DE60214414T2

DE60214414T2 - Peptidderivat, pharmazeutisch verträgliches salz davon, verfahren zu dessen herstellung und dessen verwendung

Info

Publication number: DE60214414T2
Application number: DE60214414T
Authority: DE
Inventors: Kenji Fukuoka-shi YAMAMOTO; Yoshimitsu Tokorozawa-shi SUDA; Tetsuji Kokubunji-shi ASAO
Original assignee: Taiho Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Kyushu University NUC
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: CN1274712C; ATE338057T1; EP1445262A1; US20040214780A1; EP1445262B1; JPWO2003042237A1; EP1445262A4; KR100603948B1; CN1622953A; KR20050044448A; EP1445262A8; DE60214414D1; AU2002343783B2; WO2003042237A1; JP4006598B2; US7067476B2; CA2465080A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Peptidderivat und pharmazeutisch verträgliche Salze davon, und ein Herstellungsverfahren und Verwendung davon.
Stand der Technik
Die meisten periodontalen Erkrankungen werden als eine Art Infektionskrankheit betrachtet, verursacht durch indigene Mikroben, die in der periodontalen Fläche liegen. Unter diesen indigenen Mikroben ist ein gram-negatives anaerobes Bakterium, genannt Porphyromonas gingivalis (hierin nachstehend als „P. gingivalis" abgekürzt), offenbart worden, welches das wichtigste pathogene Bakterium ist, das Periodontitis bei Erwachsenen und schnell progressive Periodontitis verursacht (J. Clin. Periodontol., 15, 85-93, 1988; ibid 316-323, 1988; J. Dent. Res., 63, 441-451, 1984). In den letzten Jahren ist bekannt geworden, daß Proteasen, erzeugt durch P. gingivalis, Parodontalgewebekomponenten, wie Collagen und Blutserumproteine zersetzen, die in das natürliche Abwehrsystem des Körpers involviert sind, und es ist offenbart worden, daß die Proteasen eng mit der Pathogenität von P. gingivalis verwandt sind (Greiner D., Mayrand D.: Biology of the Species Porphyromonas Gingivalis, herausgegeben von Shah H. N., Mayrrand D. und Genco R. J., S. 227-243, CRC Press, Boca Raton, Ann Arbor, London, Tokyo, 1993).
Mehrere Arten von proteolytischen Enzymen mit Trypsin-ähnlicher Proteaseaktivität und erzeugt durch P. gingivalis sind bekannt. Unter diesen sind Lys-Gingipain (hierin nachstehend manchmal als „KGP" abgekürzt) und Arg-Gingipain (hierin nachstehend manchmal als „RGP" abgekürzt) die hauptsächlichen proteolytischen Enzyme. Diese Enzyme haben bekanntermaßen wirksame digestive Aktivitäten in bezug auf die Zersetzung von Kininogen und Fibrinogen mit hohem Molekulargewicht und sollen in die bakteriellen Anlagerung, den Ausbruch der periodontalen Erkrankung und periodontale Gewebezerstörung involviert sein (J. Biol. Chem., 269, 406-411, 1994).
Konventionell werden Arzneimittel zum Inhibieren des Wachstums von Bakterien verwendet, um periodontale Erkrankung zu verhindern und zu behandeln. Beispiele von solchen Arzneimitteln umfassen Antibiotika, wie Tetracyclin und Minocyclin; natürliche Produkte, wie Chamomil-Tinktur und Rhatany-Tinktur; Cyclohexadin, Tranexaminsäure und dergleichen. Jedoch weisen diese Arzneimittel Sicherheitsprobleme oder andere verschiedene Probleme, wie unangenehmen Geruch auf. Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 1993-97708 offenbart periodontale Therapeutika, umfassend einen ATPase-Inhibitor, einen Cysteinproteaseinhibitor oder dergleichen als Wirkstoff. Die japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen Nr. 1999-139947 und 2000-191487 offenbaren eine Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle, umfassend einen Matrixmetalloproteaseinhibitor als Wirkstoff. Jedoch sind die Antiparodontosewirkungen des Therapeutikums und die Zusammensetzung nicht zufriedenstellend. Seit kurzem bekannte Inhibitoren zum selektiven Inhibieren von RGP sind Malabaricon C, beschrieben in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 1999-335274, und ein Argininderivat, beschrieben in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 1999-228526. Ein Lysinderivat, beschrieben in Tissue Culture Engineering, 27 (9), 343-347, 2001, ist als ein Inhibitor bekannt, der zum selektiven Inhibieren von KGP fähig ist. Es ist gezeigt worden, daß Histatin 5 die Aktivität von ARG-Gingipain und LYS-Gingipain inhibiert (Interfection and Immunity, 69 (3), S. 1402-1408, 2001)
Jedoch beschreiben diese Veröffentlichungen keine Verbindung, die zum Inhibieren beider Enzyme, KGP und RGP, fähig ist.
Offenbarung der Erfindung
Ein Gegenstand der Erfindung ist, eine neue Verbindung bereitzustellen, die wirksame Inhibitoraktivität gegen beide Enzyme, KGP und RGP, aufweist, wodurch sie als ein Parodontalschutzmittel oder Therapeutikum nützlich ist, und ein Herstellungsverfahren davon bereitzustellen.
Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist, einen neuen Inhibitor, der sowohl KGP als auch RGP inhibieren kann, ein pharmazeutisches Präparat für periodontale Erkrankung und eine Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle bereitzustellen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist, ein neues Verfahren zur Vorbeugung oder Behandlung periodontaler Erkrankung bereitzustellen.
Andere Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offensichtlich.
Um ein wirksames Schutzmittel und Therapeutikum für die periodontale Erkrankung herzustellen, führten die betreffenden Erfinder intensive Forschungen durch, mit der Konzentration auf folgende Punkte: P. gingivalis spielt eine signifikante Rolle bei dem Ausbruch und dem Verlauf der periodontalen Erkrankung; und die proteolytischen Enzyme KGP und RGP tragen beide zu periodontalen Erkrankungen bei, die durch P. gingivalis verursacht werden. Infolgedessen fanden die Erfinder ein neues Peptidderivat, welches die enzymatischen Aktivitäten von beiden Proteasen, KGP und RGP, wirksam inhibieren kann. Die Erfinder führten weitere Forschung durch, basierend auf dem obigen Ergebnis und erreichten die vorliegende Erfindung.
Die vorliegende Erfindung stellt die folgenden neuen Peptidderivate mit Inhibitoraktivität gegen sowohl KGP und RGP, pharmazeutisch verträgliche Salze davon und Herstellungsverfahren und Verwendungen davon bereit.

