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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Synthese cytotoxischer Anti-Tumorantibiotika
wie beispielsweise von CC-1065 und von Analoga hiervon. Insbesondere
stellt die vorliegende Erfindung eine verbesserte Synthese für seco(–)CBI (5-Hydroxy-3-amino-1-[S]-(chlormethyl)-1,2-dihydro-3H-benzindol)
und zur Synthese von CC-1065 Analoga hieraus bereit, die eine Cyclopropabenzindol
(CBI)-Alkylierungskomponente umfassen, die in Zell-gerichtete therapeutische
Mittel eingebaut werden können.
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HINTERGRUND
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CC-1065
ist ein in hohem Maße
cytotoxisches Antitumorantibiotikum, das aus Kulturen von Streptomyces
zelensis isoliert wurde. Das CC-1065-Molekül besteht aus drei substituierten
Pyrrolindoluntereinheiten, die durch Amidbindungen verbunden sind.
Eine "A"-Untereinheit ist
die alkylierende Cyclopropapyrroloindol(CPI)-Komponente, wohingegen
die "B"- und "C"-Untereinheiten identische Pyrrolindolkomponenten
sind.
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Neue
cytotoxische Mittel-Zellbindungsmittel-Konjugate, die ein Zellbindungsmittel
chemisch an Analoge von CC-1065 gebunden aufweisen, wurden beschrieben
(
US-Patente 5,475,092 ;
5,585;499 ;
5,846,545 , R.V.J. Chari et al., Cancer
Res., 55, 4079–4084
(1995)]. Diese cytotoxischen Mittel-Zellbindungsmittel-Konjugate
weisen therapeutischen Nutzen auf, weil sie das cytotoxische Mittel
an eine spezielle Zellpopulation in einer zielgerichteten Art und
Weise liefern. In diesen cytotoxischen Mitteln, die hierin nachstehend
DC1 und seine Derivate bezeichnet werden, wurde die alkylierende
CPI-Untereinheit "A" durch das benzannilierte
Analog Cyclopropabenzindol (CBI) ersetzt.
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Die
CBI-Einheit kann in der ringgeschlossenen Cyclopropylform oder in
der ringoffenen seco (Chlormethyl)-Form existieren. Die "B"- und "C"-Untereinheiten
wurden durch Indoleinheiten ersetzt. Zusätzlich zeigt die terminale
Indoleinheit einen Substituenten, der die Bindung an Zellbindungsmittel
ermöglicht.
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CBI
ist der Vorläufer,
der für
die Synthese von DC1-Arzneistoffen und ihren Derivaten erforderlich
ist. Die Originalsynthese von CBI wurde durch D.L. Boger et al.,
[J. Org. Chem., 55, 5823–5833
(1990)] beschrieben. Eine "verbesserte" Synthese, ebenfalls
durch D.L. Boger et al., beschrieben [J. Org. Chem., 57, 2873–2876 (1992)]
ist ein 15-stufiges Verfahren, das von einem Naphthalindiol ausgeht.
Andere Wege zur Synthese von CBI aus unterschiedlichen Ausgangsmaterialien
wurden ebenfalls beschrieben [K.J. Drost & M.P. Cava, J. Org. Chem., 56, 2240–2244 (1991),
P.A. Aristoff & P.D.
Johnson, J. Org. Chem., 57, 6234–6239 (1992)]. Diese Synthesen
sind langwierig, zeitaufwendig und teuer und ergeben schlechte Ausbeuten.
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Ein
Schlüsselschritt
in der Synthese von CBI ist die Trennung der Enantiomeren im seco-CBI-Stadium. Nur
das seco(–)-Enantiomer
ist biologisch aktiv und es ist bedeutend, das inaktive (+) Isomer
effizient zu entfernen. Die Isomerauftrennung kann beispielsweise
durch chirale HPLC erreicht werden. Das Verfahren ist nicht sehr
effizient, wenn es auf seco-CBI angewandt wird, weil die Auftrennung
zwischen den beiden Isomeren schlecht ist. Zusätzlich ist sogar die optimierte
Auftrennung auf einer chiralen Säule
schlecht (die Retentionszeitdiffe renz zwischen beiden Isomeren beträgt weniger
als 5 Minuten) und erfordert ein sehr nichtpolares Lösungsmittelsystem
wie beispielsweise ein Gemisch aus 95 % Hexan und 5 % Isopropanol
(Boger et al., 116, J. Am. Chem. Soc., 7996–8006 (1994)). Unter diesen
Bedingungen ist seco-CBI schlecht löslich, was eine niedrige Effizienz
(niedrige Beladungsmengen) auf der Säule zur Folge hat und somit
lange Verarbeitungszeiten. Alternativ kann das enantiomere Gemisch
in eine Reihe von Diastereomeren durch Veresterung mit einer chiralen
Säule umgewandelt
werden, wie beispielsweise Mandelsäure, gefolgt von der Auftrennung
durch HPLC. Jedoch müssen
die aufgetrennten Ester hydrolysiert und dann erneut aufgereinigt
werden, was einen zusätzlichen
Verarbeitungsschritt hinzufügt.
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D.
L. Boger et al. (Tet. Let., 39 2227–2230 (1998)) beschreibt die
Verwendung einer intramolekularen 5 exo-trig radikalischen Zyklisierung
in einem Tethervinylchlorid zur Erzeugung eines Benzyl- und t-BOC
geschützten
seco-CBI.
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Die
therapeutische Nützlichkeit
und die Versprechungen derartiger Arzneistoffe wie CD1 und seiner Derivate,
beispielsweise in der Behandlung von verschiedenen Krebsarten macht
es möglich,
dass verbesserte Syntheseverfahren entwickelt werden, so dass man
in der Lage ist, CBI in großem
Maßstab
herzustellen, und zwar durch einen einfachen, leicht skalierbaren,
ertragreichen, preiswerten Prozess, der preiswerte und leicht verfügbare Ausgangsmaterialien
verwendet.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein derart verbessertes Syntheseverfahren
bereit, das den vorher erwähnten
Nachteilen des Stands der Technik Rechnung trägt. All diese Vorteile und
mehr werden durch die nachfolgend hierin beschriebene Erfindung
bereitgestellt, wie es für
den Fachmann auf dem Gebiet nach Lesen der nachfolgenden Offenbarung
und der Beispiele klar werden wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
Erfinder haben eine neue, ökonomische
und effiziente Synthese für
seco(–)CBI
entdeckt, die beispielsweise die kommerziell erhältliche und preiswerte Verbindung
1,3-Dihydroxynaphthalin als Ausgangsmaterial verwendet und die in
nur sieben Schritten erreicht werden kann.
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Die
Erfinder haben weiterhin verwandte flexible und effiziente Synthesen
für die
Umwandlung von seco(–)CBI
in eine breite Vielzahl von CD1-Arzneistoffen bereitgestellt. Während mehrere
Unterschiede zwischen dem Syntheseschema für seco(–)CBI wie hierin beschrieben
und irgendwelchen früher
berichteten Verfahren besteht, ist ein beispielhafter Unterschied
die Verwendung derselben Schutzgruppe für die Amino- und die Hydroxygruppen
des Schlüssel-Vorläufers, nämlich 4-Hydroxy-2-Naphthylamin.
Somit wird in einer Ausführungsform
des hierin beschriebenen Verfahrens eine di-tert-Butyloxycarbonyl
(di-t-boc) geschützte
Verbindung verwendet, anstelle einer getrennten Benzylschutzgruppe
für die
Hydroxylgruppe und eine tert-Butyloxycarbonyl (t-boc) Schutzgruppe
für die
Aminofunktion, die vorher beschrieben wurde. Somit wurden in den
vorliegenden Synthesen einige der redundanten Schutz- und Entschtitzungsschritte
entfernt. Diese und weitere Veränderungen
haben die Synthesezeit verkürzt,
die Produktausbeute beträchtlich
und auch die Auftrennung der Enantiomere verbessert.
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In
der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung zweier t-boc-Schutzgruppen
bevorzugt und ergibt ein seco(–)CBI-Enantiomerengemisch,
das sich auf einer chiralen HPLC-Säule gut trennen lässt. Zusätzlich kann
die Säule
mit einem Lösungsmittelgemisch
mit einer hohen Polarität
laufen gelassen werden, das beispielsweise 20 % Isopropanol enthält, indem
die Verbindung eine gute Löslichkeit
aufweist. Diese beiden Merkmale erhöhen die Beladungskapazität der Säulen in
hohem Maße
und deswegen die Effizienz des Auftrennverfahrens und somit senken
sie die Verarbeitungszeit beträchtlich.
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Somit
stellt in einem ersten Aspekt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung des seco(–)CBI
von Formel (I) bereit:
bei der eine di-geschützte Verbindung
der Formel (II) verwendet wird, bei der R eine Schutzgruppe derart
ist, dass die Aminogruppe und die Hydroxylgruppe durch dieselbe
Verbindung geschützt
werden:
und die Verbindung nach Formel
(II) wird durch Alkylierung und Ringschlussreaktionen umgesetzt,
um ein racemisches Gemisch bereitzustellen, das durch eine Verbindung
der Formel (III) dargestellt wird:
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Das
(–) Isomer
von Racemat (III) kann beispielsweise durch chirale Chromatographie
isoliert werden und das isolierte (–) Isomer der Verbindung nach
Formel (III) wird entschützt,
um die Verbindung nach Formel (I) zu erzeugen.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist R tert-Butyloxycarbonyl und verwendet der Alkylierungsschritt 1,3-Dichlorpropen.
