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Hintergrund
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Die
internationale Veröffentlichung
mit der Nummer WO 92/11034, veröffentlicht
am 9. Juli 1992, offenbart ein Verfahren zum Erhöhen der Empfindlichkeit eines
Tumors gegenüber
einem antineoplastischen Mittel, wobei der Tumor gegen das antineoplastische
Mittel resistent ist, durch die gleichzeitige Verabreichung des
antineoplastischen Mittels und eines Potentierungsmittels mit der
Formel:
wobei die punktierte Linie
für eine
optionale Doppelbindung steht, X' Wasserstoff
oder Halogen ist und Y' Wasserstoff,
substituiertes Carboxylat oder substituiertes Sulfonyl ist. Y' kann beispielsweise
unter anderem -COOR' sein,
wobei R' C
1- bis C
6-Alkyl oder
substituiertes Alkyl, Phenyl, substituiertes Phenyl, C
7-
bis C
12-Aralkyl oder substituiertes Aralkyl
oder -2-, -3- oder -4-Piperidyl oder N-substituiertes Piperidyl
ist. Y' kann auch
unter anderem SO
2R' sein, wobei R' C
1- bis C
6-Alkyl, Phenyl, substituiertes Phenyl, C
7- bis C
12-Aralkyl oder substituiertes
Aralkyl ist. Beispiele für
solche Potentierungsmittel schließen 11-(4-Piperidyliden)-5H-benzo[5,6]cyclohepta[1,2-b]pyridine
wie Loratadin ein.
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Onkogene
kodieren oft Proteinkomponenten von Signaltransduktionswege, die
zur Stimulierung von Zellwachstum und Mito genese führen. Onkogenexprimierung
in kultivierten Zellen führt
zu zellulärer
Transformation, die durch die Fähigkeit
der Zellen, in Weichagar zu wachsen, und durch das Wachstum von
Zellen als dichte Foki gekennzeichnet ist, denen die Kontaktinhibierung
fehlt, die nicht-transformierte Zellen zeigen. Mutation und/oder Überexprimierung
bestimmter Onkogene ist oft mit menschlichem Krebs assoziiert.
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Um
Transformierungspotential zu erlangen, muss der Vorläufer des
Ras-Onkogens Farnesylierung des Cysteinrests eingehen, der sich
in einem Carboxyl-terminalen Tetrapeptid befindet. Inhibitoren des
Enzyms, das diese Modifikation katalysiert, Farnesylproteintransferase,
sind daher als Antikrebsmittel für
Tumoren vorgeschlagen worden, in denen Ras zur Transformation beiträgt. Mutierte,
onkogene Formen von ras finden sich oft in vielen menschlichen Krebsen,
insbesondere in mehr als 50% der Colon- und Pankreaskarzinome (Kohl
et al., Science, Vol. 260, 1834 bis 1837, 1993).
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In
Anbetracht des momentanen Interesses an Inhibitoren von Farnesylproteintransferase
wären Verbindungen,
die zur Inhibierung von Farnesylproteintransferase brauchbar sind,
ein willkommener Beitrag zum Stand der Technik. Diese Erfindung
liefert einen solchen Beitrag.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Bislang
ist noch nicht über
die Inhibierung von Farnesylproteintransferase durch tricyclische
Verbindungen dieser Erfindung berichtet worden. Diese Erfindung
liefert somit ein Verfahren zum Inhibieren von Farnesylproteintransferase
unter Verwendung der erfindungsgemäßen tricyclischen Verbindungen,
die (i) in potenter Weise in vitro Farnesylproteintransferase, jedoch
nicht Geranylgeranylproteintransferase I inhibieren; (ii) die phänotypische
Veränderung
blockieren, die durch eine Form von transformierender Ras induziert
wird, die ein Farnesylakzeptor ist, jedoch nicht durch eine Form
von transformierender Ras, die gentechnisch verändert worden ist, so dass sie
ein Geranylgeranylakzeptor ist; (iii) die intrazelluläre Verarbeitung
von Ras blockiert, die ein Farnesylakzeptor ist, jedoch nicht von
Ras, die gentechnisch verändert
worden ist, so dass sie ein Geranylgeranylakzeptor ist; und (iv)
abnormales Zellwachstum in Kultur blockieren, das durch transformierende Ras
hervorgerufen worden ist. Es ist in Tiermodellen gezeigt worden,
dass mehrere erfindungsgemäße Verbindungen
Antitumoraktivität
besitzen.
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Diese
Erfindung liefert ein Verfahren zum Inhibieren des abnormalen Wachstums
von Zellen einschließlich
transformierter Zellen durch Verabreichen einer wirksamen Menge
einer erfindungsgemäßen Verbindung.
Abnormales Wachstum von Zellen bezieht sich auf Zellwachstum, das
von normalen Regulierungsmechanismen unabhängig ist (z. B. Verlust der
Kontaktinhibierung). Hierzu gehört
das abnormale Wachstum von: (1) Tumorzellen (Tumoren), die ein aktiviertes
Ras-Onkogen exprimieren; (2) Tumorzellen, bei denen das Ras-Protein
infolge von onkogener Mutation in einem anderen Gen aktiviert worden
ist, und (c) gutartige und bösartige
Zellen anderer proliferierender Erkrankungen, in denen irrtümliche Ras-Aktivierung
erfolgt.
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Die
in den beanspruchten Verfahren brauchbaren Verbindungen sind neue
Verbindungen, die durch Formel (7.0a), (7.0b) oder (7.0c) wiedergegeben
werden:
oder ein
pharmazeutisch annehmbares Salz oder Solvat davon, worin
jedes
R
1 und jedes R
2 unabhängig ausgewählt ist
aus H, Halogen, -CF
3, -OR
10 (z.
