umfassen, sofern es geeignet ist, nicht-toxische Ammonium-,
quatenäre
Ammonium- und Aminkationen, die unter Verwendung von Gegenionen
gebildet werden, wie zum Beispiel Halogenid, Hydroxid, Carboxylat,
Sulfat, Phosphat, Nitrat, Niederalkylsulfonat und Arylsulfonat.
-
Darüber hinaus
bezeichnet der Ausdruck „pharmazeutisch
verträgliche
Ester", wie in der
vorliegenden Beschreibung verwendet, Ester, die in vivo hydrolysieren
und umfaßt
solche Ester, die im menschlichen Körper leicht so zerfallen, daß die Stammverbindung
oder ein Salz davon zurückbleibt.
Geeignete Estergruppen umfassen zum Beispiel solche, die von pharmazeutisch
verträglichen
aliphatischen Carbonsäuren
abgeleitet sind, insbesondere Alkan-, Alken-, Cycloalkan- und Alkandi-Säuren, in
denen jede Alkyl- oder Alkenyleinheit vorteilhafterweise nicht mehr
als 6 Kohlenstpffatome aufweist. Beispiele von speziellen Estern
umfassen Formiate, Acetate, Propionate, Butyrate, Acrylate und Ethylsuccinate.
-
Ferner
bezeichnet der Ausdruck „pharmazeutisch
verträgliche
Pro-Drugs" oder „pharmazeutisch
verträgliche
Vorstufen", wie
in der vorliegenden Beschreibung verwendet, solche Pro-Drugs der
Verbindungen der vorliegenden Erfindung die, innerhalb des Umfangs
der medizinischen Bewertung, zur Verwendung in Kontakt mit den Geweben
von Menschen und niederen Tieren geeignet sind, ohne eine übermäßige Toxizität, irritation, allergische
Antwort und ähnliches
zu zeigen und ein vernünftiges
Nutzen/Risiko-Verhältnis
aufweisen und bei deren beabsichtigter Verwendung wirksam sind,
als auch, sofern möglich,
zwitterionische Formen der Verbindungen der Erfindung. Die Bezeichnung „Pro-Drug" bezeichnet Verbindungen,
die in vivo schnell in die Stammverbindung der obigen Formel umgewandelt
werden, zum Beispiel durch Hydrolyse im Blut. Eine ausführliche Diskussion
wird in T. Higuchi und V. Stella, Pro-drugs as Novel Delivery Systems,
Bd. 14 der A.C.S. Symposium-Serie und in Edward B. Roche, Herausg.,
Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association
und Pergamon Press, 1987, deren Inhalte beide durch die Inbezugnahme
in die vorliegende Beschreibung aufgenommen sind.
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Wie
oben beschrieben, umfassen die pharmazeutischen Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung darüber
hinaus einen pharmazeutisch verträglichen Träger, der, wie vorliegend verwendet,
jedes und alle Lösungsmittel,
Verdünnungsmittel
oder andere flüssige
Bindemittel, Dispersions- oder Suspensionshilfen, oberflächenaktive
Mittel, isotonische Mittel, Verdickungs- oder Emulgiermittel, Konservierungsmittel,
feste Bindemittet, Schmiermittel und ähnliches, sofern und soweit
sie für
die spezielle Dosierungsform geeignet sind. Remingfon's Pharmaceutical
Sciences, 16. Auflage, E. W. Martin (Mack Publishing Co., Easton,
Pa., 1980) offenbart verschiedene Träger, die in Formulierungen
pharmazeutischer Zusammensetzungen verwendet werden und bekannte
Techniken zur Herstellung derselben. Deren Verwendung wird als innerhalb
des Umfangs dieser Erfindung angesehen, mit der Ausnahme der Fälle, in
denen irgendein konventionelles Trägermedium mit den Verbindungen
der Erfindung inkompatibel ist, wie zum Beispiel durch Erzeugung
irgendeines unerwünschten
biologischen Effekts oder anderweitiger nachteiliger Wechselwirkungen
mit einer oder mehreren anderen Komponente(n) der pharmazeutischen
Zusammensetzungen. Einige Beispiele von Materialien, die als pharmazeutisch
verträgliche
Träger
dienen können,
umfassen, sind aber nicht beschränkt
auf Zucker wie zum Beispiel Lactose, Glucose und Sucrose; Stärken, wie
zum Beispiel Maisstärke
und Kartoffelstärke;
Cellulose und denen Derivate, wie zum Beispiel Natriumcarboxymethylcellulose,
Ethylcellulose und Celluloseacetat; pulverförmiges Tragant; Malz; Gelatine;
Talk; Trägermittel,
wie zum Beispiel Kakaobutter und Zäpfchenwachse; Öle, wie
zum Beispiel Erdnußöl, Baumwollsamenöl, Safloröl, Sesamöl, Olivenöl, Maisöl und Sojabohnenöl; Glycole,
wie zum Beispiel Propylenglycol; Ester, wie zum Beispiel Ethyloleat
und Ethyllaureat; Agar; Puffermittel, wie zum Beispiel Magnesiumhydroxid
und Aluminiumhydroxid; Alginsäure;
rückstandsfreies
Wasser; isotonische Salzlösungen;
Ringer-Lösung;
Ethylalkohol und Phosphatpufferlösungen
als auch andere nicht-toxische kompatible Schmiermittel, wie zum
Beispiel Natriumlaurylsulfat und Magnesiumstearat als auch Färbemittel,
Freisetzungsmittel, Beschichtungsmittel, Süßstoffe, Aroma- und Parfümierungsmittel,
Konservierungsstoffe und Antioxidanzien können gemäß der Bewertung des Formulierers
in der Zusammensetzung ebenfalls vorliegen.
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Verwendungen und Formulierungen
der Verbindungen der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung stellt, wie in der vorliegenden Beschreibung
detailliert beschrieben, im allgemeinen Verbindungen bereit, die
zur Behandlung von Krebs geeignet sind. Insbesondere haben bestimmte Verbindungen
der Erfindung gezeigt, daß sie
die Proliferation von menschlichen endothelialen Nabelvenenzellen
(HUVEC) in vitro inhibieren, wie es in der vorliegenden Beschreibung
detailliert beschrieben ist und sie bei der Behandlung von Krebs,
einschließlich
fester Tumore, nützlich
sind.
-
Die
Verbindungen der Erfindung zeigen, wie oben beschrieben, eine anti-Angiogenese-Aktivität. Als solche
sind die Verbindungen der Erfindung besonders nützlich bei der Behandlung von
erkrankungen und Störungen,
die mit zunehmender Angiogenese verbunden sind, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf Krebs.
-
Die
Angiogenese, die Proliferation und Migration von endothelialen Zellen,
die zur Bildung von neuen Blutgefäßen führt, ist eine physiologische
Komponente reproduktiver Funktionen, des normalen Wachstums und
der Entwicklung, als auch der Wundheilung. Die Angiogenese wird
auch in verschiedenen erkrankungen beobachtet, wie zum Beispiel
der diabetischen Retinopathie, der Arthritis und der Endzündung. Darüber hinaus wurde
gezeigt, daß die
Angiogenese eine wichtige Rolle bei dem Fortschreiten von Krebs
spielt, indem sie das Tumorwachstum erlaubt und die Bildung von
Metastasen erleichtert. Die Bildung von Blutgefäßen innerhalb von Tumorgeweben
ist eng mit dem Eindringen und der Metathese von Krebszellen in
Brustkrebs, Melanome, Lungenkrebs, Prostatakrebs und andere Krebsarten
verbunden. Daher kann die Inhibierung der Angiogenese zur Steuerung
des Tumorwachstums und der Metathese führen. Darüber hinaus bietet die Verwendung
von Angiogenese-Inhibitoren gegenüber der Standard-Chemotherapiebehandlung
insofern bestimmte Vorteile, als Angiogenese-Inhibitoren sich teilende
endotheliale Zellen eher attackieren als Tumorzellen. Daher ist
es nicht sehr wahrscheinlich, daß anti-angiogenetische Wirkstoffe
Knochenmark-Suppressionen,
gastrointestinale Symptome oder Haarverlust verursachen, Symptome,
die für
Standard-Chemotherapiebehandlungen charakteristisch sind. Darüber hinaus
ist die Wirkstoffresistenz bei den bestehenden Standard-Chemotherapiemitteln ein
Hauptproblem. Dies resultiert aus dem Umstand, daß die meisten
Krebszellen genetisch instabil sind, stärker zu Mutationen neigen und
daher eher wirkstoffresistente Zellen hervorbringen. Da angiogenetische
Wirkstoffe normale endotheliale Zellen attackieren, ist die Entwicklung
einer Wirkstoffresistenz weniger wahrscheinlich.
-
Daher
werden, wie oben beschrieben, in einem Aspekt der Erfindung Verfahren
zur Behandlung von Krebs bereitgestellt, umfassend die Verabreichung
einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung der Formel
(I), wie in der vorliegenden Beschreibung in Klassen und Unterklassen
beschrieben, an ein Subjekt, das diese benötigt. In bestimmen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist eine „therapeutisch wirksame Menge" der erfinderischen
Verbindung oder der pharmazeutischen Zubereitung die wirksame Menge
zur detektierbaren Abtötung
von Krebszellen oder zur Inhibierung des Wachstums von Krebszellen.
Daher bezeichnet der Ausdruck „effektive
Menge", wie in der
vorliegenden Beschreibung verwendet, eine ausreichende Menge eines
Mittels, um Tumorzellen abzutöten
oder deren Wachstum zu inhibieren. Die genaue erforderliche Menge
wird von Subjekt zu Subjekt variieren, abhängig von der Spezies, dem Alter
und dem allgemeinen Zustand des Subjekts, der Schwere der Erkrankung,
dem speziellen anti-Krebsmittel, dessen Verabreichungsart und ähnlichem.