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In
bestimmten Ausführungsformen
kann eine Verbindung nach Formel (II) bequem aus einem preiswerten
und leicht verfügbaren
Ausgangsmaterial, wie beispielsweise 1,3-Dihydroxynaphthalen durch
Aminierung und Schützen
der Hydroxyl- und Aminogruppen (1), hergestellt
werden.
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In
einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung von DC1 durch Umsetzen der Aminogruppe einer Verbindung
des seco(–)CBI
von Formel (I) zur Bildung einer Peptidbindung bereit, wobei das
seco(–)CBI
gemäß des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.
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Somit
wird in einer ersten Ausführungsform
dieses zweiten Aspekts der Erfindung eine Peptidbindung durch Umsetzen
der Aminogruppe von seco(–)CBI
mit der Carboxylgruppe beispielsweise in einer Verbindung von Formel
(IV) unter geeigneten Bedingungen gebildet,
wobei
R
1 in dieser Ausführungsform eine Alkyl- oder
Arylthiogruppe repräsentiert,
die eine Disulfidbrücke
mit einer Verbindung der Formel (IV) bildet, wie beispielsweise
einem Alkyl- oder
Arylthiol, oder spezieller, -S-CH
3 oder
-S-Pyridyl. Derartige Disulfide können verwendet werden, um die
DC1-Verbindung beispielsweise an ein Zell-Targetingmittel über eine
Bindung zu binden, die innerhalb der Target bzw. Zielzelle gespalten
werden kann.
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Diese
Ausführungsform
ist nicht nur auf die Synthese der DC1-Verbindung beschränkt, die
dem Produkt der Reaktion unter Verwendung von Verbindung (IV) entspricht,
sondern kann gleich angepasst werden, so dass eine breite Vielzahl
von DC1-Verbindungen erzeugt werden kann, einschließlich solcher,
bei der die Gruppe, die dazu in der Lage ist, an ein Zell-Targetingmittel zu
binden, eine andere sein kann als eine Thio- oder Disulfidgruppe,
die beispielsweise eine Säurelabile
Gruppe, eine Licht-labile Gruppe, eine Peptidase-labile Gruppe oder
eine Esterase-labile Gruppe, abhängig
von dem Analog der Verbindung (IV), das ausgewählt wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
dieses Aspekts der Erfindung ist es nicht erforderlich, dass die Kopplung
von seco(–)CBI
als terminaler Schritt der Synthese eintritt. Somit wird in dieser
Ausführungsform
die DC1-Verbindung au seiner Bis-Indolylkomponente, eine Disulfid-enthaltenden
Komponente und seco(–)CBI synthetisiert,
durch Anlagerung über
Peptidbindungen, und die Reihenfolge, in der diese drei Komponenten von
DC1 zusammengebaut werden, ist nicht entscheidend. Beispielsweise
kann die Bis-Indolylkomponente und seco(–) CBI vor der Anlagerung der
Disulfid-enthaltenden Komponente gebunden werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 veranschaulicht
eine Synthese von seco(–)CBI
(5-Hydroxy-3-amino-1-[S]-(chlormethyl)-1,2-dihydro-3H-benzindol)
gemäß des Verfahrens
der vorliegenden Erfindung.
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2 veranschaulicht
eine beispielhafte Synthese (Weg A) von DC1 gemäß des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung.
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3 veranschaulicht
eine zweite beispielhafte Synthese (Weg B) von DC1 gemäß des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine verbesserte Synthese für seco(–)CBI (5-Hydroxy-3-amino-1-[S]-(chlormethyl)-1,2-dihydro-3H-benzindol)
(7) bereit, und ebenfalls eine verbesserte Synthese für DC1 und
seine Derivatverbindungen, die seco(–)CBI als Reagenz verwenden.
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Wahlweise
kann die Synthese von seco(–)CBI
1,3-Dihydroxynaphthalen als Ausgangsmaterial verwenden, das preiswert
und leicht erhältlich
ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls neue Verbindungen nach Formel
(II) bereit:
wobei R eine Schutzgruppe
wie hierin definiert ist.
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Der
Begriff "DC1 und
seine Derivate",
wie hierin verwendet, betrifft CC-1065 Analoge, die als ihre alkylierende
Untereinheit "A" eine Cyclopropabenzidol
(CBI)-Untereinheit in ihre offene Chlormethylform anstelle der Cyclopropapyrroloindol(CPI)-Untereinheit
von CC-1065 aufweisen. DC1-Verbindungen umfassen weiterhin "B"- und "C"-Untereinheiten,
die Indoleinheiten oder Analoga hiervon sind. Die "B"- und "C"-Untereinheiten sind
durch eine Amidbindung gebunden und stellen Carboxyl- und Amino-funktionelle
Gruppen zur Anlagerung über
Amidbindungen an die "A"-Untereinheit bzw.
eine Disulfid-enthaltende Komponente bereit.
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Somit
sind die "B"- und "C"-Untereinheiten nicht speziell beschränkt und
können
beispielsweise irgendwelche der Verbindungen nach Formeln (V)–(XII) oder
verwandte Verbindungen sein, die in den
US-Patenten 5,585,499 ;
5,475,092 und
5,846,545 offenbart sind.
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Somit
können
die "B"- und "C"-Untereinheiten von DC1 2-Carboxyindol
oder 2-Carboxybenzofuranderivate oder beide einschließen, wie
sie durch die Verbindungen nach Formeln (V)–(XII) repräsentiert sind. Wie aus der
natürlichen
CC-1065 und aus den Eigenschaften der Analoga, die veröffentlicht
wurden, sichergestellt werden kann (beispielsweise Warpehoski et
al, 31 J. Med. Chem. 590–603
(1988), Boger et al, 66 J. Org. Chem. 6654–6661 (2001)) können die "B"- und "C"-Untereinheiten
ebenfalls unterschiedliche Substituenten an unterschiedlichen Positionen
am Indol- oder Benofuranring tragen, entsprechend den Positionen
R1–R6 der Formeln (V)–(XII) und eine starke cytotoxische
Wirksamkeit beibehalten.
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Innerhalb
Formeln (V)–(XII),
repräsentieren
R1 bis R6, die gleich
oder verschieden sein können,
unabhängig
Wasserstoff, C1–C3 lineares
Alkyl, Methoxy, Hydroxyl, primäres
Amino, sekundäres
Amino, tertiäres Amino
oder Amido. Beispiele für
primäre
Aminogruppenenthaltende Substituenten sind Methylgruppen, Ethylamino
und Isopropylaminogruppen. Beispiele für sekundäre Aminogruppen-enthaltende
Substituenten sind Dimethylamino, Diethylamino und Ethylamino. Beispiele
für tertiäre Aminogruppen-enthaltende
Substituenten sind Trimethylamino, Triethylamino und Ethyl-isopropylmethylamino.
Beispiele für
Amidogruppen schließen N-Methyl-acetamido,
N-Methyl-propionamido, N-Acetamido und N-Propionamido ein.
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Innerhalb
der Formel (V)–(XII)
repräsentiert
R'' ein Amin- oder substituiertes
oder unsubstituiertes C1–C20 Alkylamin,
das dazu in der Lage ist, eine Amidbrücke mit einer Carboxyl oder
der Disulfid-enthaltenden Komponente von DC1 zu bilden. Die bevorzugte
Ausführungsform
von R'' ist -NH2.
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Die
Disulfid-enthaltende Komponente, die in der Synthese von DC1 verwendet
wird, weist die Struktur HOOC-R7-S-R8 auf, wobei R7 eine
linke Region repräsentiert,
die nicht speziell beschränkt
ist und die beispielsweise eine substituierte oder unsubstituierte
C1–C20 Alkylgruppe, ein Polyethylenglycolspacer
und dergleichen sein kann. Somit repräsentiert R7 Methyl,
lineares Alkyl, verzweigtes Alkyl, cyclisches Alkyl, einfaches oder substituiertes
Aryl oder heterocyclische oder eine Polyethylenglycolkette. Beispiele
von linearen Alkylen, die von R7 repräsentiert
werden, schließen
Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl und Hexyl ein. Beispiele von
verzweigten Alkylen, die von R7 repräsentiert
werden, schließen
Isopropyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Isopentyl und 1-Ethylpropyl
ein. Beispiele von cyclischen Alkylen, repräsentiert durch R7,
schließen
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohe xyl ein. Beispiele
von einfachen Arylen, die durch R7 repräsentiert
werden, schließen
Phenyl und Naphthyl ein. Beispiele von substituierten Arylen, die
von R7 repräsentiert werden, schließen Aryle
ein, wie beispielsweise Phenyl oder Naphthyl, substituiert mit Alkylgruppen,
mit Halogenen wie beispielsweise Cl, Br, F, Nitrogruppen, Aminogruppen,
Sulfonsäuregruppen,
Carboxylsäuregruppen,
Hydroxygruppen und Alkoxygruppen. Heterocyclische Verbindungen,
die durch R7 repräsentiert werden, sind Verbindungen,
bei denen die Heteroatome aus O, N und S ausgewählt sind und Beispiele schließen Furyl,
Pyrrollyl, Pyridyl (beispielsweise eine 2-substituierte Pyrimidingruppe)
und Thiophene ein.