B. -OCH
3), -COR
10,
-SR
10 (z. B. -SCH
3 und
-SCH
2C
6H
5), -S(O)
tR
11 (wobei t 0, 1 oder 2 ist, z. B. -SOCH
3 und -SO
2CH
3), -SCN, -N(R
10)
2, -NR
10R
11, -NO
2, -OC(O)R
10, -CO
2R
10, -OCO
2R
11, -CN, -NHC(O)R
10,
-NHSO
2R
10, -CONHR
10, -CONHCH
2CH
2OH, -NR
10COOR
11,
-SR
11C(O)OR
11 (z. B. -SCH
2CO
2CH
3), -SR
11N(R
75)
2,
wobei jedes R
75 unabhängig ausgewählt ist aus H und -C(O)OR
11 (z. B. -S(CH
2)
2NHC(O)O-t-butyl und -S(CH
2)
2NH
2), Benzotriazol-1-yloxy,
Tetrazol-5-ylthio oder substituiertem Tetrazol-5-ylthio (z. B. alkylsubstituiertem
Tetrazol-5-ylthio wie 1-Methyl-tetrazol-5-ylthio), Alkinyl, Alkenyl
oder Alkyl, wo bei die Alkyl- oder Alkenylgruppe gegebenenfalls mit
Halogen, -OR
10 oder -CO
2R
10 substituiert ist;
R
3 und
R
4 gleich oder verschieden sind und jeweils
unabhängig
für H,
irgendwelche der Substituenten von R
1 und
R
2 stehen oder R
3 und
R
4 zusammengenommen für einen gesättigten oder ungesättigten,
an den Benzolring (Ring III) kondensierten C
5-
bis C
7-Ring stehen;
R
5,
R
6, R
7 und R
8 jeweils unabhängig für H, -CF
3,
-COR
10, Alkyl oder Aryl stehen, wobei das
Alkyl oder Aryl gegebenenfalls mit -OR
10,
-SR
10 -S(O)
tR
11, -NR
10COOR
11, -N(R
10)
2, -NO
2, -COR
10 -OCOR
10, -OCO
2R
11, -CO
2R
10, OPO
3R
10 stehen, oder
einer von R
5, R
6,
R
7 und R
8 in Kombination
mit R wie nachfolgend definiert genommen werden kann, um -(CH
2)r- wiederzugeben, wobei r 1 bis 4 ist,
und mit niederem Alkyl, niederem Alkoxy, -CF
3 oder
Aryl substituiert sein kann; oder R
5 mit
R
6 kombiniert ist, um =O oder =S wiederzugeben, und/oder
R
7 mit R
8 kombiniert
ist, um =O oder =S wiederzugeben;
R
10 für H, Alkyl,
Aryl oder Aralkyl (z. B. Benzyl) steht;
R
11 für Alkyl
oder Aryl steht;
R für
eine Gruppe wie nachfolgend definiert steht;
oder eine Gruppe der Formel
worin R
20 und
R
21 beide H sind, und R
46 1-N-Methylpiperazinyl,
Triazolyl oder Heterocycloalkyl mit der folgenden Formel ist:
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Diese
Erfindung liefert auch eine Verbindung zur Verwendung zur Inhibierung
von Tumorwachstum, indem einem Säuger
(z. B. einem Menschen), der dieser Behandlung bedarf, eine wirksame
Menge der hier beschriebenen tricyclischen Verbindungen verabreicht
wird. Diese Erfindung liefert insbesondere eine Verbindung zur Verwendung
zum Inhibieren des Wachstums von Tumoren, die ein aktiviertes Ras-Onkogen
exprimieren, durch Verabreichen einer wirksamen Menge der oben beschriebenen
Verbindungen. Zu Beispielen für Tumoren,
die inhibiert werden können,
gehören
Lungenkrebs (z. B. Lungenadenocarcinom), Pankreaskrebse (z. B. Pankreascarcinom,
wie beispielsweise exokrines Pankreascarcinom), Colonkrebse (z.
B. colonrektale Carcinome wie beispielsweise Colonadenocarcinom
und Colonadenom), myeloide Leukämien
(beispielsweise akute myelogene Leu kämie (AML), Schilddrüsenfollikelkrebs,
myelodysplastisches Syndrom (MDS), Blasencarcinom und Epidermalcarcinom,
jedoch nicht darauf begrenzt.
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Es
wird angenommen, dass diese Erfindung auch eine Verbindung zur Verwendung
zum Inhibieren sowohl gutartiger als auch bösartiger proliferierender Erkrankungen
liefert, in denen Ras-Proteine infolge von onkogener Mutation in
anderen Genen irrtümlich
aktiviert worden sind, d. h. das Ras-Gen selbst wird nicht durch
Mutation zu einer onkogenen Form aktiviert, wobei die Inhibierung
durch die Verabreichung einer wirksamen Menge der hier beschriebenen
tricyclischen Verbindungen an einen Säuger (z. B. einen Menschen)
erfolgt, der dieser Behandlung bedarf. Die gutartige proliferierende
Störung
Neurofibromatose oder Tumoren, in denen Ras infolge von Mutation
oder Überexprimierung
von Tyrosinkinaseonkogenen (z. B. neu, src, abl, lck, and fyn) aktiviert
worden ist, kann beispielsweise durch die hier beschriebenen tricyclischen
Verbindungen inhibiert oder behandelt werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
Inhibieren Farnesylproteintransferase und die Farnesylierung des
Onkogenproteins Ras. Die Erfindung liefert somit ferner eine Verbindung
zur Verwendung zum Inhibieren von ras-Farnesylproteintransferase
bei Säugern,
insbesondere Menschen, durch Verabreichen einer wirksamen Menge
der oben beschriebenen tricyclischen Verbindungen. Die Verabreichung
der erfindungsgemäßen Verbindungen
an Patienten, um Farnesylproteintransferase zu Inhibieren, ist zur
Behandlung der nachfolgend beschriebenen Krebsarten nützlich.
