DE69431304T2

DE69431304T2 - Nukleoside und nukleotide mit vergrösserten ringen

Info

Publication number: DE69431304T2
Application number: DE69431304T
Authority: DE
Inventors: Boca Raton Nabi; Baltimore University Of Maryland Baltimore Cou
Original assignee: University of Maryland at Baltimore; University of Maryland at Baltimore County UMBC
Current assignee: University of Maryland at Baltimore; University of Maryland at Baltimore County UMBC
Priority date: 1993-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 2003-05-15
Anticipated expiration: 2014-09-30
Also published as: DK0724587T3; DE69434805T2; CA2173116C; DE69431304D1; WO1995009175A1; DE69434805D1; PT724587E; DK1227103T3; PT1227103E; AU7844594A; ATE334137T1; ES2269528T3; ES2182847T3; EP1227103A3; EP0724587A1; EP0724587B1; EP1227103B1; EP0724587A4; ATE223428T1; EP0724587B8

Description

Technisches Fachgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, umfassend Purinnucleosidanaloge, die anstelle von Purin einen expandierten (wahlweise "fett" oder "REN" verwendet) heterocyclischen Ring und einen nicht-modifizierten oder modifizierten Zuckerrest enthalten und sowohl pharmazeutisch annehmbare Derivate davon als auch Verfahren zu deren Verwendung. Diese Zusammensetzungen können insbesondere zur Behandlung bestimmter Karzinome, bakterieller, fungizider, parasitärer und viraler Infektionen, einschließend, jedoch nicht darauf beschränkt, das Immunschwächesyndrom (AIDS) und Hepatitis.