1. Ein Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon
worin X -CH(OH)- oder -CO-ist; R¹ Wasserstoff oder eine Aminschutzgruppe ist; R² Hydroxyl oder Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, wobei dessen Amingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, Niederalkyl oder Aralkyl sind.
2. Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon nach Punkt 1, wobei X -CO- ist.
3. Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon nach Punkt 2, wobei X -CO- ist; R¹ Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyloxycarbonyl ist; R² Hydroxyl oder Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Nitrogruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder Aralkyl sind.
4. Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon nach Punkt 3, wobei X -CO- ist; R¹ Benzyloxycarbonyl ist, R² Hydroxyl oder t-Butoxy ist, R³ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Nitrogruppe geschützt ist, R⁵ Wasserstoff ist und R⁶ Phenethyl ist.
5. Verfahren zum Herstellen eines Peptidderivates der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon
wobei X -CH(OH)- oder -CO- ist, R¹ Wasserstoff oder eine Aminschutzgruppe ist, R² Hydroxyl oder Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, wobei dessen Amingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, Niederalkyl oder Aralkyl sind, wobei das Verfahren den folgenden Schritt (i) umfaßt: (i) das Kondensieren einer Verbindung der Formel (II)
wobei R¹ und R³ wie vorstehend definiert sind und R^2a Niederalkoxy ist, mit einer Verbindung der Formel (III)
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind, um ein Peptidderivat der Formel (I-a) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herzustellen
wobei R¹, R^2a, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
6. Verfahren zum Herstellen eines Peptidderivates der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, welches den folgenden Schritt (ii) umfaßt: (ii) das Oxidieren einer Verbindung der Formel (I-a), um ein Peptidderivat der Formel (I-b) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herzustellen
wobei R¹, R^2a, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
7. Verfahren zum Herstellen eines Peptidderivates der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, welches den folgenden Schritt (iii) umfaßt: (iii) das Behandeln einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) mit einer Säure, um ein Peptidderivat der Formel (I-c) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herzustellen
wobei X, R¹, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
8. Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitor, umfassend als einen aktiven Inhaltsstoff (Wirkstoff) mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptidderivat der Formel (I) nach Punkt 1 und einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon.
9. Pharmazeutische Zusammensetzung für periodontale Erkrankung, umfassend als einen aktiven Inhaltsstoff mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptidderivat der Formel (I) nach Punkt 1 und einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon.
10. Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle, umfassend einen pharmazeutisch verträglichen Träger und mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptidderivat der Formel (I) nach Punkt 1 und einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon.

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich ebenso auf:

1. Ein Verfahren zum Verhindern periodontaler Erkrankung, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge des Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitors nach Punkt 8 an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen.
2. Ein Verfahren zum Verhindern periodontaler Erkrankung, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge der pharmazeutischen Zusammensetzung für die periodontale Erkrankung nach Punkt 9 an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen.
3. Ein Verfahren zum Verhindern periodontaler Erkrankung, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge der Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle nach Punkt 10 an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen.
4. Ein Verfahren zum Behandeln periodontaler Erkrankung, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge des Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitors nach Punkt 8 an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen mit periodontaler Erkrankung.
5. Ein Verfahren zum Behandeln periodontaler Erkrankung, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge der pharmazeutischen Zusammensetzung für periodontale Erkrankung nach Punkt 9 an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen mit periodontaler Erkrankung.
6. Ein Verfahren zum Behandeln periodontaler Erkrankung, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge der Zusammensetzung zur Verwendung in der

Mundhöhle nach Punkt 10 an ein Säugetier, einschließlich einen Menschen mit periodontaler Erkrankung.
Schließlich stellt die vorliegend Erfindung bereit:

1. Die Verwendung des Peptidderivates von Punkt 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung des Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitors nach Punkt 8.
2. Die Verwendung des Peptidderivates von Punkt 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung der pharmazeutischen Zusammensetzung für periodontale Erkrankung nach Punkt 9.
3. Die Verwendung des Peptidderivates von Punkt 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung der Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle nach Punkt 10.