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Die
in den erfindungsgemäßen Verfahren
brauchbaren tricyclischen Verbindungen Inhibieren das abnormale
Wachstum von Zellen. Ohne sich auf eine Theorie festlegen zu wollen,
wird angenommen, dass diese Verbindungen durch die Inhibierung der G-Proteinfunktion,
wie ras p21, wirken können,
indem die G-Protein-Isoprenylierung
blockiert wird, wodurch sie zur Behandlung von proliferierender
Erkrankung wie Tumorwachstum und Krebs brauchbar sind. Ohne sich
auf eine Theorie festlegen zu wollen, wird angenommen, dass diese
Verbindungen ras-Farnesylproteintransferase
inhibieren und somit antiproliferierende Aktivität gegen ras-transformierte
Zellen zeigen.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die
folgenden Begriffe werden hier wie nachfolgend definiert verwendet,
wenn nicht anders angegeben:
M
+ steht
für das
Molekülion
des Moleküls
in dem Massenspektrum:
MH
+ steht für das Molekülion plus
Wasserstoff des Moleküls
in dem Massenspektrum:
Bu – steht
für Butyl;
Et – steht
für Ethyl;
Me – steht
für Methyl;
Ph – steht
für Phenyl;
Benzotriazol-1-yloxy
steht für:
1-Methyltetrazol-5-ylthio
steht für:
Alkyl (einschließlich der
Alkylanteile von Alkoxy, Alkylamino und Dialkylamino) steht für geradkettige
und verzweigte Kohlenstoffketten und enthält ein bis zwanzig Kohlenstoffatome,
vorzugsweise ein bis sechs Kohlenstoffatome;
Alkandiyl steht
für eine
zweiwertige, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffkette
mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
wobei die beiden verfügbaren
Bindungen von dem selben oder verschiedenen Kohlenstoffatomen derselben
ausgehen, z. B. Methylen, Ethylen, Ethyliden, -CH
2CH
2CH
2-, -CH
2CHCH
3, -CHCH
2CH
3, usw.
Cycloalkyl – steht
für gesättigte carbocyclische
Ringe, die verzweigt oder unverzweigt sind, mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise 3 bis 7 Kohlenstoffatomen;
Heterocycloalkyl – steht
für einen
gesättigten,
verzweigten oder unverzweigten carbocyclischen Ring, der 3 bis 15
Kohlenstoffatome, vorzugsweise 4 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, wobei
der carbocyclische Ring durch 1 bis 3 Heterogruppen ausgewählt aus
-O-, -S- oder -NR
10- unterbrochen ist, (geeignete
Heterocycloalkylgruppen schließen
2- oder 3-Tetrahydrofuranyl, 2- oder 3-Tetrahydrothienyl, 2-, 3-
oder 4-Piperidinyl, 2- oder
3-Pyrrolidinyl, 2- oder 3-Piperazinyl, 2- oder 4-Dioxanyl, usw. ein).
Alkenyl – steht
für geradkettige
und verzweigte Kohlenstoffketten mit mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung, die
2 bis 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome
und am meisten bevorzugt 3 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten;
Alkinyl – steht
für geradkettige
und verzweigte Kohlenstoffketten mit mindestens einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung,
die 2 bis 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome
enthalten;
Aryl (einschließlich
des Arylanteils von Aryloxy und Aralkyl) – steht für eine carbocyclische Gruppe,
die 6 bis 15 Kohlenstoffatome enthält und mindestens einen aromatischen
Ring aufweist (z. B. ist Aryl ein Phenylring), wobei alle verfügba ren substituierbaren
Kohlenstoffatome der carbocyclischen Gruppe als mögliche Bindungspunkte
vorgesehen sind, wobei die carbocyclische Gruppe gegebenenfalls
mit einem oder mehreren von Halogen, Alkyl, Hydroxy, Alkoxy, Phenoxy,
CF
3, Amino, Alkylamino, Dialkylamino, -COOR
10 oder -NO
2 substituiert (z.
B. 1 bis 3) ist; und
Halogen für Fluor, Chlor, Brom und Iod
steht; und
Heteroaryl – für cyclische
Gruppen steht, die gegebenenfalls mit R
3 und
R
4 substituiert sind; mindestens ein Heteroatom
ausgewählt
aus O, S oder N aufweisen, wobei das Heteroatom eine carbocyclische
Ringstruktur unterbricht und eine ausreichende Anzahl delokalisierter Π-Elektronen
aufweist, um aromatischen Charakter zu liefern, wobei die aromatischen
heterocyclischen Gruppen vorzugsweise 2 bis 14 Kohlenstoffatome
enthalten, z. B. Triazolyl 2-, 3- oder 4-Pyridyl oder Pyridyl-N-oxid (gegebenenfalls
mit R
3 und R
4 substituiert),
wobei Pyridyl-N-oxid wie folgt wiedergegeben werden kann:
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Die
folgenden Lösungsmittel
und Reagenzien werden hier durch die angegebenen Abkürzungen
bezeichnet: Tetrahydrofuran (THF); Ethanol (EtOH); Methanol (MeOH);
Essigsäure
(HOAc oder AcOH); Ethylacetat (EtOAc); N,N-Dimethylformamid (DMF);
Trifluoressigsäure
(TFA); Trifluoressigsäureanhydrid
(TFAA); 1-Hydroxybenzotriazol
(HOBT); m-Chlorperbenzoesäure
(MCPBA); Triethylamin (Et3N); Diethylether
(Et2O); Ethylchlorformiat (ClCO2Et);
1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid (DEC).
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Bezugnahme
auf die Position der Substituenten R1, R2, R3 und R4 bezieht sich auf die nummerierte Ringstruktur:
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R1 kann beispielsweise an der C-4-Position
sein, und R2 kann an der C-2- oder C-3-Position
sein. R3 kann auch beispielsweise an der
C-8-Position sein, und R4 kann an der C-9-Position sein.
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Verbindungen
der Formel 7.0c schließen
ein:
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Verbindungen
der Formel 7.0b schließen
ein:
und Verbindungen der Formel
7.0a schließen
ein:
wobei alle Substituenten
für 7.0e
bis 7.0j wie für
7.0a bis 7.0c definiert sind.
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Repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung schließen ein:
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Bevorzugte
erfindungsgemäße Verbindungen
sind ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus den Verbindungen der Beispiele: 1,
2, 2-A, 2-B, 2-C, 2-D, 2-E, 2-F, 2-K, 2-N, 2-P und 3.
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In
das Ringsystem gezeichnete Linien zeigen, dass die angegebene Bindung
an irgendeines der substituierbaren Ringkohlenstoffatome gebunden
sein kann.