Hintergrundinformation

Das Immunschwächesyndrom (AIDS) ist in den letzten Jahren des 20. Jahrhunderts zu einer tödlichen Epidemie geworden (Benditt, J., Hrsg., "AIDS, The Unanswered Questions", Science, 260; 1253-93 (1993); Mitsuya et al., Science, 249: 1533-44 (1990); Fauci, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83: 9278 (1986); Chemical and Engineering News 1/19/87, S. 30; 1/26/87, S. 18; 6/8/87, S. 6; 6/29/87, S. 25; 11/23/89, S. 12-70; 6/26/89, S. 7-16 und 7/5/93, S. 20-27). Sie wird von einem als menschlichen Immunschwächevirus (HIV) bezeichneten Retrovirus verursacht. Retroviren enthalten Ribonucleinsäure (RNA) in ihrem Genbestand anstelle von Desoxyribonucleinsäure (DNA), wie dies bei Säugetieren, einschließlich Menschen, und vielen anderen Bakterien und Viren der Fall ist.
Infiziert der Virus eine Wirtszelle benützt, er sein eigenes, als reverse Transcriptase bezeichnetes Enzym, um seinen RNA-Bauplan unter Verwendung des Nucleotidbestands des Wirts auf einen DNA-Doppelstrang zu übertragen. Die als Provirus bezeichnete, neu synthetisierte DNA wird dann in die zelluläre DNA des Wirts inkorporiert. Der genetische Mechanismus des Wirts wird anschließend dazu verwendet, um neue Virusteilchen auszustoßen, die weiter andere Zellen infizieren und so weiter.
Zur Zeit werden mehrere Versuche unternommen dem Virus zu bekämpfen, zum Beispiel die immunologische Rekonstitution, die Entwicklung eines Impfstoffs und die antiretrovirale Therapie. Diese dritte Vorgehensweise wird hier beschrieben.
Obgleich die am meisten wünschenswerte Vorgehensweise die Entwicklung eines Impfstoffs wäre, um die virale AIDS-Epidemie einzudämmen, gibt es zwingende Faktoren, die annehmen lassen, dass diese Vorgehensweise allein nicht ausreichen wird, um die Epide mie zum Stillstand zu bringen. Diese Faktoren sind: (a) Im Unterschied zu anderen Retroviren bei der Infizierung von T4-Lymphozyten eliminert HIV gerade die Komponente der Immunwirkung, die Antigene erkennt, und (b) unterliegt der Virus einer laufenden schnellen Mutation, die zu verschiedenen Variationen des viralen Hüllenproteins führt und damit zur viralen Antigenwirkung. Es wird angenommen, dass dies auf den hohen inhärenten Fehlerraten bei der durch reverse Transcriptase katalysierten Genomreplikation (d. h. 10-mal so hoch wie die durch die menschliche DNA-Polymerase) beruht (Presson et aL, Science, 242: 1168 (1988); Roberts et al., Science, 242: 1171 (1988)). Es wird sich daher kaum als therapeutisch wirksam herausstellen, das Immunsystem eines AIDS-Patienten einfach wiederherzustellen, ohne das Ausmaß der HIV-Infektion zu eliminieren oder wenigstens zu prüfen. In Anbetracht der Unwahrscheinlichkeit, dass der exponentiellen Zunahme und Ausbreitung der Krankheit in aller nächster Zukunft durch die Impfstoffentwicklung Einhalt geboten werden wird, ist es von äußerster Wichtigkeit, die antiretrovirale Therapie weiterzuverfolgen.
Ein antiretroviraler therapeutischer Ansatz schließt die Entwicklung von Mitteln ein, welche die Replikation des menschlichen Immunschwächevirus (HIV) durch jeden von einer Reihe von Mechanismen potentiell unterdrücken, einschließlich der folgenden, ohne darauf beschränkt zu sein: (a) Blockieren der viralen Anknüpfungsstelle an der Zielzelle, (b) Inhibieren der Enzym-Reverstranscriptase und/oder (c) Blockieren der Transcription und/oder Translation. Obwohl an verschiedenen Frönten Fortschritte erzielt werden, war das Haupthindemis die Unspezifität und/oder Toxizität vieler anderweitig erfolgversprechender Antivirusmittel. Diesbezüglich hat die Ausnutzung der inhärent hohen Fehlerrate; Presson et al., Science, 242: 1168 (1988); Roberts et al., Science, 242: 1171 (1988), der HIV-Reverstranscriptase bei der endständigen Inkorporierung von Nucleotidresten in die Kette der sich entwickelnden DNA (Ansatz c) gute Aussichten auf Spezifität.
Die HIV-Reverstranscriptase macht, wie vorstehend ausgeführt, 10-mal so viele Fehler wie andere zelluläre Polymerasen (Presson et al., Science, 242; 1168 (1988); Roberts et. al., Science, 242: 1171 (1988)). Folglich hat die Inkorporierung des die Kette terminierenden Nucleotidrestes den potenziellen Vorteil der Spezifität, insofern als es weniger wahrscheinlich ist, dass die normalen DNA-Polymerasen leicht ein abweichendes Nucleotidanaloges aufnehmen. In der Tat arbeiten die kürzlich zugelassenen Therapien für AIDS, AZT (Mitsuya et ab, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 82: 7096 (1985)) (3'-Azido-3'-deoxythymidin), DDI (2',3'- Dideoxyinosin) (Mitsuya et al., Nature, 353: 269 (1991) und DDC (2',3'-Dideoxycytidin) (Nasr et al., Antiviral Res., 14: 125 (1990); Merigan et al., Am. J. Med., 88: 11 (1990); Meng et ab, Ann. Intern. Med., 116: 13 (1992) bekanntlich nach diesem Mechanismus der Kettenterminierung. Die anderen vorgesehenen Wirkstoffe, zum Beispiel DDA und CS-87 sind bekanntlich auch Kettenterminatoren (Johnston et al., Science, 260: 1286-93 (1993); Mitsuya et al., Science, 249: 1533-44 (92990); Chemical and Engineering News 1/19/87, S. 30; 1/26/87, S. 18; 6/8/87, S. 6; 6/29/87, S. 25; 11/23/89, S. 12-70; 6/26/89, S. 7-16 und 7/5/93, S. 20-27). Unglücklicherweise leiden sie alle unter unannehmbar hoher Giftigkeit oder sind in vivo unwirksam: AZT ist zum Beispiel für das Knochenmark giftig, DDC verursacht Schmerz in den Beinen und DDA & CS-87 sind in vivo gleichermaßen unwirksam (Johnston et al., supra (1993); Mitsuya et al., supra (1990); Chemical and Engineering News 1/19/87, S. 30; 1/26/87, S. 18; 6/8/87, S. 6; 6/29/87, S. 25; 11/23/89, S. 12-70; 6/26/89, S. 7-16 und 7/5/93, S. 20-27). Die Suche nach einem wirksamen Kettenterminator mit einem Mindestmaß an Giftigkeit muss daher weitergehen, um zu einem idealen Anti-AIDS-Wirkstoff zu kommen.
Die Kettenterminierung kann nach unterschiedlichen Mechanismen erfolgen: AZT und den anderen, vorstehend aufgeführten Wirkstoffe mangelt es an der entscheidenden 3'-OH- Funktion, die für die Kettenverlängerung erforderlich ist. Es ist auch möglich, dass eine falsche Paarung der Basis, begleitet von einer größeren Abweichung der Ribose-Basiskonformation von der natürlichen Ordnung, zu einer Kettenterminierung führt (vergl. Fig. I) (Chidgeavadze et. al., FEBS LETT, 183: 275 (1985); Chidgevadze et al., Biochim. Biophys. Acta, 868: 145 (1986); Beabealashvilli et al., Biochim. Biophys. Acta, 868: 136 (1986)).
Eine größere Abweichung der 3'-OH-Gruppe von der natürlichen Ordnung würde die Inkorporierung der folgenden Nucleotide in die wachsende Polynucleotidkette und/oder die Bildung des RNA-DNA-Hybrids behindern, einen wichtigen Vorgang während der Reverstranscriptase. Es wird angenommen, dass die hier beschriebenen, potenziell planaren und aromatischen Nucleoside/Nucleotide nach diesem letzteren Mechanismus arbeiten, was von Molekularmodelluntersuchungen bekräftigt wird. (Es erfolgten Hückel'sche MO- Berechnungen der potenziellen Aromatizität verschiedener heterocyclischer Aglycone unter Verwendung des von Trinity Software, Campton, New Hampshire, erhältlichen "HMO"- Programms). Die Molekularmodelluntersuchungen erfolgten auf einem Silicon, Graphics Computer, unter Verwendung eines CHARMm mit QUANTA -Schnittstelle, erhalten von Molecular Simulations, Inc., Boston, MA. Verschiedene andere mögliche Wirkungsmechanismen können jedoch nicht ausgeschlossen werden.
Fig. II(A) gibt ein zehn Nucleotide langes Oligomer wieder, das alle 10 natürlichen Nucleotide enthält; Fig. II(B) zeigt das entsprechende Oligomer mit 9 natürlichen Nucleoti den plus einen "fetten" Guanin (fG)-Nucleotid, das anstelle von G in Position 5 eingeschoben ist. Fig. II(C) ist ein raumflllendes Modell von Fig. II(B). Eine umfangreiche ABNR (Adopted Basis Newton Raphson) Energieminimierung bei beiden Molekularmodelluntersuchungen, die auf einem Silicon, Graphics Computer, unter Verwendung eines CHARMm mit QUANTA -Schnittstelle erfolgten, die durch Hybridiserung eines jeden Oligomers mit seinem entsprechenden Komplementäroligomer gebildet wurde, zeigt, dass die Inkorporierung von fG in eine Nucleinsäuresequenz eine beträchtliche Störung der Doppelhelix mit einer starken Trennung der Wasserstoffstoffbindung der Basispaare zur Folge hat, was zum Abwickeln der Doppelhelix führt, ausgehend vom abweichenden fG-Rest (vergl. Fig. II(B) und II(C).
Die Konsequenzen sind, dass die Inkorporierung eines fG in die wachsende DNA- Kette während der reversen Transcription (a) die Inkorporierung der nachfolgenden Nucleotide behindern würde, (b) die Trennung des Basispaars eine falsche Vereinigung oder Gefügeverschiebung verursachen, und/oder (c) die Bildung eines RNA-DNA-Hybrids verhindern würde. Jedes oder alle der vorstehenden Vorgänge führen zum Kettenabbruch und inhibieren ihrerseits die virale Replikation.
Selbst wenn ein Analoges kein Kettenterminator ist, könnte die Inkorporierung eines solchen abweichenden Nucleotids in die DNA durch die HIV reverse Transcriptase selbstzerstörerisch wirken, weil das Analoge mehrfache Mutationen in die anschließenden Polymerisations- und Akkumulationszyklen einführen würde, wobei verschiedene solcher Mutationen für den Virus tödlich wären.
Eine noch andere Wirkungsweise, die nicht außer acht gelassen werden kann, besteht in dem Fall, wenn es sich herausstellt, dass irgendein Nucleosid weder ein Kettenterminator ist noch in die DNA inkorporiert wird. In diesem Fall kann die inhibierende Wirkung des Analogs einfach auf seiner Bindung an eine der aktiven oder allosterischen Bindungsstellen der reversen HIV-Transcriptase beruhen und dadurch eine konkurrierende, nicht-konkurrierende oder nicht konkurrenzfähige Inhibierung verursachen.
Ein anderer bedeutenderer Krankheitserreger, welcher schwere Folgen verursacht, ist der Hepatitis B Virus (HBV), der in den Ländern der dritten Welt weitverbreitet ist. Es wird angenommen, dass 80% des Leberkarzinoms auf der Welt von HBV verursacht wird. Die U.S. haben gegenwärtig 1 Million Infektionsträger und bei über 25% der Träger wird sich eine chronisch aktive Hepatitis entwickeln und oft bis zur Zirrhose fortschreiten. Es wird ge schätzt, dass in den U.S. etwa 5000 Personen jährlich an Zirrhose sterben und etwa 1000 Personen an durch HBV verursachtem Leberkarzinom.
Der Hepatitis B Virus ist ein DNA(2'-Desoxyribonucleinsäure)-Virus, der Menschen infiziert. Er ist ein Glied der Familie von Viren, die insgesamt als Hepadnaviren bezeichnet wird. Die nahe mit einander verwandten Viren infizierern selektiv entweder Säuger- oder Vogelwirte. Mechanistische Untersuchungen zur Replikation dieser Viren haben die wichtige Rolle der reversen Transcription einer RNA-Zwischenstufe gezeigt, und lassen die Lebensfähigkeit der reversen Transcriptase als logisches therapeutisches Ziel stark vermuten.
Es gibt einige Patente, welche 5 : 7-kondensierte Heterocyclen und Nucleoside betreffen. Die darin beschriebenen Verbindungen haben strukturelle Ähnlichkeit mit Coformycin und Pentostatin.
Insbesondere beschreibt US-A 4,151,347 sowohl Coformycin als auch Pentostatin.
US-A 4,163,839 beschreibt ein als Isocoformycin bezeichnetes Conformycin-Analog.
US-A 4,713,372 beschreibt ein als 2'-Chlorpentostatin bezeichnetes Pentostatin- Analog.
US-A 4,935,505 betrifft ein Coformycin-Analog, wie zum Beispiel Azolodiazepin.
Die in den vorstehend angegebenen US Patenten beschriebenen Verbindungen sind ziemlich weit weg, welche die vorliegende Erfindung umfasst.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft potenziell planare und aromatische Purinanaloge mit expandierten Ringen, ihre Nucleoside, Nucleotide und beliebige andere pharmazeutisch annehmbare Derivate davon, welche die nachstehen angegebene allgemeine Formel I besitzen.
Es soll auch darauf hingewiesen werden, dass es wegen ihrer strukturellen Ähnlichkeit mit den natürlichen Purinen, für Nucleoside oder Nucleotide mit expandierten Ringen im Überfluss vorhandene Quellen von Substraten und/oder Enzyminhibitoren aus dem Purinstoffwechsel gibt, als auch solche, die ATP- oder GTP-Cofaktoren benötigen. Ihre potenzielle Fähigkeit zur Inhibierung von Enzymen des Purinstoffwechsels besitzt in der Tat Vorrang. Die natürlich vorkommenden synergistischen Antitumorantibiotika (Ohno et al., J. Am. Chem. Soc., 96: 4326 (1974), Umezawa et al., DE-A 2,453,649 (1975), Glazer, Rev. Drug Metab. Drug Interact., 105: 3 (1980), Hawkins et al., Nucleosides and Nucleotides, 2: 479 (1983) und 2'-Deoxycoformycin (Pentostatin) (Woo et al., J. Herterocycl. Chem., 11: 641 (1974), Baker et al., J. Am. Chem. Soc., 101: 6127 (1979), Chan et al., J. Org. Chem., 47: 3457 (1982), Hanvey et al., Biochemistry, 23: 904 (1984), (vergl. Fig. 3), sind 5 : 7-kondensierte Nucleoside, welche den hnidazo[4,5-d][1,3]diazepin-Kern enthalten, und sind die beiden stärksten bekannten Inhibitoren für die Adenosindeaminase (ADA) mit einem so hohen Kj-Wert wie 1011. Von einem anderen, kürzlich isolierten, als Azepinomycin bezeichneten Naturprodukt, ebenfalls einem 5 : 7-kondensierten System, jedoch einem Nicht-Nucleosid (vergl. Fig. 3), das den Imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-Ring enthält, wird berichtet, dass es ein Inhibitor für Guanase ist (Umezawa et al., Jpn. Kokai Tokyo Koho JP, 58: 159, 494 [83, 159, 494]; Chem. Abstr., 100: 137362x (1984); Isshiki et al., J. Antibiot., 40: 1461 (1987); Fujii et al., Heterocycles, 27: 1163 (1988)). Alle drei Moleküle und ihre synthetischen Analogen sind jedoch nichtplanar oder gefaltet (Acevedo et al., Tetrahedron Lett., 24: 4789 (1983), Acevedo et al., J. Heterocycl. Chem., 22: 349 (1985), Acevedo et al., J. Org. Chem., 51: 1050 (1986)). Sie weisen auch eine tetraedrische Geometrie an der Hydroxylbindung ihres siebengliedrigen Rings auf und werden daher als Übergangszustand des Inhibitoranalogen für ADA betrachtet (Agarwal et al., "Coformycin and Deoxycoformycin: Tight-binding hihibitors of Adenosine Deaminase", in "Chemistry and Biology of Nucleosides and Nucleotides", Harmon et al., Academic Press, New York, S. 159-197 (1978)), oder Guanase (Umezawa et al., Jpn. Kokai Tokyo Koho JP, 58, 159, 494 83, 159, 494; Chem. Abstr., 100: 137362x (1984); Isshiki et al., J. Antibiot., 40: 1461 (1987); Fujii et al., Heterocycles, 27: 1163 (1988)).
Die physiologische Bedeutung ADA zu inhibieren beruht darauf, dass das Enzym die anderweitig starken Antivirus- und Antitumorwirkstoffe, wie 8-Azaadenosin, ara-A oder Formycin durch schnelle Hydrolyse zu den entsprechenden Inosinanalogen inaktiviert. Obwohl die physiologische Bedeutung der Inhibierung von Guanase weniger eindeutig ist, sind kürzlich einige Berichte erschienen, welche die Feststellung anormal hoher Serumguanaseaktivität in Patienten mit Leberkrankheiten, wie Hepatitis, betreffen (Shiota et al., Jpn. J. Med., 28: 22 (1989), Ito et al., Hepatology, 8: 383 (1988)). Es wurde auch berichtet, dass eine hohe Serumguanaseaktivität ein biochemischer Indikator für die Abstoßung bei Empfängern von Lebertransplantaten ist (Crary et al., Transplant. Proc., 21: 2315 (1989).
Die Synthese von Xanthinanalogen mit expandierten Ringen und verschiedene Methylbenzylderivate, die das 5 : 7-kondensierte Imidazo[4,5-e][1,2,4]triazepin-Ringsystem enthalten, ist in Synthesis, November 1990, S. 1095 bis 1100, Hosmane et al., angegeben.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass zusätzlich zu Viren, Bakterien ein medizinisch therapeutisches Problem darstellen und die Erfahrung gezeigt hat, dass bestimmte Stämme im Laufe der Zeit eine Resistenz gegenüber den herkömmlich verwendeten antibakteriellen Mit teln entwickeln. Es ist nunmehr bekannt, dass bestimmte Purin- oder Pyrimidinnucleosidanaloge als antibakterielle Mittel, insbesondere bei grammnegativen bakteriellen Infektionen nützlich sind.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zur Behandlung oder Prophylaxe bakterieller Infektionen verwendet werden. Die Verbindungen können auch zur Herstellung von Arzneimitteln für die Behandlung und Prophylaxe bakterieller Infektionen verwendet werden. Spezielle Bakterien, gegen die die erfindungsgemäßen Verbindungen nützlich sind schließen ein Escherichia coli, Salmonella spp., Shigella flexneri, Citrobacter freundii, Klebstella pneumoniae, Vibrio spp., Haemophilus influenzae, Yersinia enterolitica, Pasturella haemolytica, und Proteus spp. Diese Verursacher sind für die folgenden Krankheiten verantwortlich: Reisedurchfall, Infektionen des Urinaltraktes, Typhussfieber, Cholera, Shigellose sowie Enteritis und Kolisepsis bei Tieren.
Weiterhin ist bekannt, dass Nucleosidanaloge mit einem breiten Spektrum anderer therapeutischer Mittel synergistisch wirken, indem sie die therapeutische Wirkung bei beiden in einer nicht-additiven Weise verstärken, den therapeutischen Index erhöhen und das von jeder Verbindung ausgehende Toxizitätsrisiko vermindern. Die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen gegen ein breites Spektrum viraler und bakterieller Infektionen als auch ihr neuer Wirkungsmechanismus kann daher teilweise bei Kombinationstherapien nützlich sein, einschließend verschiedene Kombinationen der vorliegenden Verbindungen untereinander und mit anderen therapeutisch und/oder synergistischen Mitteln und pharmazeutisch annehmbaren Trägern. Solche Kombinationen werden oral, äußerlich, ophthalmisch, ototisch, nasal, intraperitoneal, subkutan, intravenös und als Suppositorien verwendet. Des weiteren sind tiermedizinische Anwendungen ebenso möglich wie die Verwendung als Futtermittelzusatzstoffe für Wirbeltiere.
Typischerweise gibt es ein optimales Verhältnis der erfindungsgemäßen Verbindung(en) untereinander und/oder mit anderen therapeutischen oder wirkungssteigernden Mitteln (wie Transportinhibitoren, Stoffwechselinhibitoren, Inhibitoren für die Nierenausscheidung oder Glukuronidation, wie Probenecid, Acetarninophen, Aspirin, Lorazepan, Cimetidin, Ranitidin, Colifibrat, Indomethacin, Ketoprofen, Naproxen etc.) in dem die Wirkstoffe in einem optimalen Verhältnis vorliegen. Ein "optimales Verhältnis" ist als das Verhältnis definiert, bei dem die erfindungsgemäße(n) Verbindung(en) mit einem anderen therapeutischen Mittel oder Mitteln so ist, dass die therapeutische Gesamtwirkung größer ist als die Summe der Wirkungen der einzelnen therapeutischen Mittel. Das optimale Verhältnis findet man üblicherweise, wenn die Mittel im Verhältnis von 10 : 1 bis 1 : 10, 20 : 1 bis 1 : 20, 100 : 1 bis 1 : 100 und 500 : 1 bis 1 : 500 vorliegen. Gelegentlich wird eine verschwindend geringe Menge eines therapeutischen Mittels genügen, um die Wirkung eines oder mehrere anderer Mittel zu steigern. Zusätzlich ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombinationen besonders nützlich, um das Risiko der Resistenzentwicklung herabzusetzen.
Auf dem antibakteriellen Sektor wurde kürzlich gefunden, dass eine breite Vielfalt von Antibiotika zur Steigerung der Wirkung von Nucleosidanalogen wirksam ist. Dies schließt Mittel wie Benzylpyrimidine, Pyrimidine, Sulphonamide, Rifampicin, Tobramycin, Fusidinsäure, Clindamycin, Chloramphenicol und Erythromycin ein. Demzufolge betrifft eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung eine Kombination, in der das zweite Mittel wenigstens eines aus den vorstehend erwähnten antiviralen oder antibakteriellen Mittel oder Klassen von Mitteln ist. Es sei auch darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen und Kombinationen auch in Verbindung mit immunmodulatorischen Behandlungen und Therapien verwendet werden können.
Im Hinblick auf das Vorstehende, stellen die erfindungsgemäßen Verbindungen eine therapeutische Kombination dieser Verbindungen oder ein pharmazeutisch annehmbares Derivat davon bereit. Es kann wenigstens ein zusätzliches therapeutisches Mittel eingeschlossen sein. Das Weiteren kann eine erfindungsgemäße Verbindung auch mit wenigstens einem bekannten und üblicherweise verwendeten therapeutischen Mittel kombiniert sein. Solche Gruppierungen von Verbindungen oder Mitteln werden hier nachstehend als "Kombination" bezeichnet. Die Kombinationen können gemeinsam, zum Beispiel in einer einheitlichen pharmazeutischen Formulierung, verabreicht werden, oder getrennt, zum Beispiel in Form einer Kombination aus Tabletten, Injektionen oder anderen Medikamenten, die zur gleichen oder zu unterschiedlichen Zeiten verabreicht werden, mit dem Ziel die gewünschte therapeutische Wirkung zu erzielen.
Ein "pharmazeutisch verträgliches" Derivat bedeutet eine pharmazeutisch annehmbares Salz, ein Phosphonat, einen Ester oder ein Salz solcher Ester. Beispiele erfindungsgemäßer pharmazeutisch annehmbarer Salze und pharmazeutisch annehmbarer Derivate davon schließen Phosphorverbindungen und Phosphonate, basische Salze, die sich zum Beispiel von einer geeigneten Base ableiten, wie einem Alkalimetall, einem Erdalkalimetall, Ammonium und Salze von Mineralsäuren, wie das Hydrochlorid ein. Im Hinblick auf das Vorstehende beinhaltet die vorliegende Erfindung potenziell planare, aromatische, heterocyclische ("fet te") Basen, Nucleoside und Nucleotidverbindungen mit expandierten Ringen ("fett"), mit der Struktur
worin
R&sub1;, R&sub3; und R&sub5; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind unter NH, NH&sub2;, O, OH, S und SH;
NH-Alkyl, N-Alkyl, O-Alkyl und S-Alkyl, worin die Alkylgurppe C&sub1;-C&sub2;&sub0; ist;
NH-Aryl, O-Aryl und S-Aryl, worin die Arylgruppe eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl- oder heterocyclische Gruppe ist;
N-Glykosyl und NH-Glykosyl, worin die Glykosylgruppe ausgewählt ist unter Ribosyl, 2'-Desoxyribosyl, 2',3'-Didesoxyribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-azidoribosyl, 2',3'-Didesoxy- 2'-fluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-fluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-2',3'-difluorribosyl und Mono-, Di- und Triphosphatderivaten derselben;
N-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', NH-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', O-(CH&sub2;)n-XR'-(CH&sub2;)m-YR' und S-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', worin R' ausgewählt ist unter Wasserstoff, einer C&sub1;-C&sub2;&sub0;- Alkylgruppe, H&sub2;PO&sub3;, H&sub3;P&sub2;O&sub6;, H&sub4;P&sub3;O&sub9; und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen derselben;
R&sub2;, R&sub4;, R&sub6;, R&sub7; und R&sub8; jeweils unabhängig ausgewählt sind unter:
Wasserstoff, einer C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkylgruppe, einer Arylgruppe, bei der es sich um eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl oder heterocyclische Gruppe handelt, und einer Aralkylgruppe, worin die Aryl- und Alkylanteile der Gruppe die oben gegebenen Definitionen haben;
Einer Glykosylgruppe, worin die Glykosylgruppe ausgewählt ist unter Ribosyl, 2'- Desoxyribosyl, 2',3'-Didesoxyribosyl, 2',3'-Didesoxy-2'-fluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-3'- fluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-2',3'-difluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-azidoribosyl und den Mono-, Di- und Triphosphatderivaten derselben;
(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)nYR', worin R' ausgewählt ist unter:
Wasserstoff, H&sub2;PO&sub3;, H&sub3;P&sub2;O&sub6;, H&sub4;P&sub3;O&sub9; und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen derselben;
m Null bis 20, n Null bis 20 und a Null oder eins ist;
U; X; X; Z; W; J; K und L ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus unter C, N, O, P und S. U, X, Y, Z, W, J, K und L sind ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N).
Formel I(B) I(B) kann 4,8-Diamino-6-imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]-Diazepin sein, worin R&sub1; und R&sub5; NH&sub2;, R&sub3; NH, R&sub7; und R&sub8; H bedeuten und a für R&sub2;, R&sub4; und R&sub6; Null ist.
Formel I(B) kann e 4,8-Diamino-1-benzyl-6-imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]-Diazepin sein, worin R&sub1; und R&sub5; NH&sub2;, R&sub3; NH, R&sub7; H, R&sub8; Benzyl (CH&sub2;Ph) bedeuten und a für R&sub2;, R&sub4; und R&sub6; Null ist.
Formel I(A) kann 6-Imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]-diazepin-4,8-dion sein, worin R&sub1; und R&sub5; O, R&sub3; NH und a für R&sub2;, R&sub4;, R&sub6; und R&sub7; H sind und worin a für R&sub8; Null ist.
Formel I(A) kann des Weiteren 4,6,8-Triimino-1β-D-ribofuranosylimidazo[4,5- e][1,3]-diazepin sein, worin R&sub1;, R&sub3; und R&sub5; NH; R&sub2;, R&sub4; und R&sub7; H und R6 1-β-D-ribofuranosyl sind und a für R&sub8; Null ist.
Es ist weiterhin zu beachten, dass die vorliegende Erfindung alle chiralen Formen und Stereoisomeren der vorstehend aufgeführten Verbindungen einschließt.
Die vorliegende Erfindung schließt auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung viraler, bakterieller, fungizider oder parasitärer Infektionen in einem Kranken oder einem Wirbeltier ein.
Der die Infektion verursachende Virus kann ausgewählt sein aus der Gruppe, bestehend aus dem Humanimmunschwächevirus (HIV), dem humanen B-lymphotropen Virus, dem Herpes-simplex-Virus, dem Varicella-Zoster-Virus, dem Epstein-Barr-Virus, der nekrotischen Rhinitis, dem malignen Katarrh, dem Allerton-Virus, dem equinen Herpesvirus, der Neurolymphotomatose, dem Grippevirus, dem Paragrippevirus, den Adenoviren, dem Rheovirus, dem respiratorischen Syncytialvirus, den Rhinoviren, dem Coxsackievirus, den Echoviren, den epidemischen Gastroenteritisviren, dem Rötelvirus, den Hepatitisviren und dem Papovavirus.
Die Verbindung kann subkutan, intravenös, intramuskulär, intraperitoneal, oral, äußerlich oder durch eine Kombination davon verabreicht werden.
Die Behandlung kann die Verabreichung von wenigstens einer der erfindungsgemäßen Verbindungen in Kombination mit wenigstens einem anderen bekannten therapeutischen Mittel beinhalten.
Die vorliegende Erfindung schließt auch eine pharmazeutische Zusammensetzung ein, die wenigstens eine der vorstehenden Verbindungen und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 bis 3