In Formel (I) ist die Aminschutzgruppe, dargestellt durch R¹, nicht speziell eingeschränkt, so lange wie sie die lebenden Organismen und synthetischen Reaktionen nicht negativ beeinflußt. Üblicherweise verwendete Aminschutzgruppen, wie die, die in T.W. Greene, „Protective groups in Organic Synthesis", A Wiley-Interscience Publication, John-Wiley & Sons, New York, 1981, S. 218-287 beschrieben sind, sind geeignet. Spezielle Beispiele umfassen gegebenenfalls substituiertes Aralkyloxycarbonyl, gegebenenfalls substituiertes Niederalkyloxycarbonyl, substituiertes Sulfonyl, Acetyl, Benzyl, 1-Adamantyloxycarbonyl, Cyclopentyloxycarbonyl und dergleichen.
Beispiele von gegebenenfalls substituierten Aralkyloxycarbonylgruppen umfassen Benzyloxycarbonyl (Cbz); Benzyloxycarbonyl, substituiert mit 1 bis 3 C_1-4-Niederalkoxygruppen, wie p-Methoxybenzyloxycarbonyl und p-Ethoxybenzyloxycarbonyl; Benzyloxycarbonyl, substituiert mit einer Nitrogruppe, wie p-Nitrobenzyloxycarbonyl; Benzyloxycarbonyl, substituiert mit 1 bis 3 Halogenatomen, wie p-Brombenzyloxycarbonyl und 2,4-Dichlorbenzyloxycarbonyl; Diphenylmethoxycarbonyl und dergleichen.
Beispiele von gegebenenfalls substituierten Niederalkyloxycarbonylgruppen umfassen gerad- oder verzweigtkettiges C_2-7-Niederalkyloxycarbonyl, gegebenenfalls substituiert mit 1 bis 3 Halogenatomen, wie Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, t-Butoxycarbonyl (Boc), 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl und 2,2,2-Trichlorethyloxycarbonyl.
Beispiele der substituierten Sulfonylgruppen umfassen Sulfonyl mit einem Substituenten, wie eine gerad- oder verzweigtkettige C_1-6-Niederalkylgruppe oder eine Phenylgruppe, gegebenenfalls subsituiert mit 1 bis 3 gerad- oder verzweigtkettigen C_1-6-Niederalkylgruppen, wie Benzolsulfonyl, p-Toluolsulfonyl und Methansulfonyl.
Bevorzugt ist die Aminschutzgruppe, dargestellt durch R¹, eine gegebenenfalls substituierte Aralkyloxycarbonylgruppe oder eine gegebenenfalls substituierte Niederalkyloxycarbonylgruppe. Besonders bevorzugt ist gegebenenfalls Niederalkoxy-, Nitro- oder Halogen-substituiertes Benzyloxycarbonyl, oder gegebenenfalls Halogensubstituiertes gerad- oder verzweigtkettiges C_2-7-Niederalkyloxycarbonyl. Besonders bevorzugt ist Benzyloxycarbonyl oder 2,2,2-Trichlorethyloxycarbonyl.
Beispiele von Niederalkoxygruppen, dargestellt durch R², umfassen gerad- oder verzweigtkettige C_1-6-Niederalkoxygruppen, wie Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, Isobutoxy und t-Butoxy. Bevorzugt ist t-Butoxy.
Die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin, dargestellt durch R³ oder R⁴, bedeutet die Seitenkette oder den Rest, der an das α-Kohlenstoffatom von Lysin gebunden ist, d. h., 4-Aminobutyl. Die Amingruppe der Seitenkette (R-Gruppe) kann mit einer Schutzgruppe geschützt sein. Beispiele von nützlichen Aminschutzgruppen sind die obengenannten Aminschutzgruppen. Bevorzugt ist die Aminschutzgruppe eine gerad- oder verzweigtkettige C_2-7-Niederalkyloxycarbonylgruppe, gegebenenfalls substituiert mit 1 bis 3 Halogenatomen. Besonders bevorzugt sind unsubstituierte gerad- oder verzweigtkettige C_2-7-Niederalkyloxycarbonylgruppen. Besonders bevorzugt ist t-Butoxycarbonyl.
Die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin bedeutet die Seitenkette oder den Rest, der an das α-Kohlenstoffatom von Arginin gebunden ist, d. h., 3-Guanidinpropyl. Die Guanidingruppe der Seitenkette (R-Gruppe) kann mit einer Schutzgruppe geschützt sein. Die Schutzgruppe ist nicht besonders eingeschränkt, so lange wie sie den lebenden Organismus und die synthetischen Reaktionen nicht negativ beeinflußt. Üblicherweise verwendete Guanidinschutzgruppen, wie die, die in T. W. Greene, „Protective groups in Organic Synthesis", A Wiley-Interscience Publication, John-Wiley & Sons, New York, 1981, S. 218-287 beschrieben sind, sind zur Verwendung geeignet. Spezielle Beispiele umfassen Nitro; Sulfonyl, substituiert mit einem Substituenten wie Phenyl, gegebenenfalls substituiert mit 1 bis 3 gerad- oder verzweigtkettigen C_1-6-Niederalkylgruppen, oder Chroman, gegebenenfalls substituiert mit 1 bis 6 gerad- oder verzweigtkettigen C_1-6-Niederalkylgruppen, wie p-Toluolsulfonyl und 2,2,5,7,8-Pentamethylchroman-6-sulfonyl; und Oxycarbonylgruppen, substituiert mit einem Substituenten, wie Aralkyl oder Adamantyl, wie Benzyloxycarbonyl, Phenethyloxycarbonyl und 1-Adamantyloxycarbonyl. Bevorzugt ist Nitro.
Beispiele von Niederalkylgruppen, dargestellt durch R⁵ und R⁶, sind gerad- oder verzweigtkettige C_1-6-Niederalkylgruppen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, s-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl, Isopentyl, 1-Ethylpropyl, n-Hexyl, Isohexyl, 1-Ethylbutyl und dergleichen. Bevorzugt sind Methyl und Ethyl.
Beispiele von Aralkylgruppen umfassen Phenyl-C₁-C₆-alkyl, besonders Benzyl und Phenethyl.
Von den Verbindungen der Formel (I) sind die bevorzugt, wobei X -CO- ist. Besonders bevorzugt sind die, wobei X -CO- ist, R¹ Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyloxycarbonyl ist, R² Hydroxyl oder gerad- oder verzweigtkettiges C_1-6-Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Nitrogruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff oder Aralkyl sind. Besonders bevorzugte Verbindungen sind die, wobei X -CO- ist, R¹ Benzyloxycarbonyl ist, R² Hydroxyl oder t-Butoxy ist, R³ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, R⁴ die Sei tenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Nitrogruppe geschützt sein kann, R⁵ Wasserstoff ist und R⁶ Phenethyl ist.
Die pharmazeutisch verträglichen Salze der Verbindungen der Erfindung sind nicht besonders eingeschränkt. Beispiele davon umfassen Säureadditionssalze, die durch Umsetzen der Verbindungen der Erfindung mit pharmazeutisch verträglichen Säuren gebildet wurden. Spezielle Beispiele umfassen anorganische Säuresalze, wie Hydrochloride und Sulfate; und organische Säuresalze, wie Formiate, Trifluoracetate, Acetate, Tartrate, Maleate, Fumarate, Succinate und Methansulfonate. Die Verbindungen der Erfindung oder pharmazeutisch verträglichen Salze davon können in Form von Solvaten vorliegen, wie Hydrate.
Die Aminosäuren, die die Verbindung der Erfindung bilden, können L- oder D-Aminosäuren sein. Bevorzugt sind L-Aminosäuren.
Die Verbindungen der Erfindung können als Enantiomere oder Diastereomere in Abhängigkeit der asymmetrischen Kohlenstoffe in der molekularen Struktur existieren. All diese Enantiomere und Diastereomere sind im Umfang der Erfindung einbezogen. Diese Verbindungen können als isomere Gemische verwendet werden oder können gegebenenfalls durch konventionelle Techniken getrennt werden.
Die Verbindungen der Formel (I) können gemäß den folgenden Reaktionsschemen hergestellt werden. [Reaktionsschema 1]
wobei R¹, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind und R^2a Niederalkoxy ist.
Beispiele von Niederalkoxygruppen, dargestellt durch R^2a, umfassen gerad- oder verzweigtkettige C_1-6-Niederalkoxygruppen, bevorzugt Methoxy; Ethoxy und t-Butoxy.
Schritt (i): Die Verbindung der Formel (I-a) der Erfindung kann durch Kondensieren einer Verbindung der Formel (II) mit einer bekannten Verbindung der Formel (III), hergestellt gemäß dem Verfahren, das in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 1999-228526 beschrieben ist, in einem geeigneten Lösungsmittel synthetisiert werden.