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Bestimmte
erfindungsgemäße Verbindungen
können
in unterschiedlichen isomeren Formen vorliegen (z. B. Enantiomere
und Diastereoisomere). Die Erfindung beinhaltet alle derartigen Isomere
sowohl in reiner Form als auch gemischt einschließlich racemischer
Mischungen. Enolformen sind auch eingeschlossen.
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Bestimmte
tricyclische Verbindungen sind auch von saurer Beschaffenheit, z.
B. jene Verbindungen, die eine Carboxylgruppe oder phenolische Hydroxylgruppe
besitzen. Diese Verbindungen können
pharmazeutisch annehmbare Salze bilden. Beispiele für solche
Salze können
Natrium-, Kalium-, Calcium-, Aluminium-, Gold- und Silbersalze einschließen. Auch
Salze mit pharmazeutisch annehmbaren Aminen kommen in Frage, wie
mit Ammoniak, Alkylaminen, Hydroxyalkylaminen, N-Methylglucamin
und dergleichen.
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Bestimmte
basische tricyclische Verbindungen bilden auch pharmazeutisch annehmbare
Salze, z. B. Säureadditionssalze.
Die Pyridostickstoffatome können
beispielsweise Salze mit starker Säure bilden, während Verbindungen
mit basischen Substituenten wie Aminogruppen auch Salze mit schwächeren Säuren bilden.
Beispiele für
geeignete Säuren
für die
Salzbildung sind Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Citronen-, Oxal-,
Malon-, Salicyl-, Äpfel-,
Fumar-, Bernstein-, Ascorbin-, Malein-, Methansulfonsäure und
andere Mineral- und Carbonsäuren,
die Fachleuten wohl bekannt sind. Die Salze werden hergestellt,
indem die freie Basenform mit einer ausreichenden Menge der gewünschten
Säure kontaktiert
wird, um ein Salz in der konventionellen Weise zu produzieren. Die
freien Basenformen können
regeneriert werden, indem das Salz mit einer geeigneten verdünnten wässrigen
Basenlösung
behandelt wird, wie verdünnter
wässriger
NaOH, Kaliumcarbonat, Ammoniak und Natriumbicarbonat. Die freien
Basenformen unterscheiden sich von ihren jeweiligen Salzformen etwas
in bestimmten physikalischen Eigenschaften, wie der Löslichkeit
in polaren Lösungsmitteln, die
Säure-
und Basensalze sind ansonsten jedoch für erfindungsgemäße Zwecke
ihren jeweiligen freien Basenformen äquivalent.
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Alle
derartigen Säure-
und Basesalze sollen pharmazeutisch annehmbare Salze innerhalb des
Schutzumfangs der Erfindung sein, und alle Säure- oder Basensalze werden
für erfindungsgemäße Zwecke
als zu den freien Formen der entsprechenden Verbindungen äquivalent
angesehen.
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Erfindungsgemäße Verbindungen
können
nach den Verfahren hergestellt werden, die in WO 95/10516, veröffentlicht
am 20. April 1995, beschrieben sind (siehe beispielsweise die Verfahren
zur Herstellung von Verbindungen mit der Formel 400.00) und nach
den in den folgenden Beispielen beschriebenen Verfahren.
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Auf
Seite 57 in den Zeilen 7 bis 16 von WO 95/10516 ist ein Verfahren
zur Einführung
von Substituenten an der C-3-Position
des Pyridinrings I der Formel 1.0 durch Nitrieren einer Verbindung
mit der Formel 415.00 offenbart. Die Nitrogruppe kann dann unter
Verwendung der offenbarten Reagenzien oder pulverisiertem Zn und
entweder CuCl2 oder CuBr2 in
wässrigem
EtOH zu dem entsprechenden Amin reduziert werden.
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Verbindungen
der Formel 7.0a, 7.0b und 7.0c können
aus Aminen mit der Formel 7.1a, 7.1b beziehungsweise 7.1c hergestellt
werden, indem eine Verbindung mit der Formel 7.0a, 7.0b oder 7.0c
mit einer Carbonsäure
mit der Formel RCOOH nach dem in WO 95/10516 beschriebenen Verfahren
zum Umsetzen von Verbindungen der Formel 405.00 gekoppelt wird.
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Alternativ
wird eine Verbindung der Formel 7.0a, 7.0b oder 7.0c mit einer Verbindung
mit der Formel RC(O)L, wobei L eine geeignete Abgangsgruppe ist,
nach dem in WO 95/10516 beschriebenen Verfahren für Verbindungen
mit der Formel 405.00 behandelt.
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Verbindungen
der Formel 7.1a können
aus einer Verbindung der Formel 420.50 wie in Reaktionsschema 1
gezeigt hergestellt werden (d. h. einer Verbindung der Formel 420.00
von WO 95/10516, worin A und B beide H sind, keine Doppelbindung
zwischen den Kohlenstoffatomen 5 und 6 oder zwischen Kohlenstoff-11 und X vorliegt,
X CH ist und die N-Alkylgruppe eine Methylgruppe ist).
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Reaktionsschema
1 Stufe
A:
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In
Stufe A von Reaktionsschema 1 wird eine Verbindung der Formel 420.50
mit einer starken Base wie Lithiumdiisopropylamid oder einem Alkyllithiumreagenz
(z. B. n-Butyllithium) bei –100° bis –10°C, vorzugsweise –80° bis –20°C umgesetzt,
danach mit Methyliodid behandelt, um eine Verbindung mit der Formel
7.2a zu bilden.
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In
Stufe B von Reaktionsschema 1 wird eine Verbindung der Formel 7.2a
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in WO 95/10516 zur
Bildung von Verbindungen der Formel 415.00 beschrieben in eine Verbindung
der Formel 7.3a überführt.
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In
Stufe C von Reaktionsschema 1 wird eine Verbindung der Formel 7.3a
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in WO 95/10516 zur
Bildung von Verbindungen der Formel 405.00 beschrieben hydrolysiert,
um eine Verbindung der Formel 7.1a zu bilden.
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Verbindungen
der Formel 7.1b können
aus einer Verbindung der Formel 420.51 nach dem Verfahren wie in
Reaktionsschema 2 gezeigt hergestellt werden (d. h. einer Verbindung
der Formel 420.00 von WO 95/10516, worin A und B beide H sind, keine
Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen 5 und 6 vorliegt, eine
Doppelbindung zwischen Kohlenstoff-11 und X vorliegt, X C ist und
die N-Alkylgruppe eine Methylgruppe ist).