Fig. 1 gibt eine schematische Darstellung des Kettenabbruchs infolge abweichender Konformation wieder
Fig. 2 stellt Molekularmodelle dar von: (A) einer Doppelhelix, enthaltend 10 natürliche Nucleotid-Basispaare und (B) eine Doppelhelix mit neun natürlichen Nucleotid- Basispaaren in (A) plus einem "fetten" Guanin (fG)-Nucleotid in 5-Stellung basis-gepaart mit C. (C) repräsentiert das Raumfüllungsmodell von (B).
Fig. 3 gibt die chemischen Strukturen der natürlich vorkommenden, synergistischen Antitumorantibiotika Coformycin, Pentostatin und Azepinomycin wieder. Diese Verbindungen besitzen eine Ring-expandierte heterocyclische und/oder nucleoside Struktur.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Zusammensetzungen, umfassend planare, aromatische, heterocyclische Basen, Nucleoside und Nucleotidverbindungen mit expandierten Ringen ("fett"). Diese Basen, Nucleoside oder Nucleotide besitzen die Formeln I(A), I(B) und I(C):
worin
R&sub1;, R&sub3; und R&sub5; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind unter NH, NH&sub2;, O, OH, S und SH;
NH-Alkyl, N-Alkyl, O-Alkyl und S-Alkyl, worin die Alkylgurppe C&sub1;-C&sub2;&sub0; ist;
NH-Aryl, O-Aryl und S-Aryl, worin die Arylgruppe eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl- oder heterocyclische Gruppe ist;
N-Glykosyl und NH-Glykosyl, worin die Glykosylgruppe ausgewählt ist unter Ribosyl, 2'-Desoxyribosyl, 2',3'-Didesoxyribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-azidoribosyl, 2',3'-Didesoxy- 2'-fluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-fluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-2',3'-difluorribosyl und Mono-, Di- und Triphosphatderivaten derselben;
N-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', NH-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', O-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR' und S-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', worin R' ausgewählt ist unter Wasserstoff, einer C&sub1;-C&sub2;&sub0;- Alkylgruppe, H&sub2;PO&sub3;, H&sub3;P&sub2;O&sub6;, H&sub4;P&sub3;O&sub9; und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen derselben;
R&sub2;, R&sub4;, R&sub6;, R&sub7; und R&sub8; jeweils unabhängig ausgewählt sind unter Wasserstoff, einer C&sub1;-C&sub2;&sub0; Alkylgruppe, einer Arylgruppe, bei der es sich um eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl oder heterocyclische Gruppe handelt, und einer Aral kylgruppe, worin die Aryl- und Alkylanteile der Gruppe die oben gegebenen Definitionen haben;
Einer Glykosylgruppe, worin die Glykosylgruppe ausgewählt ist unter Ribosyl, 2'- Desoxyribosyl, 2',3'-Didesoxyribosyl, 2',3'-Didesoxy-2'-fluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'- fluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-2',3'-difluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-azidoribosyl und den Mono-, Di- und Triphosphatderivaten derselben;
(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', worin R' ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus:
Wasserstoff, H&sub2;PO&sub3;, H&sub3;P&sub2;O&sub6;, H&sub4;P&sub3;O&sub9; und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen derselben;
m Null bis 20, n Null bis 20 und a Null oder eins ist; und
U; X; X; Z; W; J; K und L ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus unter C, N, O, P und S.
Es ist weiterhin zu beachten, dass die vorliegende Erfindung alle chiralen Formen und Stereoisomeren der vorstehend angegebenen Verbindungen einschließt.
Die Zusammensetzungen können auch einen "pharmazeutisch annehmbaren Träger ", zum Beispiel Wasser, Kochsalzlösung, Ringer'sche oder lactathaltige Ringer'sche Lösung, wässrige Dextrose (wie Glucose, Fructose, Lactose und verwandte Zuckerlösungen), Glykole (z. B. Propylen- oder Polyethylenglykol), Stärke und ihre Derivate, Fluorkohlenwasserstoffe, Cellulosederivate, Magnesiumstearat, Stearinsäure, geeignete stabilisierende, puffernde und konservierende Mittel und/oder andere therapeutische Verbindungen (hier nachstehend "pharmazeutisch annehmbare Träger") enthalten. Jeder Träger muss in dem Sinn "annehmbar" sein, dass er mit den anderen Inhaltsstoffen der Formulierung verträglich und für den Kranken oder Empfänger unschädlich ist. Formulierungen mit pharmazeutisch annehmbaren Trägern schließen jene ein, die für die orale, rektale, nasale, äußerliche (einschließend bukkale und sublinguale), vaginale oder parenterale (einschließend subkutane; intramuskuläre, intravenöse und intradermale) Verabreichung geeignet sind. Die Formulierungen können in Form von Einzeldosen zubereitet und nach verschiedenen auf dem pharmazeutischen Fachgebiet wohlbekannten Verfahren hergestellt werden, wie dem in Verbindung bringen des aktiven Inhaltsstoffs mit flüssigen oder fein verteilten festen Trägern, die aus einem oder mehreren Hilfsstoffen bestehen können, und dem anschließenden Formen und Beschichten des Produkts, sofern erforderlich.
Um die Verbindungen der Formel I zu synthetisieren kann das in der 1-, 2- oder 3- Stellung substituierte oder unsubstituierte 4,5-Dicyano- oder 4,5-Diacylhaloimidazol mit einer nucleophilen Verbindung, wie Guanidin, Harnstoff oder Thioharnstoff unter Verwendung eines polaren Lösungsmittels, wie zum Beispiel Methanol, Ethanol oder Acetonitril, normalerweise unter Rückflussbedingungen, kondensiert werden. Der ausgeschiedene Feststoff kann filtriert, getrocknet und aus einem geeigneten Lösungsmittel umkristallisiert werden. Weitere Modifikationen des Produkts, wie N-, O- oder S-Alkyl-Arylderivate können nach Standardderivatisierungsverfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel durch Behandlung mit Alkyl- oder Arylhalogeniden. Die Ribosylierung oder Desoxyribosylierung kann mithilfe von Standardglykosylierungsmethoden erfolgen, wie sie in diesem Labor häufig eingesetzt worden sind (Bhan et al., Nucleosides and Nucleotides, 11: 1175 (1992); Bhadti et al., Nucleosides and Nucleotides, 11: 1137 (1992); Hosmane et al., Nucleosides and Nucleotides, 10: 819 (1991); Hosmane et al., J. Org. Chem., 55: 5882 (1990); Hosmane et al., Nucleosides and Nucleotides, 9: 913 (1990). Die Mono-, Di- und Triphosphatderivate der Nucleoside können nach chemischen Standardverfahren hergestellt werden (Scheit, "Nucleotide Analogs: Synthesis and Biological Function", John Wiley, New York, 1980, S. 195-218; Petrie et al., J. Med. Chem., 29: 268 (1986); Moffatt et al., J. Am. Chem. Soc., 83: 649 (1961)) oder enzymatisch (Leonard et al., Biochemistry, 17: 3677 (1978); Frieden et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 91: 278 (1979) bzw. nach Phosphorylierungsverfahren (Hosmane et al., J. Org. Chem., 55: 5882 (1990)).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen virushemmende Wirkung mit einem annehmbarem Grad an Zytotoxizität und können demzufolge entweder allein oder zur Optimierung der therapeutischen Wirksamkeit in Kombination bei der Behandlung viraler, bakterieller, fungizider, parasitärer oder anderer Infektionen verwendet werden. Viren, von denen erwartet wird, dass sie innerhalb des breiten Rahmens der erfindungsgemäßen Behandlung liegen, schließen, ohne darauf beschränkt zu sein, ein: den Humanimmunschwächevirus (HIV), den humanen B-lymphotropen Virus, den Herpes-simplex-Virus, den Varicella- Zoster-Virus, den Epstein-Barr-Virus, die nekrotischen Rhinitis, den malignen Katarr, den Allerton-Virus, den equinen Herpesvirus, die Neurolymphotomatose, den Grippevirus, den Paragrippevirus, die Adenoviren, den Rheovirus, den respiratorischen Syncytialvirus, die Rhinoviren, den Coxsackievirus die Echoviren, die epidemischen Gastroenteritisviren, den Rötelvirus, die Hepatitisviren und den Papovavirus.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zur Behandlung jeder Krankheit oder eines jeden darauf anwendbaren medizinischen oder nicht-medizinischen Zustands mit allen Mitteln verabreicht werden, welche den Kontakt der enthaltenen wirksamen Verbindung mit der Wirkungsstelle im Körper eines Warmblüters oder Kaltblüters, einer Pflanze (für landwirtschaftliche Anwendungen), oder niedrigeren Lebensformen (d. h. unter anderem wirbellose Tiere, Bakterien, einzellige Organismen und Zell- oder Gewebekulturen) bewirkt. Im Sinne der vorliegenden Offenbarung ist ein Warmblüter ein Mitglied des Tierreichs mit einem homeostatischen Mechanismus und schließt zum Beispiel Säuger und Vögel ein. Die Verabreichung kann beispielsweise parenteral, d. h. subkutan, intravenös, intramuskulär oder intraperitoneal erfolgen. In manchen Fällen kann die Verabreichung alternativ oder gleichzeitig über den oralen oder äußerlichen Weg erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich zur Behandlung dermatologischer Beschwerden, die auf virale, bakterielle, fungizide, immunologische und/oder Verhornungsstörungen (z. B. Differenzierungs- und Wucherungsstörungen, einschließlich Schuppenflechte) zurückgehen. Die Zusammensetzungen für die äußerliche Anwendung liegen vorteilhafterweise in Form von Pasten, Salben, Tinkturen, Cremes, Emulsionen, Lösungen, Lotionen, Sprays, Pudern, Gelen, Suspensionen, Pfastern oder gesättigten Kompressen vor. Die Verbindungen werden mit inerten, ungiftigen, üblicherweise flüssigen oder pastösen Grundlagen gemischt, die für die Behandlung über den äußerlichen Weg geeignet sind, wobei sich die Wirkstoffkonzentrationen im Bereich von 0,0005 bis 5 Gew.-% bewegen. Es ist natürlich auch möglich höher Konzentrationen anzuwenden, wenn dies eine bestimmte therapeutische Anwendung verlangt; Die bevorzugten Konzentrationen an aktiven Verbindungen betragen jedoch von 0,002 bis 1 Gew.-%. Wenn die erfindungsgemäße(n) Verbindung(en) über das Auge verabreicht wird/werden, liegt/liegen sie vorteilhafterweise in Form einer Lösung oder eines Pulvers vor, das unter Bildung einer Augenlotion verdünnt werden kann.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können zusammen mit mindestens einem bekannten therapeutischen Mittel, zum Beispiel mit einem tumorhemmenden oder virushemmenden Mittel, verabreicht werden. Die Verbindungen können mit virushemmenden Mitteln im Verhältnis von etwa 0,005 bis etwa 0,5 Teilen der Verbindung zu etwa 1 Teil virushemmendem Mittel verabreicht werden. Die pharmazeutische Zusammensetzung kann in Substanz oder als wässrige Lösung vorliegen, zusammen mit anderen Materialien, wie Konservierungsmitteln, Puffersubstanzen, Mitteln, die zur Einstellung der Osmolalität der Lösung vorgesehen sind, etc.
Vom medizinischen Standpunkt aus können die erfindungsgemäßen Verbindungen auch als Analoge der gut untersuchten Benzodiazepine und Benzotriazepine betrachtet werden, einer Familie wirksamer Arzneimittel (z. B. Valium), welche auf das Zentralnervensys tem wirken (Coffen, et al., J. Org. Chem., 49: 296 (1984) und die darin zitierten Literaturstellen) und von denen auch gezeigt werden kann, dass sie über die Bindung an Purinrezeptoren wirken, Ionenkanäle steuern, den Transport synaptischer Bläschen beeinflussen und Nervensignale übertragen. (Kürzlich wurden Benzodiazepin-Analoge wegen ihrer Fähigkeit mutierte RAS-Gene zu blockieren in Zellen Krebs zu erzeugen Ziel der Aufmerksamkeit (Travis, Science, 260: 1877 (1993); James et al., Science, 260: 1937 (1993)). Unter diesem Gesichtspunkt ist es wichtig darauf hinzuweisen, dass über die neuerlich berichteten und starken Inhibitoren für die reverse HIV Transcriptase zur TIBO Familie gehörenden Heterocyclen, als Basis den Imidazobenzodiazepin-Kern enthalten (Pauwels et al., Nature, 343: 470 (1990), der erweitert werden kann, um die tricyclischen Analogen der Verbindung einzuschließen. Es wird angenommen, dass die Imidazobenzodiazepin-Verbindungen für die Inhibierung des Wachstums von HIV-1 eine mehrfach höhere Wirkung und eine geringere Giftigkeit besitzen als AZT (Liaw et al., J. Am. Chem. Soc., 113: 1857 (1991). Kürzlich wurde auch berichtet, dass ein Benzodiazepin-Analog ein starkes anti-Tat-Mittel ist, das die HIV-Replikation sowohl in akut als auch in chronisch infizierten HIV-Zellen blockieren kann (Hsu et al., Science, 254: 1799 (1991)).
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können mit allen herkömmlichen Mitteln verabreicht werden, die für die Verwendung im Zusammenhang mit Arzneimitteln verfügbar sind, entweder als einzelne Arzneimittel oder in einer Kombination von Arzneimitteln. Sie können allein verabreicht werden, werden aber in Allgemeinen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger verabreicht, ausgewählt auf der Grundlage des gewählten Weges der Verabreichung und der pharmazeutischen Standardpraxis.
Die verabreichte Dosis wird vom Alter, der Gesundheit und dem Gewicht des Empfängers, dem Grad der Krankheit, der Art einer allfälligen gleichzeitigen Behandlung, der Häufigkeit der Behandlung und der Art der gewünschten Wirkung abhängen. Die tägliche Dosis an aktiver Verbindung wird üblicherweise etwa 1-1000 mg/Tag betragen. Normalerweise reichen 10 bis 500 mg/Tag bei einmaliger oder mehrfacher Anwendung aus, um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten.
Der erfindungsgemäße aktive Bestandteil kann oral in fester Darreichungsform verabreicht werden, wie Kapseln, Tabletten, und Pulvern oder in flüssigen Darreichungsformen, wie Elixieren, Sirups und Suspensionen. Er kann auch parenteral in steriler flüssiger Darreichungssform verabreicht werden.
Gelatinekapseln können die aktive Verbindung und pulverisierte Träger, wie Lactose, Stärke, Cellulosederivate, Magnesiumstearat, Stearinsäure und dergleichen enthalten. Ähnliche Verdünner können zur Herstellung gepresster Tabletten verwendet werden. Tabletten und Kapseln können beide als Produkte mit verzögerter Freisetzung hergestellt werden, um für eine kontinuierliche Arzneimittelfreisetzung über einen Zeitraum von Stunden zu sorgen. Gepresste Tabletten können mit Zucker beschichtet oder filmbeschichtet werden, um einen unangenehmen Geschmack zu maskieren und die Tablette vor der Atmosphäre zu schützen, oder sie kann für den selektiven Zerfall im Magendarmtrakt enterisch beschichtet werden.
Im Allgemeinen sind Wasser, ein geeignetes Öl, Kochsalzlösung, wässrige Dextrose (Glucose) und verwandte Zuckerlösungen sowie Glykole, wie Propylenglykol und Polyethylenglykol, geeignete Träger für parenterale Lösungen. Lösungen zur parenteralen Verabreichung und/oder Inhalationsmittel für die Atemwege enthalten vorzugsweise ein wasserlösliches Salz des Wirkstoffs, geeignete Stabilisatoren und bei Bedarf Puffersubstanzen. Geeignete Stabilisatoren sind für sich allein oder in Kombination Antioxidationsmittel, wie Natriumbisulfit, Natriumsulft oder Ascorbinsäure. Es wird auch Zitronensäure und ihre Salze verwendet sowie EDTA-Natrium. Zusätzlich können parenterale Lösungen Konservierungsmittel, wie Benzalkoniumchlorid, Methyl- oder Propylparaben und Chlorbutanol enthalten.
Geeignete pharmazeutische Träger sind in Remington's Pharmaceutical Science, A. Osol, Mack Publishing Co., Easton, PA (1990), einem Standard Nachschlagwerk auf diesem Gebiet, beschrieben.
Nützliche pharmazeutische Darreichungsformen für die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen können wie folgt veranschaulicht werden:

Kapseln

Eine große Zahl von Einzelkapseln werden dadurch hergestellt, dass zweiteilige Hartgelatinekapseln jeweils mit 100 mg Lactose, 50 mg Cellulose und 6 mg Magnesiumstearat gefüllt werden.

Weichgelatinekapseln

Es wird ein Gemisch des Wirkstoff in einem verdaulichen Öl, wie Sojabohnenöl. Buamwollsamenöl oder Olivenöl hergestellt und mittels einer positiven Verdrängerpumpe in Gelatine injiziert, um 100 mg Wirkstoff enthaltende Gelatinekapseln zu formen. Die Kapseln werden gewaschen und getrocknet.

Tabletten

Eine große Zahl von Tabletten wird nach herkömmlichen Verfahren hergestellt, so dass die Dosiermenge 100 mg Wirkstoff, 0,2 mg kolloidales Siliciumdioxid, 5 mg Magnesiumstearat, 275 mg mikrokristalline Cellulose, 11 mg Stärke und 98,8 mg Lactose beträgt. Es können geeignete Überzüge aufgebracht werden, um den Geschmack zu verbessern oder die Absorption zu verzögern.

Injektionslösungen

Eine zur Verabreichung durch Injektion geeignete parenterale Zusammensetzung wird durch Rühren von 1,5 Gew.-% Wirkstoffen in 10 Vol.-% Propylenglycol hergestellt. Für die Injektion wird das Restvolumen der Lösung mit Wasser aufgefüllt und die Lösung sterilisiert.

Suspension

Für die orale Verabreichung wird eine wässrige Suspension hergestellt, so dass jeweils 5 ml 100 mg fein zerteilten Wirkstoff, 100 mg Natriumcarboxymethylcellulose, 5 mg Natriumbenzoat, 1,0 g Sorbitollösung, U.S.P., und 0,25 ml Vanillin enthalten.

Kosmetik

Die vorliegende Erfindung stellt auch eine kosmetische Zusammensetzung bereit, die in einem kosmetisch annehmbaren Träger wenigstens eine erfindungsgemäße Verbindung oder ihres Salzes oder Isomeren enthält, wobei die Zusammensetzung in Form einer Lotion, eines Gels, einer Creme, einer Seife oder eines Shampoos vorliegt.

Tiermedizin

Die erfindungsgemäße Verbindung kann auch zur Verwendung in veterinärmedizinischen Formulierungen dargeboten werden, die nach auf dem Fachgebiet üblichen Verfahren hergestellt werden. Beispiele solcher veterinärmedizinischer Formulierungen schließen solche ein, die auf die orale Verabreichung ausgelegt sind (Tränke wässriger oder nicht-wässriger Lösungen oder Suspensionen), Tabletten, große Pillen, Pulver, Granulate oder Körner (als Futtermittelbeimischung) oder Pasten zur Anwendung auf der Zunge. Andere Beispiele für solche veterinärmedizinischen Formulierungen beinhalten jene zur parenteralen Verabreichung (durch subkutane, intramuskuläre oder intravenöse Injektion in Form einer sterilen Lösung oder Suspension oder durch intramamäre Injektion in das Euter über die Zitze); zur äu ßerlichen Anwendung (in Form einer auf die Haut aufgebrachten Creme, Salbe, Tauchen oder Besprühen) oder zur intravaginalen Anwendung (als Pessar, Creme oder Schaum).
Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Inhaltsstoffen, welche erfindungsgemäße Verbindungen einschließen, können die erfindungsgemäßen Formulierungen Mittel nach dem Stand der Technik in Abstimmung mit der Art der Formulierung einschließen, z. B. können jene, welche für die orale Verabreichung geeignet sind, noch solche Mittel einschließen, wie Süßungsmittel, Geschmacksverbesserer, Verdicker etc. Die erfindungsgemäßen Formulierungen für die Verwendung beim Menschen oder Tier können in versiegelten Einzeldosen oder Mehrfachdosen (Ampullen oder Violen) angeboten und im lyophilisierten oder gefriergetrockneten Zustand gelagert werden, was zur Rückbildung die Zugabe eines sterilen flüssigen Trägers unmittelbar vor der Verwendung erfordert.

Versuchsbeispiele

Die vorliegende Erfindung kann durch die Verwendung der nachstehenden, die Erfindung nicht einschränkenden Beispiele, erläutert werden.

Beispiel 1

4,8-Diamino-6-imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]diazepin

[Formel I(B), worin U, Y, W, K = C; X, Z, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = NH&sub2;; R&sub3; = NH; R&sub2;, R&sub4;, R&sub6; = keine; und R&sub7;, R&sub8; = H]

Methode A

Durch Kondensation von 4,5-Dicyanoinmidazol mit Guanidin

Guanidin wurde aus Guanidinhydrochlorid (1,15 g, 12 mmol) durch Zugabe einer aus Natrium (0,28 g, 12 mmol) frisch bereiteten Lösung von Natriummethylat in Methanol und 30 min Rühren in Eiswasser freigesetzt. Das ausgefallene Natriumchlorid wurde abfiltriert und das Filtrat einer Lösung von 4,5-Dicyanoimidazol (1,818 g, 10 mmol) in Methanol (25 ml) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 20 h am Rückfluss erhitzt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Der ausgeschiedene Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und aus Methanol umkristallisiert. Ausbeute 1,15 g (65%), Fp > 220ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 7,75 (s, 2H, NH&sub2;, austauschbar gegen D&sub2;O); 7,65 (s, 2H, NH&sub2;, austauschbar gegen D&sub2;O), 7,53 (s, 1H, Imidazol CH), 6,98 (s 2H, zwei NH, austauschbar gegen D&sub2;O); ¹³C NMR (DMSO-d&sub6;) δ 164 (C=NH), 160 (C=N), 150 (C=C), 136,5 (Imidazol CH); JR (KBr) 3300, 3010 cm&supmin;¹.
Analysenwerte, berechnet für C&sub6;H&sub7;N&sub7;: C, 40,68; H, 3,98; N, 55,34; Gefunden: C, 40,67; H, 4,02; N, 55,28.

Methode B

Durch Debenzylieng von 4,8-Diamino-1-benzyl-6-imidazo[4,5-e][1,3]diazepin

[Formel I (B),), worin U, Y, W, K = C; X, Z, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = NH&sub2;; R&sub3; = NH; R&sub2;, R&sub4;, R&sub6; = keine, und R&sub7; = H, R&sub8; = CH&sub2;Ph]

4,8-Diamino-1-benzyl-6-iminoimidazo[4,5-e][1,3]diazepin (0,54 g, 2 mmol) wurde in einem Hydrierbombe in Eisessig gelöst. Der obigen Lösung wurde Palladiumhydroxid auf Kohlenstoff (20%, 80 mg) zugesetzt und das Gemisch in einem Parr-Hydrierapparat bei 40 psi 16 h hydriert. Der Katalysator wurde durch Filtration durch Celite entfernt und mit Eisessig gewaschen (5 ml). Das Filtrat wurde zusammen mit den Waschlösungen unter vermindertem Druck zur Trockne eingedampft, um eine farblosen Rückstand zu erhalten. Der Rückstand wurde in kaltem Wasser gelöst, abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck eingedampft. Der resultierende weiße Feststoff wurde aus Wasser umkristallisiert. Ausbeute: 0,2 g, 56%.
Die spektralen und analytischen Werte dieser Verbindung stimmten mit denjenigen der nach der vorstehenden Methode A erhaltenen überein.

Beispiel 2

6-Imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]diazepin-4,8-dion

[Formel I (A), worin U, Y, W, K = C; X, Z, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = O; R&sub3; = NH; R&sub2;, R&sub4;, R&sub6;, R&sub7; = H; R&sub8; = keine]

(a) 4,5-Imidazoldiformylchlorid

Ein flaminengetrockneter, mit einem CaCl&sub2;-Trockenröhrchen ausgerüsteter Dreihalsrundkolben wurde mit 4,5-Imidazodicarbonsäure (2,0 g, 12,8 mmol) beschickt. Über eine Serumkappe wurde Thionylchlorid (10 ml, 0,137 mol) zugegeben und das Reaktionsgemisch unter ständigem Rühren 24 h auf 50ºC erwärmt. Das rötlich gelbe Reaktionsgemisch wurde unter wasserfreien Bedingungen mit einem Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft und der Rückstand zusammen mit trockenem Toluol (3 · 10 ml) zur Trockne eingedampft. Der resultierende Rückstand wurde ohne weitere Reinigung bei der nächsten, unten angegebenen Stufe eingesetzt.

(b) 6-Imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]diazepin-4,8-dion

Guanidin wurde aus Guanidinhydrochlorid (0,955 g, 10 mmol) durch Zugabe einer aus Natrium (0,23 g, 10 mmol) frisch bereiteten Lösung von Natriummethylat in Methanol und 30 min Rühren in Eiswasser freigesetzt. Das ausgefallene Natriumchlorid wurde abfiltriert und das Filtrat einer Lösung des in der vorausgegangenen Stufe hergestellten 4,5- Imidazoldiformylchlorids in Methanol (20 ml) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde 20 h am Rückfluss erhitzt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Der ausgeschiedene Feststoff wurde durch Filtration gesammelt und aus Wasser umkristallisiert. Ausbeute 1,7 g (79%), Fp > 220ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 7,68 (s, 1H, Imidazol CH); 7,02 (br s, 4H, vier NH, austauschbar gegen D&sub2;O); ¹³C NMR (DMSO-d&sub6;) δ 164 (C=O), 158,5 (C=NH), 137 (C=C), 133 (Imidazol CH); IR (KBr) 3470, 3400, 3200, 3090,1720, 1680 cm&supmin;¹.
Die Verbindung gab mit 1-m AgNO&sub3;-Lösung eine positive Reaktion mit AgCl- Fällung, was anzeigte, dass die Verbindung ein Hyrochloridsalz war.
Analysenwerte, berechnet für C&sub6;H&sub5;N&sub5;O&sub2;·H&sub2;O: C, 33,46; H, 4,18; N, 32,54; Gefunden: C, 33,49; H, 4,23; N, 32,47.

Beispiel 3

4,8-Diamino-1-benzyl-6-iminoimidazo[4,5-e][1,3]diazepin

[Formel I (B),), worin U, Y, W, K = C; X, Z, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = NH&sub2;; R&sub3; = NH; R&sub2;, R&sub4;, R&sub6; = keine; und R&sub7; = H, R&sub8; = CH&sub2;Ph]

(a) 1-Benzyl-4,5-Dicyanoimidazol

Ein mit Magnetrührer, Rückflusskühler, Thermometer und CaCl&sub2;-Röhrchen ausgerüsteter 250 ml Dreihalsrundkolben wurde mit 4,5-Dicyanoimidazol (5,0 g, 42 mmol) beschickt. Der Feststoff wurde durch Zugabe von Dimethylformamid (100 ml) unter Rühren gelöst. Wasserfreies Kaliumcarbonat (7,5 g, 54 mmol) wurde unter Rühren langsam zugegeben, gefolgt von der Zugabe von Benzylchlorid (6,2 ml, 53 mmol) und das Gemisch bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Anschließend wurde das Reaktionsgemisch auf 75ºC erwärmt und bei dieser Temperatur 20 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, zur Entfernung der anorganischen Salze filtriert und mit einem Rotationsverdampfer zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in einem Eisswasser-Bad gekühlt und der sich ausfallende hellgelbe Feststoff aus Benzol umkristallisiert. Ausbeute 5,6 g (64%), Fp 123-125ºC: ¹HNMR (DMSO-d&sub6;); δ 8,57 (s, 1H, Imidazol CH); 7,46-7,30 (m, 5H, Ph-H), 5,52 (s, 2H, CH&sub2;); ¹³C NMR (DMSO-4) δ 145 (Imidazol CH), 135 (i-C von Ph), 130 (o-C von Ph), 129 (p-C von Ph), 128 (m-C von Ph), 124 (C=C), 113 (C=C), 114 (CN), 109 (CN), 51 (CH&sub2;); IR (KBr) 3100, 3020, 2200, 1560-1400, 1108, 902, 840, 800, 720, 690 cm&supmin;¹; UV (MeOH) λmax 246, 207 nm.