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R
8 repräsentiert
irgendeine geeignete Thiol-Abgangsgruppe, die dazu in der Lage ist,
eine Disulfidaustauschreaktion durchzumachen, wobei DC1 beispielsweise
an ein zellspezifisches Reagenz angelagert werden kann, wie beispielsweise
einen Antikörper
oder irgendwelche der Zellbindungsmittel, die in dem
US-Patent Nr. 5,475,092 offenbart
sind. Bevorzugte Ausführungsformen
von R
8 schließen -SCH
3 und
Thiopyridyl ein. Weitere Beispiele schließen -S Alkyl, -S Aryl, Glutathion,
Cystein und dergleichen ein.
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Der
Begriff "Schutzgruppe" (R), wie hierin
verwendet, repräsentiert
irgendeine Gruppe, die dazu in der Lage ist, die Amino- oder Phenolhydroxylgruppe
zu schützen,
an die sie gebunden ist, vor einer weiteren Reaktion und die dazu
in der Lage ist, anschließend
kontrolliert entfernt zu werden, beispielsweise durch Behandlung
mit einer Säure
oder Base. Somit werden Amino-Schutzgruppen, die gegenüber einer
Basenbehandlung stabil sind, selektiv durch eine Säurebehandlung
entfernt und umgekehrt und können
dazu verwendet werden, die Aminogruppe in der Synthese von seco(–)CBI hierin
zu schützen.
Beispiele für
solche Gruppen sind FMOC (E. Atherton und R. C. Sheppard in The
Peptides, S. Udenfriend, J. Meienhofer, Herausgeber., Academic Press,
Orlando, 1987, Band 9, S. 1), und verschiedene substituierte Sulfonylethylcarbamate,
beispielhaft ausgeführt
durch die Nsc-Gruppe (Samukov et al., Tetrahedron Lett, 1994, 35:7821;
Verhart und Tesser, Rec. Trav. Chim. Pays-Bas, 1987, 107:621). Zusätzliche
Aminoschutzgruppen schließen
ein, sind jedoch nicht beschränkt
auf, Carbamat-Schutzgruppen, wie beispielsweise 2-Trimethylsilylethoxycarbonyl
(Teoc), 1-Methyl-1-(4-biphenylyl)ethoxycarbonyl (Bpoc), t-Butoxycarbonyl
(BOC), Allyloxycarbonyl (Alloc), 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc),
Diphenyloxycarbonyl, 2,2,2-Tichloroethyloxycarbonyl, Diisopropylmethyloxycarbonyl, 1-Adamantyloxycarbonyl,
Vinyloxycarbonyl, Methoxybenzyloxycarbonyl, Nitrobenzyloxycarbonyl,
Cyclohexyloxycarbonyl, Cyclopentyloxycarbonyl, und Benzyloxycarbonyl
(Cbz); eine Amid- Schutzgruppe,
wie beispielsweise Formyl, Acetyl, Trihaloacetyl, Benzoyl und Nitrophenylacetyl;
eine Sulfonamid- Schutzgruppe, wie beispielsweise 2-Nitrobenzenesulfonyl;
und Imin- und cyclische Imid-Schutzgruppen, wie beispielsweise Phthalimido
und Dithiasuccinoyl. Der Fachmann auf dem Gebiet wird mit solchen äquivalenten
Amino-Schutzgruppen vertraut sein. Als Beispiel, das nicht als einschränkend angesehen
werden sollte, können
Amin-Schutzgruppen, wie beispielsweise 2,6-Dinitrobenzolsulfonyl,
4-Nitrobenzolsulfonyl oder 2,4-Dinitrobenzolsulfonylgruppen verwendet
werden. Alternativ kann eine andere Amino-Schutzgruppe anstelle
einer Sulfonyl-Schutzgruppe verwendet werden.
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In
der vorliegenden Erfindung wird tert-Butoxycarbonyl (BOC) bevorzugt.
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Die
Ausbildung der Amidbrücken
in der Synthese von seco(–)CBI
und DC1 kann durch eine Vielzahl von Mitteln katalysiert werden,
die dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt sind. Beispielsweise werden
Carbodiimide verwendet, um die Bildung einer Peptidbindung zwischen
einem Carboxylat und einem Amin zu vermitteln und wasserlösliche und
-unlösliche
Spezies von Carbodiimid können
wie geeignet ausgewählt
werden. EDC (1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid)
wird bevorzugt. Ein weiteres Beispiel von Amidkopplungsreagenzien,
die in der vorliegenden Erfindung von Nutzen sind, schließen EDC
zusammen mit sulfo-NHS, CMC (1-Cyclohexyl-3-(2-morpholinoethyl)
carbodiimide), DCC (Dicyclohexylcarbodiimide), DIC (Diisopropylcarbodiimide),
Woodwards Reagenz K, N,N'-Carbonyldiimidazol,
PyBOP (Benzotriazole-1-yl-oxy-tris-pyrrolidinophosphoniumheaxflurophosphat),
TBTU (2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumtetrafluoroborate),
HBTU (2-(11H-Benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorophosphat),
BOP (Benzotriazol-1-yl-oxy-tris-(dimethylamino)-phosphoniumhexafluorophosphat),
PyBrOP (Brom-tris-pyrrolidin-phosphoniumhexafluorophosphat) und
dergleichen ein.
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Die
Isolierung des (–)
Enantiomers des zweifach geschützten
seco(–)CBI
Vorläufers,
eine Verbindung nach Formel (III), ist ein bedeutender Schritt in
der Synthese von seco(–)CBI.
Die Isolation des (–)
Entantiomers kann durch irgendein Verfahren durchgeführt werden,
das dem Fachmann auf dem Gebiet zur Auftrennung von Enantiomeren
bekannt ist. Zum Beispiel wird die Verwendung einer chiralen Matrix
und einer Flüssigkeitschromatographie
bevorzugt. Am meisten bevorzugt wird eine HPLC über einer chiralen Säule verwendet.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die Auftrennung
des (–)
E nantiomers nach dem di-geschützten
Vorläufer
eher als nach dem seco(–)CBI
(7), wie oben beschrieben, durchgeführt wird. Geeignete chirale
Matrizes schließen
beispielsweise Chiralpak AD Säule
(Diacel), Chiralcel OD, Chiralcel OJ und dergleichen ein.
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Der
Begriff "geeignete
Bedingungen", wie
er hierin auf spezielle Aspekte der Synthese von seco(–)CBI und
DC1 angewandt wird, wie beispielsweise bei der Bezugnahme auf eine
Alkylierung oder Ring-Schlussreaktionen, repräsentiert sowohl die speziellen
Methoden, die in dem Beispiel hierin offenbart sind und solche äquivalente
Methoden, die geeigneterweise an die spezifische DC1 der Spezies
angepasst ist, die synthetisiert werden muss, die dem Fachmann bekannt
sind.
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Die
Synthese von DC1 erfordert die Kopplung von seco(–)CBI, einer "B"- und "C"-Untereinheit und
einer Disulfid-haltigen Komponente über Amidbindungen. Die Reihenfolge,
in der diese Bestandteile gekoppelt werden, ist nicht entscheidend
und die Synthese kann einfach derart angepasst werden, dass die
Kopplungen in jeder Reihenfolge auftreten. Somit können seco(–)CBI und "B"- und "C"-Untereinheiten
zunächst
gekoppelt werden und danach kann die Sulfid-enthaltende Komponente
gebunden werden oder die Disulfidhaltige Komponente und die "B"- und "C"-Untereinheiten
können
zunächst
gekoppelt und danach kann das seco(–)CBI angelagert werden. Beide
Prozesse werden in den Beispielen hierin veranschaulicht.
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Es
liegt weiter innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, dass
die "B"- und "C"-Untereinheiten
nicht zuerst über
eine Amidbindung in der Synthese von DC1 gemäß der vorliegenden Erfindung
gekoppelt werden müssen.
Somit liegt es im Umfang der vorliegenden Erfindung, dass beispielsweise
seco(–)CBI
und die "B"-Untereinheit gekoppelt
werden, danach werden die "C"-Untereinheit und
die Disulfid-enthaltende Komponente gekoppelt und danach wird DC1
durch Kopplung durch die "B"- und "C"-Untereinheiten synthetisiert. Weil
DC1 eine lineare Sequenz von 4 Teilen umfasst, wird klar sein, dass
viele Permutationen der Synthese von DC1 gemäß der vorliegenden Erfindung
leicht erreichbar sein werden.