Die Verbindungen der Erfindung werden bevorzugt in Formen von Dosiereinheiten
formuliert, die die Verabreichung und Einheitlichkeit der Dosierung
erleichtern. Der Ausdruck „Form
einer Dosiereinheit", wie
er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, bezeichnet eine
physikalisch diskrete Einheit eines therapeutischen Mittels, die
geeignet ist, einen Patienten zu behandeln. Es ist jedoch verständlich,
daß über die
Gesamttagesdosis der Verbindungen und Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung von dem behandelnden Arzt innerhalb des Umfangs der medizinischen
Bewertung entschieden wird. Das spezifische, therapeutisch wirksame
Dosisniveau für
jeden speziellen Patienten oder Organismus wird von verschiedenen Faktoren
abhängen,
einschließlich
der zur Behandelnden Erkrankung und der Schwere der Erkrankung;
der Aktivität
der speziellen verwendeten Verbindung; der spezifischen verwendeten
Zusammensetzung; dem Alter, dem Körpergewicht, dem allgemeinen
Gesundheitszustand, dem Geschlecht und dem Gewicht des Patienten;
dem Verabreichungszeitraum, der Verabreichungsroute und der Ausscheidungsrate
der spezifischen verwendeten Verbindung; der Dauer der Behandlung;
ob Wirkstoffe in Kombination oder gemeinsam mit der spezifischen
verwendeten Verbindung eingesetzt werden und ähnlichen Faktoren, die im medizinischen
Stand der Technik bekannt sind.
-
Des
weiteren können
die pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung nach der
Formulierung mit einem geeigneten pharmazeutisch verträglichen
Träger
in einer geeigneten Dosierung Menschen oder anderen Tieren oral,
rektal, parenteral, intracisternal, intravaginal, intraperitoneal,
topisch (wie z. B. durch Pulver, Salben oder Tropfen), buccal, wie
z. B. als ein Oral- oder Nasalspray, oder ähnliches verabreicht werden,
abhängig
von der Schwere der zu behandelnden Erkrankung. In bestimmten Ausführungsformen
können die
Verbindungen der Erfindung in Dosierungen von etwa 0,001 mg/kg bis
etwa 50 mg/kg, von etwa 0,01 mg/kg bis etwa 25 mg/kg oder von etwa
0,1 mg/kg bis etwa 10 mg/kg an Körpergewicht
pro Tag einmal oder mehrmals täglich
verabreicht werden, um den gewünschten
therapeutischen Effekt zu erzielen. Es ist ebenfalls verständlich,
daß Dosierungen
unterhalb von 0,001 mg/kg oder oberhalb von 50 mg/kg (z. B. 50-100
mg/kg) an ein Subjekt verabreicht werden können. In bestimmten Ausführungsformen
werden die Verbindungen oral oder parenteral verabreicht.
-
Flüssige Dosierungsformen
zur oralen Verabreichung umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
pharmazeutisch verträgliche
Emulsionen, Mikroemulsionen, Lösungen,
Suspensionen, Sirupe und Elixiere. Zusätzlich zu den aktiven Verbindungen
können
die flüssigen
Dosierungsformen inerte Verdünnungsmittel
enthalten, die im Stand der Technik üblicherweise verwendet werden,
wie z. B. Wasser oder andere Lösungsmittel,
Solubilisierungsmittel und Emulgiermittel wie z. B. Ethylalkohol,
Isopropylalkohol, Ethylcarbonat, Ethylacetat, Benzylalkohol, Benzylbenzoat,
Propylenglycol, 1,3-Butylenglycol, Dimethylformamid, Öle (insbesondere Baumwollsamen-,
Erdnuß-,
Mais-, Keim-, Oliven-, Rizinus-, und Sesamöle), Glycerol, Tetrahydrofurfureylalkohol,
Polyethylenglycole und Fettsäureester
von Sorbitan und Mischungen davon. Neben den inerten Verdünnungsmitteln
können
die oralen Zusammensetzungen auch Hilfsmittel enthalten, wie z.
B. Benetzungsmittel, Emulgier- und Suspendiermittel, Süßstoffe,
Aroma- und Parfümierungsmittel.
-
Injizierbare
Präparationen,
z. B. injizierbare wäßrige oder ölhaltige
Suspensionen können
gemäß dem bekannten
Stand der Technik unter Verwendung von Dispergier- oder Benetzungsmitteln
und Suspendiermitteln formuliert werden. Das sterile injizierbare
Präparat
kann auch eine sterile injizierbare Lösung, Suspension oder Emulsion
in einem nicht-toxischen parenteral verträglichen Verdünnungsmittel
oder Lösungsmittel
sein, z. B. eine Lösung
in 1,3-Butandiol.
Als verträgliche
Trägerstoffe
und Lösungsmittel
können
Wasser, Ringer-Lösung,
U.S.P.- und isotonische Natriumchloridlösung verwendet werden. Darüber hinaus
werden sterile gebundene Öle üblicherweise
als Lösungsmittel
oder Suspendiermedium eingesetzt. Zu diesem Zweck kann jedes verträgliche gebundene Öl einschließlich synthetischer
Mono- oder Diglyceride verwendet werden. Ferner werden Fettsäuren wie
z. B. Ölsäure in injizierbaren
Präparationen
verwendet.
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Die
injizierbaren Formulierungen können
sterilisiert werden, z. B. über
eine Filtration durch einen Bakterien zurückhaltenden Filter oder durch
Inkorporieren von sterilisierenden Mitteln in Form von sterilen
festen Zusammensetzungen, die in sterilem Wasser oder einem anderen
sterilen injizierbaren Medium vor der Verwendung gelöst oder
dispergiert werden können.
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Um
die Wirkung eines Wirkstoffs zu verlängein, ist es oftmals wünschenswert,
die Absorption des Wirkstoffs aus der subkutanen oder intramuslulären Injektion
zu verlangsamen. Dies kann durch die Verwendung einer flüssigen Suspension
oder eines kristallinen oder amorphen Materials mit schlechter Wasserlöslichkeit
erreicht werden. Die Absorptionsrate des Wirkstoffs hängt dann
von dessen Auflösungsrate
ab, die wiederum von der Kristallgröße und der Kristallform abhängen kann.
Alternativ kann die verzögerte
Absorption einer parenteral verabreichten Wirkstoffform durch Lösen oder
Suspendieren des Wirkstoffs in einem Ölträger erreicht werden. Injizierbare
Depotformen werden durch Bildung von mikroverkapselten Matrizen
des Wirkstoffs in bioabbaubaren Polymeren wie zum Beispiel Polylactid-Polyglycolid
hergestellt. Abhängig
von dem Verhältnis
des Wirkstoffs zu dem Polymer und der Natur des verwendeten speziellen
Polymers kann die Wirkstofffreisetzungsrate gesteuert werden. Beispiele
anderer bioabbaubarer Polymere umfassen Poly(orthoester) und Poly(anhydride).
Injizierbare Formulierungen in Depotform können ebenfalls durch Einschließen des
Wirkstoffs in Liposome oder Mikroemulsionen, die mit den Körpergeweben
kompatibel sind, hergestellt werden.
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Zusammensetzungen
zur rektalen oder vaginalen Verabreichung sind bevorzugt Suppositorien,
die durch Mischen der Verbindungen dieser Erfindung mit geeigneten
Hilfsmitteln oder Trägern,
die keine Irritationen hervorrufen, hergestellt werden, wie zum
Beispiel mit Kakaobutter, Polyethylenglycol oder suppositorischen
Wachsen, die bei Raumtemperatur fest und bei Körpertemperatur flüssig sind
und daher in dem rektalen oder vaginalen Hohlraum schmelzen und
die aktive Verbindung freisetzen.
-
Feste
Dosierungsformen zur oralen Verabreichung umfassen Kapseln, Tabletten,
Pillen, Pulver und Granulate. In solchen festen Dosierungsformen
ist die aktive Verbindung mit mindestens einem inerten, pharmazeutisch
verträglichen
Hilfsmittel oder Träger
vermischt, wie zum Beispiel Natriumcitrat oder Dicalciumphosphat
und/oder a) Füllstoffen
oder Streckmitteln wie z. B. Stärken,
Lactose, Sucrose, Glucose, Mannitol und Siliziumsäure, b)
Bindemitteln wie zum Beispiel Carboxymethylcellulose, Alginaten,
Gelatine, Polyvinylpyrrolidon, Sucrose und Acacia, c) Feuchthaltemitteln
wie zum Beispiel Glycerin, d) Trennmitteln wie zum Beispiel Agar-Agar, Calciumcarbonat,
Kartoffel- oder Tapiocastärke,
Alginsäure,
bestimmten Silicaten und Natriumcarbonat, e) lösungsverlangsamenden Mitteln
wie zum Beispiel Paraffin, f) Absorptronsbeschleunigern wie zum Beispiel
quaternären
Ammoniumverbindungen, g) Benetzungsmitteln wie zum Beispiel Cetylalkohol
und Glycerinmonostearat, h) Absorptionsmitteln wie zum Beispiel
Kaolin und Bentonit-Ton und i) Schmiermitteln wie zum Beispiel Talk,
Calciumstearat, Magnesiumstearat, festen Polyethylenglycolen, Natriumlaurylsulfat
und Mischungen davon. Im Fall von Kapseln, Tabletten und Pillen
kann die Dosierform ebenfalls Puffermittel umfassen.
-
Feste
Zusammensetzungen eines ähnlichen
Typs können
auch als Füllstoffe
in weich und hart gefüllten
Gelatinekapseln unter Verwendung von Hilfsstoffen wie zum Beispiel
Lactose oder Milchzucker als auch Polyethylenglycolen von hohem
molekularen Gewicht und ähnliches
eingesetzt werden. Die festen Dosierungsformen von Tabletten, Dragees,
Kapseln, Pillen und Granulaten können
mit Beschichtungen und Schalen hergestellt werden wie z. B. darmlöslichen
Beschichtungen und anderen in der pharmazeutischen Formulierungstechnik
bekannten Beschichtungen. Sie können
optional die Opazität
beeinflussende Mittel enthalten und können auch die Art einer Zusammensetzung
aufweisen, daß sie
den aktiven Inhaltstoff oder die aktiven Inhaltsstoffe lediglich
freisetzen oder bevorzugt in einem bestimmten Teil des Intestinaltraktes,
optional in verzögerter
Weise, freisetzen. Beispiele einbettender Zusammensetzungen, die
verwendet werden können,
schließen
polymere Substanzen und Wachse ein. Feste Zusammensetzungen eines ähnlichert
Typs können
auch als Füllstoffe
in weich und hart gefüllten
Gelatinekapseln unter Verwendung solcher Hilfsstoffe wie z. B. Lactose
oder Milchzucker als auch Polyethylenglycolen von hohem molekularem
Gewicht und ähnliches
eingesetzt werden.
-
Die
aktiven Verbindungen können
auch in mikroverkapselter Form mit einem Hilfsstoff oder mehreren Hilfsstoffen,
wie oben angegeben, vorliegen. Die festen Dosierungsformen von Tabletten,
Dragees, Kapseln, Pillen und Granulaten können mit Beschichtungen und
Schalen hergestellt werden, wie zum Beispiel darmlöslichen
Beschichtungen, die Freisetzung steuernden Beschichtungen und anderen
Beschichtungen, die in der pharmazeutischen Formulierungstechnik
gut bekannt sind. In solchen festen Dosierungsformen kann die aktive
Verbindung mit mindestens einem inerten Verdünnungsmittel vermischt sein,
wie zum Beispiel Sucrose, Lactose und Stärke. Solche Dosierungsformen
können,
wie in der normalen Praxis, auch zusätzliche Substanzen, die von
inerten Verdünnungsmitteln
verschieden sind, umfassen, z. B. Tablettierungsschmiermittel und andere
Tablettierungshilfsmittel wie z. B. Magnesiumstearat und mikrokristalline
Cellulose. In dem Fall von Kapseln, Tabletten und Pillen kann die
Dosierungsform auch Puffermittel enthalten. Sie können optional
die Opazität
beeinflussende Mittel beinhalten und können auch die Art einer Zusammensetzung
aufweisen, daß sie
den aktiven Inhaltsstoff oder die aktiven Inhaltsstoffe lediglich
freisetzen oder bevorzugt in einem bestimmten Teil des Intestinaltraktes,
optional in verzögerter
Weise, freisetzen. Beispiele einbettender Zusammensetzungen, die
verwendet werden können,
schließen
polymere Substanzen und Wachse ein.
-
Dosierungsformen
zur topischen oder transdermalen Verabreichung einer Verbindung
dieser Erfindung umfassen Salben, Pasten, Cremes, Lotionen, Gele,
Pulver, Lösungen,
Sprays, Inhalationsmittel oder Pflaster. Die aktive Verbindung ist
unter sterilen Bedingungen mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger und
irgendeinem benötigten
Konservierungsmittel oder Puffer vermischt, sofern es erforderlich
ist. Ophthalmologische Formulierungen, Ohrentropfen und Augentropfen,
werden ebenfalls als innerhalb des Umfangs dieser Erfindung liegend
angesehen. Darüber
hinaus beschreibt die vorliegende Erfindung die Verwendung von transdermalen
Pflastern, die den zusätzlichen
Vorteil aufweisen, daß dem
Körper
eine gesteuerte Zulieferung einer Verbindung bereitgestellt wird.
Solche Dosierungsformen werden durch Lösen oder Dispergieren der Verbindung
in einem geeigneten Medium hergestert. Absorptionsverstärker können ebenfalls
verwendet werden, um die Durchtrittsrate der Verbindung durch die
Haut zu erhöhen.
Die Geschwindigkeit kann entweder durch Bereitstellen einer geschwindigkeitssteuernden
Membran oder durch Dispergieren der Verbindung in einer polymeren
Matrix oder einem Gel gesteuert werden.
-
Wie
oben beschrieben, sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung
in einem Aspekt als anti-Krebsmittel geeignet und können daher
bei der Behandlung von Krebs nützlich
sein, indem sie den Tumorzelltod bewirken oder das Wachstum von
Tumorzellen inhibieren. Im allgemeinen sind die erfinderischen anti-Krebsmittel
bei der Behandlung von Krebs und anderen proliferativen Störungen nützlich,
einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf Glioblastom, Retinoblastom, Brustkrebs, Gebärmutterhalskrebs, Dickdarm-
und Rektalkrebs, Leukämie,
Lungenkrebs (einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf Lungenkrebs kleiner Zellen), Melanom, multiples Myelom, nicht-Hodgkins
Lymphom, Eierstockkrebs, Bauchspeicheldrüsenkrebs, Prostatakrebs und
Magenkrebs, um einige zu nennen.
-
Für den Fachmann
ist ferner verständlich,
daß die
Verbindungen und pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung in Kombinationstherapien formuliert und eingesetzt werden
können, d.h.
die Verbindungen und die pharmazeutischen Zusammensetzungen können mit
einem gewünschten
anderen Therapeutikum oder medizinischen Verfahren oder mit mehreren
anderen gewünschten
Therapeutika oder medizinischen Verfahren formuliert werden oder
zusammen mit diesen, davor oder im Anschluß daran verabreicht werden.
Die in einem Kombinationssystem eingesetzte spezielle Kombination
von Therapien (Therapeutika oder medizinische Verfahren) wird die
Kompatibilität
der gewünschten
Therapeutika und/oder Verfahren und den zu erreichenden erwüschten therapeutischen
Effekt in Betracht ziehen. Der Fachmann wird ferner verstehen, daß die verwendeten
Therapien einen erwünschten
Effekt für
dieselbe Störung
erreichen können
(z. B. kann eine erfinderische Verbindung zusammen mit einem anderen
anti-Krebsmittel verabreicht werden) oder sie können unterschiedliche Effekte
hervorrufen (z. B. irgendwelche gegenteiligen Wirkungen steuern).
-
Andere
Therapien oder anti-Krebsmittel, die in Kombination mit den erfinderischen
anti-Krebsmitteln der
vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, umfassen z. B. die Chirurgie,
die Radiotherapie (z. B. die γ-Bestrahlung,
die Neutronenstrahlen-Radiotherapie, die Elektronenstrahlen-Radiotherapie,
die Protonentherapie, die Brachytherapie und die Behandlung mit
systemischen Radioisotopen, um nur einige wenige zu nennen), die
endokrine Therapie, Modifikatoren von biologischen Antworten (Interferone,
Interleukine und Tumornekrosefaktoren (TNF), um nur einige wenige
zu nennen), die Hyperthermie und die Kryotherapie, Mittel, um nachteilige
Wirkungen abzuschwächen
(z. B. Antiemetika) und andere zugelassene chemotherapeutische Wirkstoffe
einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf alkylierende Wirkstoffe (Mechlorethamin, Chlorambucil, Cyclophophamid,
Melphalan, Ifosfamid), Antimetabolite (Methotrexat), Purin-Antagonisten
und Pyrimidin-Antagonisten (6-Mercaptopurin,
5-Fluoruracil, Cytarabil, Gemcitabin), Spindelgifte (Vinblastin,
Vincristin, Vinorelbin, Paclitaxel), Podophyllotoxine (Etoposid,
Irinotecan, Topotecan), Antibiotika (Doxorubicin, Bleomycin, Mitomycin),
Nitrosohacnstoffe (Carmustin, Lomustin), anorganische Ionert (Cisplatin,
Carboplatin), Enzyme (Asparaginase) und Hormone (Tamoxifen, Leuprolid,
Flutamid und Megestrol), um nur einige wenige zu nennen. Für eine umfassendere
Aufstellung von auf den neuesten Stand gebrachten Krebstherapien
siehe http://www.nci.nih.gov/ eine Liste von von der FOA genehmigten
onkologischen Wirkstoffen unter httpa/www.fda.govlcder/cancer/druglistframe.htm,
und das Merck-Manual, 17. Auflage, 1999, deren gesamter Inhalt durch
die Inbezugnahme in die vorliegende Beschreibung mit aufgenommen
ist.
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In
bestimmten Ausführungsformen
umfassen die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung darüber
hinaus einen zusätzlichen
therapeutisch aktiven Inhaltsstoff oder mehrere zusätzliche
therapeutisch aktive Inhaltsstoffe (z. B. chemotherapeutische und/oder
lindernde Mittel). Für
die Zwecke der Erfindung bezieht sich die Bezeichnung „linderndes
Mittel" auf die
Behandlung, die auf die Linderung der Symptome einer Erkrankung
und/oder Nebenwirkungen des therapeutische Systems gerichtet ist,
aber keine heilende Wirkung aufweist. Beispielsweise umfaßt die lindernde
Behandlung Schmerzmittel, anti-Nausea-Medikationen und. Wirkstoffe
gegen Übelkeit.
Des weiteren können
die Chemotherapie, die Radiotherapie und Chirurgie alle lindernd
eingesetzt werden (d. h. zur Verminderung von Symptomen ohne die
Heilung zu bewirken, z. B. zum Schrumpfen von Tumoren und zum Reduzieren
von Druck, Blutung, Schmerz und anderen Kerbsymptomen).
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Behandlungs-Kits
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In
anderen Ausführungsformen
betrifft die vorliegende Erfindung einen Kit, um die Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung bequem und effizient durchführen zu können. Im allgemeinen umfaßt das pharmazeutische
Pack oder Kit einen oder mehrere Behältnisse, die mit einem Inhaltstoff
oder mehreren Inhaltstoffen der pharmazeutischen Zusammensetzungen
der Erfindung gefüllt
ist/sind. Solche Kits sind insbesondere für die Zuführung von festen oralen Formen
wie z. B. Tabletten oder Kapseln geeignet. Ein solches Kit umfaßt bevorzugt
eine Anzahl von Dosiereinheiten und kann auch eine Karte umfassen,
die die Dosierungen in der Reihenfolge von deren beabsichtigter
Verwendung aufweist. Sofern dies gewünscht ist, kann eine Gedächtnishilfe bereitgestellt
werden, z. B. in der Form von Ziffern, Buchstaben oder anderen Markierungen
oder mit einem Kalendereinschub versehen sein, der die Tage des
Behandlungsplans, an denen die Dosierungen verabreicht werden können, auflistet.
Alternativ können
Placebo-Dosierungen oder Calciumsupplementierungen, entweder in
einer Form, die den Dosierungen der pharmazeutischen Zusammensetzungen ähnlich ist
oder von diesen verschieden ist, mit aufgenommen werden, um einen
Kit bereitzustellen, von dem jeden Tag eine Dosis genommen wird.