(b) 4,8-Diamino-1-benzyl-6-iminoimidazo[4,5-e][1,3]diazepin

Guanidinhydrochlorid (1,15 g, 12 mmol) wurde zu einer aus reinem Natriummetall (0,28 g, 12 mmol) frisch bereiteten Lösung von Natriummethylat in absolutem Methanol zugegeben Ausbeute 1,5 g (94%), Fp 68-72ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 8,68 (s, 1H, Imidazol CH); 7,92 (m, 5H, Ph-H), 7,63 (m, 5H, Ph-H), 7,40 (m, 5H, Ph-H), 6,63 (d, J = 4,8 Hz, 1H, H-1'), 6,06 (t, J = 5,1 Hz, 1H, H-2'), 5,99 (t, 1H, H-3'), 4,97 (q, 1H, H-4'), 4,74 (dd, 2H, H-S'); ¹³C NMR (DMSO-d&sub6;) δ 163 (C=O), 161 (C=O), 160,5 (C=O), 142,6 (Imidazol CH), 135 (Ph- C), 134,8 (Ph-C), 134,4 (Ph-C), 130,4 (Ph-C), 130,2 (Ph-C), 130,0 (Ph-C), 129,8 (Ph-C), 129,7 (Ph-C), 129,5 (Ph-C), 129,4 (Ph-C), 129,3 (Ph-C), 129,0 (Ph-C), 124 (C=C), 113 (C N), 111,7 (C N), 109,2 (C=C), 89,8 (C-1'), 81,8 (C-2'), 75,5 (C-3'), 71,5 (C-4'), 64,2 (C- 5').
Analysenwerte, berechnet für C&sub3;&sub1;H&sub2;&sub2;N&sub4;O&sub7;: C, 66,19; H, 3,94; N, 9,96; Gefunden: C, 66,20; H, 3,96; N, 9,76.

(b) 4,6,8-Triimino-1-β-D-ribofuranosylimidazo[4,5-e][1,3]diazepin

1-(2,3,5-Tri-O-benzoyl-(3-D-ribofuranosyl)-4,5-dicyanoimidazol (2,0 g, 3,5 mmol) wurde zu einer kalten Natriummethylatlösung zugesetzt, die durch Lösen von aus Natriummetall (2,0 g, 86,95 mg.Atome) in 50 ml Methanol frisch bereitet worden war. Dann wurde Guanidinhydrochlorid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht am Rückfluss erhitzt. Eine TLC (Silicagel, CHCl&sub3; : MeOH = 4 : 1) zeigte den vollständigen Verbrauch des Ausgangsmaterials und das Auftreten einer neuen, UV-absorbierenden Bande an, die einen niedrigeren Rf- Wert hatte als das Ausgangsmaterial. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt und mit 1-n HCl auf pH = 6,5 angesäuert. Die Lösung wurde mit gebranntem Silicagel (4 g, Teilchengröße 40-63 um) gemischt und mit einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft. Die am Silicagel adsorbierte Verbindung wurde an einer Säule mit gebranntem Silicagel der obigen Teilchengröße chromatographiert. Die Eluierung mit einem Gemisch aus CHCl&sub3; : MeOH (4 : 1) entfernte den Hauptanteil der vorhandenen Verunreinigungen. Die Säule wurde dann mit Methanol allein eluiert, die zusammen gehörenden UV-absorbierenden Fraktionen vereinigt und zu einem Feststoff eingedampft, der aus 2-Propanol umkristallisiert wurde und ein weißes Pulver ergab. Ausbeute 0,45 g (40%), Fp > 200ºC: ¹HNMR (DMSO-d&sub6;); δ 8,76 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 8,60 (s, 1H, Imidazol CH), 8,56 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NET), 8,46 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 8,20 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 8,17 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 6,35 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, Ribose OH), 6,0 (d, 1H, J = 6,3 Hz, anomerisches H), 5,43 (d, 1H, J = 4,5 Hz, austauschbar gegen D&sub2;O, Ribose OH), 5,25 (t, 1H, J = 5,4 Hz., austauschbar gegen D&sub2;O, Ribose OH), 4,35 (t, 1H, H-2'), 4,06 (m, 2H, H-3') und H-4'), 3,64 (m, 2H, und das Gemisch 30 min in Eiswasser gerührt. Das ausgefallene Natriumchlorid wurde abfiltriert und das Filtrat in einen Teil des in der vorausgegangenen Stufe hergestellten 1 -Benzyl- 4,5-dicyanoimidazol (2,08 g, 10 mmol) in 25 ml Methanol gegossen. Das Reaktionsgemisch wurde 20 h am Rückfluss erhitzt, auf Raumtemperatur abgekühlt und der ausgeschiedene Feststoff durch Filtration gesammelt und aus Methanol umkristallisiert. Ausbeute 2,11 g; (79%), Fp = 202-204ºC: ¹HNMR (DMSO-d&sub6;); δ 8,12 (s, 1H, Imidazol CH); 7,32-7,20 (m, 9 H, fünf Ph-H + zwei NH&sub2;, austauschbar gegen D&sub2;O), 5,83 (s, 2H, CH&sub2;); ¹³C NMR (DMSO- d&sub6;) δ 158,2 (C=NH), 1,58,1 (C=N), 157,5 (C = N), 141,5 (Imidazol CH), 139 (i-C von Ph), 133,2 (C=C), 133,0 (C=C), 129,5 (o-C von Ph), 128,4 (p-C von Ph), 128,2 (m-C von Ph); IR (KBr) 3320, 3200, 1650, 1580, 1520, 1500,1420, 1380, 900, 870 cm&supmin;¹; Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub3;H&sub1;&sub3;N&sub7;: C, 58,42; H, 4,90; N, 36,68; Gefunden: C, 58,51; H, 4,89; N, 36,58.

Beispiel 4

4,6,8-Triimino-1-β-ribofuranosylimidazo[4,5-e][1,3]diazepin

[Formel I(A), worin U, Y, W, K = C; X, Z, J, L = N; R&sub1;, R&sub3;, R&sub5; = NH; R&sub2;, R&sub4;, R&sub7; = H; R&sub6; = 1- β-Ribofuranosyl; und R&sub8; = keine]

Methode A

Durch Kondensation von 4,5-Dicyano-1-β-D-Ribofuxanosylimidazol mit Guanidin

(a) 1-(2,3,5-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-4,5-dicyanoimidazol

Ein flammengetrockneter Rückflusskühler, Magnetrührer und einer N&sub2;-Gaseinleitung ausgerüsteter 50-ml Dreihalsrundkolben wurde mit einer Lösung von 4,5-Dicyanoimidazol (354 mg, 3,0 mmol) und 1-O-acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose (1,51 g, 3 mmol) in Acetonitril (30 ml) beschickt. Die Lösung wurde im Eiswasser-Bad 5 min gerührt. Zu obiger Lösung wurden nacheinander frisch destilliertes Hexamethyldisilazan (HMDS) (0,7 ml, 3,3 mmol), frisch destilliertes Chlortrimethylsilan (CTMS) (0,45 ml, 3,6 mmol) und Trifluormethansulfonsäure (TFMSA) (0,3 ml, 3,6 mmol) zugegeben. Die resultierende Lösung wurde 30 min im Eiswasser-Bad gerührt. Die mit TLC (Silicagel, Toluol : Essigsäure : Wasser = 5 : 5 : 1) überwachte Reaktion zeigte eine vollständige Umsetzung zum Produkt in 30 min. Das Reaktionsgemisch wurde mit Methylenchlorid (30 ml) versetzt und mit gesättigter wässriger NaHCO&sub3;-Lösung extrahiert. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wässrige Schicht noch einmal mit CH&sub2;Cl&sub2; (10 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit gesättigter wässriger NaCl-Lösung gewaschen, über wasserfreiem MgSO&sub4; getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, wobei ein Schaum erhalten wurde.
H-5'); ¹³C NMR (DMSO-d&sub6;) δ 163,94 (C=N), 157,79 (C=N), 152,16 (C=N), 140,52 (C=C), 138,13 (C=N), 126,58 (C=C), 89,31 (Ribose C), 87,41 (Ribose C), 76,27 (Ribose C), 70,65 (Ribose C), 61,03 (Ribose C); MS (FAB) 310 (MH&spplus;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub1;H&sub1;&sub5;N&sub7;O&sub4;2HCl: C, 34,71; H, 4,47; N, 25,77; Gefunden: C, 34,87; H, 4,54; N, 25,70.

Methode B

Durch Ribosylierung von 4,8-Diamino-6-imino-1-imidazo[4,5e][1,3]-diazepin

(a) 1-(2,3,5-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofrranosyli-4,6,8-triiminoimidazo[4,5-e][1,3]diazepin

Ein mit einem Rückflusskühler und einer N&sub2;-Gaseinleitung ausgerüsteter Dreihalsrundkolben wurde mit 4,8-Diamino-6-imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]diazepin (vergl. Beispiel 1 oben) (1,0 g, 5,6 mmol) beschickt. Es wurde Bis(trimethylsilyl)trifluoracetamid (BSTFA) (13,5 g, 52 mmol) zugegeben und das Reaktionsgemisch 2,5 h am Rückfluss erhitzt, während dessen sich eine klare Lösung bildete. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und im Vakuum unter Verwendung eines Kugelrohrapparates zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in trockenem Acetonitril (50 ml) suspendiert und das Reaktionsgemisch bei -42ºC unter Verwendung eines Acetonitril-Trockeneis-Bades aufbewahrt. Dem Reaktionsgemisch wurde 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose (2,84 g, 5,6 mmol) und anschließend Trimethylsilyltrifluormethansulfonat (TMS Triflate) (1,4 ml, 6,9 mmol) zugesetzt. Das Reaktionsgemisch ließ man sich langsam auf 0ºC erwärmen. Das Reaktionsgemisch wurde in 200 ml Methylenchlorid gegossen und mit 100 ml Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Verdampfung des Lösungsmittels lieferte einen Rückstand, der mit 2-Propanol digeriert wurde, wobei sich ein Schaum bildete. Mit Diethylether wurde eine Analysenprobe bereitet. Ausbeute 4,1 g (94%): ¹HMR (DMSO-d&sub6;); δ 8,74 (s, 1H, Imidazol CH), 8,58 (s, 1H, NH, austauschbar gegen D&sub2;O), 8,52 (s, 1H, NH, austauschbar gegen D&sub2;O), 8,21 (br s, 1H, NH, austauschbar gegen D&sub2;O), 7,77 (m, 16H, drei Ph + ein NH, austauschbar gegen D&sub2;O), 6,78 (d, J = 3,0 Hz, 1H, anomerisches H), 6,22 (t, J = 3,9 Hz, 1H, Ribose CH), 6,0 (t, 1H, Ribose CH), 4,93 (m, 1H, Ribose CH), 4,69 (m, 2H, H-5').
Analysenwerte, berechnet für C&sub3;&sub2;H&sub2;&sub7;N&sub7;O&sub7;CF&sub3;SO&sub2;OH: C, 51,32; H, 3,62; N, 12,70; Gefunden: C, 51,68; H, 3,87; N, 12,70.

(b) 4,6,8-Triimino-1-β-D-ribofuranosylimidazo[4,5-e][1,3]diazepin

Zu einer Lösung von Natriummethylat, die durch Lösen von sauber geschnittenem Natriummetall (100 mg, 4,3 g.Atome) in 100 ml Methanol frisch bereitet worden war, wurde unter Verwendung eines Trockeneis-Acetonitril-Bades bei -42ºC das wie oben bereitete 1-(2,3,5-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-4,6,8-triiminoimidazo[4,5-e][1,3]diazepin zugegeben. Die Verbindung löste sich langsam und die Temperatur wurde schrittweise auf 0ºC erhöht. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0ºC 4 h gerührt, wonach eine TLC (Silicagel, CHCl&sub3; : MeOH, 4 : 1) kein Ausgangsmaterial mehr anzeigte. Das Reaktionsgemisch wurde mit 1-n HCl auf pH = 6-6,5 neutralisiert und anschließend mit einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft. Der feste Rückstand wurde mit einem Gemisch aus EtOH und MeOH (1 : 1) extrahiert, abfiltriert, und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in etwa 3 ml Wasser gelöst und die Lösung mit 2-Propanol versetzt, wobei ein weißer Feststoff ausfiel. Der Feststoff wurde abfiltriert und aus einem Gemisch von 2-Propanol und Wasser zu farblosen Granalien umkristallisiert. Ausbeute: 0,68 g (92%), Fp > 200ºC. Die Spektral- und Analysenwerte dieser Verbindung stimmten mit denjenigen des nach obiger Methode A hergestellten 4,6,8-Triimino-1-β-D-ribofuranosylimidazo[4,5-e][1,3]diazepins überein.

Beispiel 5

4,5,6,7-Tetrahydro-8-hydroxy-8H-1-β-D-ribofuranosylimidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5-on

[Formel II, worin U, X, Z, K = C; Y, W, J, L = N; R&sub2;, R&sub4;, R&sub6;, R&sub8; = H; R&sub3; = H&sub2;, R&sub7; = keine, R&sub9; = 1-β-D-ribofuranosyl]

(a) 2-Amino-1-(1-benzyl-5-amino-1H-imidazol-4-yl)ethanon

2-Amino-1-(1-benzyl-5-amino-1H-imidazol-4-yl)ethanondihydrochlorid (Baker et al., J. Org. Chem., 47 : 3457 (1982)) (900 mg, 3,00 mmol) wurde in Wasser (20 ml) gelöst und die Lösung in einem Eiswasser-Bad abgekühlt. Unter dauerndem Rühren wurde tropfenweise wässrige NaOH-Lösung (2-n) zugegeben, bis die Lösung einen pH-Wert von 13-14 erreichte. Die Lösung wurde mit EtOAc (3 · 25 ml) extrahiert und die vereinigten Extrakte über wasserfreiem MgSO&sub4; getrocknet. Die Filtration und anschließende Abdampfung des Filtrats mit einem Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck lieferte einen Feststoff, der beim Umkristallisieren aus Toluol gelbe Kristalle ergab. Ausbeute 400 mg (60%), Fp = 156-162ºC: ¹H NMR (Me&sub2;SO-d&sub6;); δ 7,26 (m, 6 H, Ph-H + Imidazol CH), 6,5 (s, 2H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH&sub2; aromatisch), 5,09 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 3,69 (s, 2H, Seitenketten CH&sub2;), 1,7 (br s, 2H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH&sub2; aliphatisch); IR (KBr) 3400, 3360, 3260, 3100, 1650 cm&supmin;¹; Massenspektrum (70 eV) m/z 230 (M&spplus;), 201, 173, 91; UV (MeOH) 297 nm, (pH13) 297.
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub2;H&sub1;&sub4;N&sub4;O: C, 62,61; H, 6,10; N, 24,35; Gefunden: C, 63,22; H, 6,15; N, 23,26.