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BEISPIELE
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Die
Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf bestimmt nicht einschränkende Beispiele
veranschaulicht werden. Soweit nichts anderes angegeben ist, sind
alle Prozentsätze,
Verhältnisse,
Teile und dergleichen auf das Gewicht bezogen. Eine Zusammenfassung
der beispielhaften Synthesen (1–3)
wird von einer ausführlichen
Beschreibung jedes Schritts gefolgt.
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Die
bevorzugte Synthese von CBI, die hierin beispielhaft ausgeführt wird
(1), startet mit 1,3-Dihydroxynaphthalen (1). Eine
Aminierung durch Behandlung mit Ammoniak bei 125 bis 140°C in einem
Druckgefäß ergab
4-Hydroxy-2-Naphthylamin 2, das dann in die di-t-Boc-Verbindung
3 durch Behandlung mit di-tert-Butyldicarbonat umgewandelt wurde.
Die Iodierung mit N-Iodsuccinimid schritt in 86%iger Ausbeute zur Erzeugung
von 4 voran, das alkyliert wurde, so dass die Verbindung 5 in 93%iger
Ausbeute ergab. Der Ringschluss von 5 unter Verwendung von Tri-butylzinnhydrid
in Gegenwart von 2,2'-Azobisisobutyronitril
(AIBN) schritt sanft in 94%iger Ausbeute voran, so dass sich racemisches
Di-t-boc-seco-CBI 6 in 94%iger Ausbeute ergab. Die Abtrennung des
racemischen Gemisches wird einfach unter Verwendung einer chiralen
HPLC-Säule
durchgeführt,
die mit 20 % Isopropanol in Hexan eluiert, wobei die Retentionszeiten
der beiden Isomere sich um 17 Minuten unterscheiden, so dass das
erwünschte
Di-t-boc-seco(–)CBI-Isomer
6b resultierte. Eine Entschützung
mit Salzsäure
ergab seco(–)CBI,
7.
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Zwei
unabhängige
Syntheserouten für
die Konversion bzw. Umwandlung von seco(–)CBI 7 zu DC1-SMe 16a sind
beispielhaft ausgeführt
und als Weg A (2) und Weg B (3)
bezeichnet.
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In
Weg A (2) wurde die Bis-Indolyl-Komponente, die einen
Disulfid-enthaltenden Substituenten trug, synthetisiert und danach
im Endschritt an seco-CBI gekoppelt. Im Weg B wurde die Bis-Indolyl-Komponente
an seco-CBI gebunden und der Disulfid-enthaltende Substituent wurde
in dem Endschritt eingefügt (3).
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In
Weg A wurde Ethyl-5-nitroindol-2-carboxylat (8), das kommerziell
erhältlich
ist, zur Säure
9 hydrolysiert, die dann zum tert-Butylester 10 umgewandelt wurde.
Eine katalytische Reduktion von 10 mit Wasserstoff ergab den Aminoester
11 in quantitativer Ausbeu te. Eine Kopplung von 11 mit 5-Nitroindol-2-carbomsäure (9)
in Gegenwart von O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-Tetramethyluroniumtetrafluoroborat
(TBTU) ergab den Nitro-bis-indolylester 12 in 89%iger Ausbeute.
Die Reduktion der Nitrogruppe durch katalytische Hydrierung, gefolgt
von Koppeln der sich ergebenden Aminoverbindung 13 mit 3-(Methyldithio)propansäure ergab
14a. Die Estergruppe in 14a wurde mit Trifluoressigsäure hydrolysiert,
so dass sich die Carbonsäure
15a ergab. Eine Kopplung von 15a mit seco-CBI in Gegenwart von EDC
ergab DC1-SMe (16a). Die Reduktion von DC1SMe mit Dithiothreitol
ergab DC1 (17).
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In
Weg B wurde 5-Nitroindol-2-carbonsäure 9 zunächst mit Ethyl-5-aminindol-2-carboxylat
18 kondensiert, so dass der Bis-Indolylester 19 bereit gestellt
wurde. Die alkalische Hydrolyse von 19, gefolgt von einer Kopplung
mit seco-CBI ergab die Bis-Indolyl-seco-CBI-Verbindung 21. Eine Reduktion der
Nitrogruppe in 21 mit Wasserstoff über Pd/C ergab die Amino-bis-indolyl-seco-CBI-Verbindung
22. Eine Kopplung von 22 mit 3-(Methyldithio)propansäure ergab
DC1-SMe16a.
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Materialien und Methoden
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Die
Schmelzpunkte wurden unter Verwendung eines elektrothermischen Geräts gemessen
und waren inkorrekt. Die NMR-Spektren wurden auf einem Bruker AVANCE400
(400 MHz) Spektrometer aufgezeichnet. Die chemischen Verschiebungen
sind in ppm bezüglich
TMS als innerer Standard aufgezeichnet. Die Massenspektren wurden
unter Verwendung eines Bruker Esquire 3000 Systems erzielt. Die
Ultraviolettspektren wurden auf einem Hitachi U1200 Spektrophotometer
aufgezeichnet. Eine analytische HPLC wurde unter Verwendung eines
Beckman Coulter GOLD 125 Systems durchgeführt, ausgestattet mit einem
Beckmann Coulter System GOLD 168 variablen Wellenlängendetektor
und einer Chiralcel OD 4,6 × 250
mm-Säule.
Eine präparative
HPLC wurde auf einem R & S
Technology Zonator System, ausgestattet mit einem Hitachi UV-Detektor unter
Verwendung einer selbstgepackten Chiralcel OD 7,5 × 50 cm-Säule durchgeführt. Dünnschichtchromatographie
wurde auf Analtech GF Silicagel TLC Platten durchgeführt. Silicagel
für eine
Flash-Säulenchromatographie
stammte von Baker. Alle Lösungsmittel,
die verwendet wurden, waren von Reagenziengüte oder HPLC-Güte.
-
Beispiele 1–5: Synthese von seco(–)CBI (5-Hydroxy-3-amino-1-[S]-(chlormethyl)-1,2-dihydro-3H-benzindol) gemäß dem Schema
von 1.
-
Beispiel 1: Herstellung von N-(tert-Butyloxycarbonyl)-4-O-(tert-butyloxycarbonyl)-2-naphthylamin
(3)
-
Eine
Lösung
von 1,3-Dihydroxynaphthalen (1,50 g, 0,312 mol) in flüssigem Ammoniak
(200 ml) wurde bei –78°C in einer
11 Stahlbombe, die einen Glasmantel enthielt, versiegelt. Das Reaktionsgemisch
wurde auf 135 ± 10°C unter 1300
psi für
14 Stunden unter kräftigem
Rühren
bzw. Schütteln
erwärmt.
Man ließ das
Gefäß auf 60°C abkühlen und
der Ammoniak wurde langsam freigesetzt. Die verbleibenden Ammoniakspuren
wurden durch Co-Evaporation mit THF (2 × 150 ml) unter einem Argonstrom
bei 60°C
entfernt. Das Zwischenprodukt 4-Hydroxy-2-naphthylamin (2) wurde
nicht isoliert, sondern wurde sofort zu der Di-tert-butyloxycarbonyl geschützten Verbindung
3 umgewandelt. Eine Lösung
von Di-tert-butyldicarbonat (175 g, 0,801 Mol) in wasserfreiem THF
(300 ml) und N,N-Diisopropylethylamin (140 ml, 0,803 Mol) wurde
sequenziell der Bombe zugesetzt. Die Bombe wurde erneut versiegelt
und der Inhalt wurde auf 100°C
unter Rühren
für 4 Stunden
erwärmt.
Die Bombe wurde bei Raumtemperatur abgekühlt, geöffnet und der Rückstand
zwischen gesättigter wässriger
NaCl (800 ml) und Ethylacetat (500 ml) partizipiert bzw. aufgeteilt.
Die wässrige
Phase wurde mit Ethylacetat (200 ml × 2) extrahiert. Die kombinierten
organischen Schichten wurden getrocknet (Magnesiumsulfat), filtriert
und unter reduziertem Druck konzentriert. Eine Chromatographie auf
Silicagel (1:8 bis 1:4 Ethylacetat/Hexan) und eine Umkristallisierung
mit Ethylacetat/Ethanol/Hexan ergab reine 77,41 g (69 %) der Titelverbindung
(3). 1H NMR (CDCl3,
400 MHz) 8,14 (d, 1H, J = 8,1 Hz), 7,66 (d, 1H, J = 8,1 Hz), 7,43
(dd, 1H, J = 6,8, 8,2 Hz), 7,35 (dd, 1H, J = 6.8, 8.2 Hz), 7.22
(d, 1H, J = 1,8 Hz), 7,15 (br, 1H, NH), 6,69 (s, 1H), 1,59 (s, 9H),
1,37 (s, 9H); 13C NMR (CDCl3)
153,71, 152,9, 136,11, 135,20, 128,12, 128,01, 126,81, 126,03, 123,61, 107,94,
102,95, 82,98, 82,10, 28,93, 27,69; MS m/z 382,52 (M + Na)+.
-
Beispiel 2: Herstellung von N-(tert-Butyloxycarbonyl)-4-O-(tert-butyloxycarbonyl)-1-iodo-2-naphthylamin
(4)
-
Eine
Lösung
von Verbindung 3 (24,50 g, 68,24 mmol) und N-Iodsuccinimid (NIS),
(17,70 g, 74,73 mmol) in 250 ml THF/Methanol (1:1) wurde bei –40°C unter Argon
in der Dunkelheit für
5 min. gerührt.
Toluolsulfonsäure
(0,86 g, 4,52 mmol) wurde danach zugesetzt und das Reaktionsgemisch
wurde unter Argon in der Dunkelheit bei –40°C für 2 Stunden und danach bei
Raumtemperatur für
2 Stunden gerührt.
Das Gemisch wurde mit Ether (800 ml) verdünnt, mit gesättigter
wässriger
NaHCO3 gewaschen und mit gesättigter
wässriger NaCl, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und im Vakuum konzentriert. Eine Flash-Chromatographie
auf Silicagel (Ethylacetat/Hexan 1:10) wurde von der Isolation des
erwünschten
Produktes gefolgt. Eine Kristallisation aus Ethanol/Ethylacetat/Hexan
lieferte 28,46 g (86 %) der Titelverbindung 4. Rf =
0,48 (10 % Ethylacetat/Hexan). 1H NMR (CDCl3, 400 MHz) 8,27 (d, 1H, J = 8,0 Hz), 7,98
(dd, 1H, J = 1,5, 8,1 Hz), 7,83 (s, 1H), 7,55 (m, 2H), 7,18 (br,
0,8H, NH), 1,62 (m, 18H); MS m/z 508,36 (M + Na)+.
-
Beispiel 3: Herstellung von 2-[N-(tert-Butyloxycarbonyl)-N-(3-chlor-2-propen-1-yl)amino]-4-O-(tert-butyloxycarbonyloxy)-2-iodonaphthalen
(5)
-
Eine
Lösung
aus Verbindung 4 (940 mg, 1,86 mmol) in 20 ml wasserfreiem DMF wurde
in NaH (60 % in Mineralöl,
150 mg, 3,75 mmol) und seiner Argonatmosphäre zugesetzt. Nach dem Rühren des
Gemisches bei 0°C
für 30
min. wurde E, Z-1,3-Dichlorpropen (1,50 ml, 14,57 mmol) zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C
unter Argon für
2 Stunden gerührt,
danach mit 1,0 M NaH2PO4 neutralisiert
und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und in Vakuum konzentriert. Eine Flashchromatographie
auf Silicagel (Ethylacetat/Hexan 1:9) liefert 1,01 g (93 %) der
erwünschten
Verbindung 5. RfZ = 0,37, RfE =
0,32 (1:8 Ethylacetat/Hexan). (E:Z Vinylchloride und di-t-boc Rotamere). 1H NMR (CDCl3, 400
MHz) 8,26 (d, 2H, J = 7,7 Hz), 7,96 (m, 2H), 7,59 (br, 4H), 7,20
(s, 1H), 7,16 (s, 1H), 6,17-6,07 (m, 4H), 4,64 (dd, 1H, J = 6,2,
15,2 Hz), 4,53 (dd, 1H, J = 6,2, 14,7 Hz), 4,31 (dd, 1H, J = 6,0,
15,0 Hz), 3,84 (dd, 1H, J = 7,5, 15,0 Hz), 1,58 (S, 9H); 1,33 (s,
9H); 13C NMR (CDCl3)
153,78, 151,08, 150,98, 133,31, 133,29, 128,66, 128,61, 127,50,
127,41, 126,41, 121,68, 119,03, 84,22, 84,11, 80,99, 77,20, 28,20,
27,66; MS m/z 582,8 (M + Na)+.
-
Beispiel 4: Herstellung von 5-(O-tert-butyloxycarbonyl)oxy-3-[N-(tert-butyloxycarbonyl)amino-1-(chlormethyl)-1,2-dihydro-3H-benzindol(6)
-
Eine
Lösung
aus Verbindung 5 (1,36 g, 2,43 mmol) in wasserfreiem Benzol (100
ml) wurde Tri-n-butylzinnhydrid (0,70 ml, 2,52 mmol) und 2,2'-Azobis(isobutyronitril)
(AIBN) (30 mg, 0,18 mmol) zugesetzt. Das Gemisch wurde unter Argon
bei Raumtemperatur für
30 min. gerührt
und danach bei 80°C
für 2 Stunden
unter Rückflusskühlung erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt
und das Lösungsmittel
wurde in Vakuum entfernt. Eine Flashchromatographie auf Silicagel
(Ethylacetat/Hexan 1:9) lieferte 1,01 g (94 %) der erwünschten
Verbindung 6. Rf = 0,34 (1:9 Ethylacetat/Hexan; 1H NMR (CDCl3, 400
MHz) 8,12 (br, 1H), 7,91 (d, 1H, J = 8,4 Hz), 7,69 (d, 1H, J = 8,4
Hz), 7,50 (dt, 1H, J = 1,0, 6,9, 7,0 Hz), 7,37 (dt, 1H, J = 0,9,
6,9, 6.9 Hz), 4,27 (br, 1H), 4,12 (t, 1H, J = 9,0 + 10,0 Hz), 3,99
(m, 1H), 3,90 (dd, 1H, J = 2,4, 11,0 Hz), 3,45 (t, 1H, J = 10,8
+ 10,8 Hz), 1,58 (S, 18H); 13C NMR (CDCl3) 152,27, 151,84, 147,99, 130,17, 127,62,
124,33, 122,46, 122,22, 108,95, 83,78, 52,80, 46,13, 28,36, 27,79;
MS m/z 456,9 (M + Na)+.
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Auflösung von
(6): Das Enantiomeren-Gemisch von Verbindung 6 (1,0 g in 20 ml Ethylacetat)
wurde auf einer präparativen
HPLC-Säule
(20 mm, 7,5 × 50
cm, bepackt mit Diacel Chiralcel OD) unter Verwendung von 15 % Isopropanol-Hexaneluant
(180 ml/min.) bepackt. Die zwei Enantiomeren eluierten mit Retentionszeiten
von 18,5 Minuten [6a (+) Enantiomer] und 35,8 Minuten [6b (–) natürliches
(1S) Enantiomer]. 6b (–)-(1S):
[α]25 = –49,6°(c = 5,25
CHCl3).
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Beispiel 5: Herstellung von 5-Hydroxy-3-amino-1-[5]-(chlormethyl)-1,2-dihydro-3H-benzindol
(7)
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Eine
Lösung
von 6b (100 mg, 0,25 mmol) in 5 ml Ethylacetat wurde konzentrierter
HCl (0,2 ml) und Triethylsilan (0,2 ml) zugesetzt. Nach Rühren von
3 Stunden unter Argon wurde das Gemisch mit 10 ml von 1:1 Dichlormethan/Toluol
verdünnt
und zur Trocknung eingedampft. Der trockne Feststoff wurde dreimal
mit Dichlormethan/Toluol co-evaporiert und danach unmittelbar zum
Koppeln von Di-Indolverbindungen ohne weitere Aufreinigung verwendet
(–90 %
rein), MS m/z 234,78 (M + H)+.
-
Beispiele 6–15: Beispielhafte Synthese
von DC1 gemäß des Schemas
aus Weg A (2).
-
Beispiel 6: Herstellung von tert-Butyl-5-nitroindol-2-carboxylat
(10)
-
Einer
gerührten
Lösung
von Ethyl-5-nitroindol-2-carboxylat (8) (25,0 g, 106,8 mmol) in
500 ml THF-Methanol (1:1, v/v) bei Raumtemperatur wurde eine Lösung von
NaOH (40 g, 1,0 mmol) in 300 ml Wasser zugesetzt. Die sich ergebende
dunkelrotbraune Lösung
wurde für
3 Stunden gerührt,
danach durch Acidifizierung auf pH 1 mit verdünnter HCl gelöscht. Das
ausgefällte
Produkt wurde durch Vakuumfiltration gesammelt und das verbleibende
gelöste
Produkt wurde mit THF/Ethylacetat (1:2, v/v, 2 × 400 ml) extrahiert. Das Präzipitat wurde
in THF gelöst
und diese Lösung
wurde mit den organischen Schichten aus dem Extraktionenserum kombiniert.
Eine Trocknung über
Magnesiumsulfat, Filtration, Konzentration in Vacuo und eine Kristallisation des
Restes aus dem THF/Ethylacetat/Hexan lieferte 21,1 g (96 % Ausbeute)
von 5-Nitroindel-2-carbonsäure (9). 1H NMR (DMSO), 11,50 (s, 1H), 7,20 (d, 1H,
J = 8,4 Hz), 6,85 (s, 1H), 6,70 (m, 2H).
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von 9 (12,8 g, 61,2 mmol) in wasserfreiem THF (200 ml) unter Argon
wurde Oxalylchlorid (12,0 ml, 137,5 mmol) zugesetzt, gefolgt von
DMF (0,1 ml), was eine heftige Gasentwicklung verursachte. Nach
40 min. wurde das Reaktionsgemisch bis zur Trocknung eingedampft.
Der sich ergebende Feststoff wurde erneut in THF gelöst (150
ml), auf –30°C abgekühlt und
unter Argon gerührt.
Eine Lösung
aus Kalium-t-butoxid (1,0 M in THF, 140 ml, 140 mmol) wurde danach
tropfenweise über
45 min hinzugefügt
und das Rühren
wurde für
zusätzliche
45 min. fortgesetzt. Die Reaktion wurde mit 600 ml Wasser gelöscht, mit
einigen Tropfen 10%iger wässriger
Lösung
H3PO4 neutralisiert
und mit Ethylacetat (3 × 400
ml) extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit gesättigter
wässriger
NaHCO3 gewaschen und danach über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und konzentriert und mit Ethanol/Hexan kristallisiert,
um die Verbindung 10 zu liefern. (9,62 g, 85 % Ausbeute). Rf = 0,35 (1:5 Ethylacetat/Hexan); 1H NMR (CDCl3), 11,63
(s, 1H), 8,66 (dd, 1H, J = 0,5, 1,3 Hz), 8,20 (dd, 1H, J = 0,5,
9,0 Hz), 7,48 (dd, 1H, J = 0,5, 9,1 Hz), 7,28 (dd, 1H, J = 0,9,
11,1 Hz), 1,63 (s, 9H); 13C NMR 160,39,
142,12, 138,11, 132,10, 126,78, 120,22, 119,83, 111,98, 109,82,
82,91, 28,26; MS m/z 285,43 (M + Na)+.
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Beispiel 7: Herstellung von tert-Butyl-5-aminoindol-2-carboxylat
(11)
-
Eine
500 ml Parr Hydrierungsflasche wurde mit Verbindung 10 befüllt (5,80
g, 22,14 mmol), mit 10 % Pd/C (0,6 g) und Methanol/THF (150 ml,
1:4 v/v) und mit Wasserstoff gespült. Das Reaktionsgemisch wurde mit
50 psi H2 über Nacht geschüttelt. Der
Katalysator wurde durch Filtration entfernt und das Lösungsmittel abgedampft,
so dass sich 4,98 g (97 % Ausbeute) der Titelverbindung 11 als brauner
Feststoff ergaben. 1H NMR (DMSO), 11,42
(s, 1H), 7,18 (d, 1H, J = 8,3 Hz), 6,83 (s, 1H), 6,71 (s, 1H), 6,67
(d, 1H, J = 8,4 Hz), 1,62 (s, 9H). Dieses Produkt ist instabil und
deswegen wurde es sofort im nachfolgenden Schritt verwendet.
-
Beispiel 8: Herstellung von tert-Butyl-5-(5'-nitroindol-2'-yl-carbonylamino)indol-2-carboxylat
(12)
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Einem
Gemisch aus Verbindungen 9 (4,70 g, 22,81 mmol) und 11 (5,20 g,
22,41 mmol) in DMF (200 ml) wurden unter Argon O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluroniumtetrafluoroborat
(TBTU, 10,5 g, 32,70 mmol) und Diisopropylethylamin (DIPEA, 8,0
ml, 45,83 mmol) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
gerührt.
Das Gemisch wurde konzentriert und danach in Ethylacetat und wässriger
NaHCO3 (gesättigt) suspendiert. Die feste
Verbindung wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und danach mit
wässriger
1 M NaH2PO4, pH
3,0 resuspendiert, filtriert und erneut mit Wasser gewaschen. Der
Feststoff wurde danach unter Vakuum getrocknet, so dass sich 12
(8,40 g, 89 % Ausbeute) ergab. Rf = 0,31
(1:2 THF/Hexan); 1H NMR (DMSO), 12,43 (s,
1H), 11,69 (s, 1H), 10,41 (s, 1H), 8,77 (d, 1H, J = 2,2 Hz), 8,13
(dd, 2H, J = 2,3, 9,0 Hz), 7,64 (t, 2H, J = 9,2 Hz), 7,47 (d, 1H,
J = 8,9 Hz), 7,08 (s, 1H), 1,59 (s, 9H); 13C
NMR (DMSO), 161,48, 159,53, 142,19, 140,38, 136,30, 135,27, 132,28,
130,30, 127,43, 127,25, 120,57, 120,12, 114,08, 113,74, 108,22,
106,64, 81,74, 28,84; MS m/z 443,85 (M + Na)+.
-
Beispiel 9: Herstellung von tert-Butyl-5-(5'-aminoindol-2'-yl-carbonylamino)indol-2-carboxylat
(13)
-
Eine
250 ml Parrhydrierungsflasche wurde mit Verbindung 12 (2,40 g, 5,71
mmol), 10 Pd/C (0,3 g) und DMA (50 ml) befüllt und mit Wasserstoff gespült. Das
Reaktionsgemisch wurde mit 40 psi H2 über Nacht
geschüttelt.
Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und das Lösungsmittel
abgedampft, so dass sich 2,05 g (92 % Ausbeute) der Titelverbindung 13
als brauner Feststoff ergaben. 1H NMR (DMSO),
11,75 (s, 114), 11,67 (s, 114), 10,17 (s, 114), 8,10 (d, 114, J
= 1,2 Hz), 7,59 (t, 214, J = 8,8 Hz), 7,45 (m, 114), 7,35 (m, 114), 7,17
(dd, 114, J = 0,8, 8,0 Hz), 7,06 (d, 114, J = 2,0 Hz), 1,57 (s,
914); MS m/z 390,72 (M + Na)+. Dieses Produkt ist
instabil und wurde deswegen sofort im nachfolgenden Schritt verwendet.
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Beispiel 10: Herstellung von tert-Butyl-5-[5'-(3''-methyldithiopropionyl)indol-2'-xl-carbonylaino]indol-2-carboxylat
(14a)
-
Einer
Lösung
von 13 (2,0 g, 5,12 mmol) in DMA (30 ml) wurden 3-(Methyldithio)
propionsäure
(0,90 g, 5,92 mmol), EDC (3,0 g, 15,33 mmol) und DIPEA (0,90 ml,
5,12 mmol) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
unter Argon gerührt
und danach mit 70 ml 1,0 M NaH2PO4, p14 6,0 verdünnt, mit THF/Ethylacetat (1:1,
4 × 70
ml) extrahiert. Die organische Schichten wurden kombiniert, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und abgedampft. Der Rückstand wird durch Silicagelchromatographie
(1:3 Aceton/Toluol) aufgereinigt und aus THF/Hexan kristallisiert,
so dass sich Verbindung 14a (2,30 g, 86 % Ausbeute) ergab. Schmelzpunkt
= 279–283°C (dec),
Rf = 0,31 (1:3 THF/Toluol); 1H
NMR (CD3COCD3),
10,75 (d, 214, J = 3,07 Hz), 9,50 (s, 114), 9,14 (s, 114), 8,20
(d, 114, J = 2,0 Hz), 8,14 (d, 114, J = 1,8 Hz), 7,62 (dd, 114,
J = 2,0, 8,9 Hz), 7,46 (dd, 214, J = 0,7, 8,1 Hz), 7,34 (dd, 114,
J = 2,0, 10,8 Hz), 7,26 (d, 114, J = 1,5 Hz), 7,07 (dd, 114, J =
0,9, 2,1 Hz), 3,05 (t, 214, J = 7,1 Hz), 2,76 (t, 214, J = 7,0 Hz),
2,42 (s, 314), 1,57 (s, 914); 13C NMR 169,42,
161,58, 160,32, 135,31, 134,76, 133,56, 133,40, 133,12, 130,86,
128,72, 128,27, 120,27, 118,75,113,69, 113,09, 113,02, 112,69, 108,27,
103,58, 81,66, 37,28, 34,00, 28,41; MS m/z 547,88 (M + Na)+.
-
Beispiel 11: Herstellung von 5-[5'-(3''-Methyldithiopropionyl)indol-2'-yl-carbonylamino]indol-2-carbonsäure (15a)
-
Ein
Gemisch aus Verbindung 14a (300 mg, 0,57 mol) und Et3SiH(1,5
ml) in Dichlormethan (30 ml) wurde unter Argon gerührt. Trifluoressigsäure (7,0
ml) wurden zugesetzt und das Gemisch wurde für 3 Stunden gerührt, danach
mit Toluol (25 ml) verdünnt.
Das Gemisch wird bis zur Trocknung eingedampft und mit THF/Toluol/Hexan
kristallisiert, so dass die Verbindung 15a ergab (245 mg, 92 % Ausbeute). 1H NMR (DMSO), 11,71 (s, 114), 11,61(s, 114),
10,10 (s, 114), 9,92 (s, 11), 8,11 (d, 114, J = 1,9 Hz), 8,02 (d,
J = 1,7 Hz), 7,55 (dd, 114, 2,0, 11,0 Hz), 7,42 (d, 114, J = 8,8
Hz), 7,39 (d, 114, J = 8,8 Hz), 7,34 (d, 114, J = 2,0 Hz), 7,31
(dd, 114, J = 2,0, 8,8 Hz), 7,08 (d, 1H, J = 1,3 Hz), 3,06 (t, 2H,
J = 7,0 Hz), 2,75 (t, 2H, J = 7,0 Hz), 2,45 (s, 3H); 13C
NMR (DMSO), 168,70, 162,79, 159,47, 134.37, 133.56, 132.44, 131,98,
131,64, 126,96, 126,75, 119,62, 117,74, 113,04, 112,46, 112,35,
111,44, 107,36, 103,37, 36,03, 33,01; MS 490,81 (M + Na)+.
-
Beispiel 12: Herstellung von (S)-N-[2-{(1-Chloromethyl)-1,2-dihydro-5-hydroxy-3H-benzindol-3-yl}carbonyl]-1H-indol-5-yl]-5-[(3-methyldithio-1-oxopropyl)-amino]-1H-indol-2-carboxamid (16a)(DC1SMe)
-
Einer
Lösung
aus Verbindungen 7 (55 mg, 0,20 mmol) und 15a (100 mg, 0,21 mmol)
in DMA (7,0 ml) wurde EDC (120 mg, 0,62 mmol) unter Argon zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde über
Nacht gerührt, danach
wurden einige Tropfen 50%iger Essigsäure zugesetzt und das Gemisch
wurde bis zur Trocknung eingedampft. Der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie über Silicagel
(20 % bis 30 % Aceton in Toluol) aufgereinigt und mit THF/Toluol/Hexan
kristallisiert, so dass sich CD1SMe (16a) (108 mg, 79 % Ausbeute)
ergaben. Rf = 0,40 (3:7 Aceton/Toluol). 1H NMR (CD3COCD3) 10,91 (s, 1H), 10,88 (s, 1H), 9,64 (s,
1H), 9,56 (s, 1H), 9,27 (s, 1H), 8,35 (d, 1H, J = 1,9 Hz), 8,25
(d, 1H, J = 8,0 Hz), 8,17 (d, 1H, J = 1,9 Hz), 8,07 (s, 1H), 7,88 (d,
1H, J = 8,3 Hz), 7,64 (dd, 1H, J = 2,0, 8,1 Hz), 7,58-7,50 (m, 3H),
7.38-7.35 (m, 2H), 7.31 (d, 1H, J = 1.7 Hz), 7.26 (d, 1H, J = 1.7
Hz), 4.86 (dd, 1H, J = 8.7, 11,0 Hz), 4,80 (dd, 1H, J = 2,3, 10,9
Hz), 4,30 (m, 1H), 4,07 (dd, IH, J = 3,1, 11,0 Hz), 3,83 (dd, IH,
J = 8,4, 11,2 Hz), 3,09 (t, 2H, J = 7,1 Hz), 2,83 (t, 2H, J = 7,1
Hz), 2,45 (s, 3H); 13C NMR 169,56, 161,10,
160,43, 155,13, 143.50, 134,78, 134,46, 133,55, 133,34, 133,03,
132,57, 131,21, 128,80, 128,69, 128,21, 124,22, 124,02, 123,53,
123,44, 120,16, 118,79, 116,45, 113,91, 113,02, 112,95, 112,73,
106,78, 103,72, 101,63, 56,01, 47,73, 43,10, 37,25, 34,01, 23,00;
MS m/z 706,71 (M + Na)+, 708,58, 707,71,
722,34 (M + K)+, 724,42.
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Beispiel 13: Herstellung von tert-Butyl-5-[5'-(3''-(2-pyridyldithio)propionyl)indol-2'-yl-carbonylamino]indol-2-carboxylat
(14b)
-
Einer
Lösung
aus Verbindung 13 (1,00 g, 2,56 mmol) in DMA (15 ml) wurden 3-(2-Pyridyldithio)propionsäure (0,475
g, 2,21 mmol), EDC (1,26 g, 6,56 mmol) und DIPEA (0,20 ml) zugesetzt.
Nach Rühren
unter Argon über
Nacht wurde das Gemisch mit 70 ml 1,0 M NaH2PO4, pH 3,0 verdünnt und mit THF/Ethylacetat (1:1,
4 ×60
ml) extrahiert. Die organischen Schichten wurden kombiniert, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert, abge dampft und über Silicagelchromatographie
gereinigt (1:5 THF/Dichlormethan). Das Produkt wurde isoliert und
mit THF/Ethylacetat/Hexan umkristallisiert, so dass sich 1,13 g
(87 % Ausbeute) der Titelverbindung 14b ergaben. Schmelzpunkt =
285–290
(dec), Rf = 0,31 (1:5 THF/Toluol); 1H NMR
(CD3COCD3), 10,78 (d,
2H, J = 14,3 Hz), 9,52 (s, 1H), 9,23 (s, 1H), 8,45 (dd, 1H, J =
0,9, 4,8 Hz), 8,23 (d, 1H, J = 1,9 Hz), 8,17 (d, 1H, J = 1,8 Hz),
7,84 (dd, 1H, J = 1,0, 8,1 Hz), 7,78 (m, 1H), 7,64 (dd, 1H, J =
2,1, 8,9 Hz), 7,49 (t, 2H, J = 8,8 Hz), 7,35 (dd, 1H, J = 2,0, 8,9
Hz), 7,29 (d, 1H, J = 1,5 Hz), 7,25 (m, 1H), 7,10 (dd, 1H, J = 0,8,
2,1 Hz), 3,21 (t, 2H, J = 7,0 Hz), 2,85 (t, 2H, J = 7,0 Hz), 1,60
(s, 9H); 13C NMR 169,15, 161,57,160,86,
150,44, 138,22, 135,30, 134,78, 133,58, 133,13, 130,86, 128,27,
125,75, 121,73, 120,26, 120,05, 118,75, 113,68, 113,09, 113,03,
112,70, 108,26, 103,56, 81,64, 36,74, 35,25, 28,41; MS m/z 610,48
(M + Na+, 626,56 (M + K)+.
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Beispiel 14: Herstellung von 5-[5'-(3''-(2-Pyridyldithio)propionyl)indol-2'-yl-carbonyl amino]indol-2-carbonsäure (15b)
-
Ein
Gemisch von Verbindung 14b (115 mg, 0,195 mol) und Et3SiH
(0,30 ml) in Dichlormethan (4,0 ml) wurde unter Argon gerührt. Dem
milchigen Gemisch wurde Trifluoressigsäure (1,0 ml) zugesetzt und
das Gemisch wurde klar. Nach Rühren
für 2 Stunden
wurde das Reaktionsgemisch mit 5 ml Toluol verdünnt. Das Gemisch wurde bis
zur Trocknung eingedampft und mit THF/Toluol/Hexan kristallisiert,
so dass sich 93 mg (90 % Ausbeute) von Verbindung 15b ergaben. 1H NMR (DMSO), 12,92 (br, 0,7 H), 11,74 (s,
1H), 11,63 (s, 1H), 10,1 l(s, 1H), 9,92 (s, 1H), 8,47 (dd, 1H, J
= 0,9, 4,6 Hz), 8,13 (s, 1H), 8,02 (s, 1H), 7,81 (m, 2H), 7,56 (d,
1H, J = 9,0 Hz), 7,41 (m, 2H), 7,34 (s, 1H), 7,28-7,21 (m, 2H),
7,10 (s, 1H), 3,15 (t, 2H, J = 7,0 Hz), 2,77 (t, 2H, J = 6,9 Hz); 13C NMR 168,34, 162,70, 159,42, 159,16, 149,61,
137,80, 134,34, 133,53, 132,41, 131,88, 131,63, 128,96, 126,90,
126,69, 121,18, 119,60, 119,19, 112,98,112,42, 112,31, 111,42, 107,47,
35,53, 33,97; MS m/z 532,31, (M + H)+, 553,41,
554,52 (M + Na)+;
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Beispiel 15: Herstellung von (S)-N-[2-{(1-Chlormethyl)-1,2-dihydro-5-hydroxy-3H-benzindol-3-yl)carbonyl]-1H-indol-5-yl]-5-[(3-pyridyldithio-1-oxopropyl)-amino]-1H-indol-2-carboxamid, DC1SPy
(16b)
-
Einer
Lösung
von Verbindungen 7 (25 mg, 0,094 mmol) und 15b (50 mg, 0,094 mmol)
in 10 ml DMA wurde EDC (120 mg, 0,62 mmol) unter Argon zugesetzt.
Nach dem Rühren über Nacht
wurden einige Tropfen 50 % Essigsäure und Toluol (5 ml) zugesetzt,
das Gemisch wurde bis zur Trocknung abgedampft und der Rückstand
wurde durch Silicagelchromatographie (30 % Aceton in Toluol) aufgereinigt.
Das Produkt wurde isoliert und aus THF/Toluol/Hexan umkristallisiert,
so dass sich 48 mg (68 % Ausbeute) der Titelverbindung 16b ergaben.
MS m/z 769,43 (M + Na)+, 771,51, 785,62
(M + K)+.
-
Beispiele 16–20: Beispielhafte Synthese
von DC1 gemäß dem Schema
von Weg B (3).