Die Kondensationsreaktion kann durch konventionelle Verfahren durchgeführt werden. Nützliche Verfahren umfassen beispielsweise Verfahren unter Verwendung eines Kondensationsmittels, wie N,N-Dicyclohexylcarbodiimid, 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid oder dergleichen; Verfahren unter Verwendung von Additiven (beispielsweise 1-Hydroxybenzotriazol, N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboxyimid usw.) zusätzlich zu dem Kondensationsmittel; Mischsäureanhydridverfahren unter Verwendung von Isobutylchlorformiat usw.; Azidverfahren; Aktivesterverfahren und dergleichen.
Jedes Lösungsmittel kann in der Kondensationsreaktion verwendet werden, so lange wie es zu der Reaktion inert ist. Nützliche Lösungsmittel umfassen beispielsweise N,N-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, Dioxan, Ethylacetat, N-Methylpyrrolidon und dergleichen. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehr verwendet werden. Die Menge der Verbindung der Formel (III) beträgt etwa 0,5 bis etwa 10 mol, und bevorzugt etwa 1 bis etwa 5 mol, pro Mol der Verbindung der Formel (II). Die Menge des Kondensationsmittels beträgt etwa 0,5 bis etwa 10 mol, bevorzugt etwa 1 bis etwa 5 mol, pro Mol der Verbindung der Formel (II). Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,3 bis etwa 100 Stunden und bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 20 Stunden. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa –20 bis etwa 100 °C und bevorzugt etwa 0 bis etwa 40 °C. Die Verbindung, die in diesem Schritt erhalten wird, kann in dem folgenden Reaktionsschritt mit oder ohne Isolierung verwendet werden. [Reaktionsschema 2]
worin R¹, R^2a, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
Schritt (ii): Die Verbindung der Formel (I-b) der Erfindung kann durch Oxidieren der Verbindung der Formel (I-a), die in Reaktionsschema 1 erhalten wurde, in einem geeigneten Lösungsmittel synthetisiert werden.
Die Oxidationsreaktion kann durch konventionelle Verfahren durchgeführt werden. Nützliche Verfahren umfassen beispielsweise Dess-Martin-Oxidation unter Verwendung von Dess-Martin-Reagenzien; verbesserte Moffat-Oxidation unter Verwendung von Dimethylsulfoxid/1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid/Dichloressigsäure; und Oxidation unter Verwendung von N-tert-Butylphenylsulfinimidoylchlorid.
Jedes Lösungsmittel kann in der Oxidationsreaktion verwendet werden, so fange wie es zu der Reaktion inert ist. Nützliche Lösungsmittel umfassen beispielsweise N,N-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, Dioxan, Ethylacetat, Acetonitril, N-Methylpyrrolidon und dergleichen. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehr verwendet werden. Die Menge an Oxdationsmittel beträgt etwa 0,3 bis etwa 100 mol, bevorzugt etwa 1 bis etwa 10 mol, pro Mol der Verbindung der Formel (I-a). Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,1 bis etwa 100 Stunden, bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 50 Stunden. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa –78 bis etwa 100 °C und bevorzugt etwa 0 bis etwa 40 °C. Die Verbindung, die in diesem Schritt erhalten wird, kann in dem folgenden Reaktionsschritt mit oder ohne Isolation verwendet werden. [Reaktionsschema 3]
worin X, R¹, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
Schritt (iii): Die Verbindung der Formel (I-c) der Erfindung kann durch Behandeln einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b), die in Reaktionsschema 1 oder 2 erhalten wurde, mit einer Säure in einem geeigneten Lösungsmittel oder in Abwesenheit von Lösungsmitteln erhalten werden.
Jedes Lösungsmittel kann in der Reaktion verwendet werden, so lange wie es zu der Reaktion inert ist. Nützliche Lösungsmittel umfassen beispielsweise Chloroform, Methylenchlorid, Dioxan, Tetrahydrofuran und Ethylacetat. Nützliche Säuren umfassen beispielsweise Mineralsäuren, wie Salzsäure und Schwefelsäure; und organische Säuren, wie Trifluoressigsäure und p-Toluolsulfonsäure. Die Menge an Säure, die in der Reaktion verwendet wird, beträgt etwa 1 bis etwa 1.000 mol und bevorzugt etwa 1 bis etwa 100 mol pro Mol der Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b). Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,5 bis etwa 50 Stunden. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa 0 bis etwa 100 °C und bevorzugt etwa 0 bis etwa 30 °C.
Die Verbindung der Formel (II) kann beispielsweise gemäß dem folgenden Reaktionsschema 4 hergestellt werden: [Reaktionsschema 4]
worin R¹, R^2a und R³ wie vorstehend definiert sind und R⁷ Niederalkoxy ist.
Beispiele von Niederalkoxygruppen, dargestellt durch R⁷, umfassen die obengenannten gerad- oder verzweigtkettigen C_1-6-Niederalkoxygruppen. Bevorzugt sind Methoxy, Ethoxy und t-Butoxy.
Schritt (iv): Die Verbindung der Formel (VI) der Erfindung kann durch Kondensieren einer Verbindung der Formel (IV) mit einer bekannten Verbindung der Formel (V) in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt werden.
Die Kondensationsreaktion kann durch konventionelle Verfahren durchgeführt werden. Nützliche Verfahren umfassen beispielsweise Verfahren unter Verwendung eines Kondensationsmittels, wie N,N-Dicyclohexylcarbodiimid, 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid oder dergleichen; Verfahren unter Verwendung von Additiven (beispielsweise 1-Hydroxybenzotriazol, N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboxyimid usw.) zusätzlich zu dem Kondensationsmittel; Mischsäureanhydridverfahren unter Verwendung von Isobutylchlorformiat usw.; Azidverfahren und Aktivesterverfahren.
Jedes Lösungsmittel kann in der Kondensationsreaktion verwendet werden, so lange wie es zu der Reaktion inert ist. Nützliche Lösungsmittel umfassen beispielsweise N,N-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid, Dioxan, Ethylacetat, N-Methylpyrrolidon und dergleichen. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehr verwendet werden. Die Menge der Verbindung der Formel (V) beträgt etwa 0,5 bis etwa 10 mol, bevorzugt etwa 1 bis etwa 5 mol, pro Mol der Verbindung der Formel (IV). Die Menge des Kondensationsmittels beträgt etwa 0,5 bis etwa 10 mol, bevorzugt etwa 1 bis etwa 5 mol, pro Mol der Verbindung der Formel (IV). Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,3 bis etwa 100 Stunden und bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 20 Stunden. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa –10 bis etwa 100 °C und bevorzugt etwa 0 bis etwa 40 °C. Die Verbindung, die in diesem Schritt erhalten wurde, kann in dem folgenden Reaktionsschritt (v) mit oder ohne Isolierung verwendet werden.
Die Verbindung der Formel (IV) kann durch Unterziehen einer bekannten Verbindung, beschrieben in der WIPO Veröffentlichung Nr. WO 98/50420, japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 1999-228526, usw. einer konventionellen Amingruppenentschützungsreaktion erhalten werden. Nützliche Entschützungsreaktionen umfassen beispielsweise katalytische Hydrierung, Verfahren unter Verwendung von Trimethylsilyliodid oder Triethylsilan und dergleichen. Katalysatoren, die in katalytischen Reduktionsverfahren nützlich sind, umfassen beispielsweise Palladium-Kohlenstoff, Palladiumchlorid und dergleichen. Da die Entschützungsbedingungen in Abhängigkeit des Typs der Schutzgruppe der Präkursorverbindung variieren, kann die Verbindung der Formel (IV) in freiem Zustand oder als ein Salz erhalten werden. Die Salze sind nicht besonders eingeschränkt, so lange wie sie nicht an der Kondensationsreaktion beteiligt sind. Spezielle Beispiele davon umfassen Mineralsäuresalze, wie Hydrochloride und Sulfate; und organische Säuresalze, wie p-Toluolsulfonate und Methansulfonate.
Schritt (v): Die Verbindung der Formel (II) kann durch Hydrolyse der Verbindung (VI), die in dem obigen Schritt (iv) erhalten wurde, mit einer Base in einem geeigneten Lösungsmittel erhalten werden. Jedes Lösungsmittel kann in der Reaktion verwendet werden, so lange wie es zu der Reaktion inert ist. Beispielsweise können Wasser, Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol, Tetrahydrofuran und dergleichen einzeln oder in Kombination aus zwei oder mehr verwendet werden. Beispiele von nützlichen Basen umfassen Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid und dergleichen. Die Menge der Base beträgt etwa 1 bis etwa 10 mol und bevorzugt etwa 1 bis etwa 2 mol pro Mol der Verbindung der Formel (VI). Die Reaktionszeit beträgt etwa 0,3 bis etwa 100 Stunden und bevorzugt etwa 0,5 bis etwa 20 Stunden. Die Reaktionstemperatur beträgt etwa 0 bis etwa 100 °C und bevorzugt etwa 0 bis etwa 40 °C. Die Verbindung, die in diesem Schritt erhalten wurde, kann in Reaktionsschema 1 mit oder ohne Isolierung verwendet werden.
Die Verbindungen der Erfindung, die durch die obigen Verfahren erhalten wurden, und die anderen obengenannten Verbindungen können durch die Trennungs- und Reinigungstechniken, die typischerweise in dem Gebiet der chemischen Synthese verwendet werden, wie Umkristallisierung, Destillation und verschiedene Säulenchromatographietechniken, erhalten werden.
Das Peptidderivat der Formel (I) der Erfindung und pharmazeutisch verträgliche Salze davon inhibieren KGP und RGP, proteolytische Enzyme, erzeugt durch P. gingivalis, die eng mit dem Ausbruch und dem Verlauf der periodontalen Erkrankung verbunden sind, wirksam. Das Peptidderivat der Erfindung besteht aus hochsicheren natürlichen Aminosäuren oder Derivaten davon. Deshalb wird angenommen, daß das Peptidderivat und seine in vivo erzeugten Stoffwechselprodukte sehr sicher sind.
Deshalb sind das Peptidderivat der Formel (I) und pharmazeutisch verträgliche Salze davon als ein aktiver Inhaltsstoff von Lys-Gingipain- und Arg-Gingipain-Inhibitoren und pharmazeutische Zusammensetzungen für periodontale Erkrankung nützlich. Diese Lys-Gingipain- und Arg-Gingipain-Inhibitoren und pharmazeutischen Präparate für periodontale Erkrankung können als periodontale Schutzmittel und Therapeutika verwendet werden.
Das Peptidderivat der Formel (I) und die pharmazeutisch verträglichen Salze davon können ebenso zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger verwendet werden, um Zusammensetzungen für die Verwendung in der Mundhöhle herzustellen. Das Peptidderivat der Erfindung oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon können mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger gemischt und als Präparate zur Verwendung in der Mundhöhle verabreicht werden, wie Gelpräparate zur Verwendung in der Mundhöhle, orale Salben für Haftanwendungen an Schleimhäute, orale Pasten, Periodontaltasche-interkalierende Mittel und Präparate für die Haftanwendung an Zahnfleisch; und orale Hygienemittel, wie Zahnputzmittel, Mundwässer, Kaugummis, Tabletten, Kandis, Pastillen und dergleichen. Die Zusammensetzungen für die Mundhöhle können als periodontale Schutzmittel oder Therapeutika verwendet werden.
Nützliche pharmazeutisch verträgliche Träger umfassen geeignete Träger, die üblicherweise gemäß der Dosierungsform verwendet werden. Spezielle Beispiele umfassen Methylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Carboxy methylcellulosenatrium, Hydroxypropylmethylcellulose, flüssiges Paraffin, weißes Petrolat, Platinbase, Eudragit L, Natriumalginat, Propylenglykolalginat, Pullulan, Traganth, Xanthan, Chitosan, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Polyacrylsäure, Natriumpolyacrylat, Polymethacrylsäure, Ethylmethacrylat, Dimethylaminoacetat, Celluloseacetat, Collagen, Atherocollagen, Gelatine, Glycerol, Triacetin, Macrogol 400, Polysorbate 60, Polyoxylstearat 40, Butyl-p-hydroxybenzoat, Ethanol, Cetylalkohol, Glycerylmonostearat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, sekundäres Calciumphosphat, Carrageenan, Natriumdioctylsulfosuccinat, Natriumlaurylsulfat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Hinokitiol, Allantoin, Glycyrrhizin, Gummi arabicum, Stärke, Maisstärke, Saccharin, Saccharinnatrium, Steviosid, Glukose, Laktose, Sorbitol, Mannitol, Magnesiumstearat, einwertiges Kaliumphosphat, zweiwertiges Kaliumphosphat, Menthol, Eukalyptusöl, Pfefferminz, Grüne Minze, Farbstoffe, Aromastoffe, Natriumfluorid, Natriummonofluorphosphat und ähnliche Fluoride, Lysozymchlorid, Azulen und ähnliche Entzündungshemmer, und Natriumchlorid und ähnliche typische zugefügte Komponenten.
Wenn der Lys-Gingipain- und Arg-Gingipain-Inhibitor, das pharmazeutische Präparat für periodontale Erkrankung oder die Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle, jeweils enthaltend das Peptidderivat der Erfindung oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon als einen aktiven Inhaltsstoff, an ein Säugetier, einschließlich einem Menschen, verabreicht wird, sind nützliche Verabreichungsweisen diese, daß das Präparat zum Waschen in einer geeigneten Menge mindestens einmal am Tag mit einem Gehalt an aktivem Inhaltsstoff von etwa 0,001 Gew.-% oder mehr und bevorzugt etwa 0,01 bis etwa 20 Gew.-% eingeführt, aufgebracht oder verwendet wird.
Wenn der Lys-Gingipain- und Arg-Gingipain-Inhibitor, das pharmazeutische Präparat für periodontale Erkrankung oder die Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle der Erfindung als ein Therapeutikum verwendet wird, kann die Dosis geeigneterweise gemäß der Verabreichungsweise, dem Alter, Geschlecht und anderen Zuständen des Patienten und der Schwere der Krankheit ausgewählt werden. Wenn an einen Menschen verabreicht, beträgt die Dosis der aktiven Inhaltsstoffver bindung der Erfindung normalerweise etwa 0,001 bis etwa 100 mg pro kg Körpergewicht pro Tag und bevorzugt etwa 0,005 bis etwa 10 mg/kg/Tag.
Wenn der Lys-Gingipain- und Arg-Gingipain-Inhibitor, das pharmazeutische Präparat für periodontale Erkrankung oder die Zusammensetzung für die Mundhöhle der Erfindung als Schutzmittel verwendet wird, kann die Dosis geeigneterweise gemäß der Verabreichungsweise, dem Alter, Geschlecht und anderen Zuständen des Menschen oder anderen Säugers ausgewählt werden. Wenn an einen Menschen verabreicht, beträgt die Dosis der aktiven Inhaltsstoffverbindung der Erfindung normalerweise etwa 0,001 bis etwa 100 mg pro kg Körpergewicht pro Tag, bevorzugt etwa 0,005 bis etwa 10 mg/kg/Tag.
Beste Weise zur Durchführung der Erfindung
Die folgenden Referenzbeispiele, Beispiele, Formulierungsbeispiele und Testbeispiele werden bereitgestellt, um die Erfindung ausführlicher darzustellen. Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist. In den Beispielen stellt Me Methyl; Boc t-Butoxycarbonyl; Cbz Benzyloxycarbonyl; t-Bu t-Butyl und Ph Phenyl dar. Die Abkürzungen für Aminosäuren folgen den allgemein verwendeten Empfehlungen der IUPAC-IUB.
Referenzbeispiel 1
Die folgende Verbindung, die in der Verbindung der Formel (VI) eingeschlossen ist, gezeigt in Reaktionsschema 4, wurde synthetisiert.
Vier Gramm 10 % Palladium-Kohlenstoff wurden zu 1.000 ml einer gemischten Methanol/Chloroform-Lösung (10 : 1), enthaltend 21 g (49,5 mmol) Methyl-(3S)- 3-benzyloxycarbonylamino-7-tert-butoxycarbonylamino-2-hydroxyheptanoat (Cbz-Lys(Boc) ψ [CHOHCO]-OMe) zugegeben, d. h., eine bekannte Verbindung, hergestellt gemäß dem Verfahren, das in WO 98/50420 beschrieben ist. Das resultierende Gemisch wurde unter einer Wasserstoffatomsphäre bei Raumtemperatur für 3 Stunden und 45 Minuten gerührt, um die Benzyloxycarbonyl-Schutzgruppe aus der Amingruppe von Lysin zu entfernen. Nach Beendigung der Reaktion wurde der unlösliche Stoff abfiltriert. Das Filtrat wurde konzentriert und dann ohne Isolation und Reinigung in 525 ml N,N-Dimethylformamid (DMF) gelöst. Zwanzig Gramm (59,4 mmol) N-Benzyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-γ-t-butylester (Cbz-Glu(O-t-Bu)-OH), 8,7 g (64,3 mmol) 1-Hydroxybenzotriazol, 11,4 g (59,4 mmol) 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid und 13,5 g (134 mmol) N-Methylmorpholin wurden zu dieser Lösung unter Eiskühlung zugegeben, und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 14 h gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde eine 10%ige wässerige Zitronensäurelösung zugegeben, wodurch der pH auf 3 eingestellt wurde, und das Reaktionsgemisch wurde mit Ethylacetat extrahiert. Die Ethylacetatschicht wurde nacheinander mit einer gesättigten Kochsalzlösung, einer 5%igen wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach der Filtration wurde das Lösungsmittel abdestilliert und der Rest wurde abgetrennt und durch Kieselgelsäulenchromatographie gereinigt (Hexan : Ethylacetat = 3 : 2 bis 1 : 1), wodurch 18,3 g eines diastereomeren Gemisches der gewünschten Verbindung als weißes Pulver erhalten wurden (Ausbeute: 60 %). Folgendes sind die physikalischen Eigenschaften des Gemisches.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ: 7,67 (0,3H, d, J = 8,8 Hz), 7,54 (0,7H, d, J = 9,0 Hz), 7,40-7,25 (6H, m), 6,73 (1H, m), 5,69 (0,3H, d, J = 5,9 Hz), 5,53 (0,7H, d, J = 5,6 Hz), 5,02 (2H, m), 4,11-3,96 (3H, m), 3,61 & 3,56 (3H, s), 2,87 (2H, m), 2,20 (2H, m), 1,83 (1H, m), 1,66 (1H, m), 1,59-1,06 (6H, m), 1,38 (9H, s), 1,36 (9H, s)
Masse (FAB(+)): 610 (M + H)⁺
Zustand: weißes Pulver
Smp.: 101 bis 103 °C
Referenzbeispiel 2
Die folgende Verbindung, die in die Verbindung der Formel (II) eingeschlossen ist, gezeigt in Reaktionsschema 4, wurde synthetisiert.
Eine wässerige Lösung (10 ml) aus 270 mg (6,43 mmol) Lithiumhydroxidmonohydrat wurde zu 100 ml einer Tetrahydrofuranlösung (THF) aus 3,53 g (5,76 mmol) der Verbindung, die in Referenzbeispiel 1 erhalten wurde, unter Eiskühlung zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde unter Eiskühlung für 1 Stunde und bei Raumtemperatur für 30 Minuten gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Reaktionsgemisch unter reduziertem Druck konzentriert. Eine 10%ige wässerige Lösung aus Zitronensäure wurde zu dem Rest zugegeben, um den pH auf 3 einzustellen, gefolgt von Extraktion mit Ethylacetat. Die Ethylacetatschicht wurde mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach der Filtration wurde das Lösungsmittel abdestilliert, wodurch 3,5 g der gewünschten Verbindung als weißes Pulver erhalten wurden (Ausbeute: 100 %). Folgendes sind die physikalischen Eigenschaften der Verbindung.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ: 12,45 (1H, br s), 7,49-7,31 (7H, m), 6,74 (1H, m), 5,38 (0,3H, d, J = 5,8 Hz), 5,26 (0,7H, d, J = 5,8 Hz), 5,01 (1H, q, J = 12,4 Hz), 4,04-3,85 (4H, m), 2,86 (2H, m), 2,19 (2H, m), 1,90-0,90 (8H, m), 1,40-1,36 (18H, s × 2)
Masse (FAB(–)): 596 (M + H)⁺, 594 (M – H)^–
Zustand: weißes Pulver
Smp.: 48 bis 50 °C
Beispiel 1
Die folgende Verbindung der Erfindung wurde synthetisiert.
172 Milligramm (0,44 mmol) Hydrochloridsalz von 6-Nitroguanidino-(3S)-amino-2-hydroxyheptansäure-N-phenethylamid (H-Arg(N⁹NO₂)-CH(OH)-CONHCH₂CH₂Ph), beschrieben in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 1996-502493, 63 mg (0,46 mmol) 1-Hydroxybenzotriazol, 89 mg (0,46 mmol) 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid und 89 mg (0,88 mmol) N-Methylmorpholin wurden zu 4 ml einer DMF-Lösung aus 263 mg (0,44 mmol) der Verbindung, die in Referenzbeispiel 2 erhalten wurde, unter Eiskühlung zugegeben, und das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 3,5 Stunden gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde eine 10%ige wässerige Zitronensäurelösung zugegeben, um den pH auf 3 einzustellen, gefolgt von der Extraktion mit Ethylacetat. Die Ethylacetatschicht wurde nacheinander mit einer gesättigten Kochsalzlösung, einer 5%igen wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach der Filtration wurde das Lösungsmittel abdestilliert und der Rest wurde getrennt und durch Kieselgelsäulenchromatographie gereinigt (Chloroform : Methanol = 20 : 1), wodurch 190 mg eines diastereomeren Gemisches aus der gewünschten Verbindung als ein amorpher Feststoff erhalten wurden (Ausbeute: 46 %). Folgendes sind die physikalischen Eigenschaften des Gemisches.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ: 8,50 (0,5H, m), 8,25-7,17 (14,5H, m), 6,75-6,58 (1H, m), 6,01-5,75 (2H, m), 4,99 (2H, m), 4,25-3,82 (5H, m), 3,48-2,97 (4H, m), 2,91-2,65 (4H, m), 2,20 (2H, m), 1,95-1,58 (2H, m), 1,52-1,11 (28H, m)
Massen(FAB(+)); 952 (M + Na)⁺, 968 (M + K)⁺
Zustand: amorph
Beispiel 2
Die folgende Verbindung der Erfindung wurde synthetisiert.
144 Milligramm (0,34 mmol) Dess-Martin-Reagens wurden zu 2 ml einer Methylenchloridlösung aus 105 mg (0,11 mmol) der Verbindung, die in Beispiel 1 erhalten wurde, zugegeben, und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde eine 20%ige wässerige Natriumhydrogensulfitlösung zugegeben. Das Gemisch wurde für 5 Minuten gerührt und mit Ethylacetat extrahiert. Die Ethylacetatschicht wurde nacheinander mit einer gesättigten Kochsalzlösung, einer 5%igen wässerigen Natriumhydrogencarbonatlösung und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen, und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach der Filtration wurde das Lösungsmittel abdestilliert, und der Rest wurde abgetrennt und durch Kieselgelsäulenchromatographie gereinigt (Chloroform : Methanol = 40 : 1), wodurch 101 mg der gewünschten Verbindung als ein amorpher Feststoff erhalten wurden (Ausbeute: 97 %). Folgendes sind die physikalischen Eigenschaften der Verbindung.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ: 9,10-8,00 (3H, m), 7,55-7,15 (12H, m), 6,80-6,62 (1H, m), 5,06-4,94 (3H, m), 4,18-3,91 (2H, m), 3,21-2,65 (8H, m), 2,29-2,18 (2H, m), 1,86-0,98 (30H, m)
LC/Masse ES(+); 925 (M⁺), ES(–); 924 (M – H)^–
Zustand: amorph
Beispiel 3
Die folgende Verbindung der Erfindung wurde synthetisiert.
Zwei Milliliter einer 4N Salzsäure-Ethylacetat-Lösung wurden zu 75 mg (0,08 mmol) der Verbindung, die in Beispiel 2 erhalten wurde, zugegeben, und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 40 Minuten gerührt. Wasserfreier Ether wurde zu dem Reaktionsgemisch zugegeben, und der resultierende weiße Niederschlag wurde durch Filtration gesammelt und mit wasserfreiem Ether gewaschen, wodurch 59 mg der gewünschten Verbindung als ein amorpher Feststoff erhalten wurden (Ausbeute: 90 %). Folgendes sind die physikalischen Eigenschaften der Verbindung.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ: 9,10-8,30 (3H, m), 7,75 (3H, br s), 7,60-7,11 (12H, m), 6,80-6,60 (1H, m), 5,06-4,95 (3H, m), 4,20-3,95 (2H, m), 3,20-2,61 (8H, m), 2,31-2,18 (2H, m), 1,86-1,00 (12H, m)
Masse (FAB(+)); 770 (M + H)⁺, 768 (M – H)^–
Zustand: amorph Formulierungsbeispiel 1 Orale Salbe