(b) 3-Benzyl-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dion

Ein Gemisch aus 2-Amino-1-(1-benzyl-5-amino-1H-imidazol-4-yl)ethanondihydrochlorid (322 mg, 1,4 mmol) und trockenem CH&sub3;CN (30 ml) wurde in einem mit Rückflusskühler und Trockenröhrchen ausgerüsteten Dreihalskolben unter N&sub2; erhitzt, wobei sich eine klare Lösung bildete. Es wurde p-Nitrophenylchlorformiat (297 mg, 1,47 mmol) zugesetzt, worauf ein weißer Niederschlag ausfiel. Nach Zugabe von Triethylamin (0,32 ml, 28,7 mmol) löste sich der Feststoff unter Bildung einer klaren Lösung auf. Die Lösung wurde 5 h am Rückfluss gerührt, wobei der Hauptanteil der Titelverbindung als Feststoff ausfiel. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, der erhaltene Feststoff abfiltriert und mit kaltem CH&sub3;CN und anschließend mit Et&sub2;O gewaschen. Der Feststoff wurde aus EtOH in Form farbloser Kristalle umkristallisiert. Ausbeute 210 mg (59%), Fp = 214ºC Zers.: ¹H NMR (Me&sub2;SO-d&sub6;); δ 9,79 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-4), 7,63 (s, 1H, Imidazol CH), 7,3 (m, 6 H, Ph-H + NH-6, austauschbar gegen D&sub2;O), 5,36 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 3,65 (d, J = 4,9 Hz, 2H, Ring CH&sub2;, sich ändernd zu einem Singulett mit D&sub2;O); IR (KBr) 3400, 3100, 3000, 1700, 1650 cm&supmin;¹; Massenspektrum (70 eV) m/z 256 (M&spplus;), 200, 91; UV (MeOH) 284,5 nm, (pH13) 333,5.
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub3;H&sub1;&sub2;N&sub4;O&sub2;·0,25H&sub2;O: C, 59,88; H, 4,79; N, 21,49; Gefunden: C, 60,01; H, 4,84; N, 21,59.

(c) 4,5,6,7-Tetrahydro-1H,8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dion

Das obige 3-Benzyl-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dion (510 mg, 2 mmol) wurde in trockener Essigsäure (10 ml) in einer Parr-Hydrierbombe gelöst. Diese Lösung wurde mit Pd(OH)&sub2; auf Kohle (20%, 80 mg) versetzt und das Gemisch im Pan- Hydrierapparat 16 h bei 40 psi hydriert. Der Katalysator wurde durch Celite abfiltriert und mit Essigsäure (5 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde zusammen mit den Waschflüssigkeiten unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, um einen farblosen Rückstand zu erhalten. Dieser wurde mit kaltem Wasser digeriert und der ausgefallene Rückstand durch Filtration gesammelt. Er wurde aus Wasser in Form farbloser Kristalle umkristallisiert. Ausbeute 275 mg (83%), Fp > 300ºC: ¹H NMR (Me&sub2;SO-d&sub6;); 8 12,88 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-1), 9,75 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-4), 7,74 (s, 1H, Imidazol CH), 7,14 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-6), 3,65 (d, J = 4,5 Hz, 2H, Ring CH&sub2;, sich ändernd zu einem Singulett mit D&sub2;O); IR (KBr) 3350-2950, 1750-1650 cm&supmin;¹; Massenspektrum (70 eV) m/z 166 (M&spplus;), 138, 110, 83; UV (H&sub2;O) 278,5 nm, (pH 13-14) 304,0.
Analysenwerte, berechnet für C&sub6;H&sub6;N&sub4;O&sub2;: C, 43,38; H, 3,64; N, 33,72; Gefunden: C, 43,29; H, 3,65; N, 33,66.

(d) 3- und 1-(2,3,5-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo- [4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dion

Ein Gemisch aus obigem 4,5,6,7-Tetrahydro-1H,8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dion (500 mg, 3 mmol) und 1-O-acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose (1,51 g, 3 mmol) wurde in einem mit Rückflusskühler und einem mit wasserfreiem CaCl&sub2;/CaSO&sub4; gefüllten Calciumchloridröhrchen ausgerüsteten Dreihalskolben 10 min unter N&sub2; in trockenem CH&sub3;CN gerührt. Dem obigen Gemisch wurde nacheinander frisch destilliertes 1,1,1,3,3,3- Hexamethyldisilazan (0,7 ml, 3,6 mmol) und Trifluormethansulfonsäure (0,3 ml, 3,6 mmol) zugesetzt, worauf es sich leicht erwärmte. Die Reaktion wurde mittels TLC (Toluol : Essigsäure : Wasser = 5 : 5 : 1) überwacht. Nach 1 h Rühren bei Raumtemperatur zeigte die TCL eine teilweise Umsetzung. Das Reaktionsgemisch wurde 2 h am Rückfluss erhitzt, um eine klare Lösung zu erhalten, deren TLC zwei unterschiedliche UV-Absorptionsbanden aufwies. Die Lösung wurde abgekühlt, CH&sub3;CN (10 ml) und CH&sub2;Cl&sub2; (30 ml) zugegeben und das Gemisch mit gesättigter wässriger NaHCO&sub3;-Lösung extrahiert. Die organische Schicht wurde abgetrennt, die wässrige Schicht nochmals mit CH&sub2;Cl&sub2; (10 ml) extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte mit gesättigter wässriger NaCl-Lösung gewaschen. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem MgSO&sub4; getrocknet, filtriert und das Filtrat unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, wobei ein Feststoff erhalten wurde.
Obiger Feststoff, ein Gemisch aus zwei Verbindungen, wurde in CH&sub2;Cl&sub2; (10 ml) gelöst, die Lösung mit Silicagel (40-63 um, 100 g) gemischt und im Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in CH&sub2;Cl&sub2; (10 ml) suspendiert und mit der resultierenden Aufschlämmung eine mit Silicagel (40-63 um, 100 g) in CH&sub2;Cl&sub2; gepackte Chromatographiesäule beladen: Die Säule wurde mit einem Gemisch aus CH&sub2;Cl&sub2;-EtOAc (1 : 1) (250 ml) mit 10 ml/min bei 6 psi eluiert, gefolgt von einem Gemisch aus EtOAc-Isopropanol (9 : 1) (200 ml). Die zusammen gehörenden UV-absorbierenden Fraktionen wurden vereinigt und zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mit EtOAc digeriert und die erhaltene farblose Flüssigkeit durch Filtration gesammelt. Er wurde durch Umkristallisieren aus CH&sub2;Cl2-Petrolelther (40-60ºC) weiter gereinigt, um farblose Kristalle von 1-(2,3,5-Tri-Obenzoyl-β-D-ribofuranosyl)-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dion zu erhalten. Ausbeute 525 mg (35%), Fp = 239ºC: ¹H NMR (Me&sub2;SO-d&sub6;); δ 9,94 (d, J = 1,95 Hz, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-4), 8,33 (s, 1H, Imidazol CH), 7,63 (m, 16H, Ph-H + NH-6, austauschbar gegen D&sub2;O), 6,69 (d, J = 2,7 Hz, 1H, anomerisches H), 5,95 (s, 2H, Ribose-H), 4,8 (s, 3H, Ribose-H), 3,65 (d, J = 4,8 Hz, 2H, Ring CH&sub2;, Singulett bei D&sub2;O- Austausch). Analysenwerte, berechnet für C&sub3;&sub2;H&sub2;&sub6;N&sub4;O&sub9; 1/2 H&sub2;O: C, 62,03; H, 4,39; N, 9,04; Gefunden: C, 62,05; H, 4,17; N, 9,02.
Die Säule wurde weiterhin mit EtOAc-Isopropanol (4 : 1) mit 10 ml/min bei 6 psi eluiert. Die gesammelten Fraktionen erwiesen sich als ein Gemisch von zwei Verbindungen. Die gesamten Fraktionen wurden vereinigt und unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der erhaltene Rückstand wurde in CHCl&sub3; (2 ml) gelöst und damit eine Chromatotron Platte (1 mm Dicke, Kieselgel 60 GF&sub2;&sub5;&sub4;) beladen. Diese wurde mit einem Gemisch aus CHC&sub1;&sub3;-MeOH (4 : 1) eluiert. Die zusammen gehörenden UV-absorbierenden Fraktionen wurden vereinigt und mit einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft, wobei 3- (2,3,5-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin- 5,8-dion als pinkfarbener Feststoff erhalten wurde. Ausbeute 225 mg (15%), Fp = 252ºC: 1H NMR (Me&sub2;SO-d&sub6;); δ 9,99 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-4), 8,02-7,40 (m, 17H, Ph- H + Imidazol CH + NH-6, austauschbar gegen D&sub2;O), 6,63 (d, J = 6,0 Hz, 1H, anomerisches H), 6,04-5,93 (m, 2H, Ribose-H), 4,79-4,68 (m, 3H, Ribose-H), 3,65 (d, J = 4,8 Hz, 2H, Ring CH&sub2;, Singulett bei D&sub2;O-Austausch).
Analysenwerte, berechnet für C&sub3;&sub2;H&sub2;&sub6;N&sub4;O&sub9;·1H&sub2;O: C, 61,14; H, 4,49; N, 8,91; Gefunden: C, 61,39; H, 4,22; N, 8,88.

(e) 1-β-D-ribofuranosyl-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3] diazepin-5,8-dion

Zu einer gut gerührten mit Stickstoff abgedeckten Lösung des obigen 1-(2,3,5-Tri-O-benzoylβ-D-ribofuranosyl)-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin-5,8-dions (300 mg, 0,49 mmol) in trockenem MeOH (15 ml) und CH&sub2;Cl&sub2; (3 ml) in einem mit Rückflusskühler ausgerüsteten 50 ml Dreihalskolben wurde eine frisch bereitete Lösung von NaOMe in MeOH (19 ml) tropfenweise zugegeben, bis der pH-Wert der Lösung 13-14 (Lackmus) erreichte. Das Gemisch bei Raumtemperatur 30 min gerührt, in einem Eiswasser-Bad abgekühlt und mit Essigsäure vorsichtig auf pH = 6-7 neutralisiert. Die Lösungsmittel wurden unter vermindertem Druck entfernt, der Rückstand mit Et&sub2;O gewaschen und mit kaltem Wasser digeriert, um einen Feststoff zu erhalten, der aus Wasser zu farblosen Kristallen umkristallisiert wurde. Ausbeute 111 mg (76%), Fp = 266ºC (Zers.): ¹H NMR (Me&sub2;SO-d&sub6;); δ 9,77 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-4), 8,28 (s, 1H, Imidazol CH), 7,21 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH-6), 6,24 (d, J = 2,7 Hz, 1H, anomerisches H), 5,34 (d, J = 4,9 Hz, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, Ribose-OH), 5,0 (t, 2H, austauschbar gegen D&sub2;O, zwei Ribose-OH), 3,65-4,05 (m, 5H, Ribose-H), 3,56 (d, J = 4,6 Hz, 2H, Ring CH&sub2;, Singulett bei D&sub2;O- Austausch); UV (H&sub2;O) 239,5, 291,5 nm, (pH 13) 294,0; 341,0, (pH 2) 287,5.
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub1;H&sub1;&sub4;N&sub4;O&sub6;: C, 44,30; H, 4,73; N, 18,78; Gefunden: C, 44,25; H, 4,74; N, 18,69

(f) 1-β-D-ribofuranosyl-4,5,6,7-tetrahydro-8-hydroxy-8H-imidazo[4,5-d][1,3] diazepin-5-on

Das obige Nucleosid 1-β-D-ribofuranosyl-4,5,6,7-tetrahydro-8H-imidazo[4,5-d][1,3]diazepin- 5,8-dion (58 mg, 0,20 mmol) wurde in einem Gemisch aus MeOH-H&sub2;O (1 : 1) gelöst und die Lösung bei Raumtemperatur 10 min gerührt. Zu der flockigen Lösung wurde Natriumborhydrid (21 mg, 0,55 mmol) zugegeben und das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur 30 min gerührt. Das überschüssige Reduktionsmittel wurde durch Zugabe von Trockeneis zersetzt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft, um einen Feststoff zu erhalten. Ausbeute 45 mg (75%), Fp = 238ºC (Zers.): ¹H NMR (D&sub2;O); δ 7,56 (s, 1H, Imidazol CH), 5,61 (d, J = 3,3 Hz, 1H, anomerisches H), 4,92-4,83 (m, 1H, H- 8), 3,95 (m, 2H, H-2' + H-3'), 3,63-3,48 (m, 4H, H-5' CH&sub2; + H-7 CH&sub2;).

Beispiel 6

4,5,7,8-Tetrahydro-6-hydroxy-3H,6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion

[Formel IV, worin U, Y, Z, K = C; X, W, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = O; R&sub3; = OH; R&sub2;, R&sub4;, R&sub6;, R&sub7;, R&sub8; = H; R&sub9; = keine]

(a) Diethyl 2-[N-(1-benzyl-5-nitroimidazol-4-carbonyl)aminolmalonat oder [1-Benzyl-4- [N((bis(ethoxycarbonyl)methyl)carbamoyl]-5-nitroimidazol]

Ein mit Rückflusskühler ausgerüsteter 250 ml Dreihalsrundkolben wurde mit 1-Benzyl-5- nitro-4-carbonsäure (Hosmane et al., J. Heterocycl. Chem., 27: 2189 (1990)) (5,0 g, 20 mmol), 1,1'-Carbonyldiimidazol (CDI) (4,5 g, 27 mmol) und trockenem Tetrahydrofuran (THF) (150 ml) beschickt. Das Gemisch wurde 4 h am Rückfluss erhitzt, wobei sich eine klare Lösung bildete. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und eine frisch bereitete Lösung von Diethylaminomalonat, das durch Behandlung des Hydrochloridsalzes (5,71 g, 27 numol) mit Triethylamin (4,0 ml, 28,7 numol) bereitet worden war, in 100 ml Methylenchlorid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 1 h gerührt wonach eine TLC (Silicagel, CHCl&sub3; : MeOH, 8 : 1) die Bildung einer neuen Verbindung anzeigte, die einen höheren Rf-Wert aufwies als das Ausgangsmaterial. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft, der gummiartige Rückstand in Eiswasser suspendiert und über Nacht auf einem Magnetrührer gerührt. Der ausgefallene blassgelbe Feststoff wurde abfiltriert, mit 2 · 100 ml Wasser gewaschen und getrocknet. Die Verbindung wurde aus Methanol umkristallisiert, wobei sich blassgelbe Flocken bildeten. Ausbeute 7,9 g (96%), Fp = 88ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 9,27 (d, J = 7,0 Hz., 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 8,28 (s, 1H, Imidazol CH), 7,38-7,19 (m, 5H, Ph-H), 5,54 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 5,23 (d, J = 7,5 Hz, 1H, CH), 4,22-4,14 (q, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 1,21-1,18 (t, 6H, zwei Ester CH&sub3;); MS (EI) m/z 331 (M&spplus;-CO&sub2;Et), 303, 259, 230.
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub0;N&sub4;O&sub7;: C, 53,48; H, 4,98; N, 13,85; Gefunden: C, 53,50; H, 5,03; N, 13,91.