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Reaktionsschema
2 Stufe
A:
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In
Stufe A von Reaktionsschema 2 wird eine Verbindung der Formel 420.51
mit einer starken Base wie Lithiumdiisopropylamid oder einem Alkyllithiumreagenz
(z. B. n-Butyllithium) bei –100° bis –10°C, vorzugsweise –80° bis –20°C umgesetzt,
danach mit einem protischen Lösungsmittel
wie einem Alkohol, vorzugsweise MeOH, behandelt, um eine Verbindung
mit der Formel 7.2b zu bilden.
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In
Stufe B von Reaktionsschema 2 wird eine Verbindung der Formel 7.2b
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in WO 95/10516 zur
Bildung von Verbindungen der Formel 415.00 beschrieben in eine Verbindung
der Formel 7.3b überführt.
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In
Stufe C von Reaktionsschema 2 wird eine Verbindung der Formel 7.3b
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in WO 95/10516 zur
Bildung von Verbindungen der Formel 405.00 beschrieben hydrolysiert,
um eine Verbindung der Formel 7.1b zu bilden.
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Verbindungen
der Formel 7.1c können
aus einer Verbindung von 420.51 nach dem in Reaktionsschema 3 gezeigten
Verfahren hergestellt werden.
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Reaktionsschema
3 Stufe
A:
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In
Stufe A von Reaktionsschema 3 wird eine Verbindung der Formel 420.51
mit einer starken Base wie Lithiumdiisopropylamid oder einem Alkyllithiumreagenz
(z. B. n-Butyllithium) bei –100° bis –10°C, vorzugsweise –80° bis –20°C umgesetzt,
danach mit Methyliodid behandelt, um eine Verbindung mit der Formel
7.2c zu bilden.
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In
Stufe B von Reaktionsschema 3 wird eine Verbindung der Formel 7.2c
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in WO 95/10516 zur
Bildung von Verbindungen der Formel 415.00 beschrieben in eine Verbindung
der Formel 7.3c überführt.
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In
Stufe C von Reaktionsschema 1 wird eine Verbindung der Formel 7.3c
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie in WO 95/10516 zur
Bildung von Verbindungen der Formel 405.00 beschrieben hydrolysiert,
um eine Verbindung der Formel 7.1c zu bilden.
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Beispiele
für erfindungsgemäß brauchbare
Verbindungen werden durch die folgenden präparativen Beispiele veranschaulicht,
die nicht als den Umfang der Offenbarung einschränkend angesehen werden sollen.
Alternative mechanistische Wege und analoge Strukturen innerhalb
des Bereichs der Erfindung ergeben sich Fachleuten von selbst.
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Präparatives Beispiel 1
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Unter
Verwendung der Verbindung des präparativen
Beispiels 3, Stufe C, und nach im Wesentlichen dem selben Verfahren
wie in Beispiel 358, Stufe A, von WO 95/10516 beschrieben wurde
die Verbindung
hergestellt. Massenspektrum:
MH
+ = 407.
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-
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82,0
g (0,26 Mol) des Produkts des präparativen
Beispiels 1, Stufe G, von WO 95/10516 und 1 L Toluol wurden kombiniert,
dann 20,6 g (0,53 Mol) LiAlH4 zugegeben
und die Reaktionsmischung über
Nacht auf Rückfluss
erwärmt.
Die Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und ~1 L Et2O
zugegeben, gefolgt von tropfenweiser Zugabe von gesättigtem
Na2SO4 (wässrig),
bis sich ein Niederschlag bildete. Es wurde filtriert und das Filtrat
30 Minuten über
MgSO4 gerührt, danach im Vakuum konzentriert,
um die Produktverbindung in 83% Ausbeute zu ergeben. Massenspektrum:
MH+ = 313.
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74
g (0,24 Mol des Produkts aus Stufe A und 95 g (6,84 Äquivalente)
HCO2H wurden kombiniert, danach 129 g 7%
Formaldehyd zugegeben und die Mischung 2 Stunden auf –80°C erwärmt. Die
Mischung wurde auf Raumtemperatur gekühlt und mit 25 NaOH (wässrig) alkalisch
gemacht. Es wurde mit EtOAc (3 × 1,3
L) extrahiert, die Extrakte über
Na2SO4 getrocknet
und zu einem Rückstand
konzentriert. Der Rückstand
wurde aus iPr2O und Et2O
umkristallisiert, um die Produktverbindung zu ergeben. Massenspektrum:
MH+ = 326.
-
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28
g des Produkts von Stufe B und 800 ml THF wurden kombiniert und
auf –65°C gekühlt. Eine
Lösung von
41,2 ml (1,2 Äquivalenten)
2,5 M n-BuLi in Hexanen wurde zugegeben, eine Stunde bei –65°C gerührt, danach
auf –30°C erwärmt und
bei dieser Temperatur eine Stunde gerührt. Es wurde auf –65°C gekühlt und 10,2
ml CH3I zugegeben, danach auf –10°C erwärmen gelassen
und mit 1,5 ml Et2O gequencht, gefolgt von 10
ml NH4OH (wässrig). Die organische Phase
wurde über
K2CO3 getrocknet
und im Vakuum zu einem Rückstand
konzentriert. Der Rückstand
wurde in CH2Cl2 gelöst, mit
H2O gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und im Vakuum konzentriert,
um einen Rückstand
zu ergeben. Es wurde chromatographiert (Silikagel, 5% MeOH/EtOAc
+ NH4OH), um 26 g der Produktverbindung
zu ergeben.
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-
26
g des Produkts von Stufe C, Toluol und 33 ml (3 Äquivalent) Et3N
wurden kombiniert, danach auf 70°C
erwärmt. Über einen
Zeitraum von 45 Minuten wurden langsam 45 ml (6 Äquivalente) ClCO2Et
zugegeben. Es wurde 15 Minuten gerührt, danach die Mischung in
Eis gegossen und 100 ml 1 N NaOH (wässrig) zugefügt. Es wurde
mit EtOAc extrahiert, der Extrakt getrocknet und im Vakuum konzentriert,
um 37 g der Produktverbindung zu ergeben.