-
Beispiel 16: Herstellung von Ethyl-5-aminoindol-2-carboxylat
(18)
-
Einer
500 ml Parr-Hydrierungsflasche wurden Ethyl-5-nitroindol-2-carboxylat
(8) (5,0 g, 21,36 mmol), 10 % Pd/C (0,3 g), Methanol/THF (150 ml,
1:4 v/v) zugesetzt und sie wurde mit Wasserstoff gespült. Das
Reaktionsgemisch wurde mit 40 psi H2 über Nacht
geschüttelt.
Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und das Lösungsmittel
wurde abgedampft, so dass 4,10 g (94 % Ausbeute) der Titelverbindung
18 als brauner Feststoff ergaben. 1H NMR
(CDCl3), 8,77 (s, 1H), 7,26 (s, 1H), 7,23
(t, 1H, J = 0,8 Hz), 7,21 (d, 1H, J = 0,7 Hz), 7,03 (dd, 1H, J =
0,7, 1,5 Hz), 6,93 (dd, 1H, J = 0,7, 1,6 Hz), 6,80 (dd, 1H, J =
2,2, 8,6 Hz), 4,38 (dd, 2H, J = 7,2, 14,3 Hz), 1,40 (t, 3H, J =
7,2 Hz); 13C NMR (CDCl3)
162,02, 140,30, 138,14, 131,87, 128,45, 127,77, 117,12, 112,50,
107,36, 105,86, 60,87, 14,41. Dieses Produkt ist instabil und wurde
deswegen sofort im nächsten
Schritt verwendet.
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Beispiel 17: Herstellung von Ethyl-5-(5'-Nitroindol-2'-yl-carbonylamino)indol-2-carboxylat
(19)
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Einem
Gemisch aus Verbindungen 9 (1,020 g, 5,00 mmol) und 18 (1,02 g,
4,95 mmol) in DMF (30 ml) wurde TBTU zugesetzt (4,0 g, 12,40 mmol)
und DIPEA (1,8 ml) unter Argon. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht
gerührt.
Nach der Konzentration wurde das Gemisch mit Ethylacetat (30 ml)
und gesättigter NaHCO3 (150 ml) verdünnt und der Feststoff zwischen
den beiden Schichten suspendiert. Die feste Verbindung wurde filtriert,
mit Wasser gewaschen und danach mit 1 M NaH2PO4, pH 3,0 resuspendiert, gefiltert und erneut
mit Wasser gewaschen. Das Produkt wurde unter Vakuum getrocknet,
so dass die Verbindung 19 ergab (1,543 g, 79 % Ausbeute). Rf = 0,31 (1:2 THF/Hexan); 1H
NMR (DMSO), 12,45 (s, 1H), 11,90 (s, 1H), 10,43 (s, 1H), 8,77 (d,
1H, J = 1,9 Hz), 8,15 (s, 1H), 8,13 (dd, 1H, J = 2,2, 9,1 Hz), 7,70
(s, 1H), 7,61 (m, 2H), 7,46 (d, 1H, J = 8,9 Hz), 7,18 (s, 1H), 4,35
(dd, 2H, J = 7,1, 14,1 Hz), 1,35 (t, 3H, J = 7,1 Hz); 13C
NMR (DMSO), 161,22, 158,68, 141,32, 139,50, 135,37, 134,60, 131,47,
128,01, 126,56, 126,38, 119,92, 119,27, 118,59, 113,27, 112,87,
112,60, 107,77, 105,69, 60,43, 14,31; MS m/z 443,85 (M + Na)+.
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Beispiel 18: Herstellung von 5-(5-Nitroindol-2'-yl-carbonylamino)indol-2-carbonsäure (20)
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Einer
Lösung
von Verbindung 19 (630 mg, 1,60 mmol) in DMSO (15 ml) wurde NaOH
(1,0 g) in 5,0 ml H2O zugesetzt. Nach dem
Rühren
für eine
Stunde wurde das Gemisch konzentriert und dreimal mit 10 ml H2O bei 60°C
unter reduziertem Druck abgedampft. Das restliche Lösungsmittel
wurde mit kaltem Methanol und H2O verdünnt, was
einen Feststoff ergab. Die feste Verbindung wurde filtriert und
unter Vakuum getrocknet, so dass die Verbindung 20 ergab (530 mg,
90 % Ausbeute). 1H NMR (DMSO), 12,48 (s,
1H), 11,75 (s, 1H), 10,44 (s, 1H), 8,77 (s, 1H), 8,15 (s, 1H), 8,10
(d, 1H, J = 9,3 Hz), 7,69 (s, 1H), 7,60 (m, 2H), 7,44 (d, 1H, J
= 8,9 Hz), 7,10 (s, 1H); 13C NMR (DMSO),
16191, 158,66, 141,32, 139,52, 135,45, 134,44, 131,26, 128,01, 126,72, 126,39,
119,47, 119,25, 118,02, 113,24, 112,88, 112,48, 107,23, 105,71;
MS m/z 386,66, 387,85 (M + Na)+.
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Beispiel 19: Herstellung von 1-[S]-(Chlormethyl)-5-hydroxy-3-{{5-[5'-nitroindol-2'-yl-carbonylamino]indol-2-y}carbonyl}-1,2-dihydro-3H-benzindol
(21)
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Einer
Lösung
von Verbindungen 7 (20 mg, 0,072 mmol) und 20 (25 mg, 0,068 mmol)
in DMA (3,0 ml) wurde EDC (40 mg, 0,20 mmol) unter Argon zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wurde über
Nacht gerührt,
einige Tropfen 50%iger Essigsäure
wurden zugesetzt und das Gemisch bis zur Trocknung eingedampft.
Der Rückstand
wurde durch präparative
Dünnschichtchromatographie
auf Silica (40 % Aceton in Toluol) aufgereinigt, so dass sich 25
mg von Verbindung 21 ergaben. 1H NMR (DMF-d7) 12,54 (s, 1H), 11,73 (s, 1H), 10,60 (s, 1H),
10,58 (s, 1H), 8,80 (d, 1H, J = 2,3 Hz), 8,42 (d, 1H, J = 1,9 Hz),
8,25 (d, 1H, J = 8,5 Hz), 8,19 (dd, 1H, J = 2,1, 9,1 Hz), 8,09 (br,
1H), 7,95 (d, 1H, J = 8,3 Hz), 7,82 (d, 1H, J = 1,5 Hz), 7,79 (d,
1H, J = 9,1 Hz), 7,74 (dd, 1H, J = 2,0, 8,9 Hz), 7,62 (d, 1H, J
= 8,8 Hz), 7,58 (dt, 1H, J = 1,7, 7,0 + 7,0 Hz), 7,42 (dt, 1H, J
= 1,2, 7,0 + 7,0 Hz), 7,33 (d, 1H, J = 1,7 Hz), 4,91 (t, 1H, J =
11,0 Hz), 4,77 (dd, 1H, J = 2,1, 11,1 Hz), 4,33 (m, 1H), 4,13 (dd,
1H, J = 3,1, 11,1 Hz), 3,97 (dd, 1H, J = 7,9, 11,1 Hz); 13C NMR 163,35, 161,48, 160,05, 155,79, 142,98, 137,18,
135,03, 133,22, 133.,6, 131,50, 128,85, 128,45, 128,11, 124,62,
124,02, 123,76, 120,33, 119,36, 118,70, 116,45, 114,00, 113,08,
106,97, 105,02, 101,53; MS m/z 602,96 (M + Na)+,
604,78, 603,81, 618,64 (M + K)+, 620,48.
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Beispiel 20: Herstellung von(S)-N-[2-{(1-Chlormethyl)-1,2-dihydro-5-hydroxy-3H-benzindol-3-yl}carbonyl]-1H-iridol-5-yl]-5-[(3-methyldithio-1-oxopropyl)-amino]-1H-indol-2-carboxamid (16a)
(DC1-SMe)
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Einer
Lösung
von Verbindung 21 (10 mg, 0,017 mmol) in DMA (2,5 ml) wurde mit
Pd/C (10 mg), 5 µl HCl
(konz.) und DMA (2,5 ml) behandelt. Nachdem die Luft entfernt wurde,
wurde Wasserstoff über
einen Wasserballon über
Nacht eingeführt.
Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und das Lösungsmittel
abgedampft, so dass sich die Verbindung 22 als brauner Feststoff
ergab. Die feste Verbindung wurde direkt ohne weitere Aufreinigung
verwendet.
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Einer
Lösung
von Verbindung 22 in DMA (2 ml) unter Argon wurde 3-(Methyldithio)propionsäure (5 mg, 0,032
mmol) und EDC (15 mg, 0,078 mmol) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht
wurden zwei Tropfen 50%iger Essigsäure dem Gemisch zugesetzt und
das Gemisch wurde bis zur Trocknung eingedampft. Der Rückstand wurde
durch präparative
Silicagelchromatographie (40 % Aceton in Toluol) aufgereinigt, so
dass sich 6 mg DC1-SMe (16b) ergaben. MS m/z 706,66 (M + Na)+, 708,79, 707,86; 1H
NMR-Daten sind dieselben wie oben für DC1.