(b) Diethyl 2-methoxy-2-[N-(-1-benzyl-5-nitroimidazol-4-carbonvbaminolmalonat

Ein 300 ml Dreihalsrundkolben mit N&sub2;-Einlassvorrichtung wurde mit 150 ml trockenem Methanol beschickt. Sauberes, frisch geschnittenes Natriummetall (0,5 g, 21,74 mmol) wurde zugegeben und das Gemisch unter N&sub2;-Atmosphäre unter Bildung einer klaren Lösung gerührt. Der Kalben wurde in einem Aceton-Trockeneis-Bad auf -78ºC abgekühlt und obiges Diethyl 2-[N-(1-benzyl-5-nitroimidazol-4-carbonyl)amino]malonat zugegeben, wobei sich die Farbe des Reaktionsgemisch in Dunkelbraun änderte. Sobald sich die Farbe der Lösung zu einem schmutzigen Weiß änderte und etwas Feststoff auszufallen begann, wurde durch eine Spritze Brom (0,9 ml, 17 mmol) zugegeben. Nach 1 h wurde das Reaktionsgemisch mit 2-n HCl auf pH = 6,5 neutralisiert und mit einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in Wasser suspendiert und mit Chloroform (2 · 250 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in Ether suspendiert und bei Raumtemperatur stehen lassen. Der schmutzig-weiße Feststoff wurde aus Ether umkristallisiert. Ausbeute 4,7 g (88%), Fp = 126-127ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 9,42 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 8,30 (s, 1H, Imidazol CH), 7,37-7,23 (m, 5H, Ph-H), 5,55 (s, 2 H, Benzyl CH&sub2;), 4,19 (q, J = 7,12 Hz, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 3,25 (s, 3H, OMe), 1,65 (t, J = 6,9 Hz, 6H, zwei Ester CH&sub3;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub9;H&sub2;&sub2;N&sub4;O&sub8;: C, 52, 53; H, 5,10; N, 12,89; Gefunden: C, 52,47; H, 5,11; N, 12,87.

(c) Diethyl 2-methoxy-2-[N-(5-amino-1-benzylimidazol-4-carbonyl)amino]malonat

Ein Gemisch des obigen Diethyl 2-methoxy-2-[N-(1-benzyl-5-nitroimidazol-4-carbonyl)- amino]malonats (500 mg, 1,15 mmol) und 5% Pd-C (100 mg) in absolutem Methanol (100 ml) wurde in einem Parr-Hydrierapparat 50 min bei 40 psi hydriert. Das Reaktionsgemisch wurde durch Celite filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Der zurückbleibende Sirup wurde mittels Drehscheibenchromatographie auf einer Chromatotron Platte aus Silicagel (Teilchengröße 15 um. Dicke 2 mm) und Eluieren mit Chloroform gereinigt. Zusammen gehörende UV-absorbierende Fraktionen wurden vereinigt und eingedampft, um einen Sirup zu liefern, der nach dem Digerieren mit Ether einen schmutzig-weißen Feststoff ergab. Die Verbindung wurde aus Ether umkristallisiert. Ausbeute 255 mg (55%), Fp = 162-163ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 7,95 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 7,32-7,22 (m + s, 6H, Imidazol CH + Ph-H), 6,01 (s, 2H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH&sub2;), 5,08 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,19 (q, J 7,0 Hz, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 3,18 (s, 3H, OMe), 1,15 (t, J = 7,0 Hz, 6H, zwei Ester CH&sub3;.
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub9;H&sub2;&sub4;N&sub4;O&sub6; = C, 56,42; H, 5,98; N, 13,85; Gefunden: C, 56,35; H, 5,93; N, 13,82.

(d) Diethyl 2-methoxy-2-[N-(1-benzyl-5-(benzaliminolimidazol-4-carbonyl)amino]malonat

Ein 500-ml Rundkolben wurde mit obigem Diethyl-2-methoxy-2-[N-(5-amino-I-benzylimidazol-4-carbonyl)amino]malonat (3,0 g, 7,4 mmol) und trockenem Benzol beschickt. Es wurde nacheinander p-Toluolsulfonsäure (190 mg, 1 mmol) und Benzaldehyd (0,82 g, 7,7 mmol) zugegeben. Der Kolben war mit einem mit Rückflusskühler versehenen Dean-Stark- Apparat ausgerüstet. Das Reaktionsgemisch wurde vorsichtig bis zum Rückfluss aufgeheizt und das in der Falle gesammelte Wasser laufend entfernt. Die Farbe des Reaktionsgemischs änderte sich nach hellgelb. Eine nach 3 h entnommene TLC (Silicagel, Chloroform : Aceton, 9 : 1) des Reaktionsgemischs zeigte neben einer geringen Menge nicht umgesetzten Ausgangsmaterials eine neue UV-absorbierende Verbindung mit einem höheren Rf-Wert als das Ausgangsmaterial. Das Reaktionsgemisch wurde noch eine weitere Stunde am Rückfluss kochen lassen, abgekühlt und durch Rotationsverdampfung konzentriert. Es wurde Chlorform (200 ml) und dann 10 ml einer gesättigten wässrige Natriumbicarbonatlösung zugegeben. Das Gemisch wurde in einen Scheidetrichter übergeführt und mit Wasser (2 · 50 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde abgenommen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft, um einen Sirup zu liefern. Das Digerieren des Sirups mit Ether ergab einen blassgelben Feststoff, der aus Ether umkristallisiert wurde. Ausbeute 3,0 g (84%), Fp = 129-131ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 9,2 (s, 1H, CH), 8,7 (s, 1 H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 8,02 (s, 1H, CH), 7,86-7,3 (m, 10H, Ph-H), 5,31 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,21 (q, J = 6,9 Hz, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 3,2 (s, 3H, OMe), 1,16 (t, J = 6,9 Hz, 6H, zwei Ester CH&sub3;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub2;&sub6;H&sub2;&sub8;N&sub4;O&sub6;: C, 63,40; H, 5,73; N, 11,38; Gefunden: C, 63,22; H, 5,62; N, 11,63.

(e) Diethyl 2-methoxy-2-[N-((1-benzyl-5-(benzylamino)imidazol-4-carbonyl)amino]malonat

Zu einer in einer Parr-Hydrierbombe enthaltenen Lösung des obigen Diethyl-2-methoxy-2- [N-(1-benzyl-5-(benzalimino)imidazol-4-carbonyl)amino]malonats (2,5 g, 5 mmol) in Methanol (100 ml) wurde 10% Pd-C (250 mg) zugegeben. Das Gemisch wurde 45 min bei 40 psi hydriert, der Katalysator durch Celite abfiltriert und das Filtrat eingedampft. Der Rückstand wurde mittels Drehscheibenchromatographie auf einer Chromatotron Platte aus Silicagel (Teilchengröße: 15 um, Dicke: 4 mm) und Eluieren mit Chloroform gereinigt. Zusammen gehörende UV-absorbierende Fraktionen wurden vereinigt und eingedampft, um einen Sirup zu liefern, der nach dem Digerieren mit Ether und Stehen einen weißen Feststoff ergab. Der Feststoff wurde aus Ether umkristallisiert. Ausbeute 2,1 g (85%), Fp = 96-98ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 8,3 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 7,4 (s, 1H, Imidazol CH), 7,3-7,0 (m, 10H, Ph-H), 6,1 (t, J = 6,9 Hz, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 5,15 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;) 4,4 (d, J = 6,9 Hz, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,2 (m, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 3,19 (s, 3H, OMe), 1,16 (t, 6H, zwei Ester CH&sub3;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub2;&sub6;H&sub3;&sub0;N&sub4;O&sub6;·1H&sub2;O: C, 60,96; H, 6,25; N, 10,93; Gefunden: C, 61,27; H, 6,02; N, 11,07

(f) 3,4-Dibenzyl-4,5,7,8-tetrahydro-6-methoxy-6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion

Ein 250-ml Rundkolben mit Rückflusskühler und Stickstoffgaseinleitung wurde mit einer frischen Lösung von Natriummethylat, hergestellt durch Lösen von sauber geschnittenem Natriummetall (300 mg, 13 mg.Atome) in wasserfreiem Methanol (100 ml), beschickt. Es wurde das obige Diethyl 2-methoxy-2-[N-(1-benzyl-5-(benzylamino)imidazol-4-carbonyl)- amino]malonat (2,0 g, 4,0 mmol) zugegeben und die klare Lösung unter N&sub2;-Atmosphäre 3 h am Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Eiswasser-Bad abgekühlt und mit 1-n HCl bis pH = 7 neutralisiert. Das Verdampfen des Lösungsmittels ergab eine weiße Masse, die durch Chromatographieren an Silicagel (Teilchengröße 40-63 um) und Eluieren mit einem Chloroform-Methanol-Gradienten gereinigt wurde. Zusammen gehörende Fraktionen wurden vereinigt und eingedampft, um einen weißen Feststoff zu erhalten, der aus Methanol-Wasser umkristallisiert wurde. Ausbeute 400 mg (26%): ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 7,6 (s, 1H, Imidazol CH) 7,46 (d, J = 4,5 Hz, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 7,33 (m, 10H, Ph-H), 5,1 (d, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,7 (d, J = 4,5 Hz, 1H, CH), 4,2 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 3,42 (s, 3H, OMe).

(g) 3,4-Dibenzyl-4,5,7,8-tetrahydro-6-hydroxy-6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion

Methode A

Durch Ringschluss und anschließende Hydrolyse von Diethyl 2-methoxy-2-EN- ((1-benzyl-5-(benzylamino)imidazol-4-carbonyl)aminolmalonat

Ein 250-ml Rundkolben mit Rückflusskühler und Stickstoffgaseinleitung wurde mit einer frischen Lösung von Natriummethylat, hergestellt durch Lösen von sauber geschnittenem Natriummetall (300 mg, 13 mg.Atome) in wasserfreiem Methanol (100 ml), beschickt. Es wurde das obige Diethyl 2-methoxy-2-[N-((1-benzyl-5-(benzylamino)imidazol-4-carbonyl)- amino]malonat (2,0 g, 4,0 mmol) zugegeben und die klare Lösung unter N&sub2;-Atmosphäre 3 h am Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Eiswassser-Bad abgekühlt und der pH-Wert mit 1-n HCl auf 2-3 eingestellt. Beim Konzentrieren des Reaktionsgemischs durch Verdampfung mittels Rotationsverdampfer, fiel ein lockerer, schmutzig-weißer Feststoff aus, der anschließend abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde. Ausbeute 1,0 g (69%), Fp = 198-200ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 12,8 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, OH), 7,59 (s, 1H, Imidazol CH), 7,30 (m, 11H, 10 Ph-H + 1NH, austauschbar gegen D&sub2;O), 5,1 (zwei d, J = 15,9 Hz, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,6 (d, J = 4,2 Hz, 1H, CH), 4,1 (zwei d, J = 14,7 Hz, 2H, Benzyl CH&sub2;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub2;&sub0;H&sub1;&sub8;N&sub4;O&sub3; 0,25 H&sub2;O: C, 65,51; H, 5,05; N, 15,27; Gefunden: C, 65,36; H, 5,00; N, 15,25.

Methode B

Durch Hydrolyse von 3,4-Dibenzyl-4,5,7,8-tetrahydro-6-methoxy-6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion

Eine Suspension aus 60% Natriumhydrid (25 mg, 0,62 mmol) in trockenem Tetrahydrofuran (30 ml) wurde mit obigem 3,4-Dibenzyl-4,5,7,8-tetrahydro-6-methoxy-6H-imidazo[4,5-e] [1,4] diazepin-5,8-dion (200 mg, 0,53 mmol) versetzt. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur unter N&sub2;-Atmosphäre über Nacht gerührt und der pH-Wert mit 1-n HCl auf 6,5 eingestellt. Beim Konzentrieren des Reaktionsgemischs durch Verdampfung mittels Rotationsverdampfer, fiel ein lockerer, schmutzig-weißer Feststoff aus, der abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet wurde. Fp, Rf und ¹H NMR dieses Produktes waren mit dem nach vorstehender Methode A hergestellten 3,4-Dibenzyl-4,5,7,8-tetrahydro-6-hydroxy-6H- imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion identisch.

(h) 4,5,7,8-Tetrahydro-6-hydroxy-3H,6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion

Eine Lösung des obigen 3,4-Dibenzyl-4,5,7,8-tetrahydro-6-hydroxy-6H-imidazo-[4,5- e][1,4]diazepin-5,8-dion (500 mg, 1,38 mmol) in Eisessig (20 ml) wurde in eine Parr- Hydrierbombe übergeführt. Dieser Lösung wurden 10% (Pd(OH)&sub2; auf Kohlenstoff (100 mg) zugesetzt und das Gemisch 20 h bei 40 psi hydriert. Der Katalysator wurde durch Filtration durch Celite entfernt und mit Essigsäure (15 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde zusammen mit den Waschlösungen unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft, um einen farblosen Feststoff zu erhalten. Der Feststoff wurde in H&sub2;O gelöst und mit Aceton wieder ausgefällt, um einen Feststoff zu erhalten. Der Feststoff wurde abfiltriert und getrocknet. ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 12,45 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 7,45 (s, 1H, Imidazol CH), 7,28 (s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 6,70 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH), 4,85 (s, 1H, CH).

Beispiel 7 und 8

6-Amino-6-methoxycarbonyl-4,5,7,8-tetrahydro-6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion (Beispiel 7)

[Formel IV, worin U, Y, Z, K = C; X, W, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = O; R&sub3; = NH&sub2;; R&sub4; = CO&sub2;CH&sub3;; R&sub2;, R&sub6;, R&sub7;, R&sub8; = H; R&sub9; = keine], und

6-Methoxy-6-methoxycarbonyl-4,5,7,8-tetrahydro-6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion (Beispiel 8)

[Formel IV, worin U, Y, Z, K = C; X, W, J, L = N; R&sub1;, R&sub5; = O; R&sub3; = OCH&sub3;; R&sub4; = CO&sub2;CH&sub3;; R&sub2;, R&sub6;, R&sub7;, R&sub8; = H; R&sub9; = keine]

(a) Diethyl 2-[N-(1-benzyl-5-nitroimidazolyl-4-carbonyl)aminolmalonat

Ein mit einem Rückflusskühler ausgerüsteter 250-ml Dreihalsrundkolben wurde mit 1- Benzyl-5-nitroimidazol-4-carbonsäure (Hosmane et al., J. Heterocycl. Chem., 27: 2189 (1990) (5,0 g, 20 mmol), 1,1'-Carbonyldiimidazol (CDI) (4,5 g, 27 mmol) und trockenem Tetrahydrofuran (THF) (150 ml) beschickt. Das Gemisch wurde 4 h am Rückfluss erhitzt, wobei sich eine klare Lösung bildete. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und eine frisch bereitete Lösung von Diethylaminomalonat, das durch Behandlung des Hydrochloridsalzes (5,71 g, 27 mmol) mit Triethylamin (4,0 ml, 28,7 mmol) bereitet worden war, in 100 ml Methylenchlorid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 1 h gerührt wonach eine TLC (Silicagel, CHCl&sub3; : MeOH, 8 : 1) die Bildung einer neuen Verbindung anzeigte, die einen höheren Rf-Wert aufwies als das Ausgangsmaterial. Das Reaktionsgemisch wurde in einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft, der gummiartige Rückstand in Eiswasser suspendiert und über Nacht auf einem Magnetrührer gerührt. Der ausgefallene blassgelbe Feststoff wurde abfiltriert, mit 2 · 100 ml Wasser gewaschen und getrocknet. Die Verbindung wurde aus Methanol unter Bildung blassgelber Flocken umkris tallisiert. Ausbeute 7,9 g (96%), Fp = 88ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 9,27 (d, J = 7,0 Hz., 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH), 8,28 (s, 1H, Imidazol CH), 7,38-7,19 (m, 5H, Ph- H), 5,54 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 5,23 (d, J = 7,5 Hz, 1H, CH), 4,22-4,14 (q, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 1,21-1,18 (t, 6H, zwei Ester CH&sub3;); MS (ED: m/z 331 (M&spplus; -CO&sub2;Et), 303, 259, 230.
Analysenwerte, berechnet für C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub0;N&sub4;O&sub7;: C, 53,48; H, 4,98; N, 13,85; Gefunden: C, 53,50; H, 5,03; N, 13,91.