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-
3,5
g (8,8 mmol) des Produkts von Stufe D wurde im Wesentlichen nach
dem selben Verfahren wie für Beispiel
358, Stufe A, beschrieben hydrolysiert, um 2,26 g (79% Ausbeute)
der Produktverbindung zu ergeben. Massenspektrum: MH+ =
327.
-
Präparatives
Beispiel 3 Stufe
A:
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8,66
g (28,6 mmol) Tetra-n-butylammoniumnitrat wurden in 50 ml CH2Cl2 gelöst und 5,
99 g (28, 57 mmol, 2, 1 ml) TFAA zugegeben. Es wurde auf 0°C gekühlt und
die Mischung (mittels Spritze) bei 0°C in eine Lösung von 10,36 g (14,9 mmol)
des Produkts des präparativen
Beispiels 2, Stufe D, in 150 ml CH2Cl2 gegeben, dann 3 Stunden bei 0°C gerührt. Die
Mischung wurde auf 25°C
erwärmen
gelassen, während über Nacht gerührt wurde,
dann wurde mit 150 ml gesättigtem
NaHCO3 (wässrig) extrahiert und über MgSO4 getrocknet. Es wurde im Vakuum zu einem
Rückstand
konzentriert und der Rückstand
chromatographiert (Silikagel, 10% EtOAc/Hexan, danach 20% EtOAc/Hexan),
um 57% der Produktverbindung zu ergeben. Massenspektrum: MH+ = 442.
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5,9
g (13,29 mmol) des Produkts von Stufe A und 400 ml 85% EtOH (wässrig) wurden
kombiniert, 6,6 g (119 mmol) Fe-Späne und 0,66
g (5,98 mmol) CaCl2 zugegeben und 16 Stunden
auf Rückfluss
erwärmt.
Die heiße
Mischung wurde durch ein Bett aus Celite® filtriert,
das Celite® mit
700 ml heißem
EtOH gewaschen. Das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert, um 100
Ausbeute der Produktverbindung zu ergeben. Massenspektrum: MH+ = 414.
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-
6,5
g (15,7 mmol) des Produkts von Stufe B und 63 ml 48% HBr wurden
kombiniert, die Mischung auf –5°C gekühlt und
langsam (tropfenweise) 4,4 ml Br2 (Brom)
(4,4 ml) zugegeben. Die Mischung wurde bei –5°C 15 Minuten gerührt und
langsam eine Lösung
von 3,25 g (47,1 mmol) NaNO2 in 30 ml Wasser
zugegeben. Es wurde 45 Minuten gerührt, danach mit 50% NaOH (wässrig) auf
pH ~10 gequencht. Es wurde mit EtOAc (3 × 200 ml) extrahiert, die kombinierten
Extrakte über
Na2SO4 getrocknet
und im Vakuum konzentriert, um 6,32 g (81% Ausbeute) der Produktverbindung
zu ergeben. Massenspektrum: MH+ = 479.
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-
9,8
g (30,2 mmol) des Produkts des präparativen Beispiels 1, Stufe
E, von WO 95/10516 wurden in THF unter Stickstoff gelöst, die
Mischung auf –15°C gekühlt, danach
17,76 ml (30,3 mmol) 2,5 M m-Butyllithium in Hexanen zugegeben und
1,5 Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde auf –70°C gekühlt und 2,45 ml (60 mmol) MeOH
zugegeben und über
Nacht auf Raumtemperatur erwärmt.
Es wurden 300 ml Et2O zugegeben und mit
Wasser (3 × 100
ml) extrahiert. Die Extrakte wurden getrocknet, im Vakuum zu einem
Rückstand konzentriert
und der Rückstand
chromatographiert (Silikagel, 5% Et3N/EtOAc),
um 6,59 g (68% Ausbeute) des Produkts zu ergeben.
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-
3
g (9,23 mmol) des Produkts von Stufe A wurden mit 10 ml ClCO2Et und 10 ml Et3N
nach im Wesentlichen dem gleichen Verfahren wie im präparativen
Beispiel 2, Stufe D, beschrieben behandelt, um 2,2 g (64% Ausbeute)
der Produktverbindung zu ergeben. Massenspektrum: MH+ =
383.
-
-
Das
Produkt von Stufe B wurden nach im Wesentlichen demselben Verfahren
wie für
das präparative Beispiel
1, Stufe F, von WO 95/10516 beschrieben behandelt, um die Produktverbindung
zu ergeben. Massenspektrum: MH+ = 310.
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Präparatives Beispiel 4A
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Stufe A:
-
Unter
Verwendung des Produkts des präparativen
Beispiels 1, Stufe E, von WO 95/10516 und nach im Wesentlichen dem
gleichen Verfahren wie in dem präparativen
Beispiel 4, Stufe A be schrieben, außer dass Methyliodid anstelle
von MeOH verwendet wurde, wurde die Verbindung
hergestellt. Massenspektrum:
MH
+ = 339.
-
Stufe B:
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Unter
Verwendung der Verbindung des präparativen
Beispiels 4A, Stufe A, und nach im Wesentlichen dem selben Verfahren
wie in Beispiel 4, Stufe B, beschrieben wurde die Verbindung
hergestellt. Massenspektrum:
MH
+ = 397.
-
Stufe C:
-
Unter
Verwendung der Verbindung des präparativen
Beispiels 4A, Stufe B, und nach im Wesentlichen dem selben Verfahren
wie in Beispiel 4, Stufe C, beschrieben wurde die Verbindung
hergestellt. Massenspektrum:
MH
+ = 325.
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Beispiel 1
-
Unter
Verwendung von 4-Pyridylessigsäure-N-oxid
und der Verbindung des präparativen
Beispiels 2 wurde die Verbindung:
nach im Wesentlichen dem
gleichen Verfahren wie in Beispiel 227 von WO 95/10516 beschrieben
hergestellt. Massenspektrum: MH
+ = 462.
-
-
Das
Produkt des präparativen
Beispiels 2 wurde mit 4-Pyridylessigsäure nach im Wesentlichen dem gleichen
Verfahren wie für
Beispiel 180 von WO 95/10516 beschrieben hergestellt, um die Produktverbindung zu
ergeben. Massenspektrum: MH+ = 446.
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Unter
Verwendung der passenden Carbonsäure
und der angegebenen Ausgangsverbindung wurden die Verbindungen von
Tabelle 1 nach im wesentlichen dem gleichen Verfahren wie für Beispiel
2 beschrieben hergestellt:
-
-
-
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Beispiel 3
-
Stufe A:
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Die
Verbindung des präparativen
Beispiels 1 (0,96 g) wurde in 20 ml DMF gelöst, indem bei Raumtemperatur
gerührt
wurde. Die Reaktionsmischung wurde dann auf etwa 0°C gekühlt und
danach 4-Methylmorpholin (5,0 Äq.),
DEC (2,0 Äq.),
HOBT (2,0 Äq.)
und HOCH
2COOH (1,5 Äq.) zu der Reaktionsmischung
gegeben. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht auf Raumtemperatur
gehalten. Das DMF wurde aus der Mischung entfernt, und die resultierende
Mischung wurde im Vakuum getrocknet. Die rohe Mischung wurde dann
mit CH
2Cl
2-H
2O, gesättigtem
NaHCO
3, 10% NaHCO
3 und
Salzlösung
extrahiert. Die organische Phase wurden über MgSO
4 getrocknet,
filtriert und konzentriert. Das resultierende Material wurde unter
Verwendung von Flash-Säulenchromatographie
(125 ml Normalphasen-Silikagel, 2% MeOH/NH
3-CH
2Cl
2) gereinigt,
um
zu ergeben. (Schmelzpunkt
= 108,8–109,7°C). Massenspektrum:
MH
+ = 465.
-
Stufe B:
-
Das
Produkt von Stufe A (~1,0 g, 2,2 mmol) wurde in 7,0 ml SOCl2 gelöst
und bei Raumtemperatur über
Nacht gerührt.
Das überschüssige SOCl2 wurde entfernt und ~50 ml CH2Cl2 zugefügt
und die resultierende Lösung
zur Trockne konzentriert (3 ×)
Massenspektrum: MH+ = 483.
-
Stufe C:
-
Das
Chloridprodukt von Stufe B (~0,40 g) wurde in 28,4 ml CH
2Cl
2 unter Stickstoff
gelöst.
Thiomorpholin (0,5 ml) wurde bei Raumtemperatur zugegeben. Wenn
DC zeigte, dass die Umsetzung abgeschlossen war, wurden ~250 ml
CH
2Cl
2 zu der Reaktionsmischung
gegeben, und die resultierende Mischung wurde mit Wasser (~200 ml)
und Salzlösung
extrahiert. Die organische Phase wurde über MgSO
4 getrocknet,
und danach wurde das Lösungsmittel
im Vakuum entfernt. Das resultierende Material wurde unter Verwendung
von Flash-Säulenchromatographie
(100 ml Normalphasen-Silikagel, 2% MeOH/NH
3-CH
2Cl
2) gereinigt,
um
zu ergeben. Massenspektrum:
MH
+ = 550, Schmelzpunkt = 102,5°–102,9°C.
-
ASSAYS
-
FPT
IC50 (Inhibierung von Farnesylproteintransferase,
in-vitro-Enzym-Assay),
GGPT IC50 (Inhibierung von Geranylgeranylproteintransferase,
in-vitro-Enzym-Assay), COS-Cell-IC50 (Assay
auf Zellbasis) und Zellmatten-Assay wurden nach den Assayverfahren
bestimmt, die in WO 95/10516 beschrieben sind.
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Tabelle
2 FPT
Inhibierung
-
Tabelle
3 Vergleich
von FPT-Inhibierung und GGPT-Inhibierung
-
Tabelle
4 Aktivität bei COS-Cell
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Tabelle
5 Inhibierung
des Tumorzellwachstums – Mattenassay
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Ergebnisse
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1. Enzymologie
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Die
Daten zeigen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen Inhibitoren
der Ras-CVLS-Farnesylierung durch teilgereinigte Farnesylproteintransferase
(FPT) aus Rattenhirn sind. Die Daten zeigen auch, dass es erfindungsgemäße Verbindungen
gibt, die als potente (IC50 < 10 μM) Inhibitoren
der Ras-CVLS-Farnesylierung durch teilgereinigte FPT aus Rattenhirn
angesehen werden können.
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Die
Daten zeigen auch, dass erfindungsgemäße Verbindungen schlechtere
Inhibitoren von Geranylgeranylproteintransferase (GGPT) sind, wobei
im Assay Ras-CVLL als Isoprenoidakzeptor verwendet wurde. Diese
Selektivität
ist für
das therapeutische Potential der in den erfindungsgemäßen Verfahren
verwendeten Verbindungen wichtig und erhöht das Potential, dass die
Verbindungen selektive wachstumsinhibierende Eigenschaften gegen
Ras-transformierte Zellen aufweisen.
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2. COS-Cell-Assay
auf Zellbasis
-
Western
Blot-Analyse des in Ras-transfektizierten COS-Zellen exprimierten Ras-Proteins nach
Behandlung mit erfindungsgemäßen Verbindungen
zeigte, dass die Verbindungen die Ras-CVLS-Verarbeitung inhibierten,
was zur Ansammlung von nicht-verarbeitetem Ras führte. Mikroskopische und photographische Untersuchung
der Ras-transfektizierten COS-Zellen nach der Behandlung mit den
angegebenen Verbindungen zeigte, dass die Verbindungen auch phänotypische
Veränderungen
blockierten, die durch Expression von onkogenem Ras induziert wurden.
Zellen, die onkogenes Ras-CVLS oder Ras-CVLL exprimierten, überwucherten
die Monoschicht und bildeten dichte Zellfoki.
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Diese
Ergebnisse beweisen spezifische Inhibierung von Farnesylproteintransferase,
jedoch nicht von Geranylgeranyltransferase I durch erfindungsgemäße Verbindungen
in intakten Zellen und zeigen ihr Potential zum Blockieren von zellulärer Transformation
durch aktivierte Ras-Onkogene.
