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Gebiet der
Erfindung
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Die
gegenwärtige
Erfindung betrifft Verbindungen, welche sich bei der Behandlung
viraler Infektionen, wie HIV Infektionen als nützlich erwiesen haben.
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Stand der Technik
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Retroviren
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Retroviren
sind kleine, einzelsträngige
positivstrangorientierte RNA Viren. Ein retrovirales Partikel weist
zwei identische einzelsträngige
positivstrangorientierte RNA Moleküle auf. Ihr Genom enthält, unter
anderem, die Sequenz der RNA-abhängigen
DNA Polymerase, die auch als Umkehrtranskriptase bekannt ist. Viele
Umkehrtranskriptase-Moleküle
werden in enger Verbindung mit der genomischen RNA in den reifen
Viruspartikeln gefunden. Nach dem Eindringen in die Zelle, erzeugt
diese Umkehrtranskriptase eine doppelsträngige DNA-Kopie des viralen
Genoms, welche dann in das Chromatin der Wirtszelle eingefügt wird.
Sobald das Einfügen
erfolgt ist, wird die virale Sequenz Provirus genannt. Die retrovirale
Integration hängt
direkt von den viralen Proteinen ab. Lineare virale DNA Termini
(die LTRs) sind die unmittelbaren Vorläufer der integrierten proviralen
DNA. Es gibt eine charakteristische Verdoppelung von kurzen Abschnitten
der Wirts-DNA an der Integrationsstelle.
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Abkömmlinge
viraler Genome und mRNAs werden von der eingefügten Sequenz durch die Wirtszellen RNA
Polymerase als Reaktion auf transkriptionale, regulatorische Signale
in den terminalen Regionen der proviralen Sequenz, den langen terminalen
Wiederholungen, oder LTRs (long terminal repeats) transkribiert.
Es wird der Proteinproduktionsmechanismus der Wirtszelle verwendet,
um virale Proteine zu erzeugen, von denen viele inaktiv sind, bis
sie durch viral kodierte Proteasen verarbeitet werden. Typischerweise,
knospen Abkömmlinge
viraler Partikel von der Zelloberfläche in einer nicht-lytischen
Art und Weise. Retrovirale Infektion beeinträchtigen nicht notwendigerweise
den normalen Lebenszyklus einer infizierten Zelle oder Organismus. Sie
sind jedoch in Bezug auf die Wirtszelle nicht immer gutartig. Während die
meisten DNA Viren-Klassen mit der Tumorigenese in Verbindung gebracht
werden, sind die Retroviren die einzige taxonomische Gruppe von RNA
Viren die onkogen sind. Verschiedene Retroviren, wie das humane
Immundefizienzvirus (HIV), welches das verantwortliche ätiologische
Agens für
das erworbene Immundefekt-Syndrom (AIDS: acquired immune deficiency
syndrome) in Menschen darstellt, sind für mehrere sehr ungewöhnliche
Krankheiten des Immunsystems in höheren Tieren verantwortlich.
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HIV Infektion und AIDS
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Das
humane Immundefizienzvirus (HIV) ist ein Mitglied der Lentiviren,
einer Unterfamilie der Retroviren. Viele Retroviren sind bekannte
Karzinogene. Es ist nicht bekannt, dass HIV per se Krebs in Menschen oder
anderen Tieren verursacht, aber es stellt eine beachtliche Herausforderung
für die
Wirtszelle dar. Das virale Genom enthält viele regulatorische Elemente,
welche dem Virus ermöglichen,
seine Replikationsrate sowohl in ruhenden als auch teilenden Zellen
zu kontrollieren. Besonders wesentlich ist, dass HIV diese Zellen des
Immunsystems infiziert und eindringt; es zerstört das Immunsystem des Körpers und
macht den Patient gegenüber
opportunistischen Infektionen und Neoplasmen empfänglich.
Der Immundefekt scheint progressiv und irreversibel zu sein, mit
einer hohen Mortalitätsrate
die über
die Jahre annähernd
100% erreicht.
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HIV-1
ist trophisch und zytopathisch für
T4 Lymphozyten, Zellen des Immunsystems, welche das Zelloberflächen-Differenzierungsantigen
CD4, das auch als OKT4, T4 und leu3 bekannt ist, exprimieren. Der
virale Tropismus beruht auf der Interaktion zwischen dem viralen
Hüllenglycoprotein,
gp 120, und dem Zelloberflächen
CD4-Molekül
(Dalgleish et al., Nature 312: 763–767 (1984)). Diese Interaktionen
vermitteln nicht nur die Infektion von anfälligen Zellen durch HIV, sondern
sind auch für
die Virus-induzierte Fusion von infizierten und nicht-infizierten T Zellen
verantwortlich. Diese Zellfusion resultiert in der Bildung von riesigen
mehrkernigen Synzyten, dem Zelltod, und der progressiven Depletion
von CD4 Zellen in AIDS Patienten. Diese Vorkommnisse resultieren
in der HIV-induzierter Immununterdrückung und ihrer nachfolgenden
Folgekrankheiten, opportunistischen Infektionen und Neoplasmen.
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Zusätzlich zu
CD4+ T Zellen, schließt
der Wirtsbereich für
HIV Zellen des mononukleärer
phagozytärer Abstammung
ein (Dalgleish et al., supra), einschließlich Blutmonozyten, Gewebe Makrophagen,
Langerhanszellen der Haut und dendritische Retikulumzellen innerhalb
von Lymphknoten. HIV ist auch neurotrop, d.h. in der Lage Monozyten
und Makrophagen des zentralen Nervensystems zu infizieren, wodurch
schwere neurologische Schäden
hervorgerufen werden. Markophagen/Monozyten sind ein bedeutender
Speicher für
HIV. Sie können
mit CD4-tragenden
T Zellen interagieren und fusionieren, die T Zellen Depletion hervorrufen
und somit zu der Pathogenese von AIDS beitragen.
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Anti-HIV Arzneimittel
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Derzeit
werden intensive Anstrengungen unternommen, um Therapien zu entwickeln,
um die Entwicklung von klinischen Symptomen in HIV-infizierten Individuen
zu verhindern oder in diese einzugreifen. Größtenteils haben sich die Anstrengungen
auf die Verwendung von Nukleosid-analogen Arzneimitteln wie AZT (Azidothymidin)
und anderen Dideoxynukleosid-Derivate
wie ddA, ddT, ddI, und ddC konzentriert. Diese Arzneimittel inhibieren
das virale Enzym Umkehrtranskirptase dadurch wird die de novo Infektion
von Zellen inhibiert. Sobald die virale Infektion in Zellen etabliert
wurde, nutzt die virale Replikation die Enzyme der Wirtszelle. Somit
tendieren Arzneimittel, die nur die Umkehrtranskriptase inhibieren,
eine eingeschränkte
Wirkung zu haben. Während
die Ausbreitung von freiem Virus innerhalb des Organismus blockiert
werden kann, bleibt der Mechanismus der Synzyten-Bildung und Pathogenese
durch direkte interzelluläre
Ausbreitung aufrecht. Es gibt dementsprechend einen Bedarf, um neue
Anti-HIV Arzneimittel bereitzustellen, die nicht auf die Inhibierung
der Umkehrtranskriptase als ihren Wirkungsmechanismus beschränkt sind.
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In
dem Bestreben neue und effektivere Arzneimittel für die Behandlung
von HIV Infektion zu finden, wurde die Aufmerksamkeit auf Verbindungen,
die in Pflanzen gefundenen werden oder auf Verbindungen, die aus
natürlichen
Produkten modifiziert wurden, gerichtet. Besonders Tannine sind
auf ihren medizinischen Nutzen untersucht worden, und mehrere Elagitannine
zeigen eine gewisse Antitumor- und Anti-HIV-Aktivität (Okuda
et al., Planta Med. 55: (2)117–122
(1989); Bokesch et al., J. Nat. Prod. 56(7): 1123–1129 (1993)).
Unglücklicherweise
zeigen die Berichte für
die Inhibierung der Umkehrtranskriptase durch die Tannine, dass
viele dieser Tannine eine geringe bis keine Aktivität gegenüber der
Umkehrtranskriptase aufweisen, und es gibt nach wie vor keine verlässlichen
Mittel um vorherzusagen, welche dieser Verbindungen wirksam sein
werden (Kakiuchi et al., J. Nat. Prod. 48(4): 614–621 (1985);
Nonaka et al., J. Nat. Prod. 53(3): 587–595 (1990); Nakashima et al.,
Antiviral Res. 18(1): 91–103
(1992); Weaver et al., Biochem. Pharmacol. 43(11): 2479–2489 (1992); Kilkuskie
et al., Bioorg. Med. Chem. Lett. 2(12): 1529–1534 (1992)).
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Viele
der Tannin-basierenden Verbindungen sind Biphenyl-Derivate. Historisch
gesehen, wurden Biphenyl-Derivate auf ihren Nutzen zum Behandeln
einer Vielzahl von Leberkrankheiten untersucht. Es wurde ein antivirales
Mittel für
die Behandlung von Hepatitis in China verwendet (Liu et al., Hepato-pharmacology
of Fructus Schizandrae in Advances in Chinese Medical Materials
Research, herausgegeben von Chang et al., pp. 257–267). Eine
darin offenbarte Verbindung, 4,4'-Dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonylbiphenyl (DDB), zeigte
eine gewisse Anti-HIV-Aktivität,
mit einem ED50-Wert von 5 Mikrogramm/ml und einem TI
von >20.
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Schinsandra
chinensis (chinesischer Name: Wu-Wei-Zi) wird seit Langem in China
als Adstringens und Tonikum verwendet. In den 1970ern wurde herausgefunden,
dass es gegen virale Hepatitis, zum Senken erhöhter SGPT-Konzentrationen,
und als schützender
Wirkstoff für
die Leber, wenn sie durch Chemikalien wie Kohlenstofftetrachlorid
verletzt wurde, wirksam ist. Weitere Studien wiesen darauf hin,
dass Schisandrin C, welche aus den Samen von Schinsandra chinensis
isoliert wurde, ein aktiver Grundbestandteil ist. Während der
Gesamtsynthese von Schisandrin C wurde ein neues anti-hepatisches
Arzneimittel, 4,4'-Dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonylbiphenyl, entdeckt.
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Shi-jie
offenbart im U.S. Patent Nr. 4.868.207 Bis(methylendioxy)biphenyl-Verbindungen
der Formel:
wobei R eine Alkyl-Gruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder ein Phenylgruppe ist, und R' ist ein Wasserstoffatom
oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
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Iwasaki
et al., offenbaren in den U.S. Patent Nrn. 5.103.023, 5.182.404,
und 5.233.057 Biphenyl-Derivate der Formel:
wobei R
1 ein
substituiertes oder unsubstituiertes Aminocarbonyl, Aminothiocarbonyl,
substituiertes oder unsubstituiertes niederes Alkoxycarbonyl, Cyano,
oder eine Gruppe ist, der folgenden Formel:
wobei ein oder zwei von R
2 bis R
7 Wasserstoff
sind, und die restlichen Gruppen sind die gleichen oder unterschiedliche
und sind niedere Alkoxy, Phenyl(nieder)Alkoxy oder Hydroxy, oder
zwei benachbarte Gruppen davon schließen sich zusammen, um eine
niedere Alkylendioxy-Gruppe
zu bilden, und Alk
1 ist eine niedere Alkylen-Gruppe,
oder ein pharmazeutische akzeptables Salz davon. Es wird vermutet,
dass die Verbindungen für die
Prophylaxe und Behandlung von hepatischen Krankheiten nützlich ist.
Beispiel 19 offenbart 5,6,5',6'-Dimethylendioxy-2,2'-biphenylbis(thiocarboxamid).
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Kimura
et al. offenbaren in den U.S. Patent Nrn. 4.849.448, 4.996.331,
und 5.264.594 Biphenyl-Derivate, die verwendet werden können, um
Hepatitis zu behandeln. Die Biphenyl-Derivate haben die Formel:
Wobei R
0 und
R
1 unabhängig
für niederes
Alkyl stehen, oder R
0 und R
1 stellen
zusammen eine Gruppe O=C< dar,
R
2 ist eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
und R
3 und R
4 sind
unabhängig
Wasserstoff oder niederes Alkyl.
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Matsuoka
et al. offenbaren in den U.S. Patent Nrn. 4.904.694 und 4.987.240
Biphenyl-Derivate die für das
Mildern von Leberbeschwerden und das Behandeln von Hepatitis nützlich sind.
Diese Verbindungen haben die Formel:
wobei R
1 und
R
2 Wasserstoff oder Methyl sind.
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Hirayama
et al. offenbaren in U.S. Patent Nr. 5.159.069 sulfatierte Tannine,
welche eine antivirale Aktivität
und eine Umkehrtranskriptase Inhibition aufweisen, die verwendet
werden können,
um mit Viren, wie HIV infizierte Patienten zu behandeln.
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Gustafson
et al., J. Org. Chem., 1992, 57, 2809–2811 offenbaren die aus Pothomorphe
peltata isolierten Peltatole A, B und C und ihre inhibitorische
Aktivität
gegenüber
HIV-1.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
gegenwärtige
Erfindung ist geplant, den einen oder die mehreren Mängel des
Standes der Technik zu überwinden.
Die gegenwärtige
Erfindung ist ebenso geplant, Verbindungen, welche eine antivirale
Aktivität und/oder
anti-retrovirale Aktivität,
wie Anti-HIV-Aktivtät,
in vitro, in situ, und/oder in vivo aufweisen, bereitzustellen sowie
diese Verbindungen herzustellen.
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Die
gegenwärtige
Erfindung erzeugt Biphenyl-Derivate, die verwendet werden können, um
retrovirales Wachstum, Replikation, Bindung und/oder Metabolismus
zu inhibieren und/oder um eine retrovirale Infektion oder verwandte
Symptome zu behandeln.
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Ein
erster Aspekt der gegenwärtigen
Erfindung stellt eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit, die
zumindest eine Verbindung der Formel:
oder
aufweist,
wobei R
1 und R
2 ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Brom, mit der Bedingung, dass
R
1 und R
2 nicht
beide Wasserstoff sein können.
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R
3 und R
4 sind unabhängig Hydroxy
C
1-6alkoxy, -O(CH
2)
2N
+(CH
3)Cl
–,
oder ein
pharmazeutisch akzeptabler Ester, Ether, Sulfat, Carbonat, Glucoronid
oder Salz davon, und ein pharmazeutisch akzeptabler Träger.
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R3 und R4 können beide
Methoxy sein. Die pharmazeutische Zusammensetzung kann weiters zumindest
ein Arzneimittel ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus antiviralem Mittel und immunstimulierendem Mittel
aufweisen. Besagtes antivirales Mittel kann aus der Gruppe bestehend
aus gamma Globulin, Amantadin, Guanidin, Hydroxybenzimidazol, Interferon-α, Interferon-β, Interferon-gamma,
Thiosemicarbazonen, Methisazon, Rifampin, Ribvirin, Pyrimidin-Analoga,
Purin-Analoga, Foscarnet, Phosphonoessigsäure, Acyclovir, Dideoxynukleosiden,
und Ganciclovir ausgewählt
sein.
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Die
pharmazeutische Zusammensetzung kann für die Verwendung zum Inhibieren
einer retroviralen Infektion in Zellen oder Geweben eines Tieres,
wie Säugetier
oder Vogel sein. Das Säugetier
kann ein Mensch sein.
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Die
pharmazeutische Zusammensetzung kann für die Verwendung zum Behandeln
einer retroviralen Pathologie, wie HIV Infektion sein.
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In
einem zweiten Aspekt der gegenwärtigen
Erfindung wird eine Verbindung mit folgender Formel
Bereitgestellt,
worin
R
1 und R
2 ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff und Brom, mit der Bedingung,
dass R
1 und R
2 nicht
beide Wasserstoff sein können,
und der weiteren Bedingung, dass 3,3'-Dibrom-4,4'dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
ausgeschlossen ist,
R
3 und R
4 unabhängig
voneinander Hydroxy C
1-6Alkoxy, -O(CH
2)
2N
+(CH
3)Cl
–,
sind.
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R3 und R4 können beide
Methoxy sein. Die Verbindung kann 3-Brom-4,4'-dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
sein.
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Insbesondere
ist die Verbindung, die die wirksamste Anti-HIV-Aktivität aufweist,
3-Brom-4,4'-dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl.
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Die
gegenwärtige
Erfindung enthält
ebenfalls ein Konjugat einer Verbindung für die Verwendung bei der Inhibierung
einer retroviralen Infektion in Zellen oder Geweben eines Tieres,
mit löslichem
CD4, CD4 Derivaten, für
CD4-spezifischen Antikörpern,
oder HIV-kodierte
Glycoproteine wie gp120 und gp41, oder Antikörper dazu.
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Andere
Merkmale, Vorteile, Ausführungsformen,
Aspekte und Ziele der gegenwärtigen
Erfindung werden für
den Fachmann auf dem entsprechenden Gebiet, basierend auf der Beschreibung,
Lehre und Anleitung hierin, klar sein.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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1 zeigt
die Inhibierung der HIV Umkehrtranskriptase assoziierten RNase H
Aktivität
durch zwei Verbindungen der gegenwärtigen Erfindung.
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2 stellt
Verbindungen der gegenwärtigen
Erfindung dar.
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3 beschreibt
das Reaktionsschema 1.
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4 stellt
Verbindungen gemäß der vorliegenden
Erfindung dar.
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5 beschreibt
das Reaktionsschema 2.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen, von welche entdeckt
worden ist, dass sie in der Inhibierung retroviraler Infektion und/oder
Replikation in eukaryotischen Zellen und/oder für die Behandlung retroviraler
Infektionen, wie HIV Infektionen, nützlich sind, sowie Verfahren
zum Herstellen der Verbindungen.
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4,4'-Dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl-Derivate
(3, DDB) wurden synthetisiert und auf ihre inhibitorische Aktivität gegenüber der
HIV-1 Replikation in akut infizierten H9 Zellen evaluiert. Vier
Verbindungen zeigten eine besonders wirksame Anti-HIV-Aktivtät mit EC50-Werten von <0,8 bzw. 0,3 μg/ml und therapeutischen Indexwerten
von >100 bzw. >333. Ein Vergleich
der Anti-HIV-Aktivität
dieser Verbindungen deutet an, dass eher die Arten der Substituenten
der phenolischen Hydroxy-Gruppen sowie das Vorhandensein von zumindest
einem Brom-Substituenten als die Anzahl der Bromreste auf dem aromatischen
Ring wichtig sind, um die Anti-HIV-Aktivität zu erhöhen. Die Verbindungen der gegenwärtigen Erfindung zeigten
ebenfalls wirksame inhibitorische Aktivitäten gegenüber der HIV-1 Umkehrtranskriptase
in einer Matrizen-Primer abhängigen
Art.
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Von
den Verbindungen der gegenwärtigen
Erfindung ist unerwarteterweise gefunden worden, dass sie eine antiretrovirale
Aktivität
aufweisen, und somit geeignete Verbindungen und Zusammensetzungen
zum Behandeln retroviraler Infektionen bereitstellen, gegebenenfalls
mit zusätzlichen
pharmazeutischen Wirkstoffen, wie antiretroviral, Anti-HIV, und/oder
immunostimulierende Verbindungen oder antivirale Antikörper oder
Fragmente davon.
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Mit
dem Ausdruck „antiretrovirale
Aktivität" oder „Anti-HIV-Aktivität" ist die Fähigkeit
gemeint, zumindest eines von Folgendem zu inhibieren:
- (1) Retrovirale Anheftung an Zellen;
- (2) Viral Eintritt in die Zellen;
- (3) Zellulärer
Metabolismus, welcher die virale Replikation ermöglicht;
- (4) Inhibierung oder interzelluläre Ausbreitung des Virus;
- (5) Synthese und/oder zelluläre
Expression des viralen Antigens;
- (6) Aktivität
virus-kodierter Enyzme (wie Umkehrtranskriptase und Protease); und/oder
- (7) Jegliche bekannte retrovirale oder HIV pathogene Wirkung,
wie z.B. Immununterdrückung.
Somit ist jede Aktivität,
die dazu neigt einen beliebigen dieser Mechanismen zu inhibieren,
eine „antiretrovirale
Aktivität" oder „Anti-HIV-Aktivität".
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Synthese
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DDB
(4,4'-Dimethoxy-5,6,5',6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(Verbindung 3 in Schema 1) wurde nach dem Verfahren von Xie et al.,
Acta Pharmaceutica sinica 17: 23–27 (1982)) synthetisiert.
Wie in Schema 1 (3) gezeigt ist, wurde DDB mit
einem und zwei molaren Äquivalenten
an Brom in CHCl3 behandelt, um das Mono-(4)
bzw. Di-(5) Bromid
zu erhalten. Verbindung 5 widerstand einer nachfolgenden Hydrolyse
mit Basen, wahrscheinlich aufgrund der sterischen Hinderung der
sperrigen Bromatome ortho zu der Hydroxy-Gruppe. Die Hydrolyse wurde
unter Verwendung von relativ strengen Bedingungen erreicht, um die
Dicarbonsäure
zu ergeben (6). Verbindung 6 wurde mit Acetanhydrid behandelt, um
ein intramolekulares Anhydrid zu ergeben (8). Die Behandlung von
8 mit Alkohol ergab den Monoester (9), während die Reaktion mit Aminen
Monoamide (12 und 13) lieferte. Das wasserlösliche Trimehtylaminocarboxylatsalz
(11) wurde durch Behandeln von 8 mit Cholinchlorid in Pyridin erhalten.
Reaktion von 8 mit Aminen lieferte Monoamide (12 und 13). Eine ähnliche
Behandlung von 8 mit 1-(2-Hydroxyethyl)pyrrolidin ergab jedoch ein
Dicarbonsäuresalz
(14). Die Verbindung 14 zeigte in ihrem 1H
NMR Spektrum das Vorhandensein von zwei Pynolidinium-Ethanol-Reste
[δ 1,95
(8H, m), 3,19 (4H, t, J = 5 Hz), 3,26 (8H, m), 3,75 (4H, t, J =
5 Hz)] zusammen mit den Signalen aufgrund von zwei Methoxy [δ 3,9 (6H,
s)] und zwei Methylendioxy [(δ 5,83
und 5,88 (jede 2H, s)] Gruppen. Die chemische Verschiebung [δ 3,75 (4H,
t, J = 5 Hz)] der Hydroxymethyl-Gruppen der Pynolidinium-Ethanol-Reste deutet darauf
hin, dass diese Positionen nicht verestert waren. Weiters zeigte
das IR Spektrum von 14 keine zusätzliche
Carbonyl-Absorption bei etwa 1700 cm–1,
zeigte aber anstelle Absorptionsbanden aufgrund eines Carboxylats
(1580 und 1370 cm–1), was darauf hinweist,
dass 14 das Dipyrrolidinium-Ethanolsalz von 6 ist. Behandlung von
6 mit 1-Hexanol unter sauren Bedingungen ergab den entsprechenden
Diester 15. Verbindungen 6 und 9 wurden mit entsprechenden molaren Äquivalenten
behandelt, um Di-(7) und Mono-(10) Natriumsalze zu ergeben.
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Ähnliche
Mono-(16 und 18) und Di-(17 und 19) Brom-Derivate von früher berichteten
Biphenyl-Verbindungen (Kashiwada et al., Bioorg., Med. Chem. Lett.
2: 234–238
(1992); Kashiwada et al., J. Med. Chem. 37: 195–200 (1994)) wurden ebenfalls
mit dem oben beschriebenen Verfahren erzeugt.
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DDB
hat in jedem Benzylring drei unterschiedliche Gruppen, und durch
Verändern
der relativen Positionen dieser Gruppen kann eine Reihe von Isomeren
erhalten werden. Während
der Gesamtsynthese aus Gallussäure
als Ausgangsmaterial, wurden zwei Isomere, 6,6'-Dimethoxy-4,5,4',5'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(114) und 4,6'-Dimethoxy-5,6,4',5'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl (115)
beide durch die Ullmann-Reaktion erhalten. Zusätzliche Isomere von DDB, 116
und 117, wurden gemäß der in
Schema 2 (5) gezeigten Route synthetisiert.
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Das
Folgende ist eine Beschreibung des in Schema 2 darlegten Reaktionschemas.
Das Ausgangsmaterial, 2,3,4-Trihydroxybenzoesäure wurde zuerst verestert,
um Methyl 2,3,4-Trihydroxybenzoat
120 zu erhalten. Die Monoethylierung der 4-OH-Gruppe in Verbindung
120 wurde durch das Verfahren von Scheline erreicht. Die IR Spektren
des Produkts zeigten den Absorptionspeakt der Ester Carbonylgruppe
bei 1660 cm–1, was
auf das Vorhandensein von internen Wasserstoffbindungen hinweist.
In seinen 1H NMR wurde ein Signal bei δ 10,98 ppm
beobachtet, welches der chelatgebundenen OH Gruppe zuzuschreiben
ist. Diese spektroskopischen Daten deuten an, dass die Monomethylierung
an der 4-OH Gruppe auftritt, und nicht an der 2-Position. Somit
wurde die Struktur des Monomethylethers der Verbindung 120 zu Methyl
2,3-Dihydroxy-4-Methoxybenzoat 121 umgeschrieben. Die Methylenierung
der Verbindung 121 mit CH2Cl2 in
DMF ergab Methyl 2,3-Methylendioxy-4-Methoxybenzoat 122 mit einer
guten Ausbeute (19%). Die IR Absorptionsbanden der Ester Carbonylgruppen
in 122 verschoben sich von 1660 cm–1 zu
1710 cm–1.
Bromierung der Verbindung 122 mit Dioxan-Dibromid-Reagens in Ethylenoxid ergab
Methyl 2,3-Methylendioxy-4-Methoxy-5-Bromobenzoat 123 mit einer guten Ausbeute
(>80%). Die bromierte
Verbindung 123 wurde auch durch Reagieren der Verbindung 122 mit
trockenem Brom in CHCl3 erhalten. Die Position
des eingeführten
Bromatoms wurde eindeutig auf Basis des 2D-NOE Spektrums bestimmt.
Eine starke NOE-Antwort wurde zwischen dem aromatischen Proton und
den Methyl-Protonen der Methoxycarbonyl-Gruppe beobachtet. Deshalb
muss die Bromierung an der 5-Position stattgefunden haben, was mit
der erwarteten Orientierung für
elektrophile aromatische Substitution übereinstimmt. Ullman Reaktion
der Verbindung 123 mit aktivem Kupferpulver in DMF ergab nur geringe
Mengen des Biphenyl-Derivats 117. Diese Verbindung ergab ein molekulares
Ion bei m/z 418 als Basispeak in seinem MS Spektrum. Die IR und 1H NMR Spektren stimmten mit der zugeteilten
Struktur gut überein.
Die neue Verbindung 111 wurde δ-DDB bezeichnet.
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Vier
Isomere von DDB (114–117)
wurden auf verschiedenen Wegen erhalten. Die Dibromierung von drei
dieser Biphenyl-Verbindungen wurde leicht bei Raumtemperatur mit
einem molaren Verhältnis
von Brom zu Biphenyl von etwa 2:1 erreicht. Die Strukturen der dibromierten
Biphenyl-Derivate 118, 119 und 110, die aus 114, 115 bzw. 116 erzeugt
wurden, wurden durch ihre 1H NMR, MS, IR
und EA Daten identifiziert. Die Verbindung 117 konnte jedoch aufgrund
der Wirkungen von anderen funktionellen Gruppen in dem Biphenyl-System nicht
bromiert werden.
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Untersuchung der Anti-HIV-Aktivität in vitro
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Die
Folgenden sind Beispiele von Verfahren, die verwendet werden können, um
die Verbindungen der gegenwärtigen
Erfindung, zum Bestimmen zumindest eines therapeutischen Nutzens
und/oder Wirkungsmechanismus als eine antivirale Verbindung, wie
eine Anti-HIV- Verbindung,
ohne unnötige
Experimentation, basierend auf der hierin dargestellten Lehre und
Anleitung, zu durchsuchen.
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Zuerst
können
verschiedene Konzentrationen der Verbindungen mit einer chronisch
HIV-1 infizierten T Zelllinie, z.B., ACH-2, und einer chronisch
HIV-1 infizierten monozytischen Zelllinie, z. B. U1, inkubiert werden.
Diese Zelllinien sind für
das Vorhersagen nützlich,
ob die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine Virusexpression
in vivo induzieren könnten,
wenn sie einem Individuum, das latent mit HIV infiziert ist und
nicht aktiv Virus exprimiert, verabreicht werden. Außerdem wird
die HIV-1 Expression erhöht,
wenn diese zwei Zelllinien mit dem Phorbolester, PMA, inkubiert
werden. Da die Verbindungen der gegenwärtigen Erfindung die Virusreplikation
während
einer akuten HIV-1 Infektion von H9 Zellen inhibieren können, wird
es von Interesse sein, zu bestimmen, ob diese Verbindungen auch
die HIV-1 Expression von diesen zwei chronisch infizierten Zelllinien,
nachdem sie mit PMA stimuliert wurden, unterdrücken können.
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Verbindungen
der gegenwärtigen
Erfindung können
mit anderen Zellarten (z. B., frisch isolierte Zellen und/oder Zelllinien),
die mit HIV infiziert sind, getestet werden. Frisch isolierte Monozyten/Makrophagen
und periphere Blut mononukleäre
Zellen (PBMCs) können
mit einem monotropen HIV-1 Isolat, Ba-L und/oder einem laboratorischen
HIV-1 Isolat (z.B., IIIB) infiziert werden. Außerdem kann die Virus-Unterdrückung evaluiert werden,
wenn ein Biphenyl-Derivat
zu einer akut HIV-1 (IIIB Isolat) infizierten monozytischen Zelllinie,
U937, und/oder der HIV-2 (dl94 Isolat) infizierten T Zelllinien,
HUT-78 hinzugefügt
wurde. Diese Studien werden untersuchen, ob die unterdrückende Wirkung
der Biphenyl-Derivate für
einen bestimmten Zell-Phänotyp oder
ein Virus-Isolat spezifisch sind.
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Andere
Studien können
verwendet werden, um die Verbindung der gegenwärtigen Erfindung auf ihre Wirkungsmechanismen
zu durchsuchen, durch:
- (a) Bestimmen, ob die
Verbindung in der Lage ist, HIV-1 durch Kultivierung der Verbindungen
mit HIV-1 für eine
Stunde bevor der Virus zu H9 Zellen hinzugefügt wird, zu inaktivieren.
- (b) Bestimmen, ob es sich beim Wirkungsmechanismus der Verbindung
um eine Konkurrenz mit HIV um den selben Rezeptor (CD4) auf der
Zelloberfläche
handelt. Dies kann durch Zusammengeben von HIV-1, Biphenyl-Derivat
und H9 Zellen und dann Überwachen
der in der Gegenwart oder Abwesenheit des Biphenyl-Derivates produzierten
Virusmenge getestet werden.
- (c) H9 können
ebenfalls mit den Verbindungen vorbehandelt werden, um zu bestimmen,
ob das Arzneimittel auf die Zellen oder den Virus wirkt.
- (d) Molekularbiologische Studien, in welchen DNA und/oder RNA
Konzentrationen gemessen werden können, die mit verschiedenen
Konzentrationen der Verbindungen behandelt wurden. Dies wird bevorzugt,
wo negative Ergebnisse von einem oder mehreren Verfahren (a)–(c) erhalten
wurden. Es können
sowohl zelluläre
und/oder regulatorische Element untersucht werden.
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Die
Verbindungen können
ebenfalls in der Gegenwart von Nukleosidanaloga (AZT, ddI, ddC)
oder anderen akzeptierten Anti-HIV-Mittel, getestet werden, um zu
bestimmen, of die Biphenyl-Derivate synergistisch mit einem beliebigen
der derzeitig lizenzierten antiretroviralen Mitteln sind, welche
schließlich
ihre individuelle unterdrückende
Fähigkeit,
speziell bei niederen Konzentrationen, zu erhöhen.
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Zumindest
eine Verbindung der gegenwärtigen
Erfindung kann für
die Behandlung retroviraler (z.B., HIV) Infektionen entweder alleine,
oder in Kombination mit anderen im Stand der Technik bekannten Therapiearten,
verwendet werden. Solche Therapiearten können die Chemotherapie mit
Arzneimittel, wie, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, zumindest eines
von AZT, ddC, ddA, ddT, ddI, oder jedes beliebige andere antiretrovirale
Mittel, in Kombination miteinander, oder in Verbindung mit einem
biologisch-basierenden Therapeutikum, wie, zum Beispiel, lösliches
CD4, Antikörper
zu CD4, und Konjugate zu CD4 oder Anti-CD4, oder wie zusätzlich hierin
dargestellt, beinhalten.
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Da
die Verbindungen der gegenwärtigen
Erfindungen relativ weniger toxisch oder im Wesentlichen nicht-toxisch
für normale
Zellen sind, ist ihr Nutzen nicht auf die Behandlung etablierter
retroviraler Infektion beschränkt.
Zum Beispiel kann ein Biphenyl-Derivat gemäß der vorliegenden Erfindung,
zum Behandeln von Blutprodukten, wie z. B., jene die in der Blutbank
aufbewahrt werden, verwendet werden. Die nationale Blutversorgung
wird derzeit auf Antikörper
gegen HIV getestet. Der Test ist jedoch nach wie vor mangelhaft
und Proben, die einen negativen Test ergeben, können immer noch HIV Virus enthalten.
Behandeln des Bluts und der Blutprodukte mit den Verbindungen der
vorliegenden Erfindung kann einen zusätzlichen Sicherheitsbereich
hinzufügen,
indem jeder Retrovirus, der nicht nachgewiesen worden war, abgetötet wird.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen der gegenwärtigen
Erfindung können
zumindest eine Verbindung der gegenwärtigen Erfindung aufweisen.
Pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung
können
weiters andere antivirale Mittel wie, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein,
AZT, ddI, 2'-β-Fluoro-ddI,
ddA, ddG, ddC, 2'-β-Fluoro-ddC,
d4T, AzddU, Phosphonylmethoxyethyl-Adenin, oder lösliches CD4,
oder Immunomodulatoren, z. B. wie unten dargestellt, aufweisen.
Für einen Überblick über therapeutische
Mittel in HIV Infektionen, siehe, z.B., Mitsuya et al., FASEB J.
5: 2369–2381
(1991), welche Referenz durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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Zusätzlich geeignete
antivirale Mittel für
die optimale Verwendung mit zumindest einer Verbindung der gegenwärtigen Erfindung,
können,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein, einschließen,
A1-721 (Lipid-Mischung, hergestellt von Ethigen Corporation und
Matrix Research laboratories; Amphotericin B Methylester; Ampligen
(unstimmige RNA) entwickelt von DuPont/HEM Research; Anti-AIDS Antikörper (Nisshon
Food); AS-101 (Schwermetall-basierendes
Immunostimulant); AZT (Azidothymidine/Retrovir/Zidovudin), hergestellt von
Burroughs Wellcome; Betseron (β-Interferon)
hergestellt von Triton Biosciences (Shell Oil); butyliertes Hydroxytoluen;
Carrosyn (Polymannoacetat) Castanospermin; Contracan (Stearinsäure-Derivat);
Creme Pharmatex (enthält
Benzalkoniumchlorid) hergestellt von Pharmalec; CS-87 (5-unsubstituierte
Derivate von Zidovudin); Cytovene (Ganciclovir) hergestellt von
Syntex Corproation; ddC (Dideoxycytidin) hergestellt von Hoffmann
LaRoche, und andere Nukleosid-Analoga; Dextransulfat; D-Penicillamin
(3-Mercapto-D-valin) hergestellt von Carter Wallace und Degussa
Pharmaceutical; Foscarnet (Trinatriumphophonoformat) hergestellt
von Astra AB; Fusidinsäure
hergestellt von Leo Lovens, Glycyrrhizin (ein Bestandteil der Lakritzenwurzel);
HPA-23 (Ammonim-21-wolfram-9-antimonat) hergestellt durch Rhone-Poulenc Santé; humanes
immunes Virus Viruzid entwickelt von Porton Products International;
Ornidyl (Eflornithin) hergestellt von Merrell-Dow; Nonoxinol; Pentamidin
Isethionat (PENTAM-300) hergestellt von Lypho Med; Peptid T (Octapeptid
Sequenz) hergestellt Peninsula Laboratories; Phenytoin (Warner-Lambert);
Ribavirin; Rifabutin (Ansamycin) hergestellt von Adria Laboratories;
rsT4 (rekombinantes lösliches
T4) hergestellt von Biogen, Genentech und Smith Kline Beecham; Trimetrexat
hergestellt von Warner-Lambert Company; SK-818 (Germanium-abgeleitetes
Viruzid) hergestellt von Sanwa Kagaku; Suramin und Analoga davon
hergestellt von Miles Pharmaceuticals; UA001 hergestellt von Ueno
Fine Chemicals Industry; Wellferon (α-Interferon) hergestellt von
Burroughs Wellcome; Zovirex (Acylovir) hergestellt von Burroughs
Wellcome.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen der gegenwärtigen
Erfindung können
weiters Immunmodulatoren aufweisen. Zu geeigneten Immunmodulatoren
für die
optimale Verwendung mit zumindest einer Verbindung der gegenwärtigen Erfindung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung zählen,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein, AEPP (Bropririmin); Ampligen (unstimmige RNA) DuPont/HEM
Research; Anti-human Interferon-α-Antikörper (Advance
Biotherapy and Concepts); Anti-AIDS-Antikörper (Nisshon Food); A-101 (Schwermetall-basierende
Immunstimulanzien; Ascorbinsäure
und Derivate davon; Interferon-β;
Carrosyn (Poymannoacetat); Ciamexon (Boehringer-Mannheim); Cyclosporin;
Cimetidin; CL-246,738
(American Cyanamid); Koloniestimulierende Faktoren, einschließlich GM-CSF
(Sandoz, Genetics Institute); Dinitrochlorobenzen; Interferon-β, Interferon-gamma;
Glucan; Hyperimmun gamma-Globulin (Bayer); IMREG-1 (Leukozyt Dialysat)
und IMREG-2 (IMREG Corp.); Immuthiol (Natriumdiethylthiocarbamat)
(Institut Merieux); Interleukin-1 oder Interleukin-2 (Cetus Corporation;
Hoffmann-LaRoche; Immunex); Isoprinosin (Inosinpranobex); Krestin (Sankyo);
LC-9018 (Yakult); Lentinan (Ajinomoto/Yamanouchi); LF-1695 (Fournier);
Methioninenkaphalin (TNI Pharmaceuticals; Sigma Chemicals); Minophagen
C; Muramyltripeptid, MTP-PE (Ciba-Geigy); Naltrexon („Trexan", DuPont); Neutropin;
PNA Immunmodulator (Nippon Shingaku); Shosaikoto und Ginseng; Thymus-Humoral-Faktor;
TP-05 (Thymopentin, Ortho Pharmaceuticals); Thymosin Faktor 5 und
Thymosin 1; Thymostimulin; TNF (Tumor-Nekrose-Faktor) hergestellt
von Genentech; und Vitamin B Zubereitungen.
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Die
bevorzugten tierischen Lebewesen der gegenwärtigen Erfindung sind Säugetiere
und Vögel,
wobei Säugetiere
mehr bevorzugt werden. Mit dem Ausdruck „Säugetier" wird ein Individuum gemeint, das zu
der Klasse Säugetiere
(Mammalia) gehört.
Die Erfindung ist besonders für
die Benhandlung von humanen Patienten nützlich.
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Ein
Medikament wird als in „Kombination" mit einem anderen
bereitgestellt betrachtet, wenn sie einem Patienten gleichzeitig
bereitgestellt werden oder wenn die Zeit zwischen der Verabreichung
jedes Medikamentes so ist, dass eine Überlappung zwischen den biologischen
Aktivitäten
zugelassen wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zumindest eine Verbindung der vorliegenden Erfindung in einer
einzigen pharmazeutischen Einzelzusammensetzung vorhanden.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen für
die Verabreichung gemäß der vorliegenden
Erfindung können
zumindest eine Verbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung in einer pharmazeutisch akzeptablen Form aufweisen, gegebenenfalls
mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger. Diese Zusammensetzungen können durch
jedes Mittel, welches ihr beabsichtigtes Ziel erreicht, verabreicht
werden. Mengen und Regeln für
die Verabreicherung eines Biphenyl-Derivats gemäß der vorliegenden Erfindung
können
leicht durch einen Fachmann auf dem Gebiet der klinischen Behandlung
einer retroviralen Pathologie bestimmt werden.
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Zum
Beispiel, kann die Verabreichung parenteral, wie auf subkutanem,
intravenösem,
intramuskulärem,
intraperitonealem, transdermalem, oder bukkalem Weg erfolgen. Die
Verabreichung kann alternativ, oder gleichzeitig, auf oralem Weg
erfolgen. Die verabreichte Dosierung hängt vom Alter, der Gesundheit,
und Gewicht des Empfängers
ab. Art der vorherigen oder gleichzeitigen Behandlung, wenn überhaupt,
der Häufigkeit der
Behandlung, und der Natur der gewünschten Wirkung ab.
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Zusammensetzungen
innerhalb des Schutzumfanges dieser Erfindung beinhalten alle Zusammensetzungen,
die zumindest eine Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung
in einer Menge, die ausreicht, um ihren beabsichtigten Zweck zu
erfüllen,
aufweisen. Während
sich individuelle Bedürfnisse ändern, ist
die Bestimmung des optimalen Bereichs der wirksamen Mengen innerhalb
des Fachkönnens.
Typische Dosierungen weisen etwa 0,1 bis etwa 100 mg/kg Körpergewicht
auf. Die bevorzugten Dosierungen weisen etwa 1 bis etwa 100 mg/kg
Körpergewicht
des Wirkstoffes auf. Die am meisten bevorzugten Dosierungen weisen
etwa 10 bis etwa 100 mg/kg Körpergewicht
auf.
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Die
therapeutische Verabreichung kann ebenfalls eine frühere, gleichzeitige,
spätere
oder adjunktive Verabreichung von zumindest einer Verbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung oder eines anderen therapeutischen Wirkstoffs, wie ein
antivirales oder immunstimulierendes Mittel beinhalten. Bei einem
solchen Ansatz, kann die Dosierung des zweiten Arzneistoffes gleich
wie oder unterschiedlich zu der Dosierung des ersten therapeutischen
Wirkstoffes sein. Vorzugsweise wird der Arzneistoff auf alternativen
Wegen in den empfohlenen Mengen jedes Arzneimittels verabreicht.
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Verabreichung
der Verbindung der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls auch
eine frühere, gleichzeitige,
spätere
oder adjunktive Therapie unter Verwendung von Immunsystem-Verstärkern oder
Immunmodulatoren enthalten. Zusätzlich
zu den pharmakologisch-aktiven Substanzen, kann eine pharmakologische Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung auch geeignete pharmazeutisch akzeptable
Träger,
welche Exzipienten und Hilfsstoffe aufweisen, die die Verarbeitung
des Wirkstoffes in eine pharmazeutisch verwendbare Zubereitung fördern, enthalten.
Vorzugsweise enthalten die Zubereitungen, insbesondere jene Zubereitungen,
die oral verabreicht werden können
und die für
die bevorzugte Art der Administration verwendet werden können, wie
Tabletten, Dragees, und Kapseln, und auch Zubereitungen, die rektal
verabreicht werden können,
wie Suppositorien, sowie geeignete Lösungen für die Verabreichung durch Injektion
oder oral, von etwa 0,01 bis 99 Prozent, vorzugsweise von etwa 20
bis 75 Prozent Wirkstoff, zusammen mit dem Exzipienten.
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Pharmazeutische
Zubereitungen der vorliegenden Erfindung werden auf eine Art hergestellt,
die an sich bekannt ist, zum Beispiel, mittels herkömmlicher
Misch-, Granulier-, Drageeerzeugungs-, Auflösungs- oder Lyophilisierungsverfahren
hergestellt. Pharmazeutische Zubereitungen für die orale Verwendung können somit
durch Kombinieren des Wirkstoffes mit festen Exzipienten, gegebenenfalls
Vermahlen der resultierenden Mischung, und Verarbeiten der Granulatmischung
erhalten werden, nachdem, wenn gewünscht oder notwendig, geeignete
Hilfsstoffe hinzugefügt
wurden, um Tabletten oder Drageekerne zu erhalten.
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Geeignete
Exzipienten sind, z.B. Füllstoffe
wie Saccharide, zum Beispiel, Lactose oder Sucrose, Mannitol oder
Sorbitol; Zellulose-Zubereitungen und/oder Calciumphosphate, wie
Tricalciumphophat oder Calciumhydrogenphosphat; sowie Bindemittel
wie Stärkepaste,
unter Verwendung zum Beispiel von, Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Kartoffelstärke, Gelatine,
Tragant, Methylzellulose, Hydroxypropylmethylzellulose, Natriumcarboxymethylzellulose,
und/oder Polyvinylpyrrolidon. Wenn gewünscht, können Sprengmittel hinzugefügt werden,
wie die oben genannten Stärken
und auch Carboxymethyl-Stärke,
vernetztes Polyvinylpyrrolidon, Agar, oder Alginsäure oder
ein Salz davon, wie Natriumalginat.
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Hilfsstoffe
sind, vor allem, fließregulierende
Mittel und Gleitmittel, zum Beispiel, Siliziumdioxid, Talk, Stearinsäure und
Salze davon, wie Magnesiumstearat oder Calciumstearat, und/oder
Polyethylenglykol. Drageekerne werden mit geeigneten Überzügen versehen,
welche, wenn gewünscht,
gegenüber
dem Magensaft resistent sind. Für
diesen Zweck können
konzentrierte Saccharidlösungen
verwendet werden, welche gegebenenfalls Gummiarabikum, Talk, Polyvinylpyrrolidon,
Polyethylenglykol und/oder Titandioxid, Lacklösungen und geeignete organische
Lösungsmittel
oder Lösungsmittelmischungen
enthalten. Um gegenüber
dem Magensaft resistente Überzüge herzustellen,
werden Lösungen
geeigneter Zellulose-Zubereitungen
wie Acetylzellulosephthalat oder Hydroxypropylmethylzellulosephthalat
verwendet. Farbstoffe oder Pigmente können zu den Tabletten oder
Dragee-Überzüge hinzugefügt werden,
zum Beispiel, für
die Identifikation oder um Kombinationen von Wirkstoffdosen zu charakterisieren.
-
Andere
pharmazeutische Zubereitungen, die oral verwendet werden können, schließen Steckkapseln aus
Gelatine, sowie, weiche, versiegelte Kapseln ein, die aus Gelatine
und einem Weichmacher wie Glycerol oder Sorbitol hergestellt sind.
Die Steckkapseln können
den Wirkstoff in Form von Granulaten enthalten, welche mit Füllstoffen
wie Lactose, Bindemittel wie Stärken,
und/oder Schmiermittel wie Talk oder Magnesiumstearat und, gegebenenfalls,
Stabilisatoren vermischt sein können.
In Weichkapseln sind die Wirkstoffe vorzugsweise in geeigneten Flüssigkeiten
gelöst
oder suspendiert, wie Fettöle
oder flüssiges
Paraffin. Zusätzlich
können
Stabilisatoren hinzugefügt
sein.
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Mögliche pharmazeutische
Zubereitungen, die rektal verwendet werden können, umfassen zum Beispiel
Suppositorien, die aus einer Kombination des aktiven Wirkstoffs
und einer Zäpfchenbasis
bestehen. Geeignete Zäpfchenbasen
sind, zum Beispiel, natürliche
oder synthetische Triglyceride, oder Paraffin-Kohlenwasserstoffe.
Zusätzlich
ist es möglich
rektale Gelatinekapseln zu verwenden, welche aus einer Kombination des
Wirkstoffs und einer Basis bestehen. Mögliche Basismaterialen umfassen,
zum Beispiel, flüssige
Triglyceride, Polyethylenglykole, oder Paraffin Kohlenwasserstoffe.
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Geeignete
Formulierung für
eine parenterale Verabreichung umfassen wässrige Lösungen der Wirkstoffe in wasserlöslicher
Form, zum Beispiel, wasserlösliche
Salze. Zusätzlich
können
Suspensionen des Wirkstoffs als entsprechende ölige Injektionssuspensionen
verabreicht werden. Geeignete lipophile Lösungsmittel oder Vehikel umfassen
Fettöle,
wie Sesamöl,
oder synthetische Fettsäureester,
wie Ethyloleat oder Triglyceride. Wässrige Injektionssuspensionen,
welche Substanzen enthalten können,
die die Viskosität
der Suspension erhöhen,
enthalten Natriumcarboxymethylzellulose, Sorbitol, und/oder Dextran.
Die Suspension kann gegebenenfalls auch Stabilisatoren enthalten.
-
Eine
pharmazeutische Formulierung für
die systemische Verabreichung gemäß der Erfindung kann für eine enterale,
parenterale oder topische Verabreichung formuliert sein. In der
Tat können
alle drei Formulierungsarten gleichzeitig verwendet werden, um eine
systemische Verabreichung des Wirkstoffes zu erreichen.
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Geeignete
Formulierungen für
die orale Verabreichung umfassen Hart- oder Weichgelatinekapseln, Dragees,
Pillen, Tabletten, einschließlich überzogene
Tabletten, Elixiere, Suspensionen, Sirups oder Inhalationen und
verzögerte
Freisetzungsformen davon.
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Feste
Dosierungsformen umfassen zusätzlich
zu jenen für
die orale Verabreichung formulierte Formen rektale Suppositorien.
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Die
Verbindungen der gegenwärtigen
Verbindung können
ebenfalls in der Form eines Implantats verabreicht werden, wenn
sie mit einem biologisch-abbaubaren langsamfreisetzenden Träger verbunden
sind. Alternativ kann zumindest eine Verbindung der vorliegenden
Erfindung als transdermales Pflaster für die kontinuierliche Freisetzung
des Wirkstoffes formuliert werden.
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Geeignete
Formulierungen für
die topische Verabreichung beinhalten Cremen, Gele, Gelee, Schleime, Pasten
und Salben. Geeignete injizierbare Lösungen schließen intravenös subkutan
und intramuskulär
injizierbare Lösungen
ein. Alternativ kann zumindest eine Verbindung in der Form einer
Infusionslösung
oder als eine nasale Inhalation oder Spray verabreicht werden.
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Nachdem
die Erfindung allgemein beschrieben wurde, wird dieselbe durch die
Bezugnahme auf die folgenden Beispiele leichter verstanden, welche
nur als Erklärung
vorgesehen sind, und nicht beabsichtig sind, die vorliegende Erfindung,
außer
wenn angegeben ist, einzuschränken.
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Beispiele
-
Allgemeine experimentelle
Verfahren
-
Alle
Schmelzpunkte wurden mit einer Fischer-Johns-Schmelzpunk-Apparatur
bestimmt und sind nicht korrigiert. IR Spektra wurden mit einem
Perkin-Elmer Spektrometer Modell 1320 aufgezeichnet. 1H
NMR Spektra wurden unter Verwendung eines Bruker AC-300 Instruments
mit TMS oder Trimethylsilylpropionat-d4 (für D2O
Lösungsmittel)
als internen Standard erhalten, und die chemischen Verschiebungen
werden in 6 (ppm) angegeben. Massenspektra werden mit einem VG Trio-1000
gemessen. Elementaranalysen wurden durch Atlantic MicroLab Inc.
Norcross, GA durchgeführt.
Dünnschichtchromatographie
(TLC) wurde auf vorbeschichteten Kieselgel 60 F254 Platten
(0,20 mm, Merck) ausgeführt
und die Punkte (spots) wurden durch UV Beleuchtung nachgewiesen.
EM Kieselgel 60 (70–230
mesh ASTM) wurde für
die Säulenchromatographie
verwendet. Eine wässrige
0,0982N NaOH Lösung
wurde von Aldrich gekauft. Alle neuen Verbindungen wurden durch 1H NMR und IR Spektralanalysen und Elementaranalysen
charakterisiert.
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Beispiel 1
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Bromierung von Biphenyl-Verbindungen.
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Die
folgenden Biphenyl-Verbindungen wurden als Ausgangsmaterial eingesetzt:
4,4'-Dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl, 4,4',5,5'-Tetrakis(benzyloxy)-6,6'-dimethoxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl,
4,4',5,5'-Tetrakis(benzyloxy)-6,6'-dimethoxy-2,2'-dihydroxymethyl-biphenyl.
Eine Lösung
des Biphenyls (300–500
mg, 0,66–1
mmol) in Chloroform (8–10
ml) wurde tropfenweise zu Brom (1 oder 2 Moläquilvalent) in Chloroform (5–8 ml) bei
0–5°C hinzugefügt. Die
Temperatur wurde auf Raumtemperatur erhöht und die Mischung wurde 3
Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde in eine 20% wässrige Natriumbisulfit-Lösung (40–50 mL)
geschüttet,
die mit Chloroform extrahiert wurde. Die Chloroform-Schicht wurde
nacheinander mit 5% wässrigem
Natriumbicarbonat, Wasser, und Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, und bis zur Trockenheit konzentriert. Der Rückstand
wurde aus EtOH kristallisiert oder durch Kieselgel-Chromatographie [Hexan-Ethylacetat
(7:1 oder 4:1)] gereinigt um Mono- oder Dibromid zu ergeben.
-
3-Brom-4,4'-Dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl (4). Ausbeute: 85%;
Schmelzpunkt 157–159°C; IR (KBr)
1720 (CO)cm–1; 1H NMR (CDCl3) δ 3,62 (s,
3h, 2'-COOCH3) 3,71 (s, 3H, 2-COOCH3),
3,97 (s, 3H, 4'-OCH3), 4,08 (s, 3H, 4-OCH3),
6,01, 6,04 (m, 4H gesamt, -OCH2O-), 7,33
(s, 1H, H-3'). Analyse:
(C20H17O10Br) C, H.
-
3,3'-Dibrom-4,4'-Dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl (5). Ausbeute: 98%;
Schmelzpunkt 227–229°C; IR (KBr)
1710 (CO)–1; 1H NMR(CDCl3) δ 6,01, 6,03
(jedes s, 2H-OCH2O). Analyse: (C20H16O10Br2) C, H, Br.
-
2,2'-Dimethoxycarbonyl-3-Brom-4,4',5,5'-tetrakis(benzyloxy)-6,6'-dimethoxy-biphenyl
(16). Ausbeute: 85%; Ein weißes
amorphes Pulver, 1H NMR (CDCl3) δ 3,51, 3,60,
3,73, 3,74 (jedes s, 3H, OCH3), 5,10 – 5,16 (m,
8H gesamt, PhCH2O), 7,27–7,53 (m, 21H gesamt, aromatisches-H
und H-3'). Analyse:
(C46H41O10Br) C, H.
-
2,2'-Dimethoxycarbonyl-3,3'-Dibrom-4,4',5,5'-tetrakis(benzyloxy)-6,6'-dimethoxy-biphenyl
(17). Ausbeute: 90%; Ein weißes
amorphes Pulver, 1H NMR (CDCl3) δ 3,61, 3,79
(jedes s, 6H, OCH3), 5,10–5,12 (m,
8H gesamt, PhCH2O), 7,33–7,50 (m, 20H gesamt, aromatisches-H).
Analyse (C46H40O10Br2) C, H, Br.
-
2,2'-Dihydroxymethyl-3-Brom-4,4',5,5'-tetrakis(benzyloxy)-6,6'-dimethoxy-biphenyl
(18). Ausbeute: 76%; Ein weißes
amorphes Pulver, 1H NMR (CDCl3) δ 3,60, 3,67
(jedes s, 3H, OCH3), 4,09, 4,17, 4,25, 4,50 (jedes
d, J = 12 Hz, 1H, CH2OH), 5,09–5,16 (m,
8H gesamt, PhCH2O), 7,00 (s, 1H, H-3'), 7,28–7,55 (m,
20H gesamt, aromatische-H). Analyse (C44H41O8Br) C, H.
-
2,2'-Dihydroxymethyl-3,3'-Dibrom-4,4',5,5'-tetrakis(benzyloxy)-6,6'-dimethoxy-biphenyl
(19). Ausbeute: 78%; Ein weißes
amorphes Pulver, 1H NMR (CDCl3) δ 3,61 (jedes
s, 3H, OCH3), 4,50, 4,56 (jedes d, J = 12 Hz,
1H, CH2OH), 5,11 (s, 4H, PhCH2O),
5,13, 5,18 (jedes d, J = 12 Hz, 2H, PhCH2O),
7,32–7,55
(m, 20H gesamt, aromatische-H). Analyse (C44H40O8Br) C, H.
-
Beispiel 2
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3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dicarboxy-biphenyl
(6)
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Eine
Lösung
von 3 (500 mg, 0,87 mmol) in wässriger
40% Kaliumhydroxid-Lösung
(12 ml) und Ethanol (20 ml) wurde für 4,5 Stunden rückflussgekocht.
Nach dem Kühlen,
wurde die Reaktionsmischung mit 37% Salzsäure neutralisiert. Das resultierende
Präzipitat
wurde durch Filtration gesammelt, mit Wasser gewaschen, und getrocknet,
um die Dicarbonsäure
(6) zu ergeben. Ausbeute: 90%; Schmelzpunkt 230°C (Zersetzung); IR (KBr) 3000 – 2500 (COOH),
1690 (CO) cm–1; 1H NMR (CDCl3) δ 4,03 (s,
6H, 4,4'-OCH3), 5,95, 6,0 (jedes s, 2H, -OCH2O-),
MS m/z (%) 546 (M)+(24) 548 (M + 2)+(48) 550 (M + 4)+(23).
Analyse (C18H12O10Br2) C, H, Br.
-
Beispiel 3
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3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dicarboxy-biphenyl-dinatriumsalz
(7)
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Eine
Lösung
von 6 (107,2 mg, 0,1963 mmol) in wässriger 0,0892N Natriumhydroxid-Lösung (4
ml, 0,3928 mmol) wurde bei Raumtemperatur für 5 Minuten stehen gelassen.
Die Mischung wurde im Vakuum konzentriert, um das Dinatriumsalz
(7) als einen weißen
Feststoff (114 mg) zu erhalten. Ausbeute: 98%; Schmelzpunkt 153°C (Zersetzung);
IR (KBr) 1585, 1380 (COO–) cm–1; 1H NMR (D2O) δ 3,93 (s,
6H, 4,4'-OCH3), 5,85, 5,90 (jedes s, 2H, -OCH2O-); Analyse (C18H10Br2Na2·2H2O) C, H.
-
Beispiel 4
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3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-biphenyl-2,2'-dicarbonsäureanhydrid
(8).
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Eine
Lösung
von 6 (200 mg, 0,36 mmol) in Essigsäureanhydrid (3 ml) wurde unter
Rühren
für 24
Stunden rückflussgekocht.
Die Mischung wurde im Vakuum konzentriert, und der Rückstand
in Wasser geschüttet. Der
resultierende cremefarbige Feststoff wurde durch Filtration gesammelt
und mit Wasser gewaschen. Die Kristallisation aus Ethylacetat ergab
8 (179 mg) als weißen
Feststoff. Ausbeute 93%; Schmelzpunkt 258°C, IR 1800, 1770 (CO-O-CO) cm–1;
MS (%) m/z 528 (M)+(31), 530 (M + 2)+(59), 532 (M + 4)+(29); 1H NMR (CDCl3) δ 4,11 (s,
6H, 4,4'-OCH3),
6,06, 6,11 (jedes s, 2H, -OCH2O-); Analyse
(C18H10Br2)C, H, Br.
-
Beispiel 5
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3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2-ethoxycarbonyl-2'-carboxy-biphenyl
(9)
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Eine
Lösung
von 8 (150 mg, 0,284 mmol) in Ethanol (25 ml) wurde unter Rühren für 3 Stunden
rückflussgekocht.
Nach dem Entfernen des Lösungsmittels
durch Abdampfen, wurde der Rückstand
mit einer wässrigen
5% Natriumhydroxid-Lösung
(20 ml) behandelt, mit Ethylacetat gewaschen, mit 10% wässriger Salzsäure angesäuert, und
mit Ethylacetat extrahiert. Die Ethylacetat-Schicht wurde bis zur
Trockenheit konzentriert um 9 (134 mg) als weißes Pulver zu erhalten. Ausbeute:
84%; Schmelzpunkt 239°C
(Zersetzung); IR (KBr) 3000–2500
(COOH), 1725 (CO) cm–1; 1H
NMR (DMSO-d6) δ 0,98 (t, J = 7 Hz, 3H, CH3), 3,99, 4,00 (jedes s, 3H, 4,4'-OCH3), 3,99–4,06 (m,
2H, OCH2), 6,00–6,12 (m, 4H, 2x-OCH2O-); Analyse. (C20H16O10Br2·1,5H2O) C, H, Br.
-
Beispiel 6
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3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2-ethoxycarbonyl-2'-carboxy-biphenyl-Mononatriumsalz (10)
-
Eine
Lösung
von 9 (56 mg, 0,0982 mmol) in 0,0982 N wässriger Natriumhydroxid Lösung (1
ml, 0,0982 mmol) wurde bei Raumtemperatur für 5 Minuten stehen gelassen.
Die Aufarbeitung wie für
7 ergab das Mononatriumsalz (10) (52 mg) als einen weißen Feststoff.
Ausbeute: 90%, Schmelzpunkt 227°C;
IR (KBr) 1725 (CO) 1590, 1380 (COO–)
cm–1; 1H NMR (D2O) δ 0,92 (t,
J = 7 Hz, 3H, CH3), 3,93, 3,94 (jedes s,
3h, 4,4'-OCH3), 4,09 (q, J = 7 Hz, 2H, OCH2),
5,91 (m, 4H, 2x-OCH2O-); Analyse. (C20H15O10Br2Na) C, H, Br.
-
Beispiel 7
-
3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2-carboxy-2'-(β-N,N,N-trimethylamino)ethoxycarbonyl-biphenylchlorid
(11)
-
Eine
Mischung aus 8 (950 mg, 1,8 mmol) und Cholinchlorid (250 mg, 1,8
mmol) in Pyridin (3 ml) und DMF (2 ml) wurde bei Raumtemperatur
für 5 Tage
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde bis zur Trockenheit konzentriert, um
einen cremefarbigen Feststoff zu ergeben. Die Kristallisation aus
Methanol ergab 11 (1,028) als farblose Prismen. Ausbeute: 85%; mp
210°C (Zersetzung); 1H NMR (DMSO-d6) δ 3,11 (br
s, 9H, N-CH3), 3,40 (t, J = 6 Hz, 2H, N-CH2), 3,82 (m, 2H, CH2O),
3,97 (s, 6H, 4,4'-OCH3), 5,96, 6,03 (jedes s, 2H, -OCH2O-); Analyse. (C23H24N10Br2Cl)
C, H.
-
Beispiel 8
-
3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2-carboxy-2'-(β-N-piperazin)ethylcarbonyl-biphenyl
(12)
-
Eine
Mischung aus 8 (528 mg, 1,1 mmol) und 1-(2-Aminoethyl)piperazin
(0,15 ml, 1,1 mmol) in Benzen (25 ml) wurde bei Raumtemperatur für 24 Stunden
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde bis zur Trockenheit konzentriert, um
einen cremefarbigen Feststoff zu erhalten. Die Kristallisation aus
Methanol ergab 12 (693 mg) als einen cremefarbigen Feststoff. Ausbeute:
99%; Schmelzpunkt 184°C
(Zersetzung); 1H NMR (CD3OD) δ 2,52 (4H,
m, 2xNHCH2 von Piperazin), 2,84 (2H, t,
J = 6 Hz, 2'CONHCH2), 2,88 (6H, m, 3xNCH2),
3,98 (6H, s, 4,4'-OCH3), 5,86, 5,93 (jedes 2H, s, -OCH2O-); Analyse. (C24H25N3O9Br2·2H2O) C, H.
-
Beispiel 9
-
3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2-carboxy-2'-(β-N-pyrrolidinyl)ethylcarbonyl-biphenyl
Hydrobromid (13)
-
Eine
Mischung von 8 (150 mg, 0,284 mmol) und 1-(2-aminoethyl)piperazin
(0,3 ml, 2,3 mmol) in Benzen (10 ml) wurde bei Raumtemperatur für 1 Stunde
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde bis zur Trockenheit konzentriert, um
einen cremefarbigen Feststoff zu erhalten. Die Kristallisation aus
2% HBr enthaltendem Ethanol ergab 13 (122 mg) als weißes Pulver.
Ausbeute: 58%; Schmelzpunkt 188°C
(Zersetzung); IR (KBr) 1710 (CO) 1610, 1590 (Amid) cm–1; 1H NMR (CD3OD) δ 2,04, 2,52
(jedes m, 2H, CH2), 3,16 (t, J = 6 Hz, 2H, 2'-CONHCH2), 3,41
(m, 4H, 2xNCH2), 3,58 (m, 4H, 2xNCH2), 3,58 (m, 4H, 2xNCH2 von
Pyrrolidin), 4,00, 4,11 (jedes s, 3H, 4,4'-OCH3), 6,02,
6,08 (jedes s, 2H, -OCH2O-); Analyse. (C24H25N2O9Br3·H2O) C, H.
-
Beispiel 10
-
3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dicarboxy-biphenyl-di-1-(2-hydroxyethyl)pyrrolidiniumsalz
(14)
-
Eine
Mischung aus 6 (528 mg, 1 mmol) und 1-(2-Hydroxyethyl)pyrrolidin
(0,2 ml) in Pyridin (2 ml) und DMF (2 ml) wurde bei Raumtemperatur
für 3 Tage
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde bis zu Trockenheit konzentriert, und
der Rückstand
wurde mit Aceton gewaschen, um 14 (363 mg) als weißen Feststoff
zu erhalten. Ausbeute: 49%; Schmelzpunkt: 149–151°C; IR (KBr) 1580, 1370 (COO–)
cm–1;
1 1H NMR (D2O) δ 1,95 (m, 8H,
4xCH2 von Pyrrolidin), 3,19 (t, J = 5 Hz,
4H, 2xNCH2), 3,26 (m, 8H, NCH2 von
Pyrrolidin), 3,75 (t, J = 5 Hz, 4H, CH2O),
3,93 (s, 6H, 4,4'-OCH3), 5,83, 5,88 (jedes s, 2H, OCH2O);
Analyse. (C30H38N2O12Br2)
C, H.
-
Beispiel 11
-
3,3'-Dibrom-4,4'-dimethoxy-5,6,5'6'-bimethylendioxy-2,2'-dihexanoxycarbonyl-biphenyl
(15)
-
Zu
einer Lösung
von 6 (273 mg, 0,5 mmol) in 1-Hexanol (7 ml) wurde tropfenweise
Thionylchlorid (2 ml) hinzugefügt,
und die Mischung wurde für
3 Stunden rückflussgekocht.
Die Reaktionsmischung wurde bis zur Trockenheit konzentriert, und
der Rückstand
wurde einer Silicagel-Chromatographie unterzogen. Elution mit Cyclohexan-Ethylacetat
(4:1) ergab 15 (134 mg) als weißes
Pulver. Ausbeute: 37%, Schmelzpunkt 115–117°C; IR (KBr) 2960, 2930, 2860
(CH2), 1730 (CO) cm–1; 1H NMR (CDCl3) δ 0,88 (t,
J = 6,5 Hz, 6H, 2xCH3), 1,25 (m, 12H, 6xCH2), 1,47 (m, 4H, 2xCH2),
4,07 (s, 6H, 4,4'-OCH3), 4,07–4,17
(m, 4H, 2xCH2O), 5,99, 6,01 (jedes s, 2H,
OCH2O); Analyse. (C30H36O10Br2)
C, H, Br.
-
Beispiel 12
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Gesamtsynthese von DDB
Derivaten aus Gallussäure
-
Methyl 2,3,4-trihydroxybenzoat
(120)
-
6
Gramm (94 mmol) 2,3,4-Trihydroxybenzoesäure in 200 ml Methanol wurde
in der Gegenwart eines Molekularsiebes und 2 ml Schwefelsäure für fünf Tage
rückflussgekocht.
Nach der üblichen
Aufbereitung, wurden 16,92 Gramm Methylester 111 mit einer Ausbeute
von 98%, Schmelzpunkt 150–152°C (Rekristallisation aus
Ethylacetat) erhalten.
-
IR
cm–1 3345
(br, s, OH), 1645 (chelatgebundenes Ester C=O) und 1260 (Ester C-O); 1H NMR δ ppm 3,92
(s, 3H, OCH3), 5,46 und 5,79 (jedes 2, 1H,
OH austauschbar mit D2O), 10,98 (s, 1H,
chelatgebundenes OH), 6,51 und 7,35 (jedes d, J = 9Hz, 1H, ArH).
Analyse: (C8H8O5) C, H.
-
Methyl 2,3-dihydroxy-4-Methoxybenzoat
(121)
-
Verbindung
120 (18,4 g, 0,1 mol) in einer 5% wässrigen Boraxlösung wurde
mit 47 ml Methylsulfat und 100 ml 20% Natriumhydroxid-Lösung bei
30°C behandelt.
Die Mischung wurde für
fünf Stunden
bei Raumtemperatur gerührt.
Dann wurde die Mischung in einem Eisbad gekühlt und mit Hydroxylchlorid
(37%) auf pH 2 neutralisiert. Es entstand ein Niederschlag und dieser
wurde filtriert und mit Wasser gewaschen, bis das Filtrat neutral
war. Das getrocknete Produkt 121 wog 16,19 g (Ausbeute 86%) und
wurde aus verdünntem
wässrigem Ethanol
als Nadeln rekristallisiert. Schmelzpunkt 100–101°C. IR cm–1 3330
und 3420 (OH), 1660 (chelatgebundenes Ester C=O) und 1255 (Ester
C-O); 1H NMR δ ppm 3,94 und 3,95 (jedes, s,
3H, OCH3), 5,51 (s, 1H, OH), 6,51 und 7,42
(jeweils d, J = 9 Hz, 1H, ArH), 10,84 (s, 1H, chelatgebundenes OH).
Anal (C9H10O5) C, H.
-
Methyl 2,3-Methylendioxy-4-methoxybenzoat
(122).
-
Verbindung
121 (16,12 g, 0,081 mol) wurde in 500 ml DMF aufgelöst. Dann
wurden 100 ml Methylenchlorid und 26 g (0,464 mol) Kaliumcarbonat
hinzugefügt.
Die Mischung wurde unter kräftigem
Rühren
für 6 Stunden
auf 105°C
erhitzt. Das Kaliumcarbonat wurde filtriert und das DMF im Vakuum
entfernt. Der Rückstand
wurde in Eiswasser geschüttet
und über
Nacht stehen gelassen. Das ausgefällte Produkt 122 wurde filtriert
und mit Wasser gewaschen bis es neutral war. Der getrocknete grau-weiße Feststoff
wog 15,60 g (Ausbeute 91%) und wurde aus Methanol als glänzende lange
Nadeln rekristallisiert, Schmelzpunkt 122–124°C. IR cm–1 1710
(Ester C=O); 1H NMR δ ppm 3,90 (s, 3H, OCH3), 3,95 (s, 3H, ArOCH3),
6,11 (s, 2H, OCH2O), 6,57 und 7,4 (each
d, J = 9 Hz, 1H, ArH), Analyse (C10H10O5) C, H.
-
Methyl 2,3-methylendioxy-4-methoxy-5-brombenzoat
(123)
-
Verbindung
122 (5,56 g, 25,6 mmol) wurde in wasserfreiem Chloroform gelöst. Brom
(4,5 g, 28,5 mmol) wurde über
2 Stunden bei 5–8°C tropfenweise
hinzugefügt.
Dann wurde die Mischung für
zwei zusätzliche
Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Nach der üblichen
Aufarbeitung, wurden 6,9 g des weißen Feststoffs 123 erhalten
(88% Ausbeute). Schmelzpunkt 165–6°C (Kristallisation aus Ethylacetat).
IR cm–1 1710
(s, C=O), 1425, 1400 (s, C-O); MS m/z (%): 288 (M+,
100), 290 (M + 2,96); 1H NMR δ ppm 3,91
(s, 3H, OCH3), 4,14 (s, 3H, ArOCH3), 6,10 (s, 2H, OCH2O),
7,65 (s, 1H, 6-ArH); Analyse (C10H9O5Br) C, H, Br.
-
Methyl 2,3-methylendioxy-4-methoxy-5-iodbenzoat
(124)
-
Eine
Mischung aus trockenem Silbertrifluoracetat (442 mg, 2 mmol) und
Verbindung 122 (420 mg, 2 mmol) wurden in einen Reaktionskolben
platziert. Dann wurde eine Iod-Lösung
(506 mg, 2 mmol) in wasserfreiem Methylenchlorat (8 ml) unter Rückfluss über eine
Periode von 2 Stunden hinzugefügt.
Zu dieser Reaktionsmischung wurde mehr Silbertrifluoracetat (40
mg) und Iod (59 mg) hinzugefügt
und der Rückfluss
wurde solange fortgesetzt, bis das Ausgangsmaterial in der Dünnschichtchromatographie
nicht mehr zu sehen war. Die Mischung wurde dann filtriert und das
Filtrat wurde konzentriert. Der resultierende gelbliche Feststoff
wurde aus DMA als kurze Nadeln kristallisiert (190 mg, Ausbeute
28%). Schmelzpunkt 162–4°C. IR cm–1 1706
(Ester C=O), 1390 (C-O); 1H NMR δ ppm 3,90
(s, 3H, OCH3), 4,13 (s, 3H, ArOCH3), 6.10 (s, 2H, OCH2O),
7,88 (s, 1H, ArH). Analyse (C10H9O5I) C, H; I berechnet:
37,90, gefunden 37,80.
-
Methyl 2,3-methylendioxy-4-methoxy-5-
und -6-nitrobenzoat (125 und 126)
-
Zu
einer gerührten
Suspension der Verbindung 122 (442 mg, 2 mmol) in Acetatanhydrid
(5 ml), wurde über
eine Periode von 20 Minuten tropfenweise konzentrierte Salzpetersäure (1 ml)
hinzugefügt.
Die Reaktionstemperatur wurde auf 10–22°C gehalten. Die Reaktionsmischung
wurde für
weitere 30 Minuten gerührt
und dann in Eiswasser geschüttet.
Ein gelblicher Feststoff (437 mg) wurde gesammelt. Die Gesamtausbeute
war 86%. Er wurde an einer Silicagel-Säulenchromatographie
getrennt, um die 5-Nitroverbindung 125 und die 6-Nitroverbindung
126 (Verhältnis
1:10) zu erhalten.
-
125:
Schmelzpunkt 162–4°C, 1H NMR δ ppm
3,93 (s, 3H, OCH3), 4.19 (s, 3H, AROCH3), 6,23 (s, 2H, OCH2O),
8,11 (s, 1H, 6-ArH). Analyse (C10H9NO7) C, H, N.
-
126:
Schmelzpunkt 145–7°C (gelbliche
Nadeln aus Ethylacetat); IR cm–1 1735 (s, C=O); MS
m/z (%): 255 (M+, 100); 1H
NMR (CD3COCD3) δ ppm 3,86
(s, 3H, OCH3), 4.04 (s, 3H, ArOCH3), 6,31 (s, 2H, OCH2O), 7,48
(s, 1H, 5-ArH). Analyse (C10H9NO7) C, H, N.
-
Methyl 2,3-methylendioxy-4-methoxy-6-
und 5-Aminobenzoat (127 und 128)
-
Eine
Lösung
von 126 (225 mg, 1 mmol) in Ethanol (10 ml) und Ethylacetat (5 ml)
wurde in eine Reaktionsflasche gegeben und 10% Palladium-Kohlenstoff-Katalysator
(54 mg) wurde hinzugefügt.
Wasserstoff wurde unter kräftigem
Rühren
bei Raumtemperatur und 1 Atmosphäre
Druck für
4 Stunden hinzugefügt.
Dann wurde der Katalysator filtriert, und das Lösungsmittel wurde im Vakuum
entfernt. Die Amino-Verbindung 128 (148 mg) wurde dadurch mit einer
Ausbeute von 93% erhalten. Schmelzpunkt 163–4°C. IR cm–1 3450,
3320 (NH), 1665 (chelatierter Ester C=O); MS m/z (%): 225 (M+, 100); 1H NMR (CD3COCD3) δ ppm 3.77
(s, 3H, OCH3), 3,82 (s, 3H, ArOCH3), 5,88 (s, 3H, OCH2O),
6,02 (s, IH, 5-ArH), 6,21 (br. s, 1H, NH austauschbar mit D2O), 10,72 (s, 1H, chelatiertes NH), Analyse
(C10H11O5N) C, H, N.
-
129
wurde aus 125 gemäß dem obigen
Verfahren mit einer Ausbeute von 84% erhalten. Schmelzpunkt 139–40°C, 1H NMR δ ppm
3,67 (br. s, 2H, NH2), 3,89 (s, 3H, OCH3), 4,09 (s, 3H, ArOCH3),
5,99 (s, 2H, OCH2O), 6,78 (s, 1H, 6-ArH),
Analyse (C10H11O5N·1/2H2O) C, H.
-
Methyl 2,3-methylendioxy-4-methoxy-6-iodbenzoat
(128)
-
Eine
Suspension der Verbindung 127 (400 mg, 1,78 mmol) in 20% Schwefelsäure (2 ml)
wurde auf 0–5°C gekühlt und
anschließend
wurde eine Natriumnitrit-Lösung
(127 mg, 1,78 mmol) in Wasser (4 ml) hinzugefügt. Nach der Bildung des Diazoniumsalzes,
wurde eine gekühlte
Kaliumiodid-Lösung
(332 mg, 2 mmol) in Wasser (2 ml) unter Gasentwicklung hinzugefügt. Kupferpulver
(340 mg) wurde hinzugefügt
und das Reaktionsgemisch für
20 Minuten gerührt,
und dann in einem Wasserbad für
1 Stunde auf 80–90°C erwärmt. Stickstoff
entwich lebhaft. Sobald die Reaktion abgeklungen war, wurde die
Mischung mit Chloroform extrahiert. Ein tiefrotes Öl (2,43
g) wurde erhalten und wurde durch Silikagel-Säulenchromatographie
(Eluent Hexan:Chloroform = 4:1) gereinigt, und ergab 150 mg von
128 (25% Ausbeute). Schmelzpunkt 146–147°C (weißer Feststoff). IR cm–1 1705
(C=O), 1285 und 1265 (s, C-O); MS m/z (%): 336 (M+, 100): 1H NMR δ ppm
3,93 (s, 6H, 2xOCH3), 6,07 (s, 2H, OCH2O), 7,11 (s, 1H, ArH). Analyse (C10H9O5I)
C, H.
-
5,5'-Dimethoxy-3,4,3',4'-bismethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(ω-DDB)
(116)
-
Verfahren A (Ullmann-Reaktion):
-
Eine
Mischung aus Verbindung 128 (1 g, 2,85 mmol), aktiviertem Kupferpulver
(1 g), einem wasserfreiem DMF (3,5 ml) wurde unter Rückfluss
für 2,5
Stunden unter kräftigem
Rühren
erwärmt.
Nach dem Kühlen auf
100°C, wurde
die Mischung in Eiswasser geschüttet
und der Niederschlag gesammelt und an Aluminiumoxid chromatographiert.
Elution mit Hexan, dann Hexan-Chloroform ergab ω-DDB 116 (280 mg, 446 Ausbeute).
Schmelzpunkt 253–5°C. IR cm–1 1730
(C=O), 1175 und 1150 (s, C-O); MS m/z (%): 418 (M+,
100); 1H NMR δ ppm 3,68 (s, 6H, 2xOCH3), 3,92 (s, 6H, 2xOCH3),
6,13 (s, 4H, 2xOCH2O), 6,36 (s, 2H, 2xArH).
Analyse (C20H18O10) C, H.
-
Verfahren B:
-
Kupfer(II)sulfat
(1,25 g) wurde in 5 ml 2.5 ml Ammoniumhydroxid (konzentriert) enthaltendem
Wasser gelöst.
Die Mischung wurde in einem Eisbad auf unter 10°C abgekühlt und eine Lösung aus
0,4 g Hydroxylaminchlorid in 2 ml Wasser und 1 ml Natriumhydroxid
(6N) wurde hinzugefügt.
Das Diazoniumsalz der Verbindung 127 (225 mg), hergestellt gemäß dem obigen
Verfahren, das bei der Synthese von 128 oben angegeben ist, wurde
unter kräftigem
Rühren
langsam zu der Kupfer(II)-Lösung
hinzugefügt
und unter <10°C behalten. Die
blaue Farbe verblasste graduell. Die Mischung wurde für einige
Minuten auf 80–90°C erwärmt, dann
auf Raumtemperatur gekühlt
und mit Salzsäure
auf pH 2–3
neutralisiert. Nach der üblichen
Aufarbeitung wurden 86 mg der reinen Verbindung 116 erhalten (41%
Ausbeute).
-
2,2'-Dimethoxy-3,4,3',4'-bismethylendioxy-5,5'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(δ-DDB)
(117)
-
Verfahren A (Ullmann Reaktion):
-
Verbindung
117 wurde unter Verwendung des Verfahrens 1, das in dem vorigen
Beispiel beschrieben wurde, aus 123 mit einer Ausbeute von 10% erhalten.
Schmelzpunkt 195–200°C. IR cm–1 1700
8s, Ester C=O), 1430, 1270 und 1210 (s, C-O); MS m/z (%): 418 (M+, 100); 1H NMR δ ppm 3,90
und 4,00 (jedes s, 3H, OCH3), 6,13 (s, 4H,
OCH2O), 7,30 (s, 2H, ArH). Analyse (C20H18O10)
C, H.
-
Verfahren B:
-
Verbindung
117 wurde mit einer Ausbeute von 40% aus 129 unter Verwendung des
im vorigen Beispiel beschriebenen Verfahrens erhalten.
-
Beispiel 13
-
Bromierung
von Biphenyl-Derivaten
-
Eine
Biphenyl-Verbindung in Chloroform wurde langsam in zwei Moläquivalente
Brom bei 0–5°C getropft.
Die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 3 Stunden gerührt und
unter Rühren
in Natriumdisulfid enthaltenes Eiswasser geschüttet bis die orange-rote Farbe
vollständig
verblasste. Die organische Phase wurde getrennt und nacheinander
mit wässrigem
Natriumbicarbonat, Wasser und Salzlösung gewaschen, dann über Natriumsulfat
getrocknet. Das organische Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt. Das Rohprodukt wurde durch Kristallisation
gereinigt.
-
3,3'-Dibrom-6,6'-dimethoxy-4,5,4',5'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(118). Erhalten mit einer Ausbeute von 87% aus 123. Kristalle aus
Chloroform und Methanol (2:1). Schmelzpunkt 181–2°C; MS m/z (%): 574 (M+, 48), 576 (M + 2, 100), 578 (M + 4, 51); 1H NMR δ ppm
3,67 (s, 6H, 2,2'-OCH3), 3,90 (s, 6H, 6,6'-OCH3), 6,12
(s, 4H, 2xOCH2O), Analyse (C20H16O10Br2)
C, H.
-
3,3'-Dibrom-4,6'-dimethoxy-5,6,4',5'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(119). Erhalten mit einer Ausbeute von 82% aus 115. Kristalle aus
Chloroform und Methanol (2:1). Schmelzpunkt 166–9°C; MS m/z (%): 574 (M+, 45), 576 (M + 2, 90), 578 (M + 4, 45),
59 (100); 1H NMR δ ppm 3,68 und 3,69 (jedes s, 3H,
2,2'-OCH3), 3,91 (s, 3H, 4-OCH3),
4,09 (s, 3H, 6'-OCH3),
5,98–6,08
(m, 4H, 2xOCH2O), Analyse (C20H16O10Br2)
C, H.
-
6,6'-Dibrom-5,5'-dimethoxy-3,4,3',4'-bimethylendioxy-2,2'-dimethoxycarbonyl-biphenyl
(110). Erhalten mit einer Ausbeute von 98% aus 116. Schmelzpunkt
187–8°C (Kristalle
aus Ethylacetat); MS m/z (%): 574 (M+, 50),
576 (M + 2, 100), 578 (M + 4, 50); 1H NMR δ ppm 3,69
(s, 6H, 2,2'-OCH3), 4,14 (s, 6H, 5,5'-OCH3), 6,10 und
6,13 (jedes s, 4H, 2xOCH2), Analyse (C20H16O10Br2·1/2H2O) C, H.
-
-
ELEMENTARANALYSE-fortgesetzt
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Beispiel 14
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Pharmakologische Aktivität
-
HIV Wachstumsinhibitionsuntersuchung
-
Die
H9 T Zelllinie wurde in einer kontinuierlichen Kultur mit Komplettmedium
(RPMI 1640 und 10% fötales
Kälberserum),
pharmakologischer Aktivität
bei 5% CO2 und 37°C geführt und in Experimenten nur
dann verwendet, wenn sie in der log-Wachstumsphase war. Die Zellen
wurden mit HIV-1 (IIIB Isolate, TCID50 104 IU/ml), bei einer Infektionsdosis (multiplicity
of infection) von 0,1–0,01
IU/Zelle) für
1 Stunde bei 37°C
und 5% CO2 inkubiert. Die Zellen wurden
dann gründlich
gewaschen, um unabsorbierte Virionen zu entfernen und bei 4 × 105 Zellen/ml in Komplettmedium resuspendiert.
Aliquote (1 ml) wurden in Kammern einer 24-Kammer-Kulturschale, welche das gleiche
Volumen der Testverbindung (verdünnt
in Kulturmedium) enthalten, platziert. Nach einer viertägigen Inkubation
bei 37°C
wurde die Zelldichte der uninfizierten Kulturen durch Zählen der Zellen
in einem Coulter-Zähler
bestimmt, um die Toxizität
der Testverbindung zu bewerten. Eine p24-Antigen ELISA-Untersuchung
wurde verwendet, um die Konzentration des von den HIV-infizierten
Kulturen in das Medium freigesetzte Virus zu bestimmen. Die p24
Antigen-Untersuchung verwendet einen HIV-1 anti-p24 spezifischen monoklonalen Antikörper als
Einfangantikörper,
mit dem eine 96-Kammer-Platte
beschichtet wurde. Im Anschluß an
eine Probeninkubationsperiode wurde Kaninchenserum, welches Antikörper für HIV-1
p24 enthält,
verwendet um jedes auf der Mirkoliter-Kammeroberfläche „gefangene" p24 zu markieren.
Peroxidase konjugiertes Ziegen Anti-Kaninchen-Serum wird dann verwendet,
um HIV-1 p24 spezifische Kaninchenantikörper, die mit dem gefangenen
p24 komplexiert wurden, zu markieren. Das Vorhandensein von p24
in der Testprobe wird durch die Zugabe eines Substrats offenbart.
p24 in dem Kulturmedium wurde mittels einer Standardkurve, die bekannte
Menge an p24 enthält,
quantifiziert. Die wirksamen (EC50) und
inhibitorischen (IC50) Konzentrationen (für Anti-HIV-Aktivität bzw. Cytotoxizität) wurden
bestimmt.
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Zubereitung der HIV-1
Umkehrtranskriptase
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HIV-1
Umkehrtranskriptase wurde unter Verwendung von PKRT 2 enthaltendem
Escherichia coli J-M 109, welcher freundlicherweise von W.C. Summers
(Yale University) zur Verfügung
gestellt wurde, gereinigt.
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Enzymuntersuchung
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Alle
Reaktionen wurden in einem Gesamtvolumen von 50 μl, welches 50 mM Tris HCl pH
7,8, 2 mM MgCl2, 100 μg/ml Nuklease-freies BSA, 1
mM Dithiothreitol, 0,5 O.D.260 Einheiten/ml
Matrizen-Primer, und 330 nM [3H]dNTP enthält, in Übereinstimmung
mit Cheng et al. entwickelt.
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Chronische HIV-infizierte
Zelllinien.
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Mit
HIV-1 chronisch infizierte T-Zelllinie, ACH-2, und mit HIV-1 chronisch
infizierte promonozytische Zelllinie, Ul16,
wurden kontinuierlich in RPMI 1640 mit 10% fötalem Kälberserum (FCS) geführt. Für alle Experimente
wurden die Zellen nur dann verwendet, wenn sie in der log-Wachstumsphase
waren. Zellen (1 × 106 Zellen/Kammer) und entweder verschiedene
4,5, AZT-Konzentrationen oder Medium alleine wurden zu einer 24-Kammer-Platte in der Gegenwart
oder Abwesenheit von PMA (10–8 M) hinzugefügt. Nach
72 Stunden bei 37°C
und 5% CO2, wurde ein Aliquot des zellfreien Überstandes
gesammelt und auf p24 Antigen mittels ELISA analysiert.
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Ergebnisse
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Die
Anti-HIV-Aktivitäten
der Biphenyl-Derivate werden in Tabelle IA gezeigt. Unter diesen
Verbindungen, zeigte 3,3'-Dibrom-DDE
(5) eine wirksame Anti-HIV-Aktivität mit einem EC50 von
0,23 μg/ml
und TI von >480. Ein
Vergleich der Anti-HIV-Aktivitäten
dieser Verbindungen weist darauf hin, dass eher die relative Position
und Arten der Substituenten an den phenolischen Hydroxygupppen als
die Anzahl der Brom-Atome an den aromatischen Ringen am wichtigsten
sind. Die 2- (oder 2'-)
Methoxycarbonyl- und 4- (oder 4')
Methoxy-Gruppen am Biphenylring, wie sie in den Verbindungen 111
und 115 gefunden werden, bildeten ein essentielles Anti-HIV-Strukturmerkmal.
Die Aktivität
konnte dann, durch das Einführen
eines Broms an der 3- oder 3'-Position, wie in
den Verbindungen 4, 5, und 119 gefunden wird, verstärkt werden.
Tabelle IA zeigt diese Struktur-Aktivitäts-Beziehung mit einer Reihenfolge
der Aktivität
von 5>4>119>111>115
(basierend auf 4). Die anderen 5 Verbindungen
haben keine oder eine geringe Anti-HIV-Aktivität, ungeachtet dessen, ob Brom
in dem Molekül
vorhanden war. Der Austausch der Methylcarboxylat-Gruppen am C-2
und C-2' oder der
Methoxy-Gruppen am C-4 und C-4' durch
andere Gruppen führte
zu eine Reduktion der Anti-HIV-Aktivität.
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Die
mit den Verbindungen 4 und 5 durchgeführten vorläufigen Wirkungsmechanismus-Studien haben eine
Matrizen-Primer HIV-1 Umkehrtranskriptase inhibitorische Aktivität gezeigt.
Diese Art der inhibitorischen Aktivität ist auch für andere
nicht-Nukleosid HIV Umkehrtranskriptase-Inhibitoren beobachtet worden.
Potente inhibitorische Wirkungen wurden auch mit 4 und 5 gegenüber der
HIV-1 Umkehrtranskriptase assoziierten DNA Polymerase und RNase
II Aktivitäten
unter bestimmten Bedingungen, gefunden.
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Die
Strukturen von allen oben beschriebenen Biphenyl-Derivaten wurden
durch ihre Spektraldaten und Elementaranalysen bestätigt.
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Die
Anti-HIV-Aktivität
der oben beschriebenen Biphenyl-Derivate ist in Tabelle I gezeigt.
Unter diesen Verbindungen, demonstrierte 3,3'-Dibrom-DDB, Verbindung 5, eine potente
Anti-HIV-Aktivität mit einem
EC50 Wert von 0,23 μg/ml. Sie zeigte ebenfalls einen
guten therapeutischen Index von >480.
Verbindung 4, 3-Brom DDB, zeigte ebenfalls eine wirksame Anti-HIV-Aktivität, mit EC50 und TI-Werten von 0,52 μg/ml bzw.
190. Der Vergleich der Anti-HIV-Aktivitäten der
Verbindungen 3–5
deutet darauf hin, dass die Anzahl der Bromatome auf dem aromatischen
Ring die Anti-HIV-Aktivität
erhöhen
könnte.
Es wurde deshalb angenommen, dass die Verbindungen 16 und 17 aktiv
sind, da die Verbindungen 4 und 16 bzw. 5 und 17 strukturell zueinander ähnlich sind,
außer
den Substituenten der phenolischen Hydroxy-Gruppen. Jedoch zeigten
die Verbindungen 16 und 17 in den durchgeführten Tests keine Anti-HIV-Aktivität. Ähnlicherweise
zeigten die Verbindungen 18 und 19 bis heute keine Anti-HIV-Aktivität, obwohl
ihre Stammverbindung (2) eine Anti-HIV-Aktivität besitzt, die mit jener von
DDB vergleichbar ist.
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Das
Austauschen der Methylcarboxylat-Gruppen am C-2 und C-2' durch Carbonsäuren (6,
9), Natriumcarboxylat (7), Alkylaminocarboxylate (11) und Alkylaminoamide
(12, 13) führten
bei allen zu einer Abnahme der Anti-HIV-Aktivität der Verbindungen.
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Die
inhibitorische Aktivität
der Verbindungen 4 und 5 gegenüber
HIV-1 rekombinante Umkehrtranskirptase-assoziierte Umkehrtranskriptase
(RT) Aktivität
wurde als eine Wirkungsmechanismusstudie untersucht. Wie in Tabelle
II gezeigt ist, zeigten diese Verbindungen eine Matrizen-Primer
abhängige
HIV-1 RT inhibitorische Aktivität.
Diese Art der inhibitorischen Aktivität wurde auch mit anderen HIV
RT Inhibitoren beobachtet. Die Spektra der Matrizen-Primer-Abhängigkeit
sind zwischen 4 und 5 verschieden. Im Fall von 4, war das Enzym
2mal sensitiver mit Poly(rC)–Olig(dG)
als Matrizen-Primer als mit Poly(rA)–olig(dT). Im Gegensatz war
das Enzym etwa 6mal sensitiver zu 5 mit Poly(rA)–Olig(dT) als Matrizen-Primer
als mit Poly(rC)–Olig(dG).
Nevarapin, ein nicht-Nukleosid RT-Inhibitor, weist eine höhere inhibitorische
Aktivität
mittels Poly(rC)–Olig(dG)
als mit Poly(rA)–Olig(dT)
auf. Die Verbindungen 4 und 5 demonstrierten ebenfalls eine potente
inhibitorische Wirkung gegenüber
HIV-1 Umkehrtranskirptase-assoziierte DNA Polymerase Aktivität unter
Verwendung von Poly(dA)–Olig(dT)
als Matrizen-Primer mit IC50-Werten von
0,056 bzw. 0,048 μM.
Ein Vergleich der inhibitorischen Aktivität gegenüber HIV-1 Umkehrtranskriptase-assoziierte
Umkehrtranskriptase und DNA-Polymerase Aktivitäten unter Verwendung von Poly(rA)oligo(dt)
bzw. Poly(dA)–Oligo(dT)
als Matrizen-Primer offenbarte, dass die Verbindungen 4 und 5 eine
etwa 40 bzw. 80fache höhere
Wirksamkeit gegenüber
DNA Polymerase Aktivität
besitzen. Beide Verbindungen 4 und 5 könnten ebenfalls die HIV RT
assoziierte RNase H-Aktivität
inhibieren. Diese trat nur auf, wenn Poly(rG)poly(dC) als Substrat
und Mn+2 (0,4 nM) als zweiwertiges Kation
verwendet wurde. Unter diesen Bedingungen hatten die zwei Verbindungen
beinahe die gleiche Wirksamkeit, wie in 1 gezeigt
ist. Wenn Poly(rA)poly(dT) als Substrat, oder Mg+2 als
zweiwertiges Kation verwendet wurde, wurde keine Inhibierung beobachtet.
Da HIV-1 RT eine wichtige Rolle in der HIV Replikation spielt, könnte die potentielle
inhibitorische Aktivität
der Verbindungen 4 und 5 gegenüber
dieser Enzym katalysierten DNA-gerichteten DNA Synthese mit ihrer
Anti-HIV-Aktivität
in Zusammenhang stehen.
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Daten
die mittels chronisch HIV-1 infizierten Zelllinien erhalten wurden,
die mit einem Test-Arzneimittel kultiviert
wurden, können
eine Richtung angeben, wie diese Verbindungen in vivo funktionieren
können,
wenn sie einem latent HIV-infizierten Individuum gegeben werden.
Deshalb, wurden Verbindungen 4 und 5 getrennt für 72 Stunden zu einer chronisch
HIV-1 infizierten T Zelllinie, ACH-2, und zu einer chronisch HIV-1
infizierten prononzytischen Zelllinie, U1, hinzugefügt. Es gab
in beiden Zelllinien keine Zunahme der Induktion der Virusexpression.
Sogar wenn beide chronisch HIV-1 infizierten Zelllinien in der Gegenwart
eines bekannten Virus-Auslösers,
wie Phorbolester, PMA (Phorbol 12-myristat 13-acetat) kultiviert
wurden, gab es keine Veränderung
des Virusexpressionsniveaus, wie in den Tabellen III und IV gezeigt
ist. Folglich, erhöhten
oder verminderten die Verbindungen 4 und 5 die Virusexpression von
chronisch HIV-infizierten Zellen nicht, wenn sie entweder allein
oder in der Gegenwart von PMA kultiviert wurden.
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- a Eine Einheit ist definiert als
die Enzymmenge, die erforderlich ist, um 1 nmol [3H]dTMP
in die Poly(rA)–Oligo(dT)10-Matrize in 1,0 Minute bei 37°C einzubauen.
- b Alle Reaktionsraten wurden auf die
Reaktionsrate, die unter Verwendung von Poly(rA)–Oligo(dT)10 erhalten wurde,
normalisiert.
- c Die Werte stellen den Mittelwert±Standardabweichung
von drei getrennten Bestimmungen dar.
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- *Konzentrationen der Verbindung in μg/ml
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- *Konzentrationen der Verbindung in μg/ml.