(b) Diethyl 2-Benzylamino-2-[N-(1-benzvl-5-nitroimidazolyl-4-carbonyl)aminolmalonat

Zu einer gerührten Lösung von NaH (60%) (200 mg, 5,0 mmol) in trockenem THF wurde bei -78ºC Diethyl 2-[N-(1-benzyl-5-nitroimidazolyl-4-carbonyl)amino]malonat, wie oben bereitet, und anschließend Brom (0,25 ml, 4,3 mmol) zugegeben. Es wurde 10 min gerührt und eine Lösung von Benzylamin (0,4 ml, 3,6 mmol) in trockenem THF zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde eine weitere Stunde gerührt und langsam auf Raumtemperatur gebracht. Die Lösungsmittel wurden mit einem Rotationsverdampfer unter vermindertem Druck abgedanpft und der Rückstand in 50 ml Wasser aufgenommen. Der pH-Wert der Lösung wurde auf 7 eingestellt und diese mit Chloroform (2 · 125 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden nacheinander mit verdünnter Salzsäure und Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, und die Filtrate zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mit Ether digeriert, wobei sich ein schmutzig-weißer Feststoff abtrennte. Der Feststoff wurde abfiltriert und getrocknet. Ausbeute 0,83 g (66%), Fp = 100-101ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 9,09 (s, 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH), 8,2 (s, 1H, Imidazol CH), 7,40-7,10 (m, 10 H, 2 · Ph-H), 5.54 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,14 (q, J = 7,0 Hz, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 3,65 (d, J = 6,6 Hz, CH NH), 3,36 (t, J = 6,6 Hz, 1H. austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH), 1,14 (t, J = 7,0 Hz, 6H, zwei Ester CH&sub3;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub2;&sub5;H&sub2;&sub7;N&sub5;O&sub7;: C, 58,92; H, 5,34; N, 13,74; Gefunden: C, 59,02; H, 5,36; N, 13,77.

(c) Diethyl 2-Benzylamino-2-[N-(5-amino-1-benzylimidazolyl-4-carbonyl)aminolmalonat

Ein Gemisch aus obigem Diethyl 2-Benzylamino-2-[N-(1-benzyl-5-nitroimidazolyl-4- carbonyl)amino]malonat (1,0 g, 1,9 mmol) und Pd-C (10%) (100 mg) in absolutem Methanol (100 ml) wurde in einem Parr-Hydrierapparat 35 min bei 40 psi hydriert. Das Reaktionsgemisch wurde durch Celite filtriert und das Filtrat mit einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft. Der halbfeste Rückstand wurde mit Ether digeriert, um einen weißen Feststoff zu erhalten. Der Feststoff wurde abfiltriert und getrocknet. Ausbeute 0,74 g (79%), Fp = 121-123ºC: ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 7,85 (s, 1H, Imidazol CH), 7,37-7,19 (m, 11H, 2 · Ph-H + NH), 5,96 (s, 2H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH&sub2;), 5,08 (s, 2H, Benzyl CH&sub2;), 4,10 (q, J = 7,0 Hz, 4H, zwei Ester CH&sub2;), 3,55 (d, J = 6,0 Hz, CH NH), 3,20 (m, 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NHCH&sub2;), 1,10 (t, J = 7,0 Hz, 6H, zwei Ester CH&sub3;).
Analysenwerte, berechnet für C&sub2;&sub5;H&sub2;&sub9;N&sub5;O&sub5;: C, 62,61; H, 6,09; N, 14,60; Gefunden: C, 62,47; H, 6,12; N, 14,57

(d) 6-Amino-6-methoxycarbonyl-4,5,7,8-tetrahydro-6H-imidazo[4.5-e][1,4]diazepin-5,8-dion (Beispiel 7) und 6-Methoxy-6-methoxycarbonyl-4,5,7,8-tetrahydro-6H-imidazo[4,5- e][1,4]diazepin-5,8-dion (Beispiel 8)

Zu einer Lösung von Natriummethylat, die durch Lösen von Natriummetall (368 mg, 16 g.Atome) in Methanol (25 ml) frisch bereitet worden war, wurde obiges Diethyl 2- Benzylamino-2-[N-(5-amino-1-benzylimidazolyl-4-carbonyl)amino]malonat (2,0 g, 4,1 mmol) zugegeben, worauf sich die Farbe des Reaktionsgemischs nach dunkelbraun änderte. Das Gemisch wurde 2,5 h am Rückfluss erhitzt. Es wurde abgekühlt, der pH-Wert mit 1-n HCl auf 7,5 eingestellt und mit einem Rotationsverdampfer zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in Eisessig (50 ml) suspendiert und 20% Pd(OH)&sub2;-C (250 mg) zugegeben. Das Gemisch wurde in einem Parr-Hydrierapparat 18 h hydriert. Das Reaktionsgemisch wurde durch Celite filtriert und das Filtrat zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde mittels Chromatographie an einer Silicagelsäule gereinigt, die zuerst mit einem Gemisch aus Chloroform-Methanol (6 : 1) eluiert wurde, um das schneller wandernde 6-Methoxy-6- methoxycarbonyl-4,5,7,8-tetrahydro-6H-imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion (Beispiel 8) zu sammeln, und aus MeOH-H&sub2;O umkristallisiert. Fp > 280ºC; ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 12,97 (br s, 1H, austauschbar gegen D&sub2;O, NH) 11,36 (br s, 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH), 8,66 (s, 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH), 7,70 (s, 1H, Imidazol CH), 3,73 (s, 3H, CO&sub2;Me), 3,08 (s, 3H, OMe); MS (EI, 70 eV) m/z 254 (M&spplus;).
Die weitere Eluierung der Säule mit einem Gemisch aus Chloroform-Methanol (4 : 1) lieferte das langsamer wandernde 6-Amino-6-methoxycarbonyl-4,5,7,8-tetrahydro-6H- imidazo[4,5-e][1,4]diazepin-5,8-dion (Beispiel 7), das aus MeOH umkristallisiert weiße rhombische Kristalle liefert. Fp: sintert bei 196ºC und zersetzt sich bei 203ºC; ¹H NMR (DMSO-d&sub6;); δ 12,93 (br s, 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH) 11,13 (br s, 1H, austauschbare gegen Deuteriumoxid, NH), 7,83 (s, 1H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH), 7,67 (s, 1H, Imidazol CH), 3,4 (s, 3H, CO&sub2;Me), 3,0 (s, 2H, austauschbar gegen Deuteriumoxid, NH&sub2;); MS (EI, 70 eV) m/z 239 (M&spplus;).

Beispiel 9

Inhibierung von Adenosindeaminase durch 4,6,8-Triimino-1-β-ribofuranosylimidazo- [4,5-e][1,3]diazepin (oder seinem Tautomer, vergl. Beispiel 4 oben)

Die Inhibierung der Hydrolyse von Adenosin (Km = 2,5 · 10&supmin;&sup5; bis 3,1 · 10&supmin;&sup5;) zu Xanthosin wurde in einem Phosphatpuffer (pH 7) bei 25ºC unter Verwendung von Adenosindeaminase (Typ IV) aus Rindermilz (eine Suspension in 3,2 M (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;, pH 6) Bei 265 nm verfolgt. Die Konzentration der bei der vorliegenden Untersuchung als linhibitor verwendeten Titelverbindung reichte von 4,6 · 10&supmin;&sup5; bis 9,2 · 10&supmin;&sup5; M. Die bei jedem Versuch verwendete Enzymkonzentration betrug 0,0235 Einheiten/ml. Bei der Auswertung nach dem Lineweaver-Burk- Diagramm (worauf sich jeder biochemische Standardtext bezieht), erwies sich die Titelverbindung mit einem Kj = 3,85 · 10-4 bis 4 · 10-4 M als ein konkurrenzfähiger Inhibitor zur Adenosindeaminase.

Claims

1. Potenziell planare, aromatische, heterocyclische ("fette") Basen, Nucleoside und Nucleotidverbindungen mit expandierten Ringen ("fett"), mit der Struktur

worin

R&sub1;, R&sub3; und R&sub5; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind unter NH, NH&sub2;, O, OH, S und SH;

NH-Alkyl, N-Alkyl, O-Alkyl und S-Alkyl, worin die Alkylgurppe C&sub1;-C&sub2;&sub0; ist;

NH-Aryl, O-Aryl und S-Aryl, worin die Arylgruppe eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl- oder heterocyclische Gruppe ist;

N-Glykosyl und NH-Glykosyl, worin die Glykosylgruppe ausgewählt ist unter Ribosyl, 2'-Desoxyribosyl, 2',3'-Didesoxyribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-azidoribosyl, 2',3'-Didesoxy-2'-fluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-3'-fluornbosyl, 2',3'-Didesoxy-2',3'- difluorribosyl und Mono-, Di- und Triphosphatderivaten derselben;

N-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', NH-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', O-(CH&sub2;)n-XR'- (CH&sub2;)n-YR' und S-(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', worin R' ausgewählt ist unter Wasserstoff, einer C&sub1;-C&sub2;&sub0;-Alkylgruppe, H&sub2;PO&sub3;, H&sub3;P&sub2;O&sub6;, H&sub4;P&sub3;O&sub9; und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen derselben;

R&sub2;, R&sub4;, R&sub6;, R&sub7; und R&sub8; jeweils unabhängig ausgewählt sind unter:

Wasserstoff; einer C&sub1;-C&sub2;&sub0; Alkylgruppe, einer Arylgruppe, bei der es sich um eine substituierte oder unsubstituierte Phenyl oder heterocyclische Gruppe handelt, und einer Aralkylgruppe, worin die Aryl- und Alkylanteile der Gruppe die oben gegebenen Definitionen haben;

Einer Glykosylgruppe, worin die Glykosylgruppe ausgewählt ist unter Ribosyl, 2'-Desoxyribosyl, 2',3'-Didesoxyribosyl, 2',3'-Didesoxy-2'-fluorribosyi, 2',3'- Didesoxy-3'-fluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-2',3'-difluorribosyl, 2',3'-Didesoxy-3'- azidoribosyl und den Mono-, Di- und Triphosphatderivaten derselben;

(CH&sub2;)m-XR'-(CH&sub2;)n-YR', worin R' ausgewählt ist unter:

Wasserstoff, H&sub2;PO&sub3;, H&sub3;P&sub2;O&sub6;, H&sub4;P&sub3;O&sub9; und den Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzen derselben;

m Null bis 20, n Null bis 20 und a Null oder eins ist;

U; X; X; Z; W; J; K und L ausgewählt sind unter C, N, O, P und S;

sowie alle chiralen Formen und Stereoisomeren dieser Verbindungen.

2. Verbindung gemäß Anspruch 1, worin U, X, Y, Z, W, J, K und L ausgewählt sind unter Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N).

3. Verbindungen gemäß Anspruch 2, worin U, Y, W und K gleich C und X, Z, J und L gleich N sind.

4. Verbindung mit der Formel I(B) gemäß Anspruch 3, bei der es sich um 4,8-Diamino- 6-imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]-diazepin handelt, worin R&sub1; und R&sub5; NH&sub2;, R&sub3; NH, R&sub7; und R&sub8; H bedeuten und a für R&sub2;, R&sub4; und R&sub6; Null ist.

5. Verbindung mit der Formel I(B) gemäß Anspruch 3, bei der es sich um 4,8-Diamino-1-benzyl-6-imino-1H-imidazo[4,5-e][1,3]-diazepin handelt, worin R&sub1; und R&sub5; NH&sub2;, R&sub3; NH, R&sub7; H, R&sub8; Benzyl (CH&sub2;Ph) bedeuten und a für R&sub2;, R&sub4; und R&sub6; Null ist.

6. Verbindung mit der Formel I(A) gemäß Anspruch 2, bei der es sich um 6-Imino-1Himidazo[4,5-e][1,3]-diazepin-4,8-dion handelt, worin R&sub1; und R&sub5; O, R&sub3; NH und a für R&sub2;, R&sub4;, R&sub6; und R&sub7; H sind und worin a für R&sub8; Null ist.

7. Verbindung gemäß Anspruch 3 mit der Formel I(A), bei der es sich um 4,6,8- Trümino-1β-D-ribofuranosylimidazo[4,5-e][1,3]-diazepin handelt, worin R&sub1;, R&sub3; und R&sub5; NH, R&sub2;, R&sub4; und R&sub7; H und R&sub6; 1-β-D-ribofuranosyl sind und a für R&sub8; Null ist.

8. Verwendung einer Verbindung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche bei der Herstellung eines Medikaments für die Behandlung einer viralen, bakteriellen, fungiziden oder parasitären Infektion oder von Krebs in einem Patienten oder einem Wirbeltier.

9. Verwendung gemäß Anspruch 8, worin die virale Infektion durch einen Virus verursacht wird, ausgewählt unter dem Humanimmunschwächevirus (HIV), dem humanen B-lymphotropen Virus, dem Herpes-simplex-Virus, dem Varicella-Zoster-Virus, dem Epstein-Barr-Virus, der nekrotischen Rhinitis, dem malignen Katarr, dem Allerton- Virus, dem equinen Herpesvirus, der Neurolymphotomatose, dem Grippevirus, dem Paragrippevirus, den Adenoviren, dem Rheovirus, dem respiratorischen Syneytialvirus, den Rhinoviren, dem Coxsackievirus, den Echoviren, den epidemischen Gastroenteritisviren, dem Rötelvirus, den Hepatitisviren und dem Papovavirus.

10. Verwendung gemäß Anspruch 8 oder 9, worin die Verbindung subkutan, intravenös, intramuskulär, intraperitoneal, oral, topisch oder über eine Kombination derselben verabreicht wird.

11. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 8 oder 10, worin das Medikament zusätzlich mindestens ein bekanntes therapeutisches Mittel umfasst.

12. Pharmazeutische Zubereitung, umfassend mindestens eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger.