DE60208180T2

DE60208180T2 - Modifiziertes, als medikamentvorstufe anwendbares cyclosporin und dessen verwendung

Info

Publication number: DE60208180T2
Application number: DE60208180T
Authority: DE
Inventors: Roland Wenger; Manfred Mutter; Arnaud Hamel; Francis Hubler
Original assignee: Debiopharm SA
Current assignee: Ophthalmopharma Ag Sarnen Ch
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2002-04-22
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2022-04-23
Also published as: BR0208923A; ATE313557T1; WO2002085928A2; AU2002245996B2; AU2002245996B8; EP1379547A2; RU2003133742A; CA2444278A1; KR100932859B1; WO2002085928A3; EP1379547B1; JP4588979B2; IL158385A0; US6995139B2; UA75136C2; CA2444278C; KR20030094357A; ZA200307794B; DE60208180D1; RU2290196C2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prodrug, das aus einem cyclischen Undecapeptid besteht, und seine Verwendung als Arzneimittel, insbesondere zur Behandlung von pathologischen Zuständen des Auges.
Die Cyclosporine bilden eine strukturell abgegrenzte Klasse cyclischer Peptide, denen gemein ist, daß sie aus einer Kette von elf Aminosäuren bestehen, von denen einige aufgrund ihrer D-Konfiguration, aufgrund der komplexen chemischen Struktur ihrer Seitenkette oder auch aufgrund der Alkyierung der Aminogruppe atypisch sind.
Bisher wurden etwa dreißig Cyclosporine aus Pilzen isoliert und zahlreiche diesen Naturprodukten analoge cyclische Undecapeptide durch Halbsynthese oder Totalsynthese erhalten. Zu diesen Analogen cyclischer Undecapeptide gehören auch Peptolide oder Depsipeptide, d.h. cyclische Polypeptide, die in ihrer Kette auch Esterbindungen enthalten.
Sofern nicht anders vermerkt, sind in der vorliegenden Beschreibung im folgenden unter „Cyclosporin" sowohl aus einer natürlichen Quelle erhaltene cyclische Undecapeptide als auch ihre durch Halbsynthese oder Totalsynthese erhaltenen Analogen einschließlich aus einer natürlichen Quelle erhaltenen Peptoliden oder ihren durch Halbsynthese oder Totalsynthese erhaltenen Analogen zu verstehen.
Das erste Mitglied dieser Cylcosporinfamilie, das isoliert und identifiziert wurde, war Cyclosporin A. Die dessen Undecapeptidring bildende Peptidkette sieht folgendermaßen aus:
-MeBmt-Abu-Sar-MeLeu-Val-McLeu-Ala-(D)Ala-McLeu-MeLeu-McVal
wobei die rationelle chemische Struktur folgendermaßen aussieht:
Cyclosporin A
Unter den atypischen Aminosäuren, die dieses cyclische Undecapeptid enthält, ist insbesondere diejenige in der 1-Position hervorzuheben, nämlich N-Methyl-(4R)-4-((E)-2-butenyl)-4-methyl-L-threonin, das als McBmt geschrieben wird.
Diese Aminosäure ist für Cyclosporine spezifisch, wobei die ethylenische Gruppe gegebenenfalls reduziert sein kann. Sie weist eine methylierte Aminogruppe auf. Außerdem ist die darin enthaltene Hydroxylgruppe insofern sehr bemerkenswert, als sie die einzige Gruppe dieses gesamten cyclischen Undecapeptids ist, die chemisch modifizierbar ist. Außerdem kann man schon jetzt feststellen, daß sie sich in einer sterisch stark gehinderten Umgebung befindet, die jede Annäherung eines Reagenzes extrem schwierig macht.
Diese cyclischen Undecapeptide weisen, ob sie nun natürlichen Ursprungs sind oder synthetisch erhalten werden, ein breites Spektrum biologischer Wirkungen auf. Zu den bekanntesten davon gehören immunsuppressi ve, entzündungshemmende und antiparasitäre Wirkungen oder Wirkungen, die die Beseitigung oder Abschwächung der Resistenz von Tumoren gegenüber anderen Medikationen ermöglichen. Es hat sich herausgestellt, daß einige dieser Undecapeptide vielversprechende antivirale Wirkung besitzen, insbesondere bei der Behandlung von AIDS durch Inhibierung der Replikation des HIV-1-Virus.
Im Hinblick darauf wurde in der eigenen Patentanmeldung WO 00/01715 eine bestimmte Zahl von halbsynthetisch erhaltenen cyclischen Undecapeptiden beschrieben, die eine zu Cyclosporin A analoge Struktur aufweisen, jedoch mit Modifizierung der Aminosäuren in 4-Position oder in 3- und 4-Position zur Aminosäure McBmt.
Neuere pharmakologische Entwicklungen ließen die Hoffnung aufkommen, daß die immunmoderierende Wirkung der Cyclosporine, insbesondere von Cyclosporin A, die reversibel und nicht myelotoxisch ist und für die nur wenige Nebenwirkungen verzeichnet sind, insbesondere auf dem Gebiet der Ophthalmologie für eine lokale Behandlung, insbesondere von oberflächlichen pathologischen Zuständen des Auges und seines Hilfsapparats.
Zu diesen pathologischen Zuständen gehören u.a. Keratoconjunctivitis sicca, die auch als Syndrom des trockenen Auges bezeichnet wird, Sjögren-Syndrom, Keratoconjunctivitis allergica, insbesondere corticosteroidresistente Formen davon, Conjunctivitis mit Schleimabsonderung und Synechie, stromale Herpeskeratitis, immunitäre Limbuskeratitis, Thygeson-Keratitis, die Verhinderung der Abstoßung von Hornhauttransplantaten und als Hilfsbehandlung bei der filtrierenden Chirurgie.
Die cyclischen Undecapeptide der Cyclosporinfamilie besitzen einen stark hydrophoben Charakter, der ihre Wasserlöslichkeit noch mehr verringert. Dieser Charak ter hängt mit der Beschaffenheit der Seitenkette der meisten Aminosäuren zusammen, aber auch damit, daß bei einigen dieser Aminosäuren die Aminogruppe methyliert ist, wodurch die Zahl der möglichen intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen zwischen dem cyclischen Undecapeptid und beispielsweise einem wäßrigen Lösungsmedium, eingeschränkt wird.
Daher erfordert die intravenöse (i.v.) Verabreichung dieser Cyclosporine die Auffindung sehr komplexer galenischer Formulierungen, hauptsächlich in Form von Emulsionen, die manchmal nicht besonders stabil und schwierig zu handhaben sind und nachteilige Nebenwirkungen verursachen.
So besteht beispielsweise eine der Zubereitungen zur i.v. Infusion von Cyclosporin A, die im Handel unter dem Warenzeichen Sandimmun erhältlich ist, aus einer Mikroemulsion mit einem polyoxyethylierten Ricinusöl, das unter dem Warenzeichen Cremophor bekannt ist, als Trägerstoff. Diese Zubereitung wird in Konzentratform aufbewahrt und muß unmittelbar vor der Verabreichung verdünnt werden.
Aufgrund der Verwendung dieses Rizinusöls, das bekanntlich einige Bestandteile synthetischer Materialien löst, empfiehlt der Hersteller, bei der Handhabung dieser Zubereitung nur Gegenstände aus Glas oder notfalls einem synthetischen Material gemäß den „Normen der Europäischen Pharmakopöe für Blut enthaltende Behältnisse" zu verwenden, wobei alle diese Materialien von Silikonöl und Fettstoffen frei sein müssen.
Darüber hinaus wird gewarnt, daß dieses Rizinusöl anaphylaktoide Reaktionen hervorrufen kann, und daher empfohlen, nur dann auf die intravenöse Verabreichung zurückzugreifen, wenn eine orale Verabreichung unmöglich ist.
Die Entwicklung von vielversprechenden Anwendungen von Cyclosporinen durch lokale Verabreichung in der Opthalmologie geht nach wie vor nur schleppend voran, was auch an den Schwierigkeiten bei der Auffindung geeigneter galenischer Formulierungen, die insbesondere eine gute lokale Toleranz aufweisen und das Sehvermögen nicht durch die Gegenwart von viskosen Mitteln trüben, liegt.
So veröffentlichten beispielsweise Robert et al. kürzlich in J. Fr. Opthalmol., 2001, 24 (5), 527, einen Übersichtsartikel zu allen technischen Schwierigkeiten, die aufgrund des lipophilen Charakters der galenischen Formulierungen, die die Verabreichung von Cyclosporin A auf lokalem Wege in der Opthalmologie erlauben, ausgearbeitet werden müssen, und allen Problemen der lokalen Toleranz, die diese Formulierungen verursachen.
Aus diesem Übersichtsartikel kann man u.a. die Schlußfolgerung ziehen, daß es bisher keine Formulierung in Form von Augentropfen gibt, die zur lokalen Verabreichung zur Behandlung von Erkrankungen des Auges und seines Hilfsapparats geeignet ist. Diese Schlußfolgerung läßt sich auf die Verwendung von Cyclosporin zur lokalen Behandlung von Erkrankungen der Schleimhäute oder der Haut ausdehnen.
Daher besteht nach wie vor Bedarf an der Bereitstellung von Cyclosporinen, ob sie nun natürlichen oder synthetischen Urpsrungs sind, oder von Derivaten dieser Cyclosporine, die in eine insbesondere lokal oder intravenös leicht an einen Patienten verabreichbare Form gebracht werden können, ohne dabei komplexe galenische Formulierungen, die nicht besonders stabil und schwierig zu handhaben sind und nachteilige Nebenwirkungen verursachen, zu verwenden.
Dieser Bedarf besteht umso mehr, wenn diese Cyclosporine natürlichen oder synthetischen Ursprungs lokal auf das Auge oder seinen Hilfsapparat appliziert werden müssen.
Der Spezialist, der sich mit dem Problem der Assimilierbarmachung eines pharmakologisch wirksamen Moleküls in einem physiologischen Medium konfrontiert sieht, verfügt u.a. über die Möglichkeit, dem Molekül durch chemische Modifizierung einen hydrophilen Charakter zu verleihen.
Zur Vermeidung der Veränderung der pharmakologischen Eigenschaften eines derartigen pharmakologisch wirksamen Moleküls kann diese chemische Modifizierung darin bestehen, daß man eine nach Möglichkeit unwirksame Vorstufe dieses pharmakologisch wirksamen Moleküls herstellt, die nach der Verabreichung und unter den im Körper lokal herrschenden physiologischen Bedingungen chemisch oder enzymatisch so modifiziert wird, daß das pharmakologisch wirksame Molekül freigesetzt wird, und zwar nach Möglichkeit an der Stelle, an der es seine pharmakologische Wirkung entfalten muß, oder im Blut, das dieses so freigesetzte pharmakologisch wirksame Molekül an seinen Wikrungsort transportieren wird. Hierbei spricht man vom „Prodrug"-Konzept. In der vorliegenden Beschreibung wird die betreffende Vorstufe des pharmakologisch wirksamen Moleküls als „Prodrug" bezeichnet.
Es ist bereits bekannt, die Struktur von Cyclosporin A chemisch so zu modifizieren, daß das erhaltene Produkt hydrophilen Charakter erhält.
So haben beispielsweise Rothbard et al. in der Patentanmeldung WO 01/13957 ein Verfahren zur Verbesserung der Verabreichung von pharmakologisch wirksamen Molekülen und zur Ermöglichung des Durchquerens der Haut und der Epithelmembranen beschrieben, bei dem man auf diese Moleküle reversibel eine Seitenkette aus Polyargininkettenfragmenten aufpfropft. Zu diesen pharmakologisch wirksamen Molekülen gehören Moleküle mit hydrophobem Charakter, wie Cyclosporin A.
Derartige Konjugate sind jedoch extrem schwer zu handhaben und aufzubewahren, da das pharmakologisch wirksame Molekül freigesetzt wird, sobald der pH-Wert des Mediums einen Wert von 7 überschreitet, wie der angeführten Patentanmeldung zu entnehmen ist. Darüber hinaus werden bei der Freisetzung dieses pharmakologisch aktiven Moleküls die Polyargininkettenfragmente im Körper freigegeben. Diese Polyarginine, die bekanntlich toxisch und reizend sind, würden Reizungen hervorrufen, so daß eine Verwendung auf dem Gebiet der Ophthalmologie nicht denkbar ist.
Crooks et al. beschreiben in der Patentanmeldung WO 00/67801 die Herstellung von Prodrugs von Antiphlogistika, wie Flurbiprofen, zur Ermöglichung einer lokalen Verabreichung in Kontakt mit dem Auge, wobei diesmal gleichzeitig jegliche lokale Reizung vermieden wird. Erreicht wird dies für eine bestimmte Zahl von Arzneimitteln durch Einführung von Ketten mit einem oder mehreren Sauerstoffatomen.
Andererseits erhielten sie bei dem Versuch der gleichen chemischen Modifizierungen mit Cyclosporin A nur Produkte, die sie als stabil beschreiben, also mit anderen Worten weder in Kontakt mit humanem Serum noch in einem Phospatpuffer bei pH 7,4 unter Freisetzung von Cyclosporin A gespalten werden.
In der WO-A-200105819 (Kuhnel) und der WO-A-20000833 (University of Kansas) werden andere Cyclosporin-Prodrugs beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung von Prodrugs von cyclischen Undecapepti den der Cyclosporinfamilie, die zum einen in dem physiologischen Medium ohne Auffindung von ausgeklügelten galenischen Formulierungen verabreicht werden können und zum anderen aufbewahrt und dann gehandhabt und verabreicht werden können, ohne daß man sich insbesondere um die pH-Bedingungen des umgebenden Mediums Sorgen machen muß.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist auch die Bereitstellung von Prodrugs von cyclischen Undecapeptiden der Cyclosporinfamilie, die allgemein und insbesondere auf die Augenoberfläche oder die Schleimhäute lokal verabreicht werden können und danach in einer geeigneten Halbwertszeit das pharmakologisch wirksame cyclische Undecapeptid ohne lokale Reizung freisetzen können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Prodrug, bestehend aus einem cyclischen Undecapeptid, das in seiner Peptidkette mindestens einen Aminosäurerest der folgenden allgemeinen Formel (I) aufweist:
worin:

– das Kohlenstoffatom C^a eines der Glieder des Undecapeptidrings darstellt;
– die Substituenten Y jeweils für ein Wasserstoffatom stehen oder gemeinsam eine Bindung bilden;
– die Substituenten R¹ und R³ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸)₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen, wobei jeder der Substituenten R⁸ unabhängig voneinander eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, stehen;
– die Substituenten R² und R⁴ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Alkarylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen;
– die Substituenten R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Alkarylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen und
– der Substituent R⁷ für eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei diese Gruppen gegebenenfalls durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸)₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert sind, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt, steht.

Wenn die beiden Substituenten Y gemeinsam eine Bindung bilden, leitet sich der Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) von einem Rest von N-Methyl-(4R)-4-((E)-2-butenyl)-4-methyl-L-threonin ab, in dem die Hydroxylgruppe des Threonins entsprechend verestert ist, und das pharmakologisch wirksame Molekül, das bei der Spaltung des Prodrug im Körper freigesetzt wird, besteht aus einem cyclischen Undecapeptid, das in seiner Peptidkette mindestens einen N-Methyl-(4R)-4-((E)-2-butenyl)-4-methyl-L-threonin-Rest (MeBmt-Rest) enthält.
Ganz analog leitet sich der Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) dann, wenn die beiden Substituenten Y jeweils für ein Wasserstoffatom stehen, von einem Rest von N-Methyl-(4R)-4-butyl-4-methyl-L-threonin ab, in dem die Hydroxylgruppe des Threonins entsprechend verestert ist, und das pharmakologisch wirksame Molekül, das bei der Spaltung des Prodrug im Körper freigesetzt wird, besteht aus einem cyclischen Undecapeptid, das in seiner Peptidkette mindestens einen N-Methyl-(4R)-4-butyl-4-methyl-L-threonin-Rest (Dh-McBmt-Rest) enthält.
Vorzugsweise steht in der den Aminosäurerest definierenden allgemeinen Formel (I) mindestens einer der Substituenten R¹ und R³ für eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei jede dieser Gruppen gegebenenfalls durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸)₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert ist, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt. Diese Gruppen, die bekanntlich polar sind, erhöhen den dem Prodrug verliehenen hydrophilen Charakter stark.
Besonders bevorzugt sind die Aralkyl-, Alkaryl-, Heteroalky-, Heterocyclyl-, Alkylheterocyclyl-, Heterocyclylalkyl- oder Alkylgruppen durch mindestens eine der unter -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OPO(OH)₂ oder den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Besonders bevorzugt steht mindestens einer der Substituenten R¹ und R³ für eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die durch mindestens eine der unter -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OPO(OH)₂ oder den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert ist, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Wenn die Substituenten R¹ und R³ für eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die durch mindestens eine der unter -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OPO(OH)₂ oder den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert ist, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt, stehen, leiten sich die entsprechenden Aminosäurereste vorzugsweise ab von:

– Serin-, Homoserin-, Threonin-, Allothreonin-, N-Methylserin-, N-Methylthreonin- oder N-Methylhomoserinresten in (D)- oder (L)-Konfiguration, vorzugsweise (L)-Konfiguration, bei denen die Hydroxylgruppe so substituiert ist, daß die Seitenkette dieser Aminosäurereste polare und/oder solubilisierende Gruppen trägt; oder
– Lysin-, Ornithin-, Arginin-, N-delta-Methylarginin, N-alpha-Methylarginin oder N-Methyllysin in (D)- oder (L)-Konfiguration, vorzugsweise (L)-Konfiguration, bei denen die Amino- bzw. Iminogruppe so substituiert ist, daß die Seitenkette dieser Aminosäurereste polare und/oder solubilisierende Gruppen trägt.

Wenn die Substituenten R¹, R² und/oder R³ und R⁴, die die Paare (R¹, R²) und/oder (R³, R⁴) bilden, für Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen, können sie in jedem Paar eine Alkylenkette bilden, die mit dem Kohlenstoffatom und dem Stickstoffatom, an die sie gebunden ist, einen Ring bildet. Vorzugsweise bilden sie die Seitenkette eines Prolinrests.
Wenn die Substituenten R¹ und R³ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen, diese Gruppen nicht durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸ ₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert sind, so stehen sie vorzugsweise für Seitenketten von Aminosäureresten in (D)- oder (L)-Konfiguration, vorzugsweise (L)-Konfiguration, oder von Resten dieser Aminosäuren in geschützter und/oder aktivierter Form mit gegebenenfalls alkylierter Aminogruppe, die in der Regel im Handel erhältlich sind. Besonders bevorzugt sind diese Aminosäurereste unter den zwanzig gewöhnlich als natürliche Aminosäuren bezeichneten Aminosäuren ausgewählt.
Bevorzugt ist auch, daß in der allgemeinen Formel (I) die Substituenten R⁵ und R⁶ nicht gleichzeitig für ein Wasserstoffatom stehen können. Bevorzugt ist auch, daß mindestens einer der Substituenten R⁵ und R⁶ für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht und der Substituent R⁷ für eine Aralkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht.
Besonders bevorzugt stehen die Substituenten R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe.
Vorzugsweise besteht das Prodrug aus einem cyclischen Undecapeptid, das in seiner Peptidkette einen einzigen Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) enthält und somit mit einer linearen Sequenz von zehn Aminosäuren der folgenden allgemeinen Formel (II):
-T-U-V-W-McLeu-Ala-X-McLeu-Z-McVal- (II)
worin:

– T unter den Aminosäuren Ala, Abu, Nval, Val und Thr ausgewählt ist;
– U unter den Aminosäuren Sar, (D)MeSer, (D)MeAla und (D)MeSer(OCOR⁹) ausgewählt ist, wobei R⁹ für ein Wasserstoffatom, eine Alkarylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht;
– V für eine Aminosäure der allgemeinen Formel (N-R¹⁰)aa steht, wobei aa unter den Aminosäuren Val, Leu, Ile, Thr, Phe, Tyr und Thr ausgewählt ist und R¹⁰ für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht;
– W unter den Aminosäuren Val, Nval und Leu ausgewählt ist;
– X unter den Aminosäuren (D)Ala, (D)Ser, (D)Hiv, (D)Val und (D)Thr ausgewählt ist und
– Z unter den Aminosäuren Leu und McLeu ausgewählt ist;

Somit besteht dann, wenn in dem Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) die beiden Substituenten Y jeweils für ein Wasserstoffatom stehen, das pharmakologisch wirksame Molekül, das bei der Spaltung des Prodrug im Körper freigesetzt wird, aus einem cyclischen Undecapeptid der Cyclosporinfamilie, das in seiner Peptidkette mindestens einen N-Methyl-(4R)-4-butyl-4-methyl-L-threonin-Rest (Dh-McBmt-Rest) enthält.
Ganz analog besteht dann, wenn in dem Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) die beiden Substituenten Y gemeinsam eine Bindung bilden, das pharmakologisch wirksame Molekül, das bei der Spaltung des Prodrug im Körper freigesetzt wird, aus einem cyclischen Undecapeptid der Cyclosporinfamilie, das in seiner Peptidkette mindestens einen N-Methyl-(4R)-4-((E)-2-butenyl)-4-methyl-L-threonin-Rest (MeBmt-Rest) enthält.
Vorzugsweise entsprechen diese cyclischen Undecapeptide den Cyclosporinen, die laut Literaturangaben pharmakologische Eigenschaften besitzen und alle in ihrer Peptidkette entweder einen N-Methyl-(4R)-4-((E)-2-butenyl)-4-methyl-L-threonin-Rest (MeBmt-Rest) oder einen N-Methyl-(4R)-4-butyl-4-methyl-L-threonin-Rest (Dh-McBmt-Rest) enthalten.
Besonders bevorzugt ist die lineare Sequenz der zehn verbleibenden Rminosäuren, die mit dem Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) die cyclischen Undecapeptide bilden, unter den folgenden Sequenzen der Formeln (III) bis (XIV) ausgewählt:
-Abu-Sar-MeLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-McLeu-McLeu-MeVal- (III);
-Abu-(D)MeAla-EtVal-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-McLeu-MeLeu-McVal- (IV);
-Thr-Sar-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-McLeu-McLeu-MeVal- (V);
-Val-Sar-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-McLeu-McLeu-MeVal- (VI)
-NVal-Sar-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-McLeu-McLeu-MeVal- (VII);
-Val-(D)MeAla-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-McLeu-MeLeu-McVal- (VIII);
-Val-Sar-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)Val-McLeu-Leu-MeVal- (IX);
-Val-Sar-MeLeu-Val-McLeu-Ala-(D)Thr-McLeu-Leu-MeVal- (X);
-Abu-(D)MeSer(OAc)-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Ala-MeLeu-Leu-McVal- (XI);
-Abu-Sar-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)Ser-McLeu-McLeu-MeVal- (XII);
-Thr-Sar-McLeu-Leu-McLeu-Ala-(D)-Hiv-McLeu-Leu-MeVal- (XIII)
und
-Abu-Sar-McLeu-Val-McLeu-Ala-(D)-Val-McLeu-Leu-MeVal- (XIV).
Bei dem pharmakologisch wirksamen Molekül, das bei der Spaltung des Prodrug im Körper freigesetzt wird, handelt es sich dann um eines der folgenden Cyclosporine mit einem von Threonin abgeleiteten Rest mit einer Butylenkette (MeBmt) oder einer Butylkette (Dh-McBmt:
Cyclosporin A (CsA); (D)MeAla³EtVal⁴CsA (WO 00/01715); Cyclosporin C (CsC); Cyclosporin D (CsD); Cyclosporin G (CsG); (D)MeAla³CsD; (D) Val⁸Csl; (D) Thr⁸Csl; (D)MeSer(OAc)³CsT; (D)Ser⁸CsA (Progress in Medicinal Chemistry, Band 25, Hrsg. Ellis und West, Elsevier Science Publ., Biomedical Division, 1998, S. 1–33); Thr²Leu⁵ (D) Hiv⁸Leu¹⁰CsC (The Journal of Biological Chemistry, 1991, 266 (24), 15570); (D) Val⁸Leu¹⁰CsA bzw. die Cyclosporine A, C, D, G, I und T gemäß Progress in the Chemistry of Organic Natural Products, 1986, 50, 124, wobei die übrigen Cyclosporine in Anlehnung an das in Helvetica Chimica Acta, 1984, 67, 502, beschriebene Verfahren hergestellt werden.
Besonders bevorzugt haben die erfindungsgemäßen Prodrugs die folgenden Formeln (XV) bzw. (XVI):
Das erfindungsgemäße Prodrug ist nach dem Fachmann für Peptidchemie und insbesondere der Chemie der Cyclosporine gut bekannten Methoden der chemischen Synthese erhältlich.
Es hat sich herausgestellt, daß die erfindungsgemäßen Prodrugs durch geeignete Wahl der verschiedenen Substituenten, die den Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) definieren, bemerkenswerterweise einen gegenüber dem bei der Spaltung des Prodrugs erzeugten pharmakologisch wirksamen Molekül stark erhöhten hydrophilen Charakter aufweisen. So ist beispielsweise die Löslichkeit bestimmter erfindungsgemäßer Prodrugs, die nach der Spaltung Cyclosporin A erzeugen, mindestens 3000mal so hoch wie die Löslichkeit von Cyclosporin A.
Daher können die erfindungsgemäßen Prodrugs leicht in wäßrige galenische Formulierungen eingearbeitet werden.
Außerdem hat sich bemerkenswerterweise herausgestellt, daß die erfindungsgemäßen Prodrugs gegenüber den für diese Anwendungsart in wäßriger Lösung anzutreffenden pH-Bedingungen unempfindlich sind.
Darüber hinaus erfüllen die erfindungsgemäßen Prodrugs voll und ganz ihre Aufgabe, indem sie im Kontakt mit den in biologischen Flüssigkeiten vorliegenden Enzymen mit einer für eine therapeutische Anwendung vollauf geeigneten Halbwertszeit das pharmakologisch wirksame Molekül freisetzen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Prodrug gemäß obiger Beschreibung als Arzneimittel.
Ein derartiges Arzneimittel wird vorzugsweise zur Behandlung von pathologischen Zuständen oder physiologischen Zuständen, die vorher die Verwendung eines Cyclosporins erforderten, insbesondere allen pathologischen Zuständen, die die Verwendung von Cyclosporin A auf lokalem oder systemischem intravenösem Wege erfordern, verwendet.
Ein derartiges Arzneimittel ist insbesondere zur Verlängerung des Oberlebens von Organ-Allotransplantaten, wie Niere, Herz, Leber, Pankreas, Lunge, Dünndarm oder Knochenmark, vorgesehen. Es kann auch zur Inhibierung der Replikation des HIV-1-Virus vorgesehen sein.
Bei derartigen Anwendungen wird das erfindungsgemäße Prodrug bei systemischer intravenöser Verabreichung so dosiert, daß die Konzentration des bei der Spaltung erzeugten Cyclosporins, beispielsweise Cyclosporin A, den in der Regel empfohlenen therapeutischen Konzentrationen entspricht.
Besonders bevorzugt wird ein derartiges Arzneimittel auf dem Gebiet der Ophthalmologie verwendet und ist insbesondere zur Behandlung von pathologischen Zuständen des Auges und seines Hilfsapparats vorgesehen.
Zu diesen pathologischen Zuständen gehören u.a. Keratoconjunctivitis sicca, die auch als Syndrom des trockenen Auges bezeichnet wird, Sjögren-Syndrom, Keratoconjunctivitis allergica, insbesondere corticosteroidresistente Formen davon, Conjunctivitis mit Schleimabsonderung und Synechie, stromale Herpeskeratitis, immunitäre Limbuskeratitis, Thygeson-Keratitis, mit Hornhauttransplantaten verbundene pathologische Zustände und als Hilfsbehandlung bei der filtrierenden Chirurgie. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Arzneimittel zur Behandlung von Keratoconjunctivitis sicca verwendet.
Bei derartigen Anwendungen wird das erfindungsgemäße Prodrug bei lokaler Verabreichung so dosiert, daß die lakrimale Konzentration des bei der Spaltung des Prodrugs erzeugten Cyclosporins, beispielsweise Cyclosporin A, über 0,5 μ/l liegt.
Das erfindungsgemäße Arzneimittel kann topisch, insbesondere für die lokale Behandlung von Erkrankungen der Schleimhäute oder der Haut, oder parenteral, insbesondere intravenös, verabreicht werden. Möglich ist auch eine orale Verabreichung zwecks Verbesserung der Bioverfügbarkeit des Cyclosporins, beispielsweise des Cyclosporins A.
Bei parenteraler Verabreichung des erfindungsgemäßen Arzneimittels eignen sich als galenische Zubereitungen konzentrierte und sterile wäßrige Lösungen oder Pulver für Injektionspräparate.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Arzneimittel intravenös verabreicht. Als galenische Zubereitungen für eine derartige Verabreichung eignen sich wäßrige Lösungen zur Injektion oder Infusion, die dem Fachmann gut bekannt sind.
Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Arzneimittel lokal verabreicht. Als galenische Zubereitungen für eine derartige Verabreichung, insbesondere für eine ophthalmische Anwendung, eignen sich Augentropfen in Form von sterilen wäßrigen Lösungen, Augensalben, Augengele und Augeninserte.
Die vorliegende Erfindung sowie ihre vorteilhaften Eigenschaften werden in den Beispielen und anhand der Zeichnung näher erläutert, ohne sie einzuschränken. Es zeigen:
1 eine Kurve der Kinetik der in-vitro-Umwandlung eines erfindungsgemäßen Prodrug durch Hydrolyse mit Esterasen und eine Kurve der Kinetik des Erscheinens von Cyclosporin A;
2a die Cyclosporin-A-Gehalte im Blut nach i.v. Verabreichung von Cyclosporin A in öliger Form an Ratten;
2b und 2c die Cyclosporin-A-Gehalte im Blut nach i.v. Verabreichung von Cyclosporin A einer wäßrigen Lösung von zwei erfindungsgemäßen Prodrugs an Ratten und
3 den zeitlichen Verlauf der Konzentration von Cyclosporin A und eines erfindungsgemäßen Prodrug in Kaninchentränen.
In der in den Beispielen zur Beschreibung der erhaltenen Produkte verwendeten Nomenklatur wird der Cyclosporin-A-Rest mit der Abkürzung CsA bezeichnet, wobei der Rest des gegenüberliegenden Fragments an die einzige funktionalisierbare Gruppe dieses cyclischen Undecapaptids, nämlich die Hydroxylgruppe der Aminosäure in 1-Position, N-Methyl-(4R)-4-((E)-2-butenyl)-4- methyl-L-threonin (MeBmt), gebunden ist. Die chemischen Strukturformeln der von Cyclosporin A abgeleiteten Zwischenprodukte geben nur den Aminosäurerest in 1-Position mit der jeweiligen Seitenkette wieder.
Beispiel 1 Herstellung des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV)
1. Herstellung von McBmt (O-Sar-Lys (N_ε ⁺Me₃)-COOCH(CH₃)OCOCH₃))¹-CsA (XV)
1.1 Herstellung von α-Acetoxyethyl-para-nitrophenylcarbonat (2)
1.1.1 Herstellung von α-Chlorethyl-para-nitrophenylcarbonat (1)
Eine Lösung von 3 g (21,6 mmol, 1 Äq.) p-Nitrophenol und 1, 7 ml (21, 7 mmol, 1 Äq.) Pyridin in 108 ml Chloroform wird bei 0°C mit 2, 6 ml (23, 7 mmol, 1, 1 Äq.) Chlorameisensäure-α-chlorethylester versetzt. Die Reaktionsmischung wird 30 min bei 0°C und dann 16 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Dann wird die Reaktionsmischung mit Wasser, einer 0,5%igen NaOH-Lösung und dann wieder mit Wasser extrahiert. Die organische Phase wird über Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grob vakuum eingedampft, was ein gelbes Öl ergibt, das nach Kristallisation aus Hexan einen reinen weißen Feststoff (5,8 g) liefert.
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃); δ: 8,32 (d, 2H), 7,44 (d, 2H), 6,52 (q, 1H), 1,95 (s, 3H).
1.1.2 Herstellung von α-Acetoxyethyl-para-nitrophenylcarbonat (2)
Eine Lösung von 4 g (16,3 mmol, 1 Äq.) (1) in 100 ml Essigsäure wird mit 7,8 g (24,4 mmol, 1,5 Äq.) Quecksilberacetat versetzt. Die Reaktionsmischung wird 1 Tag bei Umgebungstemperatur gerührt und dann mit noch 1 g (3,13 mmol, 0,2 Äq.) Quecksilberacetat versetzt. Nach noch 1 Tag Rühren bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Die Essigsäure wird unter Hochvakuum abgezogen und der Rückstand in Ether aufgenommen. Die organische Phase wird mit Kochsalzlösung extrahiert und dann über Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum eingedampft, was ein gelbes Öl ergibt. Das Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was ein farbloses Öl (4,4 g) ergibt.
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃), δ: 8,31 (d, 2H), 7,43 (d, 2H), 6,87 (q, 1H), 2,16 (s, 3H), 1,64 (s, 3H).
1.2 Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonyllysin (N_ε(Fmoc)) (5)
1.2.1. Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonyllysinbenzylester (N_ε(Z)) (3)
500 mg (1,23 mmol, 1 Äq.) H-Lys(Z)OBn·HCl werden in 2,5 ml Dioxan suspendiert. Bei Umgebungstemperatur werden 231 μl (1,35 mmol, 1,1 Äq.) N,N-Diisopropylethylamin (DIPEA) und 396 mg (1,47 mmol, 1,2 Äq.) (2) zugegeben. Nach 1 Tag Rühren bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Der nach Abziehen des Dioxans unter Grobvakuum verbleibende Rückstand wird in 20 ml Essigsäureethylester aufgenommen. Die organische Phase wird dreimal mit 6%iger Citronensäurelösung (20 ml), gesättigter NaHCO₃-Lösung (20 ml) und gesättigter NaCl-Lösung (20 ml) extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was ein klares, durchsichtiges Öl (576 mg) ergibt.
ESI-MS: m/z: 501,34 [M + H⁺]; 518,28 (M + H₂O + H⁺].
1.2.2. Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonyllysin (4)
Eine Lösung von 509 mg (1,02 mmol) (3) in 10 ml Ethanol wird mit 50 mg Palladium auf Aktivkohle versetzt. Nach 3 h Rühren bei Umgebungstemperatur unter einem Wasserstoffstrom ist die Reaktion beendet. Die Reaktionsmischung wird über Celite filtriert, wonach das Filtrat unter Grobvakuum eingedampft wird, was das Rohprodukt in Form von bräunlichen Kristallen liefert, die direkt im nächsten Schritt verwendet werden (254 mg).
ES-MS m/z: 276,87 [M + H⁺].
1.2.3. Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonyllysin (N_ε(FmOC)) (5)
Eine Lösung von 1, 062 g (3, 84 mmol, 1 Äq.) (4) in 38 ml Dioxan wird mit 1, 11 ml DIPEA (6, 53 mmol, 1, 7 Äq.) und 1,555 g (4,61 mmol, 1,2 Äq.) Fmoc-O-Suc versetzt. Nach 1 h Rühren bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet, wonach das Dioxan unter Grobvakuum abgezogen und der Rückstand in 20 ml EtOAc aufgenommen wird. Die organische Phase wird einmal mit 6%iger Citronensäurelösung (20 ml) und gesättigter NaCl-Lösung (20 ml) gewaschen, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (1, 026 g) ergibt.
ES-MS m/z: 499,37 [M + H⁺], 516,29 [M + H₂O + H⁺].
1.3. Herstellung von MeBmt(O-Sar-Lys((N_ε + Me₃)-COOCH(CH₃)OCOCH₃ ))¹-CsA.I^–(XV) 1.3.1. Herstellung von MeBmt(O-COCH₂Br)¹-CsA (6)
4 g (3,33 mmol, 1 Äq.) trockenes CsA werden unter Argon in 66 ml (0,76 mol) Bromacetylbromid gelöst. Nach Zugabe von 2 g (16,64 mmol, 5 Äq.) Dimethylaminopyridin in kleinen Portionen wird die Reaktionsmischung 40 min bei Umgebungstemperatur gerührt. Danach ist die Reaktion beendet. Die Reaktionsmischung wird unter kräftigem Rühren vorsichtig in eine Mischung aus Hydrogencarbonat (77 g, 0,91 mol), Wasser (500 ml) und zerstoßenem Eis gegossen. Der pH-Wert der Lösung kann durch eventuelle Zugabe einiger zusätzlicher Portionen NaHCO₃ auf 7–8 gebracht werden. Die abgetrennte wäßrige Phase wird zweimal mit Dichlormethan extrahiert, wonach die vereinigten organischen Phasen dreimal mit gesättigter NaHCO₃-Lösung und gesättigter NaCl-Lösung extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit wurden. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (3,2 g) ergibt.
ESI-MS: m/z: 622,6 [M + 2H⁺], 673,9 [M + Na⁺ + H⁺].
1.3.2. Herstellung von McBmt(O-Sar-H)¹-CsA (7)
300 mg (0, 23 mmol, 1 Äq.) (6) werden in 2, 3 ml Ethanol gelöst. Bei Umgebungstemperatur werden 95 μl (0,68 mmol, 3 Äq.) Triethylamin (TEA) und 31 mg (0, 45 mmol, 2 Äq.) zusätzliches Methylammoniumchlorid zugegeben. Nach 3 Tagen Rühren bei Umgebungstemperatur, Einstellung des pH-Werts auf 12 durch Zugabe von TEA und Zugabe von 15 mg (0,23 mmol, 1 Äq.) Methylammoniumchlorid ist die Reaktion nach 1 Stunde beendet. Der nach Abziehen des Ethanols unter Grobvakuum verbleibende Rückstand wird in Essigsäureethylester aufgenommen. Die organische Phase wird mit Wasser und gesättigter NaCl-Lösung extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (200 mg) ergibt.
ESI-MS: m/z: 1273,7 [M + H⁺].
1.3.3. Herstellung von McBmt(O-Sar-Lys(N_ε(FMOC-COOCH(CH₃)OCOCH₃))¹-CsA (8)
79 mg (0, 06 mmol, 1 Äq.) (6) werden unter Argon in 0, 5 ml Dichlormethan (DCM) gelöst. Dann werden unter Argon nacheinander 31,6 μl (0,18 mmol, 3 Äq.) DIPEA, 35 mg (0,09 mmol, 1,5 Äq.) O-(7-Azabenzotriazol-l-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorophosphat (HATU) und eine Lösung von 40 mg (0, 08 mmol, 1, 3 Äq. (5) in 0, 8 ml DCM zugegeben. Nach 3 h Rühren bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Der nach Abziehen des DCM unter Grobvakuum verbleibende Rückstand wird einmal mit 6%iger Citronensäure (20 ml), gesättigter NaHCO₃-Lösung (20 ml) und gesättigter NaCl-Lösung (20 ml) gewaschen, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (59 mg) ergibt.
ES-MS m/z: 1754,36 [M + H⁺]; 877,86 [M + 2H⁺].
1.3.4. Herstellung von McBmt(O-Sar-Lys(Na-COOCH(CH₃ OCOCH₃))¹-CsA (9)
Eine Lösung von 150 mg (0,09 mmol, 1 Äq.) (8) in 900 μl Acetonitril wird mit 90 μl (0,86 mmol, 10 Äq.) Diethylamin versetzt. Nach 3 h bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Das nach Abziehen des Lösungsmittels unter Grobvakuum verbleibende Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (52 mg) ergibt.
ES-MS m/z: 1532,79 [M + H⁺]; 766,79 [M + 2H⁺].
1.3.4. Herstellung von MeBmt(O-Sar-Lys(N_ε + Me₃)-COOCH(CH₃)OCOCH₃))¹-CsA.I^– (XV)
49 mg (0,03 mmol, 1 Äq.) (9) werden in 640 μl wasserfreiem DCM gelöst und dann mit 30 μl (0,48 mmol, 15 Äq.) MeI gefolgt von 14 μl (0,08 mmol, 2,5 Äq.) DIPEA versetzt. Nach 1 Stunde Rühren bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Das nach Abziehen des DCM unter Grobvakuum verbleibende Rohprodukt wird mittels halbpräparativer HPLC gereinigt, was die reine Verbindung in Form eines Lyophilisats (30 mg) ergibt.
ES-MS m/z: 1574,37 [M + H⁺], 787,83 [M + 2H⁺].
Beispiel 2 Herstellung des cyclischen Undecapeptids der Formel (XVI)
1. Herstellung von McBmt(O-Sar-Ser(OPO(OH₂))-COOCH(CH₃)OCOCH₃)¹-CsA (XVI)
1.1. Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonylserin (11)
1.1.1. Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonylserinbenzylester (10)
1,4 g (6,04 mmol, 1 Äq.) H-Ser-OBn. HCl werden in 12 ml Dioxan suspendiert. Bei Umgebungstemperatur werden 1,14 ml (6, 64 mmol, 1, 1 Äq.) DIEA und 2, 1 g (7, 85 mmol, 1, 3 Äq.) gemäß Beispiel 1 erhaltenes (2) zugegeben. Nach Rühren über Nacht bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Der nach Abziehen des Dioxans unter Grobvakuum verbleibende Rückstand wird in Essigsäureethylester aufgenommen. Die organische Phase wird dreimal mit 6%iger Citronensäurelösung, gesättigter NaHCO₃-Lösung und gesättigter NaCl-Lösung extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (1,7 g) ergibt.
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ: 7,34–7,41 (m, 5H), 6,79–6,85 (m, 1H), 5,72–5,82 (m, 1H), 5,24 (s, 2H), 4,47 (m, 1H), 3,94–4,05 (m, 2H), 2,06 and 2,08 (s, 3H), 1,49 and 1,50 (d, 3H).
1.1.2. Herstellung von α-Acetoxyethoxycarbonylserin (11)
Eine Lösung von 400 mg (1,23 mmol) (10) in 13 ml Ethanol wird mit 40 mg Palladium auf Aktivkohle versetzt. Nach 4 h Rühren bei Umgebungstemperatur unter einem Wasserstoffstrom ist die Reaktion beendet. Die Reaktionsmischung wird über Celite filtriert, wonach das Filtrat eingedampft wird, was das Rohprodukt in Form eines durchscheinenden Niederschlags liefert, der direkt im nächsten Schritt verwendet wird (328 mg).
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ: 6,3–6,8 (m, 1H), 5,8–6,3 (m, 1H), 4,3–4,4 (m, 1H), 3,7–4,1 (m, 2H), 2,08 (s), 1,49 and 1,50 (d, 3H).
1.2. Herstellung von MeBmt(OSar-Ser(OPO(OH₂))-COOCH(CH₃)OCOCH₃)¹-CsA (XVI) 1.2.1. Herstellung von MeBmt(O-Sar-Ser(OPO(OH)₂)-COOCH(CH₃)OCOCH₃)¹-CsA (12)
170 mg (0,13 mmol) gemäß Beispiel 1 erhaltenes (7) werden unter Argon in 3 ml Dichlormethan gelöst. Dann werden nacheinander 92 μl (0,53 mmol, 4 Äq.) DIEA, 51 mg (0, 26 mmol, 2 Äq.) HATU und 60 mg (11) (0, 26 mmol, 2 Äq.) zugegeben. Nach 5 Stunden Rühren bei Umgebungstemperatur ist die Reaktion beendet. Der nach Abziehen des Dichlormethans unter Grobvakuum verbleibende Rückstand wird in Essigsäureethylester aufgenommen. Die organische Phase wird dreimal mit 6%iger Citronensäurelösung, gesättigter NaHCO₃-Lösung und gesättigter NaCl-Lösung extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (143 mg) ergibt.
ESI-MS: M/z: 1513,32 [M + Na⁺], 1508, 34 [M + H₂O + H⁺], 1491,36 [M + H⁺], 746,36 [M + 2H⁺]
1.2.2. Herstellung von McBmt(O-Sar-Ser(OPO(OAll)₂)-COOCH(CH₃)OCOCH₃)¹-CsA (13)
130 mg (0,09 mmol, 1 Äq.) (12) werden in 880 μl wasserfreiem CH₂Cl₂ gelöst. Dann werden 20 mg (0,27 mmol, 3 Äq.) 1H-Tetrazol gefolgt von 52 μl (0,17 mmol, 2 Äq.) (AllO)₂PN(iPr)₂ zugegeben. Nach 4 h Rühren bei Umgebungstemperatur wird die Reaktionsmischung auf –60°C abgekühlt, mit 44 mg (0,17 mmol, 2 Äq.) m-Chlorperbenzoesäure versetzt und noch 30 min bei –60°C, 15 min bei 0°C und 45 min bei Umgebungstemperatur gerührt. Nach Zugabe von 0,5 ml 10%ige Na₂S₂O₅-Lösung bei 0°C zur Zerstörung von überschüssigem Oxidationsmittel wird mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wird mit 10%iger Na₂S₂O₅-Lösung gewaschen, wonach das Dichlormethan unter Grobvakuum abgezogen wird. Der Rückstand wird in Methyl-tert.-butylether aufgenommen, wonach diese organische Phase mit 6%iger Citronensäurelösung, gesättigter NaCl-Lösung extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit wird. Das erhaltene Rohprodukt wird an Kieselgel chromatographiert, was eine weiße schaumartige Substanz (98 mg) ergibt.
ESI-MS: m/z: 1651,38 [M + H⁺], 826,35 [M + 2H⁺].
1.2.3. Herstellung von McBmt(O-Sar-Ser(OPO(OH)₂)-COOCH(CH₃)OCOCH₃)¹-CsA (XVI)
Eine Lösung von 184 mg (0,58 mmol, 3 Äq.) Bu₄N⁺F^–·H₂O in 2 ml CH₂Cl₂ wird bei Umgebungstemperatur unter Argon mit 206 μl (1, 55 mmol, 8 Äq.) Me₃SiN₃ und 1, 12 g (0, 97 mmol, 5 Äq.) (PPh₃)₄Pd⁰ versetzt. Nach zehn Minuten Rühren bei Umgebungstemperatur werden 320 mg (0,19 mmol, 1 Äq.) (13) zugegeben, wonach die Reaktionsmischung dreißig Minuten bei Umgebungstemperatur rühren gelassen wird. Danach ist die Reaktion beendet. Die Reaktionsmischung wird durch Zugabe von 6%iger Citronensäurelösung hydrolysiert und unter Grobvakuum von dem Dichlormethan befreit. Der Rückstand wird in Essigsäureethylester aufgenommen, wonach die organische Phase dreimal mit 6%iger Citronensäurelösung und gesättigter NaCl-Lösung extrahiert, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und unter Grobvakuum vom Lösungsmittel befreit wird. Nach Chromatographie des erhaltenen Rohprodukts an einer Sep-Pack^®-Kartusche und präparativer HPLC wird die Verbindung in Form eines Lyophilisats (342 mg) isoliert.
ESI-MS: m/z: 1593,32 [M + Na⁺], 1571,81 [M + H⁺].
Beispiel 3
Physikochemische Eigenschaften der cyclischen Undecapeptide der Formeln (XV) und (XVI)
1. Wasserlöslichkeit der cyclischen Undecapeptide der Formeln (XV) und (XVI)
Die Wasserlöslichkeiten werden durch visuelle Untersuchung bei Labor-Umgebungstemperatur durch direktes Lösen einer abgewogenen Menge des cyclischen Undeca peptids in 67-mM-Phosphatpuffer nach Sorensen bestimmt. Die Werte sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Tabelle 1
Zur Erläuterung sei erwähnt, daß die maximale Wasserlöslichkeit von Cyclosporin A bei einer Temperatur von 20°C und pH 7 mit 33 μg/ml angegeben wird, was einer Maximalkonzentration von 0,027 mM entspricht.
2. Chemische und enzymatische Stabilität der cyclischen Undecapeptide der Formeln (XV) und (XVI)
Eine erste Beurteilung der chemischen Stabilität des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV) über die Zeit wurde zum einen in isotonischer Lösung von Mannit und zum anderen in Phosphatpuffer (PBS) bei pH 7 und Temperaturen von 4, 20 und 37°C durchgeführt.
Die detektierten Prozentanteile von Cyclosporin A sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengestellt.
Tabelle 2
Wie man feststellen kann, ist das cyclische Peptid bei einer Temperatur von 4°C in Mannitlösung mindestens 90 Tage stabil.
Eine zweite Studie der chemischen und enzymatischen Stabilität wurde mit den beiden cyclischen Undecapepti den der Formel (XV) und (XVI) in Form einer Lösung in 50-mM-Hepes-Puffer mit pH 7,4 bei 37°C in An- und Abwesenheit von Esterasen durchgeführt. Während der Inkubation bei 37°C werden in geeigneten Zeitabständen 40-μl-Aliquots entnommen und mittels HPLC und ESI-MS analysiert.
In Abwesenheit von Enzym wird für die beiden cyclischen Undecapeptide eine chemische Stabilität von mehr als 3 Tagen festgestellt.
Die bei der Hydrolyse in Gegenwart von Esterasen erhaltenen Ergebnisse sind in 1 zusammengestellt. Die Kurve der Kinetik der Umwandlung des cyclischen Undecapeptids (XVI) ist durch Rauten wiedergegeben, während die Kurve der Kinetik des Erscheinens von Cyclosporin A durch Quadrate wiedergegeben ist. Wie dieser Figur zu entnehmen ist, wird das cyclische Undecapeptid (XVI) in Gegenwart von Esterasen schnell unter Freisetzung von Cyclosporin A abgebaut. Ähnliches wurde für das cyclische Undecapeptid (XV) festgestellt.
Die cyclischen Undecapeptide (XV) und (XVI) wurden bei 37°C in Rinderserum inkubiert. Die Halbwertszeiten der Umwandlung der cyclischen Undecapeptide in Cyclosporin A wurden ermittelt und belaufen sich auf 3,66 bzw. 3,50 Stunden.
Beispiel 4
Anwendung zur intravenösen Verabreichung in Form einer wäßrigen Lösung
Studie der Pharmakokinetik der cyclischen Undecapeptide der Formeln (XV) und (XVI)
Zur Bereitstellung eines zu galenischen Formulierungen von Cyclosporin A, das üblicherweise in Form einer nicht besonders stabilen, nicht einfach zu handhabenden und nachteilige Wirkungen verursachenden Mikroemulsion in polyoxyethyleniertem Rizinusöl verwendet wird, alternativen Werkzeugs wurden erfindungsgemäße Prodrugs in Form einfacher wäßriger Lösungen im Hinblick auf eine intravenöse Anwendung beurteilt.
Somit wurden die beiden cyclischen Undecapeptide (XV) und (XVI) in Phosphatpufferlösung in einer 10 mg/kg Cyclosporin A entsprechenden Dosis intravenös an Ratten verabreicht.
Als Referenz diente eine Probe einer Injektionslösung von Cyclosporin, die im Handel unter dem Warenzeichen Sandimmun erhältlich ist, nach entsprechender Verdünnung.
In regelmäßigen Zeitabständen werden Blutproben entnommen und dann zur quantitativen Bestimmung des Cyclosporins A analysiert.
Die Cyclosporin-A-Gehalte im Blut nach i.v. Verabreichung von Cyclosporin A sind in 2a zusammengestellt. Die Cyclosporin-A-Gehalte im Blut nach i.v. Verabreichung von Cyclosporin A einer wäßrigen Lösung der beiden Prodrugs (XV) und (XVI) sind in den 2b bzw. 2c zusammengestellt. Die durch Auswertung der Kurven der 2a, 2b und 2c erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengestellt.
Tabelle 3
In dieser Tabelle haben die Abkürzungen die folgende Bedeutung:

AUC:: Fläche unter der Kurve („Area under the curve");
CL:: Clearance;
MRT:: Mittlere Verweilzeit („Mean residence time");
Vss:: Verteilungsvolumen im Fließgleichgewicht („Volume of distribution at steady state);
T1/2₁:: Anfangshalbwertszeit und
T1/2₂:: Endhalbwertszeit.

Wie 2 und Tabelle 3 zu entnehmen ist, sind die pharmakokinetischen Parameter des Kontrollversuchs mit Cyclosporin A mit den in der Literatur angegebenen vergleichbar. Die Fläche unter der Kurve für das bei der Spaltung des cyclischen Undecapeptids (XV) erzeugte Cyclosporin A ist mit derjenigen für das Cyclosporin A im Kontrollversuch vergleichbar, wohingegen diejenige für das bei der Spaltung des cyclischen Undecapeptids (XVI) erzeugte Cyclosporin A gegenüber derjenigen für das Cyclosporin A im Kontrollversuch um 25% vermindert ist.
Die beiden cyclischen Undecapeptide (XV) und (XVI) zeigen jeweils ein ähnliches Cyclosporin-A-Blutfreisetzungsprofil. Diese Profile ähneln dem Cyclosporin-A-Profil in der auf polyoxyethyleniertem Rizinusöl basierenden galenischen Form.
Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Prodrugs für ein äquivalentes Cyclosporin-A-Freisetzungsprofil gegenüber bestehenden galenischen Formulierungen von Cyclosporin A die folgenden Vorteile aufweisen:

– leichte Verwendung durch einfaches Lösen in Wasser;
– keine Notwendigkeit zur Verwendung von Trägerstoffen, die sich als toxisch erweisen; und
– keine Notwendigkeit zur Verwendung von speziellen Materialien für die Handhabung.

Beispiel 5
Anwendung zur topischen Verabreichung an das Auge in Form einer wäßrigen Lösung
Studie der Pharmakokinetik des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV)
Zur Bereitstellung eines Werkzeugs zur topischen Verabreichung von Cyclosporin A an das Auge ohne Reizungen oder unangenehme Empfindungen oder Trübung des Sehvermögens wurden erfindungsgemäße Prodrugs in Form einfacher wäßriger Lösungen beurteilt.
1. Herstellung von Lösungen
Es wurden isotonische wäßrige Lösungen des cyclischen Undecapeptids (XV) mit 5% Mannit bei pH 7,0 hergestellt. Die Cyclosporin-A-Äquivalentkonzentration beträgt 1% (Gewicht/Volumen). Die Lösungen wurden über 0,22-μm-Nitrocellulosefilter sterilisiert. Es wurde eine Cylosporin-A-Referenzformulierung in Form einer 1%igen Lösung in Olivenöl hergestellt.
2. Bestimmung der Toleranz gegenüber dem cyclischen Undecapeptid der Formel (XV)
Die Augentoleranz wurde nach zwei Methoden bestimmt, nämlich dem modifizierten Draize-Test und mit einem konfokalen Laser-Scanning-Opthalmoskop.
2.1 Modifizierter Draize-Test (Test auf akute Toleranz)
Diese Beurteilung wurde an sechs männlichen Albino-Kaninchen vrogenommen. Für jedes Tier wurden in ein Auge 50 μl der Lösung gemäß obiger Beschreibung eingeträufelt, wobei das andere, unbehandelte Auge als Kontrolle diente.
Die klinische Beurteilung einer eventuellen Reizung erfolgte visuell durch Beurteilung von Augenausfluß, Bindehautchemosis und Bindehautrötung nach der in nachstehender Tabelle 4 angegebenen Klassifikation:
Tabelle 4
Die eventuelle Reizung wurde bei jedem Tier gemäß den obigen Regeln in bestimmten Zeitabständen über einen Zeitraum von 48 Stunden nach Einträufelung beobachtet, und aus der Gesamtsumme der bestimmten Indizes wurde ein Gesamtreizungsindex (I_irr) berechnet. Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle 4 unter Punkt 2.3 zusammengestellt.
2.2 Konfokale Laser-Scanning-Opthalmoskopie („Confocal laser scanning opthalmoscope, CLSO") (Test zur Beurteilung von subakuter Toxizität über einen Verabreichungszeitraum von 4 Tagen)
Dieser Test wurde mit der gleichen Tierart wie oben durchgeführt. Auf die Hornhaut des rechten Auges wurden vier Tage lang dreimal täglich und dann einmal am vierten Tag unmittelbar vor der Beobachtung 25 μl einer Lösung gemäß obiger Beschreibung geträufelt. Nach der letzten Aufträufelung wurden die Kaninchen durch Verabreichung von Ketaminhydrochlorid und Xylazin sediert. Zur selektiven Markierung der eventuell geschädigten Oberflächen wurden insgesamt 25 μl 0,5%ige Natriumfluoresceinlösung (Gew./Vol.) auf das Auge geträufelt. Dann wurde das Auge eine Minute mit 37°C warmer Kochsalzlösung gewaschen.
Schließlich wurde das Auge nach der Methode von Furrer et al., J. Ocular Pharmacol., 1997, 13, 559, durch ein konfokales Laser-Scanning-Ophthalmoskop beobachtet. Das Opthtalmoskop war an ein Bildverarbeitungssystem angeschlossen, um wieder ein dreidimensionales Bild aufbauen zu können und eine Beurteilung der geschädigten Bereiche zu ermöglichen.
Der Toleranzgrad wird als Funktion des Prozentanteils von Hornhautläsionen gemäß folgender Regel beurteilt:

– 0 bis 25%: gute Toleranz;
– 25 bis 40%: annehmbare Toleranz;
– 40 bis 60%: geringe Toleranz; und
– über 60%: unannehmbare Toleranz.

Es sei darauf hingewiesen, daß nach allgemein anerkannter Meinung ein Prozentanteil von Läsionen kleiner gleich 5% einem üblichen Zellmortalitätsgrad in einem gesunden, unbehandelten Körper entspricht.
Die erhaltenen Ergebniss sind nachstehend in Tabelle 5 unter Punkt 2.3 zusammengestellt.
2.3. Ergebnisse der Augentoleranz des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV)
Tabelle 5
Aus Tabelle 5 geht hervor, daß beim Draize-Test für das cyclische Undecapeptid der Formel (XV) ein Gesamtreizungsindex von 1,8 erhalten wurde und durch Verabreichung dieses Produkts 7% der Hornhaut beschädigt wurden. Diese beiden Ergebnisse zeigen eine sehr gute Toleranz gegenüber diesem cyclischen Undecapeptid, die gegenüber der bei Verabreichung von Cyclosporin A in Olivenöl erhaltenen Toleranz deutlich verbessert ist.
Aus offensichtlichen Gründen wurde die subjektive Verbesserung des Sehkomforts durch Verwendung einer wäßrigen Lösung anstelle einer öligen Lösung nicht am Tier beurteilt.
3. Stabilität des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV)
Proben der oben beschriebenen Lösungen wurden bei 4°C bzw. 20°C aufbewahrt. Über einen Zeitraum von 3 Monaten wurden regelmäßig HPLC-Analysen durchgeführt. Dabei stellte sich heraus, daß diese Proben unter diesen Bedingungen eine gute Stabilität besitzen.
4. Kinetik der ex-vivo-Umwandlung des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV)
Zur Durchführung dieses Umwandlungskinetiktests wurden 25 μl einer Probe der oben beschriebenen Lösung bei 37°C unter leichtem Rühren mit 8 μl frischer Kaninchentränenflüssigkeit versetzt. Nach 1, 2, 3 und 30 Minuten wurden 2-μl-Proben entnommen und dann mittels HPLC analysiert.
Die erhaltenen Ergebnisse zeigen, daß das cyclische Undecapeptid der Formel (XV) ab der ersten Minute des Kontakts mit der Kaninchentränenflüssigkeit seine Rolle als Prodrug erfüllt, indem es Cyclosporin A freisetzt. Nach 3 Minuten sind 3% des Prodrugs umgewandelt, nach 30 Minuten 4,7%.
5. Kinetik der in-vivo-Umwandlung des cyclischen Undecapeptids der Formel (XV)
Zur Durchführung dieses in-vivo-Umwandlungskinetiktests wurden 25 μl einer Probe der oben beschriebenen Lösung in das rechte Auge männlicher Albino-Kaninchen (4 kq) geträufelt. Nach 1, 2, 3, 4 und 20 Minuten werden Proben der Tränenflüssigkeit entnommen und dann mittels HPLC analysiert.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in 3 zusammengestellt. Wie ersichtlich ist, bestätigt dieser Test die bereits im in-vivo-Versuch erhaltenen Ergebnisse. Das cyclische Undecapeptid der Formel (XV) (Quadrate) erfüllt ab der ersten Minute des Kontakts mit der Kaninchentränenflüssigkeit seine Rolle als Prodrug, indem es Cyclosporin A (Kreise) freisetzt, wobei diese Freisetzung über die folgenden 20 Minuten andauert. Nach 1 Minute beträgt die Cyclosporin-A-Konzentration in der Tränenflüssigkeit 0,025 mg/ml.
6. Schlußfolgerungen
Aus diesen Ergebnissen geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Prodrugs für eine topische Verabreichung an das Auge die folgenden Vorteile bieten:

– leichte Herstellung einer galenischen Formulierung, wie Augentropfen, durch einfaches Lösen in einer wäßrigen Lösung, ohne auf ölige Hilfsstoffe zurückgreifen zu müssen;
– gute akute Toleranzwerte und sehr gute subakute Toleranzwerte, die größer als die mit einer galenischen Cyclosporinformulierung in öliger Form erhaltenen Toleranzwerte sind;
– gute Stabilität und
– für eine ophthalmische Anwendung geeignete Halbwertszeit.

Claims

Prodrug, bestehend aus einem cyclischen Undecapeptid, das in seiner Peptidkette mindestens einen Aminosäurerest der folgenden allgemeinen Formel (I) aufweist:
worin: – das Kohlenstoffatom C^a eines der Glieder des Undecapeptidrings darstellt; – die Substituenten Y jeweils für ein Wasserstoffatom stehen oder gemeinsam eine Bindung bilden; – die Substituenten R¹ und R³ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸)₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen, wobei jeder der Substituenten R⁸ unabhängig voneinander eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen bedeutet, stehen; – die Substituenten R² und R⁴ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Alkarylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen; – die Substituenten R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Alkarylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen stehen und – der Substituent R⁷ für eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei diese Gruppen gegebenenfalls durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸)₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert sind, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt, steht.
Prodrug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Aminosäurerest definierenden allgemeinen Formel (I) mindestens einer der Substituenten R¹ und R³ für eine Aralkylgruppe, eine Alkarylgruppe, eine Heteroalkylgruppe, eine Heterocyclylgruppe, eine Alkylheterocyclylgruppe, eine Heterocyclylalkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wobei jede dieser Gruppen gegebenenfalls durch mindestens eine der unter -COOH, -CONHR⁸, -NHC=NH(NH₂), -NHC=NR⁸(NH₂), -NH₂, -NHR⁸, -NR8₂, -N⁺R⁸ ₃, -OH, -OPO(OR⁸)₂, -OPO(OH)(OR⁸), -OPO(OH)₂, -OSO(OR⁸)₂, -OSO(OH)(OR⁸), -OSO(OH)₂ und den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert ist, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt, steht.
Prodrug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aralkyl-, Alkaryl-, Heteroalkyl-, Heterocyclyl-, Alkylheterocyclyl-, Heterocyclylalkyl- oder Alkylgruppen durch mindestens eine der unter -NR⁸ ₂, -N⁺R⁸3, -OPO(OH)₂ oder den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert sind, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt.
Prodrug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Substituenten R¹ und R³ für eine lineare Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die durch mindestens eine der unter -NR⁸2, -N+R⁸3, -OPO(OH)₂ oder den verschiedenen versalzten Formen dieser Gruppen ausgewählten Gruppen substituiert ist, wobei jeder der Substituenten R⁸ die oben angegebene Bedeutung besitzt, steht.
Prodrug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Aminosäurerest definierenden allgemeinen Formel (I) die Substituenten R⁵ und R⁶ nicht gleichzeitig für ein Wasserstoffatom stehen können.
Prodrug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der den Aminosäurerest definierenden allgemeinen Formel (I) mindestens einer der Substituenten R⁵ und R⁶ für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht und der Substituent R⁷ für eine Aralkylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht.
Prodrug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Substituenten R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe stehen.
Prodrug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Peptidkette einen einzigen Aminosäurerest der allgemeinen Formel (I) enthält, der mit einer linearen Sequenz von zehn Aminosäuren der folgenden allgemeinen Formel (II): -T-U-V-W-McLeu-Ala-X-McLeu-Z-McVal- (II) worin: – T unter den Aminosäuren Ala, Abu, Nval, Val und Thr ausgewählt ist; – U unter den Aminosäuren Sar, (D)MeSer, (D)MeAla und (D)MeSer (OCOR⁹) ausgewählt ist, wobei R⁹ für ein Wasserstoffatom, eine Alkarylgruppe oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht; – V für eine Aminosäure der allgemeinen Formel (N-R¹⁰)aa steht, wobei aa unter den Aminosäuren Val, Leu, Ile, Thr, Phe, Tyr und Thr ausgewählt ist und R¹⁰ für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen steht; – W unter den Aminosäuren Val, Nval und Leu ausgewählt ist; – X unter den Aminosäuren (D)Ala, (D)Ser, (D)Hiv, (D)Val und (D)Thr ausgewählt ist und – Z unter den Aminosäuren Leu und McLeu ausgewählt ist; einen Undecapeptidring bildet.
Prodrug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Sequenz von zehn Aminosäuren unter den folgenden Sequenzen der Formeln (III) bis (XV) ausgewählt ist: -Rbu-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal- (III); -Abu-(D)MeAla-EtVal-Val-MeLeu-Ala-(D)-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal- (IV); -Thr-Sar-MeLeu-Val-MeLeu--Ala-(D)-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal- (V); -Val-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal- (VI); -Nval-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal- (VII); -Val-(D)MeAla-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)-Ala-MeLeu-MeLeu-MeVal- (VIII); -Val-Sar-MeLeu-Val-MeLeu--Ala-(D)Val-MeLeu-Leu-MeVal- (IX); -Val-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)Thr-MeLeu-Leu-MeVal- (X); -Abu-(D)MeSer(OAc)-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)Ala-MeLeu-Leu-MeVal- (XI); -Abu-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)Ser-MeLeu-MeLeu-MeVal- (XII); -Thr-Sar-MeLeu-Leu-MeLeu-Ala-(D)-Hiv-MeLeu-Leu-MeVal- (XIII) und -Abu-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Ala-(D)-Val-MeLeu-Leu-MeVal- (XIV).
Prodrug nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den folgenden Formeln (XV) bzw. (XVI):
Prodrug nach Anspruch 1 als Arzneimittel.
Verwendung eines Prodrugs nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von pathologischen Zuständen der Schleimhäute.
Verwendung eines Prodrugs nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von pathologischen Zuständen des Auges.
Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die pathologischen Zustände unter Keratoconjunctivitis sicca, Sjögren-Syndrom, Keratoconjunctivitis allergica, insbesondere corticosteroidresistenten Formen davon, Conjunctivitis mit Schleimabsonderung und Synechie, stromaler Herpeskeratitis, immunitärer Limbuskeratitis, Thygeson-Keratitis, mit Hornhauttransplantaten verbundenen pathologischen Zuständen und als Hilfsbehandlung bei der filtrierenden Chirurgie ausgewählt sind.
Verwendung eines Prodrugs nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verlängerung des Überlebens von Organ-Allotransplantaten.
Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die transplantattragenden Organe unter Niere, Herz, Leber, Pankreas, Lunge, Dünndarm und Knochenmark ausgewählt sind.
Verwendung eines Prodrugs nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Inhibierung der Replikation des HIV-1-Virus.