Optional können
solche Behältnisse
von einer Notiz begleitet sein, wobei die Notiz in Form einer Vorschrift
der Regierung vorliegt, die die Herstellung, Verwendung oder den
Verkauf des pharmazeutischen Produkts regelt und die Genehmigung
durch die entsprechende Stelle hinsichtlich der Herstellung, der Verwendung
oder des Verkaufs für
die Verabreichung an Menschen wiedergibt.
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Äquivalente
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Die
folgenden repräsentativen
Beispiele sollen dazu dienen, die Erfindung zu veranschaulichen,
es ist jedoch nicht beabsichtigt noch sollten die Beispiele in einer
Weise interpietiert werden, daß sie
den Umfang der Erfindung beschränken.
Tatsächlich
werden verschiedene Modifikationen der Erfindung und viele weitere Ausführungsformen
davon zusätzlich
zu denen, die in der vorliegenden Beschreibung gezeigt und beschrieben sind
für den
Fachmann aus dem gesamten Inhalt dieses Dokuments offensichtlich
werden, einschließlich
der folgenden Beispiele und der in der vorliegenden Beschreibung
zitierten Bezugnahmen auf die wissenschaftliche Literatur und die
Patentliteratur. Es sollte darüber
hinaus verständlich
sein, daß die
Inhalte dieser zitierten Bezugsdokumente in die vorliegende Beschreibung
durch die Inbezugnahme mit aufgenommen sind, um den Stand der Technik
zu veranschaulichen.
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Die
folgenden Beispiele enthalten wichtige zusätzliche Informationen, Veranschaulichungen
und Anleitungen, die auf die praktische Durchführung dieser Erfindung in deren
verschiedenen Ausführungsformen und
in Äquivalenten
davon angepaßt
werden können.
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Beispielsektion
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Die
Verbindungen dieser Erfindung und deren Herstellung können mit
Hilfe der Beispiele weitergehend verstanden werden, wobei die Beispiele
einige der Verfahren veranschaulichen, durch die diese Verbindungen hergestellt
oder verwendet werden. Es ist jedoch verständlich, daß diese Beispiele die Erfindung
nicht beschränken.
Abwandlungen der Erfindung, die nunmehr bekannt sind oder weiterentwickelt
worden sind, werden als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung
angesehen, wie sie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben
und im Anschluß daran
beansprucht ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann jede verfügbare
Technik verwendet werden, um die erfinderischen Verbindungen oder
Zusammensetzungen, die diese enthalten, herzustellen. Beispielsweise
können verschiedene
synthetische Lösungsphasenverfahren
angewendet werden, wie z. B. solche, die unten im Detail beschrieben
sind. Alternativ oder zusätzlich
können
die erfinderischen Verbindungen unter Anwendung verschiedener kombinatorischer
Techniken, Parallelsyntheseverfahren und/oder synthetischer Festphasentechniken,
die im Stand der Technik bekannt sind, hergestellt werden.
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Es
ist verständlich,
daß eine
Reihe der erfinderischen Verbindungen nach den in der vorliegenden
Beschreibung beschriebenen Verahren synthetisiert werden kann. Die Ausgangmaterialien
und Reagenzien, die zur Herstellung dieser Verbindungen eingesetzt
werden, sind entweder von kommerziellen Zulieferern erhältlich,
wie z. B. der Aldrich Chemical Company (Milwaukee, WI), Bachem Torrance,
CA), Sigma St. Louis, MO) oder sie werden nach dem Durchschnittsfachmann
bekannten Verfahren hergestellt, die den Verfahren folgen, die in
solchen Literaturstellen beschrieben sind wie z. B. Fieser und Fieser,
1991, „Reagents
for Organic Synthesis",
Bände 1-17,
John Wiley und Sons, New York, NY, 1991; Rodd, 1989 „Chemistiy
of Carbon Compounds" Bände 1-5
und ergänzungen,
Elsevier Science Publishers, 1989; „Organic Reactions", Bände 1-40, John
Wiley und Sons, New York, NY, 1991; March, 2001. „Advanced
Organic Chemistry",
5. Auflage, John Wiley und Sons, New York, NY; und Larock, 1990, „Comprehensive
Organic Transformations: A Guide to Functional Group Preparations", 2. Auflage, VCH
Publishers. Diese Schemata oder Angaben dienen vornehmlich zur Veranschaulichung
einiger Verfahren, durch die die Verbindungen dieser Erfindung synthetisiert
werden können
und es können
verschiedene Modifikationen dieser Schemata vorgenommen werden und
werden von dem Fachmann, der Bezug zu dieser Offenbarung hat, vorgeschlagen
werden.
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Die
Ausgangsmaterialien, Intermediate und Verbindungen dieser Erfindung
können
unter Verwendung konventioneiler Techniken isoliert und gereinigt
werden, einschließlich
der Filtration, Destillation, Kristallisation, Chromatographie und ähnlichem.
Sie können
mit Hilfe von konventionellen Verfahren charakterisiert werden, einschließlich physikalischer
Konstanten und Spektraldaten.
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Bestimmte
beispielhafte Verbindungen dieser Erfindung sind unten aufgelistet
und es wird auf sie mit den angegebenen Verbindungsnummern Bezug
genommen.
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Experimentelle Verfahren:
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Wie
oben beschrieben stellt die vorliegende Erfindung neue Luminacin-Analoga
der Formel (I) bereit, wie oben und in bestimmten Klassen und Unterklassen
der vorliegenden Beschreibung beschrieben. Die Synthese von bestimmen
beispielhaften Verbindungen ist unten im Detail beschrieben. Es
ist verständlich,
daß die in
der vorliegenden Beschreibung beschriebenen Verfahren auf jede der
in der vorliegenden Beschreibung offenbarten Verbindungen und deren Äquivalente
angewendet werden kann. Darüber
hinaus sind dem Fachmann bestimmte Reagentien und Ausgangsmaterialien
bekannt. Obgleich die folgenden Beispiele bestimmte beispielhafte
Verbindungen beschreiben, ist verständlich, daß die Verwendung von alternativen
Ausgangsmaterialien auf einfache Weise andere Analoga liefert, die
von der Erfindung umfaßt
sind.
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Allgemeine Reaktionsverfahren:
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Sofern
es nicht anderweitig angegeben ist, werden die Reaktionsmischungen
unter Verwendung eines magnetisch angetriebenen Rührstabes
gerührt.
Eine inerte Atmosphäre
bezerchnet entweder trockenes Argon oder trockenen Stickstoff. Die
Reaktionen wurden entweder durch Dünnschichtchromatographie oder
Protonenkernmagnetresonanz von in geeigneter Weise aufgearbeiteten
Proben der Reaktionsmischung überwacht.
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Altgemeine Aufarbeitungsverfahren:
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Sofern
es nicht anderweitig spezifisch erwähnt ist, wurden die Reaktionsmischungen
auf Raumtemperatur oder unterhalb von Raumtemperatur abgekühlt und
anschießend
entweder mit Wasser oder einer gesättigten wäßrigen Ammoniumchloridlösung gestoppt,
sofern dies erforderlich war. Die gewünschten Produkte wurden durch
Verteilen zwischen Wasser und einem geeigneten, mit Wasser nicht
mischbaren Lösungsmittel extrahiert
(z. B. Ethylacetat, Dichlormethan, Diethylether). Die das gewünschte Produkt
enthaltenden Extrakte wurden in geeigneter Weise mit Wasser, gefolgt
von einer gesättigten
Natriumchloridlösung,
gewaschen. In den Fällen,
in denen angenommen wurde, daß das
Produkt enthaltende Extrakt Reste an Oxidantien enthielt, wurde
das Extrakt vor dem oben erwähnten
Waschverfahren mit einer 10 -igen Lösung von Natriumsulfit in gesättigter
wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen.
In den Fällen,
in denen angenommen wurde, daß das
Produkt enthaltende Extrakt Reste an Säuren enthielt, wurde das Extrakt
vor dem oben erwähnten
Waschverfahren mit gesättigter
wäßriger Natriumbicarbonatlösung gewaschen
(mit Ausnahme der Fälle,
in denen das erwünschte
Produkt selbst einen sauren Charakter aufwies). In den Fällen, in
denen angenommen wurde, daß das
Produkt enthaltende Extrakt Reste an Basen enthielt, wurde das Extrakt
vor dem oben erwähnten Waschverfahren
mit einer 10 %-igen wäßrigen Zitronensäurelösung gewaschen
(mit Ausnahme der Fälle,
in denen das erwünschte
Produkt selbst einen basischen Charakter aufwies). Nach dem Waschen
wurde das das erwünschte
Produkt enthaltende Extrakt über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und anschließend filtriert.
Die Rohprodukte wurden anschließend
durch Entfernen des Lösungsmittels/der
Lösungsmittel
durch Rotationsverdampfung unter reduziertem Druck bei einer geeigneten
Temperatur (im allgemeinen niedriger als 45 °C) isoliert.
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In
den Fällen,
in denen Triphenylphosphinoxid ein maßgebliches Nebenprodukt der
Reaktion war, wurde die Reaktionsmischung unmittelbar zu einem großen Volumen
von gut gerührtem
Hexan hinzugefügt.
Das erhaltene Präzipitat
des Triphenylphosphinoxids wurde durch Filtration entfernt und das
Filtrat in üblicher
Weise weiterverarbeitet.
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Allgemeine Reinigungsverfahren:
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Sofern
es nicht anderweitig spezifisch erwähnt ist, bezieht sich die chromatographische
Reinigung auf eine flash-Säulenchromatographie
an Kieselgel unter Verwendung eines einzelnen Lösungsmittels oder einer Mischung
von Lösungsmitteln
als Eluierungsmittel. Geeignet Eluate, die das gewünschte gereinigte
Produkt enthalten, wurden vereinigt und unter reduziertem Druck
bei einer geeigneten Temperatur (im allgemeinen niedriger als 45 °C) bis zu
einer konstanten Masse konzentriert. Die Zielverbindungen wurden
in 50 %-igem wäßrigen Acetonitril
gelöst,
filtriert und in Gefäße überführt, anschließend unter
Hochvakuum gefriergetrocknet, bevor sie der biologischen Testung
unterworfen wurden.
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Beispiel
1: Herstellung der Verbindung VD-1207D
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Herstellung
von Verbindung 3:
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Es
wurde 2,2-Dimethyl-5-hydroxy-4-oxobenzol-1,4-dioxin (100 g, 0,515
mol) in 500 mL DMF gelöst. Zu
dieser Lösung
wurde Methallylchlorid (75 mL, 0,760 mol), NaI (10 g, 0,066 mol),
und K2CO3 (100g,
0,724 mol) hinzugefügt
und die Lösung
wurde mit einem mechanischen Rührer
für 7 Stunden
gerührt.
An diesem Punkt wurde 1L (10 Vol.) H2O tropfenweise
hinzugefügt,
während
die Reaktionstemperatur unterhalb von 33 °C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung
wurde anschließend
auf 5 °C
abgekühlt
und das Produkt ausgefällt.
Der weiße
Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und anschließend in
IPA (300 mL, 3 Vol.) durch Erhitzen auf etwa 67 °C erneut gelöst. Die Reaktionsmischung wurde
auf etwa 49 °C
abgekühlt
und H2O (300 mL, 3 Vol.) wurde hinzugefügt, um das
erwünschte
Produkt (109,8 g, 85,8 %) auzufällen.
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Herstellung
von Verbindung 4:
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Die
Verbindung 3 (100 g, 0,403 mol) wurde in einem Dreihals-Rundkolben
gegeben, der mit einem N2-Auslass, einer
JKEM-Temperatursteuerung und einem mechanischen Rührer ausgerüstet war
und auf 210 °C
erhitzt. Das Produkt wurde ohne weitere Reinigung im nächsten Reaktionsschritt
eingesetzt.
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Herstellung
von Verbindung 5:
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Das
ungereinigte Produkt 4 wurde anschließend in Alkohol von Reagenzqualität gelöst. Danach
wurden 10 Gew.-% Pd/C hinzugefügt
und die Lösung
unter 1 atm H2 gehalten. Nachdem die Reaktion
vollständig ist,
wurde das Pd/C durch ein Kissen aus Celite abfiltriert. Nach dem
Spülen
des Filterkuchens mit Alkohol von Reagenzqualität verblieben etwa 600 mL des
Filtrats. Zu diesem Filtrat wurden etwa 150 mL H2O
hinzugefügt. An
diesem Punkt fiel das gewünschte
Produkt aus der Lösung
aus. Der Niederschlag wurde gesammelt, getrocknet und ein weißer Feststoff
erhalten (15 g, 74 %, 2 Schritte).
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Herstellung
von Verbindung 6:
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Die
Verbindung 5 (11 g, 44 mmol) wurde in DMF (44 mL) bei Raumtemperatur
gelöst,
gefolgt von der Zugabe von K2CO3 (12
g, 88 mmol). Zu dieser gerührten
Lösung
wurde BnBr (11 g, 66 mmol) hinzugefügt und für 12 Stunden gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde anschließend durch Celite filtriert,
mit CH2Cl2 gewaschen
und die organischen Bestandteile eingeengt. Das rohe Öl wurde
anschließend
gereinigt, indem man es durch einen Pfropfen aus Kieselgel laufen
ließ und
mit 20:1 Hexane:EtOAc eluierte (14,8 g, 99 %)
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Herstellung
von Verbindung 7:
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Die
Verbindung 6 (3 g, 8,82 mmol) wurde in 30 mL THF gelöst und auf
0 °C abgekühlt. Anschließend wurde
LAH (336 mg, 8,82 mmol) portionsweise hinzugefügt. Der Fortschritt der Reaktion
wurde mit Hilfe einer TLC-Analyse (dünnschichtchromatographische
Analyse) überwacht
und die Reaktion war nach einer Stunde vollständig. Die Reaktion wurde mit
1N HCl, gefolgt von Rochells Salz gequencht und für eine Stunde
gerührt. Die
wäßrige Phase
wurde anschließend
mit EtOAc (3 × 100
mL gewaschen und die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Das Rohmaterial wurde anschließend mit
Hilfe einer flash-Säulenchromatographie
gereinigt, mit 3:1 Hexane:EtOAc eluiert und ein klares farbloses Öl erhalten,
das sich beim Stehen verfestigte (1,95 g, 77 %).
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Herstellung
von Verbindung 8:
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Die
Verbindung 7 (4,54 g, 15,88 mmol) wurde in 80 mL CH2Cl2 gelöst
und auf 0 °C
abgekühlt.
Zu dieser Lösung
wurde NIS (3,57 g, 15,88 mmol) hinzugefügt und man ließ die Reaktionsmischung
auf Raumtemperatur erwärmen.
Nachdem die Reaktion nach 2 Stunden vollständig war, wurde durch Zugabe
von NaHCO3 und 1N Na2SO3 gequencht. Die wäßrigen Phasen wurden mit CH2Cl2 (3 × 50 mL)
gewaschen und die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Das Rohprodukt wurde anschließend mit
Hilfe einer flash-Säulenchromatographie
gereinigt und mit 5:1 Hexane:EtOAc eluiert (3,78 g, 58 %).
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Herstellung
von 3-Benzyloxy-1-propanal (9):
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Es
wurde Oxalylchlorid (102,6 mL, 205,14 mmol) in 600 mL CH2Cl2 gelöst und auf –78 °C abgekühlt. Anschließend wurde
DMSO (25,5 mL, 394,5 mmol) über
einen Zugabetrichter hinzugefügt,
gefolgt von 3-Benzyloxy-1-propanol (25 mL, 157,8 mmol), gelöst in 200
mL CH2Cl2, gefolgt
von Et3N (109,9 mL, 789 mmol). Die Reaktionsmischung
ließ man
anschließend
auf Raumtemperatur erwärmen
und über
Nacht werter rühren.
Die Reaktionsmischung wurde anschließend mit etwa 600 mL Wasser
verdünnt
und die organische Phase abgetrennt. Die organische Phase wurde
anschließend
zweimal mit 300 mL CH2Cl2 gewaschen.
Die organischen Phasen wurden vereinigt, über MgSO4 getrocknet
und eingeengt. Das rohe Öl
wurde mit Hilfe einer flash-Chromatographie unter Eluieren mit Hex/EtOAc
(6/1) gereinigt.
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Herstellung
von E- und Z-(10):
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Es
wurde 60 %-iges Natriumhydrid (39,25 g, 981 mmol) in 750 mL THF
in einem Dreihals-Rundkolben gelöst,
die Reaktionsmischung auf 0 °C
abgekühlt
und unter einer Stickstoffatmosphäre plaziert. Es wurde Triethylphosphonoacetat
(200 g, 892 mmol), verdünnt
in 500 mL THF, über
eine Kanüle
hinzugefügt
und die Reaktionsmischung wurde für 20 Minuten gerührt. Tropfenweise
wurde Brom (156,83 g, 981 mmol) hinzugefügt und die Reaktionsmischung
für 10
Minuten gerührt.
Man fügte
60 %-iges Natriumhydrid (39,25 g, 981 mmol) portionsweise hinzu
und die Reaktionsmischung wurde bei 0 °C für 30 Minuten gerührt. Nachdem
man die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmen ließ, wurde Propanaldehyd (981
mmol), gelöst
in 200 mL THF, tropfenweise zu der Reaktionsmischung hinzugefügt und für 16 Stunden
bei Raumtemperatur gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit gesättigter Natriumchloridlösung (700
mL) gequencht und die wäßrige Phase
mit Ethylacetat (3 × 500
mL) gewaschen. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Magnesiumsuifat
getrocknet, filtriert und anschließend eingeengt. Die Reinigung
mit Hilfe einer Säulenchromatographie (100:1
Hexane : Ethylacetat) lieferte 289 g (97 %) einer 50150 E, Z-Mischung der Verbindung
10, die teilweise getrennt werden konnten.
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Herstellung
von Verbindung 11:
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Der
Aldehyd 9 (39,36 g, 0,24 mol) wurde mit dem Vinylbromid 10 (90,7
g, 0,47 mol) vereinigt und unter einer Atmosphäre aus Stickstoff plaziert.
Die Mischung wurde anschließend
in 2,3 L DMF gelöst
und unter einem Abzug gesichert. In einer Trockenbox wurde Ni/Cr
(0,5 in Ni, 88g, 0,72 mol) in 3 Teilen von etwa 29,3 g abgewogen.
Der Katalysator wurde aus der Trockenbox entnommen und anschießend in
3 Teilen in dem Abzug zu der Reaktionsmischung hinzugefügt (Vorsicht
wegen der Exothermie). Die Reaktion ließ man über Nacht rühren. Die TLC-Analyse zeigte
an, daß der
gesamte Aldehyd verbraucht worden war. An diesem Punkt wurde die
Reaktion mit etwa 1 L einer Natriumserinatlösung gequencht und in Gegenwart
von MTBE für
eine Stunde gerührt.
Die organischen Bestandteile wurden abgetrennt und die wäßrige Phase
mit MTBE (3 × 400 mL)
gewaschen. Die organischen Phasen wurden vereinigt, über Na2SO4 getrocknet und
eingeengt. Das rohe grüne Öl wurde
mit Hilfe einer Chromatographie an Kieselgel unter Eluieren mit
6 : 1 Hexane : Ethylacetat gereinigt und so 29,8 g des Produkts
11 (44%, auf der Basis des Aldehyds) in Form eines einzigen Olefinisomers erhalten.
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Herstellung
von Verbindung 12:
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Der
allylische Alkohol 11 (19,76 g, 67,7 mmol) wurde in 340 mL CH2CL2 gelöst, gefolgt
von der Zugabe von 20 g 4Å MS.
Die Reaktion wurde anschließend
auf –5 °C abgekühlt, indem
man sie in ein Kryokühlbad eintauchte.
Zu diesem Zeitpunkt wurde Ti(OiPr)4 (4,03
mL, 13,53 mmol) hinzugefügt
(wobei sich die Lösung gelb
färbte),
gefolgt von der Zugabe von t-Butylhydroperoxid
(5-6 M in Nonan, 11,33 mL, 62,32 mmol) und man ließ die Mischung über Nacht
bei –5 °C rühren. Die
Reaktion war nach 12 Stunden noch nicht abgeschlossen und es wurden
in 10 g 4Å MS,
2 mL Ti(OiPr)4 und 10 mL t-Butylhydroperoxid
hinzugefügt.
Die Reaktion war nach einer zusätzlichen
Stunde vollständig.
Die Reaktion wurde durch die Zugabe von gesättigter Natriumsulfitlösung (400
mL) gequencht. Anschließend
wurde zu der Mischung Celite hinzugefügt, für 10 Minuten gerührt und
durch ein Kissen aus Celite filtriert. Das Celite-Kissen wurde gründlich mit
300 mL CH2Cl2 gewaschen
und anschließend
wurden die wäßrigen Phasen
mit CH2Cl2 gewaschen.
Die organischen Phasen wurden anschließend über Na2SO4 getrocknet und eingeengt und so ein leicht
gelbes Öl
erhalten, das mit Hilfe einer Chromatographie an Kieselgel (650
g) unter Eluieren mit 2:1 MTBE:Hexane gereinigt und so 14,3 g (68
%) der Verbindung 12 erhalten.
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Herstellung
von Verbindung 13
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Der
Epoxyalkohol 12 (4,64 g, 15 mmol) wurde in CH2Cl2 (100 ml) bei Raumtemperatur unter Stickstoff gelöst. Es wurde
Triphenylphosphin (4,34 g, 16,57 mmol), gefolgt von p-Nitrobenzoesäure (2,77
g, 16,57 mmol) hinzugefügt.
DIAD (3,26 mL, 16,57 mmol) wurde tropfenweise zugefügt. Nach
einigen Stunden wurde die Reaktion mit H2O
gequencht und die wäßrigen Phasen
wurden mit EtOAc gewaschen. Die organische Phase wurde über Na2SO4 getrocknet und
eingeengt und so ein gelbes Öl
erhalten. Das Rohmaterial wurde mit Hilfe einer Kieselgelsäule gereinigt,
wobei mit MTBE/Hexane (1:3) eluiert wurde. Die das gewünschte Produkt enthaltenden
Fraktionen wurden vereinigt, eingeengt und ein weißer Feststoff
in einer Ausbeute von 34 % erhalten.
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Das
p-Nitrobenzoat (2,12 g, 4,64 mmol) wurde in EtOH (10 mL) gelöst und K2CO3 (1,92 g, 13,93
mmol) hinzugefügt.
Die Suspension wurde bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. Das
EtOH wurde entfernt, H2O hinzugefügt und die
wäßrige Phase
wurde mit EtOH gewaschen. Die organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet,
eingeengt und ein gelbes Öl
erhalten. Das Rohmaterial wurde an einer Kieselgelsäule gereinigt,
wobei mit MTBE/Hexan (1:3) eluiert wurde. Die das gewünschte Produkt
enthaltenden Fraktionen wurden vereinigt und ein farbloses Öl in einer
Ausbeute von 65 % erhalten.
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Herstellung
von Verbindung 14
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Die
Verbindung 13 (6,05 g, 20,6 mmol) wurde in 100 mL CH2Cl2 gelöst
und die Lösung
anschließend auf
0 °C abgekühlt. Im
Anschluß daran
wurde Et3N (3,73 mL, 26,78 mmol) hinzugefügt, gefolgt
von TBSOTf (5,2 mL, 22,66 mmol). Die Reaktion war nach 30 Minuten
abgeschlossen. Es wurde mit MeOH (20 mL) gequencht, eingeengt und
das rohe Öl
wurde durch eine Chromatographie an Kieselgel gereinigt, wobei mit
6:1 Hexane: EtOAc eluiert wurde und es wurden 7,31 g der Verbindung
14 (87 %) erhalten. Alternativ wurde die Verbindung 13 (0,83 g,
2,82 mmol) in DMF bei Raumtemperatur gelöst, gefolgt von der Zugabe
von TBSCI (0,62 g, 4,11 mmol) und Imidazol (0,36 g, 5,29 mmol).
Die Reaktionsmischung wurde über
Nacht gerührt.
Das DMF wurde im Vakuum entfernt und das Öl in Wasser erneut aufgelöst. Die
wäßrige Phase
wurde anschießend mit
EtOAc (3 × 20
mL) gewaschen und über
Na2SO4 getrocknet.
Das rohe Öl
wurde mit Hilfe einer Kieselgelchromatographie gereinigt, wobei
mit 6:1 Hexane : EtOAc eluiert und 0,93 g der Verbindung 14 (82%)
erhalten wurden.
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Herstellung
von Verbindung 15
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Die
Verbindung 14 (911 mg, 2,16 mmol) wurde in 12 mL THF bei Raumtemperatur
gelöst.
Anschließend
wurde Pd(OH)2/C, 20% (45 mg, 5 %/Gew.) hinzugefügt und das
Reaktionsgefäß wurde
unter 1 atm N2 plaziert und bei Raumtemperatur
4 Stunden gerührt.
Zu diesem Zeitpunkt wurden weitere 5 Gew.-% Pd(OH)2/C hinzugefügt und die
Reaktion war nach weiteren 2 Stunden vollständig. Der Katalysator wurde
durch Filtration über
ein Kissen aus Celite entfernt und es wurde mit EtOAc nachgespült. Es wurden
717 mg (100 %) der Verbindung 14 als ein rohes Öl erhalten und unmittelbar
in der nächsten
Reaktion eingesetzt. Anmerkung: Das Entschützen mit Pd/C war nicht erfolgreich.
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Herstellung
von Verbindung 16
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(COCl)2 (1,73 mL, 3,46 mmol) wurde in 6 mL CH2Cl2 gelöst und auf –78 °C abgekühlt, gefolgt
von der tropfenweisen Zugabe von DMSO (460 mL, 6,48 mmol). Das rohe Öl 15 (717
mg, 2,16 mmol) in 4 mL CH2Cl2 (Nachspülen mit
2 mL) wurde anschließend
tropfenweise hinzugefügt,
gefolgt von der Zugabe von Et3N. Die Reaktion
wurde bei –78 °C für 5 Minuten
gerührt
und anschließend
auf Raumtemperatur erwärmt
und für
30 Minuten gerührt.
Die Reaktion wurde mit H2O gequencht und
die wäßrige Phase
3 × mit
30 mL CH2Cl2 gewaschen.
Die vereinigten organischen Phasen wurden anschließend über Na2SO4 getrocknet und
im Anschluß daran
eingeengt. Das rohe Öl
wurde daraufhin mit Hilfe einer Kieselgelchromatographie gereinigt
und mit 10:1, 6:1 4:1, 3:1 Hexane: EtOAc eluiert und so 612 mg (86
% für 2
Schritte) erhalten.
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Herstellung
von Verbindung 17
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Verfahren
A: Kommerziell erhältliches
2-Hexin-1-ol (28,1g, 286, 32 mmol) wurde in 600 mL THF in einem
3 L-Kolben gelöst.
Es wurde anschließend
PdCl2(Ph3P)2 (4,02 g, 5,73 mmol) hinzugefügt, gefolgt
von der tropfenweisen Zugabe von n-Bu3SnH über einen
Zugabetrichter. Die Reaktionsmischung wurde anschließend über Nacht
gerührt
und die Vollständigkeit
mit Hilfe einer TLC-Analyse festgestellt. Daraufhin wurden 500 mL NaHCO3 hinzugefügt, um die Reaktion zu quenchen.
Das THF wurde entfernt und die wäßrige Phase
3 × mit 500
mL EtOAc gewaschen. Die organischen Phasen wurden vereinigt, über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet und eingeengt. Das rohe Öl wurde
mit Hilfe einer Kieselgelchromatographie gereinigt, wobei mit 50:1,
20:1, 10:1, 3:1 Hexane:Ethylacetat eluiert wurde und 54,3 g (39
%) des unerwünschten
E-Isomers und 16,6
g (15 %) des gewünschten
E-Isomers erhalten wurden. Das Z-Isomer (16,5 g, 42,4 mmol) wurde
anschließend
in 150 mL CH2I2 gelöst und auf
0 °C abgekühlt. Es
wurde I2 in 300 mL CH2Cl2 gelöst
und tropfenweise hinzugefügt,
bis eine rote Farbe blieb. Das CH2Cl2 wurde anschließen im Vakuum entfernt und
das rohe Öl
mit Hilfe einer Kieselgelchromatographie unter Eluieren mit 10:1,
8:1, 5:1, 3:1 Hexane:EtOAc gereinigt. Die Verbindung wurde anschließend mit
Natriumthiosulfat gewaschen, um einen Überschuß an Iod zu entfernen. Das
Einengen der organischen Phase lieferte 8,5 g (95 %) des gewünschten
Z-Vinyliodids.
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Herstellung
von Verbindung 18
-
Die
Verbindung 8 (3 g, 7,28 mmol) wurde in 40 mL CH3CN
gelöst
und anschließend
die Verbindung 17 (2,5 g, 8,74 mmol) und K2CO3 (1,2 g, 8,74 mmol) hinzugefügt und die
Reaktionsmischung bei Raumtemperatur für 12 Stunden gerührt. Nachdem
die Reaktion vollständig
war (TLC) wurde sie mit H2O gequencht. Die
wäßrigen Phasen
wurden mit EtOAc (3 × 50
mL) gewaschen und die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet. Die organischen Phasen wurden
eingeengt und ein gelbes Öl
erhalten, das im Anschluß daran
in 50 mL DMF gelöst
wurde. Zu dieser Lösung
wurde Imidizol (1,12 g, 16,5 mmol) und TBSCI (1,65 g, 11,0 mmol) hinzugefügt und über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Das DMF wurde anschließend
im Hochvakuum entfernt, Wasser hinzugefügt und die wäßrige Phase
mit EtOAc (3 × 50
mL) gewaschen. Das Rohprodukt wurde anschließend mit Hilfe einer flash-Säulenchromatographie gereinigt,
wobei mit 8:1 Hexane:EtoAc eluiert wurde (78 %, 2 Schritte).
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Herstellung
von Verbindung 19
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Der
Aldehyd 16 (612 mg, 1,86 mmol) und das Vinyliodid 18 (1,63 g, 2,23
mmol) wurden in einem 25 mL-Rundkolben mit einem Rührstab vereinigt.
Der O2 wurde entfernt, indem man ein Vakuum
anlegte und dreimal mit N2 spülte. Das
Reaktionsgefäß wurde
anschließend
in eine Trockenbox gebracht, in der DMSO (10 mL) hinzugefügt wurden,
gefolgt von der langsamen und portionsweisen Zugabe von Ni/Cr (0,5
% Ni, 912 mg, 7,42 mmol), wobei die Reaktionsmischung schnell gerührt wurde.
Das Reaktionsgefäß wurde
anschließend aus
der Trockenbox entfernt, in einem Abzug gesichert und die Reaktionsmischung
für 4 Stunden
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde im Anschluß daran in 100 mL gesättigter
NH4Cl- Lösung
gegossen und über
Nacht mit 50 mL MTBE gerührt.
Die wäßrige Phase
wurde anschließend
dreimal mit 50 mL MTBE gewaschen und die organischen Phasen vereinigt,
mit 100 mL gesättigter
Kochsalzlösung
gewaschen und über
Na2SO4 getrocknet.
Das Rohöl
wurde mit Hilfe einer Kieselgelchromatographie gereinigt, wobei
mit 10:1, 6:1, 3:1 eluiert wurde und 1,27 g der Verbindung 19 (73
%) als eine Mischung von Alkoholdiastereomeren erhalten.
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Herstellung
von Verbindung 20
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Der
Allylalkohol 19 (808 mg, 0,861 mmol) wurde in 5,7 mL CH2Cl2 gelöst,
gefolgt von der Zugabe von 4 Å MS
(1,2 g, ofengetrocknet). Zu dieser gerührten Lösung wurde NMO (110 mg, 0,947
mmol) hinzugefügt, gefolgt
von TPAP (30 mg, 0,086 mmol) und bei Raumtemperatur gerührt. Die
Reaktion war nach einer Stunde abgeschlossen (TLC-Analyse). Das
Molekularsieb wurde über
ein Kissen aus Celite abfiltriert und das Celitekissen mit Ethylacetat
gewaschen. Die organischen Phasen wurden eingeengt und über Kiesegel
gereinigt, wobei mit 3:1 Hexane:EtOAc eluiert wurde. Es wurden 690
mg (85 % Ausbeute) in Form einer klaren farblosen Flüssigkeit
erhalten.
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Herstellung
der Verbindungen 21a und 21b
-
Das
Keton 20 (690 mg, 0,737 mmol) wurde in 7,5 mL einer 1:1-Mischung
von CH3CN:THF bei Raumtemperatur gelöst. Zu der
gerührten
Lösung
wurde Et3N (205 mL, 1,47 mmol), gefolgt
von Pd(dba)2-Chloroformaddukt (38 mg, 0,37
mmol) hinzugefügt
und die Reaktionsmischung wurde auf 70 °C erwärmt. Der Fortschritt der Reaktion
wurde mit Hilfe einer Massenspektrometrie überwacht und die Reaktion war
nach 5,5 Stunden abgeschlossen. Die Reaktionsmischung wurde auf
Raumtemperatur abgekühlt,
durch ein Kissen aus Celite filtriert, eingeengt und mit Hilfe einer
Kieselgelchromatographie unter Eluieren mit 7:1 Hexane:MTBE gereinigt. Es
wurden 536 mg (90 %) als ein klares farbloses Öl in einer 1:1-Mischung von
Propylisomeren erhalten. Die Trennung der Propylisomeren wurde mit
Hilfe einer präparativen
HPLC (Dynamax, 77 mm-Säule)
unter Eluieren mit 5 % MTBE in Hexanen erreicht, wobei die Flußrate 60
mL/min betrug und bei 254 λ überwacht
wurde. Der höhere
Rf-Punkt wurde mit 21a bezeichnet, der niedrigere
Rf-Punkt wurde mit 21b bezeichnet. Die Verbindung
21a kann zu 21b mit Hilfe des folgendes Verfahrens äquilibriert
werden: 21a (3,8 g, 4,7 mmol) wurde in Toluol (10 mL) gelöst und 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en
(143 mg, 0,97 mmol) hinzugefügt.
Es wird bei Raumtemperatur für
5 Stunden gerührt
und mit Wasser (1 mL) gequencht. Die Mischung wurde mit EtOAc extrahiert
und die organischen Phasen wurden über MgSO4 getrocknet,
filtriert und eingeengt und so ein klares Öl erhalten, das aus einer 1:1-Mischung
der Verbindungen 21a und 21b bestand. Die Mischung wurde getrennt und
die reine Verbindung 21b in 45 % Ausbeute (1,7 g) erhalten.
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Herstellung
der Verbindungen 22a und 22b
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Das
Keton 21a mit dem höheren
Rf-Wert (642 mg, 0,795 mmol) wurde in 10
mL MeOH gelöst
und die Lösung
auf 0 °C
abgekühlt.
Zu der gerührten
Lösung
wurde NaBH4 (30 mg, 0,795 mmol) zugefügt. Die
Reaktion wurde mit Hilfe einer TLC-Analyse überwacht und war nach 1,5 Stunden
vollständig.
Die Reaktionsmischung wurde anschließend mit Wasser und CH2Cl2 verdünnt und
für eine
Stunde gerührt.
Die wäßrige Phase wurde
anschließend
mit CH2Cl2, EtOAc
und MTBE gewaschen. Die organischen Phasen wurden anschließend vereinigt, über Na2SO4 getrocknet und
eingeengt. Das C3'-Isomer
wurde mit Hilfe einer präparativen
HPLC getrennt. Bedingungen: Dynamax, präparative HPLC, 77 mm-Säule, 10
% MTBE in Hexanen, Flußrate
120 mL/min, 245 λ,
175 mg 2 mL-Injekion. Es wurden 314 mg des höheren Rf-Diastereomers
(22a) und 256 mg des niedrigeren Rf-Diastereomers
(22b) erhalten (Verhältnis
1,2:1,88 % vereinigte Ausbeute).
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Herstellung der Verbindungen
22c und 22d
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22c
und 22d: Das Keton 22b mit dem niedrigeren Rf-Wert
(500 mg, 0,623 mmol) wurde in 5 mL MeOH gelöst und die Lösung auf
0 °C abgekühlt. Zu
der gerührten
Lösung
wurde NaBH4 (23 mg, 0,623 mmol) hinzugefügt und bei
0 °C für eine Stunde
gerührt.
Die Reaktion wurde mit Wasser gequencht, die wäßrige Phase mit EtOAc gewaschen
und die organischen Phasen über
Na2SO4 getrocknet.
Das rohe Öl
(Verhältnis
2,1:1-Mischung der C3'-Diastereomeren) wurde
mit Hilfe einer Kieselgelchromatographie gereinigt, wobei mit 8:1
Hexanen:MTBE eluiert wurde, um das Diastereomer 22c (284 mg, 57
%) mit dem höheren
Rf-Wert
zu erhalten, gefolgt von 1:1 Hexane:MTBE, um das Diastereomer 22d
(134 mg, 27 %) mit dem niedrigeren Rf-Werf
zu entfernen, bei einer Gesamtausbeute von 84 %.
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Herstellung
von Verbindung 23d
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Der
Ester 22d (134 mg, 0,166 mmol) wurde in 13 mL THF gelöst, gefolgt
von der Zugabe von 3,3 mL 2M LiOH. Das Reaktionsgefäß wurde
anschießend
mit einem Rückflußkühler ausgerüstet und
die Mischung auf 50 °C
erhitzt. Die Reaktion war nach 3 Stunden abgeschossen (TLC-Analyse)
und man ließ sie
auf Raumtemperatur abkühlen.
Die Lösung
wurde mit 1 N HCl neutralisiert und die wäßrigen Phasen mit EtOAc (3 × 10 mL)
gewaschen. Die organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet und eingeengt und so 126 mg
(97 %) eines klaren Öls
erhalten. Das Material wurde anschließend in der nächsten Reaktion
ohne Reinigung eingesetzt (CJ-619-106). Anmerkung: Die Säure 23 ist
nicht stabil und sollte nicht gelagert werden. Bei der Lagerung
der Verbindung im Gefrierfach über
das Wochenende fiel eine TBS-Gruppe ab.
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Herstellung
der Verbindung 24d
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Die
Säure 23d
(112 mg, 0,144 mmol) wurde in 15 mL Toluol gelöst und anschließend 2,4,6-Trichlorbenzoylchlorid
(25 μL,
0,158 mmol) und Et3N (60 μL, 0,432
mmol) hinzugefügt.
Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur für 20 Minuten gerührt, bevor
DMAP (19 mg, 0,158 mmol) hinzugefügt wurde, wodurch eine trübe weiße Suspension
entstand. Die Reaktion war nach 30 Minuten vollständig (TLC-Analyse)
und wurde mit H2O gequencht. Die wäßrigen Phasen
wurden anschießend
mit EtOAc gewaschen, über
Na2SO4 getrocknet
und eingeengt. Das rohe Öl
wurde über
einen Kieselgelpfropfen gereinigt, wobei mit 6:1 Hexanen:EtOAc eluiert
wurde und 109 mg (99 %) eines farblosen Öls erhalten wurden.
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Herstellung
von Verbindung 25d
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Das
Lacton 24d (49 mg, 0,064 mmol) wurde in 1 mL Toluol gelöst und die
Lösung
auf –78 °C abgekühlt. Zu
der gerührten
Lösung
wurde Dibal (1M in CH2Cl2,
128 mL, 0,128 mmol) hinzugefügt.
Der Fortschritt der Reaktion wurde mit Hilfe einer Massenspektrometrie. überwacht.
Nach 15 Minuten war die Reaktion noch nicht abgeschlossen. Zu diesem
Zeitpunkt wurden 0,5 Äquivalente
Dibal hinzugefügt.
Nach weiteren 5 Minuten war die Reaktion vollständig. Es wurde mit Rochells
Satz gequencht; mit EtOAc extrahiert, über Na2SO4 getrocknet und 50 mg eines farblosen Öls erhalten,
das ohne weitere Reinigung im nächsten
Reaktionsschritt eingesetzt wurde.
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Herstellung
von Verbindung 26d
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Das
Lacol 25d (50 mg, 0,64 mmol) wurde in 3 mL EtOH gelöst und anschließend W-2
Raney-Ni (Spatelspitze, Gewicht unbekannt, da es in einer Lösung in
H2O geliefert wird) bei Raumtemperatur hinzugefügt. Der
Fortschritt der Reaktion wurde mit Hilfe einer Massenspektrometrie überwacht
und die Reaktion war nach einer Stunde vollständig. Die Reaktionsmischung
wurde anschließend
durch Celite filtriert und mit CH2Cl2 und H2O gewaschen
(man sollte Vorsicht walten lassen und das Raney-Ni nicht trocken
werden lassen). Die wäßrige Phase
wurde anschließend
mit CH2Cl2 gewaschen,
die organischen Phasen über
Na2SO4 getrocknet,
eingeengt und 33 mg (76 %) eines farblosen Öls erhalten.
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Herstellung
der Verbindung 27d
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Das
Phenol 26d (32 mg, 0,048 mmol) wurde in 1 mL THF gelöst und auf
0 °C abgekühlt. Anschließend wurde
TBAF (1M in THF, 122 μL,
0,122 mmol) hinzugefügt
und es wurde nach 45 Minuten lediglich die Masse des monogeschützten Produkts
mit Hilfe einer Massenspektrometrie detektiert. Man ließ die Reaktionsmischung
auf Raumtemperatur erwärmen
und die Reaktion war nach 4,5 Stunden abgeschossen. Es wurde mit NH4Cl gequencht, die wäßrigen Phasen wurden mit EtOAc
gewaschen und die vereinigten organischen Phasen über Na2SO4 getrocknet.
Das rohe Öl
wurde ohne weitere Reinigung im nächsten Reaktionsschritt eingesetzt.
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Herstellung
von Verbindung 28d
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Das
Triol 27d (0,048 mmol) wurde in 5 mL CH3CN
gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde festes K2CO3 (30 mg,
0,22 mmol) und Cinnamylbromid (11 mg, 0,058 mmol) hinzugefügt und für zwei Tage
bei Raumtemperatur gerührt.
Die Reaktion wurde mit Hilfe einer TLC und einer Massenspektiometrie überwacht.
Nach dem quenchen mit H2O wurden die wäßrigen Phasen
mit EtOAc gewaschen und die vereinigten organischen Phasen wurden über Na2SO4 getrocknet.
Das rohe Öl
wurde gereinigt, indem man es durch eine Pipettensäule laufen ließ, wobei
mit 2:1 MTBE:Hexanen eluiert wurde und es wurden 17 mg (63 % für die 2
Schritte 26d → 28d) erhalten.
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Herstellung
von Verbindung 29d
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Das
Lactol 28d (7 mg, 0,12 mmol) wurde in 3 mL CH2Cl2 gelöst,
gefolgt von der Zugabe von MnO2 (77 mg)
bei Raumtemperatur. Der Fortschritt der Reaktion wurde mit Hilfe
einer TLC-Analyse überwacht
und es wurden nach 1,5 Stunden weitere 8 mg MnO2 hinzugefügt. Nach
weiteren 30 Minuten war die Reaktion vollständig. Die Reaktionsmischung
wurde daraufhin durch einen Pfropfen aus Celite filtriert, mit CH2Cl2 gewaschen und
eingeengt. Das Rohmaterial wurde ohne weitere Reinigung im nächsten Reaktionsschritt
eingesetzt.
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Herstellung
von Verbindung 30d
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Der
Aldehyd 29d (0,12 mmol) wurde in 2 mL EtOH:H2O
(5:1) gelöst
und anschließend
Et3N (75 μL, 0,54
mmol), PPh3 (4 mg, 0,15 mmol), Pd(OAc)2 (3 mg, 0,013 mmol) und Ameisensäure (15 μL) hinzugefügt. Die
Reaktionsmischung wurde mit Hilfe einer TLC-Analyse überwacht
und war nach 20 Minuten abgeschlossen. Die Reaktionsmischung wurde
mit NaHCO3 neutralisiert, die wäßrigen Phasen
mit EtOAc gewaschen und anschließend eingeengt, Das Rohmaterial
wurde mit Hilfe einer präparativen
TLC (mit MTBE voreluierte Platten) gereinigt, wobei mit 2:1 MTBE:Hexane
eluiert wurde. Nach der Lyophilisierung wurden 0,97 mg eines gelben
Feststoffes erhalten.
-
-
Das
Benzofuran 30d (0,012 mmol) wurde in 2 mL CH2Cl2 gelöst
und die Lösung
wurde auf –78 °C abgekühlt. Anschließend wurde
O3 für
20 Minuten durch die Reaktionsmischung geblubbert. Die Massenspektrometrie
und die TLC-Analyse zeigten, daß kein
Startmaterial mehr vorlag und das Massenspektrum zeigte M-H für die Verbindung
VD-1207D. Zu diesem Zeitpunkt wurden 0,2 mL Me2S
bei –78 °C hinzugefügt und anschließend ließ man die
Mischung langsam auf Raumtemperatur erwärmen und rührte für 30 Minuten. Die Reaktionsmischung
wurde anschließend
eingeengt. Die Reinigung wurde mit Hilfe einer präparativen
TLC (mit Aceton voreluierte Platten), Elution mit 7:3 Hexane:Aceton
oder einer HPLC (ODS-Säule,
CH3CN, 50 %, KH2PO4-Puffer (pH = 3,5), 50 %, 1 mL/min) erreicht.
-
Anmerkung: Chirale HPLC-Trennung
-
23d
und 25d können
mit Hilfe einer chiralen HPLC getrennt werden, so daß ein Zugang
zu jedem Enantiomer der Verbindung VD-1207D möglich ist und die nachfolgenden
Analoga tiber die oben beschriebeneren Verfahren zugänglich sind.
Bedingungen
für die
Trennung von 23d:
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Chirat
Technologies AD Chiralpak-Säule
(0,46 cm × 25
cm)
-
Probenkonzentration:17,55
mg/mL in 10:1 Hexane:IPA
-
Flußrate: 1
mL/min.
-
Wellenlänge: 254
-
Injektionsvolumen:
10 μL
-
Retensionszeit
des ersten Peaks: 5,47 min.
-
Retensionszeit
des zweiten Peaks: 9,22 min.
-
Anmerkung:
eine 30 μL-Injektion
kann ebenfalls getrennt werden (0,526 mg/Injektion).
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Bedingungen
zur Trennung von 25d:
-
Chiral
Technologies AD Chiralpak-Säule
(2,0 cm × 25
cm)
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Probenkonzentration:
18,0 mg/mL in 15 % IPA in Hexanen
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Flußrate: 6
mL/min.
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Wellenlänge: 254
-
Injektionsvolumen:
500 μL
-
Retenionszeit
des ersten Peaks: 36,42 min. (optische Rotation = –36,9° (0042, CHCl3)
-
Retentionszeit
des zwerten Peaks: 32,6 min. (optische Rotation = +35,7° (0041, CHCl3)
-
Anmerkung:
2 Injektionen lieferten 8 mg von jedem Enamtiomer.
-
Beispiel 2: Biologische
Assays:
-
3H-Thymidin
Inkorporierungs-Assay für
einen inhibitorischen Effekt auf die Proliferation von menschlichen
endothelialen Nabelvenenzetlen (HUVEC)
-
HUVEC
(Cascade Biologies, Inc.) wurden in einer Platte mit 96 Vertiefungen
mit M-200 komplettem Wachstumsmedium (Cascade Biologies, Inc.) bei
einer Dichte von 5000 Zellen pro Vertiefung ausgesät und für 3 Tage
bei 37 °C
inkubiert. Die Zellen wurden durch Entfernen des Wachstumsmediums
und Ersetzen desselben mit M-200 + 0,5 % fetalem Rinderserum Serumentleert,
gefolgt von einer Inkubierung über
Nacht bei 37 °C.
Basischer Fibroblasten-Wachstumsfaktor
(bFGF, Biosource Inteinational, Inc.) und die Verbindungen wurden
mit den Zelten für
22 h inkubiert, gefolgt von der Zugabe von 1 μCi 3H-Thymidin (NEN) zu jeder
Vertiefung. Nach 2 Stunden wurden die Zellen auf einem GF/B-Filter
(UnifilterTM –96, GF/BTM, Packard) unter
Verwendung eines 96 Vertiefungen-Zellsammlers (Packard) gesammelt
und der Filter wurde anschließend
mit Wasser und Ethanol gewaschen. Es wurde zu jeder Vertiefung Scintillationsfflüssigkeit
(50 μL)
hinzugefügt
und in einem TopCount Microplate Counter NXTTM (Packard)
gezählt.
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Cytotoxizitäts-Assay
unter Verwendung von HUVEC
-
HUVEC
wurden bei einer Dichte von 5000 Zellen pro Vertiefung in einer
96 Vertiefungen-Platte mit M-200 komplettem Wachstumsmedium ausgesät und bei
37 °C 3
Tage inkubiert. Anschließend
wurden die Zeiten zweimal mit M-200-Medium gewaschen und durch M-200
+ 0,5 % fetalem Rinderserum ersetzt, gefolgt von einer Inkubierung
bei 37 °C über Nacht.
bFGF und die Verbindungen wurden mit den Zellen für 24 h inkubiert. Die
Cytotoxizität
wurde durch Messung der ATP-Gehalte als Marker für die Zell-Lebensfähikeit unter
Verwendung des ATP-LiteTM-M Luminescent
ATP-Detection-Assay-Kits (Packard) bewertet. Das ATP-LiteTM-M Luminescent-ATP=Detection-Assay wurde
nach dem Herstellerprotokoll durchgeführt, d. h. in aller Kürze: Die
Zelllyse-Lösung
wurde mit dem gleichen Volumen an Substratlösung gemischt, gefolgt von
einer einstündigerr
Inkubierung bei Raumtemperatur und es wurde anschließend die
Lumineszenz mit dem TopCount Microplate Counter NXTTM (Packard)
gemessen.