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3. Zellmattenassay
auf Zellbasis
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Erfindungsgemäße Verbindungen
inhibierten auch das Wachstum Ras-transformierter Tumorzellen in dem
Mattenassay, ohne zytotoxische Aktivität gegen die normale Monoschicht
zu zeigen.
-
Zur
Herstellung pharmazeutischer Zusammensetzungen aus den in dieser
Erfindung beschriebenen Verbindungen können inerte, pharmazeutisch
annehmbare Träger
fest oder flüssig
sein. Zubereitungen in fester Form schließen Pulver, Tabletten, dispergierbare
Körner,
Kapseln, Medizinalkapseln und Zäpfchen
ein. Die Pulver und Tabletten können
aus etwa 5 bis etwa 70% aktivem Bestandteil zusammensetzt sein.
Geeignete feste Träger
sind in der Technik bekannt, z. B. Magnesiumcarbonat, Magnesiumstearat,
Talkum, Zucker, Lactose. Tabletten, Pulver, Kapseln und Medizinalkapseln
können
als feste Dosierformen verwendet werden, die für die orale Verabreichung geeignet
sind.
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Zur
Herstellung von Zäpfchen
wird ein niedrig schmelzendes Wachs wie eine Mischung aus Fettsäureglyceriden
oder Kakaobutter zuerst geschmolzen und der aktive Bestandteil darin
homogen dispergiert, wie durch Rühren.
Die geschmolzene homogene Mischung wird dann in zweckmäßig bemessene
Formen gegossen, abkühlen
gelassen und dadurch verfestigt.
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Zubereitungen
in flüssiger
Form schließen
Lösungen,
Suspensionen und Emulsionen ein. Als Beispiel können Wasser oder Wasser-Propylenglykol-Lösungen für die parenterale
Injektion genannt werden.
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Zubereitungen
in flüssiger
Form können
auch Lösungen
für intranasale
Verabreichung einschließen.
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Aerosolzubereitungen,
die zur Inhalation geeignet sind, können Lösungen und Feststoffe in Pulverform
einschließen,
die in Kombination mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger wie
inertem komprimiertem Gas vorliegen können.
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Ebenfalls
eingeschlossen sind Zubereitungen in fester Form, die kurz vor Gebrauch
in Zubereitungen in flüssiger
Form für
orale oder parenterale Verabreichung überführt werden. Solche flüssigen Formen
schließen
Lösungen,
Suspensionen und Emulsionen ein.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auch transdermal verabreichbar sein. Die transdermalen Zusammensetzungen
können
die Form von Cremes, Lotionen, Aerosolen und/oder Emulsionen annehmen,
und können
in ein Transdermalpflaster vom Matrix- oder Reservoirtyp eingeschlossen werden,
wie in der Technik zu diesem Zweck konventionell ist.
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Die
Verbindung wird vorzugsweise oral verabreicht.
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Die
pharmazeutische Zubereitung liegt vorzugsweise in Einzeldosisform
vor. In einer solchen Form wird die Zubereitung in Einzeldosen unterteilt,
die geeignete Mengen der aktiven Komponente enthalten, z. B. eine
wirksame Menge, um den gewünschten
Zweck zu erreichen.
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Die
Menge an aktiver Verbindung in einer Einzelzubereitungsdosis kann
gemäß der speziellen
Anwendung auf etwa 0,1 mg bis 1000 mg, vorzugsweise etwa 1 mg bis
300 mg, variiert oder eingestellt werden.
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Die
tatsächlich
verwendete Dosis kann gemäß den Erfordernissen
des Patienten und dem Schweregrad des behandelten Zustands variiert
werden. Das Ermitteln der richtigen Dosierung für eine spezielle Situation
liegt innerhalb des Wissens des Fachmanns. Die Behandlung wird im
Allgemeinen mit geringeren Dosierungen begonnen, die unter der Optimaldosis
der Verbindung liegen. Nachfolgend wird die Dosierung in kleinen
Schritten erhöht,
bis die optimale Wirkung unter den Bedingungen erreicht wird. Der
Bequemlichkeit halber kann die gesamte Tagesdosis unterteilt und
auf Wunsch portionsweise über
den Tag verabreicht werden.
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Menge
und Frequenz der Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen und der pharmazeutisch
annehmbaren Salze derselben werden gemäß der Beurteilung des behandelnden
Arztes unter Berücksichtigung
von Faktoren wie Alter, Zustand und Größe des Patienten sowie des
Schweregrads der zu behandelnden Symptome festgelegt. Eine typische
empfohlene Dosierweise ist orale Verabreichung von 10 mg bis 2000
mg/Tag, vorzugsweise 10 bis 1000 mg/Tag, in in zwei bis vier Dosen
unterteilter Form, um Tumorwachstum anzuhalten. Die Verbindungen
sind bei Verabreichung innerhalb dieses Dosierungsbereichs nicht
giftig. Es folgen Beispiele für
pharmazeutische Dosierformen, die eine erfindungsgemäße Verbindung
enthalten.
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Beispiele
für pharmazeutische
Dosierungsformen Beispiel
A Tabletten
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Herstellungsverfahren
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Positionen
Nr. 1 und 2 wurden in einem geeigneten Mischer 10 bis 15 Minuten
gemischt. Die Mischung wurde mit Position Nr. 3 granuliert. Die
feuchten Körner
wurden nach Bedarf durch ein grobes Sieb (z. B. 1/4'', 0,63 cm) gemahlen. Die feuchten Körner wurden
getrocknet. Die getrockneten Körner
wurden nach Bedarf gesiebt und mit Position Nr. 4 gemischt und 10
bis 15 Minuten gemischt. Position Nr. 5 wurde zugegeben und 1 bis
3 Minuten gemischt. Die Mischung wurde mit einer geeigneten Tablettiermaschine
auf geeignete Größe und geeignetes
Gewicht gepresst.
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Herstellungsverfahren
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Positionen
Nr. 1, 2 und 3 wurden in einem geeigneten Mischer 10 bis 15 Minuten
gemischt. Position Nr. 4 wurde zugegeben und 1 bis 3 Minuten gemischt.
Die Mischung wurde mittels einer geeigneten Verkapselungsmaschine
in geeignete zweiteilige Hartgelatinekapseln gefüllt.