Verbindung 1 der Erfindung, erhalten in Beispiel 1 1,0

weißes Petrolat 10,0

Natriumpolyacrylat 3,0

flüssiges Paraffin Rest

Gesamt 100,0 (Gew.-%)

Eine orale Salbe wurde in einer konventionellen Weise gemäß der obigen Formulierung hergestellt. Formulierungsbeispiel 2 Zahnputzmittel

sekundäres Calciumphosphat	42,0
Glycerin	19,0
Carrageenan	0,9
Natriumlaurylsulfat	1,2
Saccharin	1,0
Verbindung der Erfindung, erhalten in Beispiel 2	1,0
Butyl-p-hydroxybenzoat	0,005
Aromastoff	1,0
Wasser	Rest
Gesamt	100,0 (Gew.-%)

Ein Zahnputzmittel wurde in einer konventionellen Weise gemäß der obigen Formulierung hergestellt. Formulierungsbeispiel 3 Pastille

Gummi arabicum 6,0

Glukose 72,0

Laktose 19,0

Verbindung der Erfindung, erhalten in Beispiel 3 1,5

Natriummonofluorphosphat 0,7

Aromastoff 1,0

Wasser Rest

Gesamt 100,0 (Gew.-%)

Pastillen wurden in einer konventionellen Weise gemäß der obigen Formulierung hergestellt. Formulierungsbeispiel 4 Kaugummi

Polyvinylacetat	20,0
Polyisobutylen	3,0
Calciumcarbonat	2,0
Sorbitol	55,0
Mannitol	15,0
Verbindung der Erfindung, erhalten in Beispiel 3	4,0
Aromastoff	1, 0
Gesamt	100,0 (Gew.-%)

Kaugummi wurde in einer konventionellen Weise gemäß der obigen Formulierung hergestellt. Formulierungsbeispiel 5 Gurgellösung

Ethanol	20,0
Polyoxyethylen (60) hydriertes Rizinusöl	3,0
Polyethylenglykol	2,0
Glycerin	10,0
Natriumsaccharin	0,02
Verbindung der Erfindung, erhalten in Beispiel 3	0,5
Aromastoff	0,2
Wasser	Rest
Gesamt	100,0 (Gew.-%)

Ein Gurgelmittel wurde in einer konventionellen Weise gemäß der obigen Formulierung hergestellt. Formulierungsbeispiel 6 Mundwasser

Ethanol	30,0
Polyoxyethylen (20) Sorbitanlaurat	1,0
Polyoxyethylen (40) hydriertes Rizinusöl	0,5
Natriumhydroxid	0,05
Natriumsaccharin	0,05
Verbindung der Erfindung, erhalten in Beispiel 3	0,5
Aromastoffe	0,5
Wasser	Rest
Gesamt	100,0 (Gew.-%)

Ein Mundwasser wurde in einer konventionellen Weise gemäß der obigen Formulierung hergestellt.
Testbeispiel 1 Bestimmung der Inhibitoraktivitäten gegen KGP und RGP
Die Inhibitoraktivität gegen Lys-Gingipain (KGP) wurde durch das Verfahren von Abe et al. (Journal Biochemistry, 1998, Bd. 123, 305-312) unter Verwendung von Cbz-His-Glu-Lys-MCA als ein Substrat bestimmt. Die Inhibitoraktivität gegen Arg-Gingipain (RGP) wurde durch das Verfahren von Kadowaki et al. (Journal Biological Chemistry, 1994, Bd. 269, 21371-21378) unter Verwendung von Cbz-Phe-Arg-MCA als ein Substrat bestimmt. Spezieller wurden die Messungen in der folgenden Weise durchgeführt: 100 μl von 50 mM L-Cystein, 200 μl einer 0,1 M Natriumphosphatpufferlösung (pH 7,5), 20 μl 12,3 nM KGP- oder RGP-Lösung, enthaltend 0,05 % "Brij35" (eine Marke, Produkt von Aldrich, Polyoxyethylen (23) Laurylether), 80 μl destilliertes Wasser und 100 μl einer Dimethylsulfoxidlösung einer Verbindung gemäß der Erfindung wurden gemischt und bei 37 °C für 5 Minuten vorinkubiert. Danach wurden 500 μl einer 0,1%igen Dimethylsulfoxidlösung, enthaltend 20 μM Cbz-His-Glu-Lys-MCA (für KGP) oder Cbz-Phe-Arg-MCA (für RGP), zugegeben, gefolgt von der Inkubation bei 40 °C für 10 Minuten. Eine Essigsäurepufferlösung (pH 5,0), enthaltend 10 mM Iodacetamid wurde dann zugegeben, um die Enzymreaktion zu stoppen. Die Fluoreszenzintensität (F) bei 460 nm unter Anregung bei 380 nm wurde gemessen. Als Kontrolle wurden 100 μl Dimethylsulfoxid, das keine Verbindung enthielt, anstelle einer Lösung der Verbindung verwendet, und die Fluoreszenzintensität (F₀) wurde in einer Weise ähnlich der oben gemessen. Die Enzyminhibitoraktivität wurde durch folgende Gleichung berechnet: Enzyminhibitoraktivität (%) = [1 – (F/F0)] × 100
Tabelle 1 zeigt die Testergebnisse: Tabelle 1
Tabelle 1 zeigt, daß die erfindungsgemäße Verbindung ausgezeichnete Inhibitoraktivitäten gegen beide Enzyme, KGP und RGP, aufweist.
Die erfindungsgemäße Verbindung inhibiert sowohl Lys-Gingipain (KGP) als auch Arg-Gingipain (RGP), erzeugt durch ein gram-negatives anaerobes Bakterium, Porphyromonas gingivalis, und ist daher beispielsweise als ein Schutzmittel oder Therapeutikum für periodontale Erkrankung nützlich.

Claims

Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon
wobei X -CH(OH)- oder -CO- ist, R¹ Wasserstoff oder eine Aminschutzgruppe ist, R² Hydroxyl oder Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, wobei dessen Amingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, Niederalkyl oder Aralkyl sind.
Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon nach Anspruch 1, wobei X -CO- ist.
Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon nach Anspruch 2, wobei X -CO- ist, R¹ Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes Aralkyloxycarbonyl ist, R² Hydroxyl oder Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Nitrogruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschie den sein können und Wasserstoff oder Aralkyl sind.
Peptidderivat der Formel (I) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon nach Anspruch 3, wobei X -CO- ist, R¹ Benzyloxycarbonyl ist, R² Hydroxyl oder t-Butoxy ist, R³ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Nitrogruppe geschützt ist, R⁵ Wasserstoff ist und R⁶ Phenethyl ist.
Verfahren zum Herstellen eines Peptidderivates der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon
wobei X -CH(OH)- oder -CO- ist, R¹ Wasserstoff oder eine Aminschutzgruppe ist, R² Hydroxyl oder Niederalkoxy ist, eines von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Lysin ist, wobei dessen Amingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und das andere von R³ und R⁴ die Seitenkette (R-Gruppe) von Arginin ist, wobei dessen Guanidingruppe mit einer Schutzgruppe geschützt sein kann, und R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, Niederalkyl oder Aralkyl sind, wobei das Verfahren den folgenden Schritt (i) umfasst: (i) das Kondensieren einer Verbindung der Formel (II)
wobei R¹ und R³ wie vorstehend definiert sind und R^2a Niederalkoxy ist, mit einer Verbindung der Formel (III)
wobei R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind, um ein Peptidderivat der Formel (I-a) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herzustellen
wobei R¹, R^2a, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
Verfahren zum Herstellen eines Peptidderivates der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, welches den folgenden Schritt (ii) umfasst: (ii) das Oxidieren einer Verbindung der Formel (I-a), um ein Peptidderivat der Formel (I-b) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herzustellen
wobei R¹, R^2a, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
Verfahren zum Herstellen eines Peptidderivates der Formel (I) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, welches den folgenden Schritt (iii) umfasst: (iii) das Behandeln einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) mit einer Säure, um ein Peptidderivat der Formel (I-c) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon herzustellen
wobei X, R¹, R³, R⁴, R⁵ und R⁶ wie vorstehend definiert sind.
Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitor, umfassend als einen aktiven Inhaltsstoff mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptidderivat der Formel (I) nach Anspruch 1 und einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon.
Pharmazeutische Zusammensetzung für periodontale Erkrankung, umfassend als einen aktiven Inhaltsstoff mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptidderivat der Formel (I) nach Anspruch 1 und einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon.
Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle, umfassend einen pharmazeutisch verträglichen Träger und mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptidderivat der Formel (I) nach Anspruch 1 und einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon.
Verwendung einer wirksamen Menge des Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitors nach Anspruch 8 zur Herstellung eines Medikaments zum Verhindern von periodontaler Erkrankung bei einem Säugetier, einschließlich einem Menschen.
Verwendung einer wirksamen Menge der pharmazeutischen Zusammensetzung für periodontale Erkrankung nach Anspruch 9 zur Herstellung eines Medikaments zum Verhindern von periodontaler Erkrankung bei einem Säugetier, einschließlich einem Menschen.
Verwendung einer wirksamen Menge der Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle nach Anspruch 10 zur Herstellung eines Medikaments zum Verhindern von periodontaler Erkrankung bei einem Säugetier, einschließlich einem Menschen.
Verwendung einer wirksamen Menge des Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitors nach Anspruch 8 zur Herstellung eines Medikaments zum Behandeln von periodontaler Erkrankung bei einem Säugetier, einschließlich einem Menschen mit periodontaler Erkrankung.
Verwendung einer wirksamen Menge der pharmazeutischen Zusammensetzung für periodontale Erkrankung nach Anspruch 9 zur Herstellung eines Medikaments zum Behandeln von periodontaler Erkrankung bei einem Säugetier, einschließlich einem Menschen mit periodontaler Erkrankung.
Verwendung einer wirksamen Menge der Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle nach Anspruch 10 zur Herstellung eines Medikaments zum Behandeln von periodontaler Erkrankung bei einem Säugetier, einschließlich einem Menschen mit periodontaler Erkrankung.
Verwendung des Peptidderivates nach Anspruch 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zum Herstellen des Arg-Gingipain- und Lys-Gingipain-Inhibitors nach Anspruch 8.
Verwendung des Peptidderivates nach Anspruch 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zum Herstellen der pharmazeutischen Zusammensetzung für periodontale Erkrankung nach Anspruch 9.
Verwendung des Peptidderivates nach Anspruch 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zum Herstellen der Zusammensetzung zur Verwendung in der Mundhöhle nach Anspruch 10.