DE69710193T2

DE69710193T2 - 6-Substituierte Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3.2.0]heptan-7-on-Derivate als Cystein-Proteas-Inhibitoren

Info

Publication number: DE69710193T2
Application number: DE69710193T
Authority: DE
Inventors: Alan Cameron; Deqi Guo; Jadwiga Kaleta; Robert Menard; George Micetich; Enrico Purisima; Rajeshwar Singh; E. Zhou
Original assignee: Naeja Pharmaceutical Inc; National Research Council of Canada
Current assignee: Naeja Pharmaceutical Inc; National Research Council of Canada
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1997-04-09
Publication date: 2002-06-27
Anticipated expiration: 2017-04-10
Also published as: DE69710193D1; EP0904284B1; EP0904284A1; US5905076A; CA2252086A1; WO1997038008A1; AU2174497A; JP2000510447A

Description

Hintergrund der Erfindung

Cysteinproteasen, wie etwa Cathepsine B, L, S und O&sub2; werden mit einer Vielzahl von Krankheiten in Verbindung gebracht, einschließlich der Krebsmetastasierung und -ausweitung bzw. -invasion (Clin. Exp. Metastasis 1992, 10, 145-155; Cancer Metastasis Rev. 1990, 9, 333-352), Arthtitis (Int. J. Biochem. 1993, 25, 545-550; Arthritis Rheumatism 1994, 37, 236-247; J. Rheumatol. 1993, 20, 1176-1183; Biochem. Pharmacol. 1993, 44, 1201-1207), Muskelschwäche (Am. J. Pathol. 1986, 122, 193-198; 1987, 127, 461-466), myokardialer Infarkt (J. Am. Coll. Cardiol. 1983, 2, 681-688), bakterielle Infektion (Rev. Infeot. Dis., 1983, 5, 5914-5921) und gewöhnliche Erkältung (Biochem. 1995, 34, 8172-8179). Die Calciumassoziierten Cysteinproteasen Calpain I und II wurden mit schämie und Hypoxie, der Alzheimer-Krankheit (Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1993, 90, 2628-2632) und grauem Star (J. Biol. Chem. 1993, 268, 1937-1940) in Verbindung gebracht. Man denkt, dass diese medizinischen Störungen unter anderem von der Deregulierung der vorstehend erwähnten Cysteinproteasen-Klasse von Enzymen herrühren. Deshalb ist diese Enzymklasse eine ausgezeichnete Zielgruppe für die Entwicklung von spezifischen Inhibitoren als mögliche therapeutische Mittel.
Es würde von mehreren Typen von Cysteinproteaseinhibitoreh berichtet, wie etwa Peptidaldehyden (Biochim. Biophys. Acta 1991, 1073-43), Nitrilen (Biochim. Biophys. Acta 1990, 1035, 62-70), Halomethylketonen (Anal. Biochem. 1985, 149, 461-465; Acta. Biol. Med. Ger. 1981, 40, 1503-1511; Biochem. Phar. 1992, 44, 1201-1207), Diazomethylketonen (Biochem. J. 1988, 253, 751), Acyloxymethylketonen (J. Med. Chem. 1994, 37, 1833-1840; J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 4429-4431), einem Ketomethylsulfoniumsalz (J. Biol. Chem. 1988, 263, 2768- 2772), α-Ketocarbonyl-Verbindungen (J. Med. Chem. 1993, 36, 3472-3480; 1994, 37, 2918-2929), Vinylsulfonen (J. Med. Chem. 1995, 38, 3193-3196), Monobactamderivaten (WO-A-96/32408, 17. Oktober 1996) und Epoxysuccinylderivaten (Agric. Biol. Chem. 1978, 42, 523-527). Diese Inhibitoren besitzen im allgemeinen eine Affinitätsgruppe für Peptidyl und eine gegenüber dem Thiol des Cysteinrests in Cysteinproteasen reaktive Gruppe. Einige von diesen sind klinisch nützlich. Die Effizienz in vivo ist jedoch nicht so hoch wie auf der Basis der in-vitroinhibitorischen Aktivität erwartet und dies kann aufgrund der geringeren Selektivität gegenüber anderen Proteasen und der schlechten Pharmakokinetiken sein. Es gibt einen ständigen Bedarf an der Entwicklung neuer Cysteinproteaseinhibitoren mit einer hohen Selektivität, einer geringeren Toxizität und besseren Pharmakokinetiken.
Die WO-A-9518807 beschreibt die Verwendung von bestimmten 3-substituierten Methyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan- 7-on-Derivaten als Antitumormittel. Die DE-A-34 27 651 beschreibt die Verwendung von 2-Hydroxy-4-((3S,5S)-7-oxo- 4-oxä-1-azabicyclo[3,2,0]hept-3-yl)-3-(L) als ein antibakterielles Mittel und Anti-Pilz-Mittel. Die US-A- 4202819 beschreibt die Verwendung von 3-(7-oxo-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]hept-3-yl)alanin als ein antimikrobielles Mittel und ein Anti-Pilz-Mittel. Die WO-A-8810266 beschreibt die Verwendung von N-t-Butyloxycarbonyl-valylglycin-diazomethylketon als ein Cysteinproteaseinhibitor.
Letztendlich beschreibt die WO-A-9632408 bestimmte 4-substituierte 3-Peptidyl-azetidin-2-on-verbindungen, welche eine Cysteinprotease-Aktivität zeigen.
In Fortsetzung unserer Bemühungen zum Finden der niedrigmolekulargewichtigen Cysteinproteaseinhibitoren für therapeutische Zwecke haben wir unsere Aufmerksamkeit auf 6-substituierte Oxapenamderivate auf der Basis der Molekular-Modeling-Studien der 3-substituierten 4-Oxa- 1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-Derivate fokussiert.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass bestimmte 6-substituierte Amino-4-oxa-1-azabicyclo- [3,2,0]heptan-7-on-Derivate eine ausgezeichnete Cysteinproteaseinhibitor-Aktivität zeigen, welche zur Behandlung von verschiedenen Störungen wie etwa einer Muskelschwäche, Arthritis, myokardialem Infarkt, Alzheimer-Krankheit, bakteriellen Infektion, gewöhnlicher Erkältung, Osteoporose oder Krebsmetastasierung verwendet werden kann.
Unser Labor ist aktiv in der Suche für neue Typen von Cysteinproteaseinhibitoren mit einer hohen Selektivität unter den Cysteinprotease-Klassen der Enzyme involviert. Wir berichteten, dass 3-substituierte 4-Oxa-1-azabicyclo- [3,2,0]heptan-7-on-Derivate eine gute Cysteinproteaseinhibitor-Aktivität zeigten. Des weiteren studierten wir zur Optimierung und Verstärkung der Aktivität die Wechselwirkung der Inhibitoren mit dem Papain und Cathespin-B-Enzym-Kristallstrukturen. Molekular-Modeling- Studien legten nahe, dass das 1-N-Atom im 4-Oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-Ring bei der Wasserstoffbindung zu einem protonierten Histidin in der aktiven Stelle der Cysteinprotease involviert sein kann. Diese Bindung kann die Lactambindung schwächen und den Vierring für eine Acyiierung des Thiols des Cysteinrests in der Cysteinprotease aktivieren. Ein Vergleich eines Modells eines Substrats (Cbz(Benzyloxycarbonyl)-Phe-Ala-Nme(NH-methyl)) und das eines 4-Oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-Rings in einem tetraedrischen Zwischenkomplex mit Papain zeigten eine gute Übereinstimmung. Wir haben also gefunden, dass die Substitution an einer 6-Position eines 4-Oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on die S2-Subsite- Wechselwirkung mit dem Papain-Enzym verstärkt. Auf der Basis dieser Annahme haben wir die Cysteinproteaseinhibitor-Aktivität von verschiedenem 6-substituierten Oxapenam designt, synthetisiert und ausgewertet, und die Ergebnisse sind in der vorliegenden Erfindung berichtet.
Erfindungsgemäß werden 6-substituierte AnLino-4-oxa- 1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-Derivate der allgemeinen Formel I oder pharmazeutisch verwendbare Salze davon vorgesehen,
worin
R ein 1-2-Aminosäurerest ist, in dem dessen Amin unsubstituiert oder mit einem Rest R&sub2; substituiert vorliegt,
R&sub1; aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) C1-C6-Alkyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino, Heterocyclus und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino ausgewählt sind, substituiert vorliegt, (ii) Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy, Amino und Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind, (iii) C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino, Heterocyclus und Phenyl be stehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino ausgewählt sind, substituiert vorliegt, und (iv) Trifluormethyl; und
R&sub2; aus der aus Wasserstoff, -COOR&sub3;, -COR&sub4; und -SO&sub2;R&sub5; bestehenden Gruppe ausgewählt ist, worin
R&sub3; ein C&sub1;-C&sub6;-Alkyl darstellt, welches unsubstituiert oder mit Phenyl oder einem Heterocyclus substituiert vorliegt,
R&sub4; aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) C1-C6-Alkyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino, Heterocyclus und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert: vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, (ii) C2- C4-Alkenyl, welches unsubstituiert oder mit einem Heterocyclus oder Phenyl substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino und Carboxy bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt (iii) C2-C4-Alkinyl, (iv) C3-C6- Cycloalkyl, (v) einer Phenylgruppe, welche unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, Trifluormethyl und einer Phenylgruppe, die unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyan o, Amino und Trifluormethyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind, und (vi) Heterocyclus, welcher mono- oder bizyklisch mit 1-3 Heteroatomen, die unabhängiger Weise aus der aus N, S und O bestehenden Gruppe ausgewählt sind, sein kann, und
R&sub5; aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) C1-C6-Alkyl, (ii) Alkenyl, welches unsubstituiert oder mit einem Heterocyclus oder Phenyl substituiert vorliegt, (iii) Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carbcpxy, Cyano, Amino, C1-C4-Alkylgruppe, C1-C2-Alkoxygruppe, Trifluormethyl und Phenyl, welches unsubstituiert odermit 1-3 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, C1-C4- Alkylgruppe, C1-C2-Alkoxygruppe und Trifluormethyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind, und (iv) Naphthyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy, Amino, C1-C4-Alkylgruppe, C1-C2- Alkoxygruppe, Trifluormethyl und Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, C1-C4-Alkylgruppe, C1-C2-Alkoxygruppe und Trifluormethyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, bestehenden Gruppe ausgewählt sind.
Die pharmazeutisch akzeptablen Salze der Formel (I) sind bevorzugt aus Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Calcium-, Hydrogenchlorid-, Weinsäure-, Succinsäure--, Fumarsäure-, und p-Toluolsulfonsäuresalzen ausgewählt.
Der hierin verwendete Ausdruck "1-2-Aminoäure" ist eine Aminosäure oder ein Dipeptid, das aus zwei Aminosäuren besteht, welche über eine Peptidbindung miteinander verbünden sind. Der Ausdruck "1-2-Aminosäure" umfasst jegliche "natürliche" Aminosäuren und unnatürliche bzw. synthetische Aminosäuren.
Beispiele von Aminosäuren sind: α-Aminosäuren, welche die Bestandteile normaler Proteine sind, oder ihre optischen Isomere. Die Beispiele schließen die folgenden mit ein: Glycin, D- oder L-Alanin, D- oder L-Valin, D- oder L-Leucin, D- oder L-Isoleucin, D- oder L-Serin, D- oder L-Threonin, D- oder L-Asparaginsäure, D- oder L-Glutaminsäure, D- oder L-Asparagin, D- oder L-Glutamin, D- oder L-Lysin, D- oder L-Arginin, D- oder L-Phenylalanin, D-oder L-Tyrosin, D- oder L-Methionin, D- oder L-Prolin und dergleichen. Unnatürliche Aminosäuren schließen zum Beispiel D- oder L-Phenylglycin, D- oder L-Homophenylalanin, D- oder L-Pyridylalanin, D- oder h-Thienylalanin, D- oder L-Naphthylalanin, D- oder L-Halophenylalanin, D-oder L-Cyclohexylalanin, tert-Butylglycin und dergleichen mit ein.
Der hierin verwendete Ausdruck "Heterozyklus" schließt, außer es ist anderweitig beschrieben, mono-, bi- oder tricyclische 5-14-gliedrige Ringe mit 1-4 Heteroatomen, die aus N, S und O ausgewählt sind, ein. Beispiele von Heterocyclen sind 1,2,3-Triazol, 1,2,4-Triazol, Imidazol, Pyrrol, Pyrazol, Thiophen, Pyrrolidin, Pyridin, Piperidin, Pyrimidin, Piperazin, Morpholin, Thicmorpholin, 1-Chinolin, 2-Chinolin, Isoalloxazin, Phenoxazin, Phenothiazin und dergleichen.
Die 4-Oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-Kernstruktur trägt zwei asymmetrische Kohlenstoffatome an den Positionen 5 und 6 und kann deshalb als 4 Diasteteoisomere existieren. Im allgemeinen ist das bevorzugte Isomer dasjenige, in dem die Wasserstoffatome an C5 und C6 trans zueinander stehen, wobei dieses Isomer eine überragende inhibitorische Aktivität gegenüber unterschiedlichen Cysteinproteasen wie etwa Cathepsin B und Cathepsin L besitzt. Solche Diastereoisomere und ihre racemischen Mischungen sind ebenso als Cysteinproteaseinhibitoren der vorliegenden Erfindung umfasst.
Genauer gesagt, schließen die am meisten bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die folgenden Verbindungen mit ein:
(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-prolyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-isoleucyl)-amino-4-oxa- 1-azäbicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-alanyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-phenylglycyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5S,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;
(5R,6S)-6-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}-amino- 3-phenyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on; und
(5S,6S)-6-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}-amino- 3-brommethyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on.
Verbindungen der Formel I können zur Behandlung von unterschiedlichen Krankheiten verwendet werden, einschließlich Muskelschwäche, Arthritis, myokardialem Infarkt (Herzmuskelinfarkt), Alzheimer-Krankheit, einer bakteriellen Infektion, einer gewöhnlichen Erkältung, Osteoporose oder einer Krebsmetastasierung. Beispiele von Krebsmetastasierung sind Brust-, Lungen-, Leber-, Dickdarm-, Hirn- und Prostatakrebs.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die, vorliegende Erfindung bezieht sich auf die 6-substituierten Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on- Derivate mit ausgezeichneter Cysteinproteaseinhibitor- Aktivität und einer Selektivität unter Cysteinproteasen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Substitution an Position 6 des 4-Oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on-Gerüsts aufweisen. Die 6-substituierten Amino-4-oxa-1-azabicyclo- [3,2,0]heptan-7-on-Derivate wurden durch die in Schema I dargestellte allgemeine synthetische Route hergestellt.
Die Derivate der allgemeinen Formel I wurden aus dem herkömmlichen Intermediat 1 hergestellt. Die Herstellung der Verbindung I wurde durch die synthetische Route durchgeführt, wie sie in Eur. J. Med. Chem. 1992, 27, 131-140, ausgehend von 6-Aminopenicillansäure, beschrieben ist. Die Peptidylgruppe ist ein wie vorstehend definierter 1-2-Aminosäurerest mit einer Schützgruppe am N-Ende. Das Intermediat 1 wurde entweder mit einer geschützten Peptidylcarbonsäure in Gegenwart von 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC), mit einem Säurechlorid in Gegenwart einer Base oder mit einem Anhydrid in Gegenwart einer Base oder eines aktivierten Esters zur Erzeugung der Verbindung 2 gekoppelt. Die Verbindung 3 wurde durch Reaktion von 2 mit 2-substituiertem Ethanol in Gegenwart von Lewis-Säuren, wie etwa Zinkacetat, Zinkiodid, Zinkchlorid, Titantetrachlorid, Palladiumacetat, Bortrifluorid, Aluminiumtrichlorid und dergleichen erhalten, wobei X eine aus einer Chlor-, Brom-, Iod-, Methansulfonyloxy- oder Toluolsulfonyloxygruppe ausgewählte Abgangsgruppe ist. Die Überführung von 3 in I erfolgte mittels Zyklisierung unter Verwendung einer geeigneten Base wie etwa Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, Cäsiumcarbonat in einem nicht-reaktiven Lösungsmittel.
Alternativ dazu wurden die Derivate der allgemeinen Formel I ebenso durch die im Schema II dargestellte allgemeine synthetische Route hergestellt.
Das Intermediat 4 wurde mit 2-substituiertem Ethanol in Gegenwart von Lewis-Säuren wie etwa Zinkacetat, Zinkiodid, Zinkchlorid, Titantetrachlorid, Palladiumacetat, Bortifluorid, Aluminiumtrichlorid und dergleichen umgesetzt, um Verbindung 5 zu ergeben, wobei X eine aus einer Chlor-, Brom-, Iod-, Methansulfonyloxy- oder Toluolsulfonyloxygruppe ausgewählte Abgangsgruppe darsttellt. Die Zyklisierung von 5 unter Verwendung einer geeigneten Base wie etwa Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, Cäsiumcarbonat in einem unreaktiven Lösungsmittel ergibt 6-geschütztes Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on 6. Das benzyloxycarbonylgeschützte (mit "Cbz" bezeichnet) Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on 6 wurde durch Hydrierung in Gegenwart eines Metallkatalysators, wie etwa Pd, Pt oder Rh, unter Normaldruck bis Hochdruck entschützt, um Verbindung 7 zu ergeben. Die Derivate der allgemeinen Formel I wurden durch Reaktion von Amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on 7 mit einer geschützten Peptidylcarbonsäure in Gegenwart von DCC, über das Säurechlorid in Gegenwart einer Base oder über das Anhydrid in Gegenwart einer Base oder des aktivierten Esters erhalten.
In dem vorstehenden Verfahren werden die Ausgangsstoffe zusammen mit Lösungsmitteln bei erhöhten oder niedrigen Temperaturen über eine genügende Zeitspanne umgesetzt, um einen vollständigen Ablauf der Reaktion zu gewährleisten. Die Reaktionsbedingungen sind von der Natur und der Reaktivität der Reaktanden abhängig und sind für den Fachmann selbstverständlich.
Immer wenn eine Base in einer Reaktion eingesetzt wird, wird sie bevorzugt aus der aus Triethylamin, Pyridin, 4-Dimethylaminopyridin, Diisopropylamin, 1,5-Diazabicyclo[4,3,0]non-5-en, 1,8-Diazabicyclo[5,4,0]undec- 7-en, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat und Cäsiumcarbonat bestehenden Gruppe ausgewählt. Bevorzugte Lösungsmittel für die Reaktion sind unreaktive Lösungsmittel. In Abhängigkeit der Reaktanden wird im allgemeinen ein Lösungsmittel aus der aus Benzol, Toluol, Acetonitril, Tetrahydrofuran, Ethanol, Methanol, Chloroform, Ethylacetat, Methylenchlorid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphorsäuretriamid und dergleichen bestehenden Gruppe ausgewähltes Lösungsmittel eingesetzt. Lösungsmittelmischungen können ebenso verwendet werden. Die Reaktionstemperaturen liegen im allgemeinen im Bereich von -70ºC bis 150ºC. Das bevorzugte molare Verhältnis der Reaktanden liegt bei 1 : 1 bis 5. Die Reaktionszeit liegt in Abhängigkeit der Reaktanden im Bereich von 0,5 bis 72 Stunden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können bei alleiniger Verwendung oder bei Verwendung in Kombination mit anderen Arzneimitteln als ein Mittel zur Behandlung von Muskelschwäche, Arthritis, myokardialem Infarkt, Alzheimer- Krankheit, einer bakteriellen Infektion, einer gewöhnlichen Erkältung, Osteoporose oder Krebsmetastasierung bei Säugetieren, einschließlich Menschen, in pharmazeutischen Dosierungsformen vorliegen, einschließlich parenteraler Präparate, wie etwa Injektionen, Suppositorien, Aerosolen und dergleichen, oralen Präparaten, wie etwa Tabletten, Dragees, Pulvern, Granalien, Kapseln, Flüssigkeiten und dergleichen und topikalen Präparaten, wie etwa Lotionen, Lösungen, Cremes, Salben oder Bestäubungspulvern. Injektionen sind im allgemeinen bevorzugt. Die vorstehenden Präparate werden in einer im Stand der Technik bekannten Weise formuliert.
Für die Formulierung von festen Präparaten zur oralen Verabreichung wird ein Arzneimittelträger und, falls erwünscht, ein Bindemittel, ein Desintegrator, ein Schmiermittel, ein Färbungsmittel, ein Korrigent, ein Geschmacksstoff usw. zu der erfindungsgemäßen Verbindung hinzugefügt, und dann werden Tabletten, Dragees, Granalien, Pulver, Kapseln oder dergleichen in einer herkömmlichen Weise hergestellt.
Zur Formulierung der Injektionen wird ein pH-Einstellmittel, Puffer, Stabilisierungsmittel, isotonisches Mittel, lokales anästhetisches Mittel oder dergleichen zu dem aktiven Inhaltsstoff der Erfindung hinzugegeben. Injektionen zur subkutanen, intramuskulären oder intravenösen Verabreichung können in der herkömmlichen Weise hergestellt werden.
Zur Formulierung von Suppositorien wird eine Base und, falls gewünscht, ein oberflächenaktives Mittel zu dem aktiven Inhaltsstoff der Erfindung hinzugegeben und dann werden die Suppositorien in einer herkömmlichen Weise hergestellt.
Die für feste Präparate zur oralen Verabreichung zweckdienlichen Arzneimittelträger sind solche, die im Stand der Technik allgemein eingesetzt werden, wie etwa Lactose, Saccharose, Natriumchlorid, Stärken, Calciumcarbonat, Kaolin, kristalline Cellulose, Methylcellulose, Glycerin, Natriumalginat, gum arabicum und dergleichen. Andere in den erfindungsgemäßen Formulierungen einsetzbare Inhaltsstoffe schließen Bindemittel wie etwa Polyvinylalkohol, Polyvinylether, Polyvinylpyrrolidon, Ethylcellulose, gum arabicum, Schellack, Saccharose, Wasser, Ethanol, Propanol, Carboxymethylcellulose, Kaliumphosphat und dergleichen; Schmiermittel wie etwa Magnesiumstearat, Talk und dergleichen; und Additive wie etwa gewöhnlich bekannte Färbungsmittel, Desintegratoren und dergleichen ein. Zur Formulierung von Suppositorien zweckmäßige Beispiele von Basen sind ölige Basen wie etwa Kakaobutter, Polyethylenglykol, Lanolin, Fettsäuretriglyceride, Witepsol (Marke, Dynamite Nobel Co. Ltd.) und dergleichen. Flüssige Herstellungen können in der Form von wässrigen oder öligen Suspensionen, Lösungen, Sirups, Elixieren und dergleichen vorliegen, welche auf eine herkömmliche Weise unter Verwendung von Additiven hergestellt werden können.
Zur Formulierung von topikalen Präparaten können die aktiven Inhaltsstoffe der Erfindung in einer Creme, zum Beispiel eine wässrige Emulsion von Polyethylenglykolen oder flüssigem Paraffin umfassend, eingeschlossen sein. Die aktiven Inhaltsstoffe der Erfindung können ebenso in einer Salbe, umfassend eine weiße Wachs- oder weiße Weichparaffinbasis, zusammen mit solchen Stabilisatoren und Konservierungsmitteln wie sie erforderlich sein können, ebenso eingebaut sein. Stabilisatoren und Konservierungsmittel für topikale Präparaten sind dem Fachmann wohl bekannt.
Die Menge der erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I, die in die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung eingebaut werden soll, schwankt mit der Dosierungsform, der Löslichkeit und den chemischen Eigenschaften der Verbindung, der Verabreichungsroute, dem Verabreichungsschema und dergleichen. Bevorzugt liegt die Menge bei ungefähr 1 bis 25 M/M-% im Falle einer oralen Präparation, bei ungefähr 0,1 bis 5 M/M-% im Falle von Injektionen, welche parenterale Präparate sind, und bei ungefähr 1 bis 10 M/M-% im Falle von topikalen Präparaten.
Die Dosierung der erfindungsgemäßen Verbindung I wird geeigneterweise in Abhängigkeit des individuellen Falls, unter Berücksichtigung der Symptome, des Alters und des Geschlechts des Subjekts und dergleichen bestimmt. Gewöhnlicherweise liegt die Dosierung im Falle der oralen Verabreichung bei ungefähr 50 bis 1500 mg pro Tag für einen Erwachsenen in 2 bis 4 unterteilten Dosen, und die Dosierung im Falle der Injektion, zum Beispiel bei einer intravenösen Verabreichung, liegt bei 2,0 ml (ungefähr 1 bis 100 mg), welche bei Erwachsenen als eine einmalige Verabreichung am Tag durchgeführt wird, wobei die Injektion mit physiologischer Kochsalzlösung oder Glucoseinjektionsflüssigkeit verdünnt sein kann, falls es so gewünscht ist, und über wenigstens 5 Minuten langsam verabreicht wird. Die Dosierung liegt im Falle von Suppositorien bei ungefähr 1 bis 1000 mg, welche einmal oder zweimal am Tag mit einem Abstand von 6 bis 12 Stunden verabreicht wird, wobei die Suppositorien durch Einführen in das Rektum verabreicht werden. Bei der topikalen Verabreichung liegt die Dosierung bei ungefähr 1 bis 2500 mg, welche einmal bis viermal am Tag verabreicht wird.

Beispiel 1

(5R,6S)-6-Benzyloxycarbonylamino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

Eine Mischung aus (3S,4S)-3-Benzyloxycarbonylamino- 4-acetoxy-azetidin-2-on (11,76 g, 42,3 mmol), welches durch das bekannte Verfahren hergestellt wurde (Eur. J. Med. Chem. 1992, 27, 131-140), 2-Bromethanol (3 ml, 42,3 mmol) und Zinkacetatdihydrat (9,28 g, 42,3 mmol) in einer Mischung aus Benzol (100 ml) und Toluol (100 ml) wurde über 5 Stunden unter Verwendung eines Dean-Stark- Wasserabscheiders refluxiert. Nach Abkühlung wurde die Reaktionsmischung zwischen Ethylacetat (800 ml), Aceton (100 ml) und Wasser (500 ml) geschieden. Die organische Schicht wurde mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rest mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat-Hexan (6 : 4) als Eluent gereinigt, und 2,04 g (3S,4R)-3-Benzyloxycarbonylamino-4-bromethoxy-azetidin- 2-on wurde als weißer Feststoff erhalten (Ausbeute: 14%).
Eine Mischung aus (3S,4R)-3-Benzyloxycarbonylamino- 4-bromethoxy-azetidin-2-on (2,04 g, 5,945 mmol) und K&sub2;CO&sub3;-Pulver (903 mg, 6,54 mmol) wurden in DMSO (20 ml) bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und dann mit Ethylacetat verdünnt, mit kaltem Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurden 1,43 g der Titelverbindung erhalten.
Ausbeute: 92%
FP: 200ºC (dec.)
FAB-MS: 263 (M + H&spplus;), berechnet für C&sub1;&sub3;H&sub1;&sub4;N&sub2;O&sub4; 262 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3295, 1782, 1711, 1652, 1513, 1440 ¹H-NMR(CDCl&sub3;), d(ppm): 3,11 (1H, m), 3,81 (1H, m), 4,10 (2H, m), 5,12 (2H, s), 5,17 (1H, d, J = 2,6), 5,29-5,38 (2H, m), 7,35 (5H, bs).

Beispiel 2

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

(5R,6S)-E-Benzyloxycarbonylamino-4-oxa-1-azabicyclo- [3,2,0]heptan-7-on (950 mg, 3,624 mmol) wurden mit 3 g 10-%igem Palladium auf Aktivkohle in Ethylacetat (80 ml) bei 50 psi Wasserstoffdruck bei Raumtemperatur für 6 Stunden hydriert. Nach Entfernung des Katalysators mittels Filtration wurde entschütztes (5R,6S)-6-Amino- 4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on in Ethylacetat erhalten.
Zu einer Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanin (867 mg, 2,90 mmol) und Triethylamin (323 mg, 3,2 mmol) in Dichlormethan (20 ml) wurde Ethylchlorformiat (315 mg, 2,90 mmol) bei -15ºC hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei -10 bis 5ºC für 1,5 Stunden gerührt. Dann wurde eine vorgekühlte (ungefähr -15ºC) Lösung von (5R,6S)-6- Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on in Ethylacetat (siehe vorstehend) bei -15ºC hinzugegeben und die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur für 10 Stunden gerührt. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Ethylacetat gelöst, mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rest 1 mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat-Hexan (55 : 45) als Eluent gereinigt und 205 mg der Titelverbindung wurden als weißer Feststoff erhalten.
Ausbeute: 17%
FP: 144-145ºC
FAB-MS: 432 (M + Na&spplus;), berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub3;N&sub3;O&sub5; 409 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3280, 1780, 1608, 1647, 1526, 1219 ¹H-NMR(DMSO-d&sub6;), d(ppm): 2,67-3,14 (3H, m), 3,72 (1H, m), 4,05 (2H, m), 4,39 (1H, m), 4,93 (2H, s), 5,23 (1H, d, J = 2,8), 5,42 (1H, dd, J = 2,8, 9,1), 7,20-7,35 (10H, m), 7,58 (1H, d, J = 8,8), 8,67 (1H, d, J = 9,1).

Beispiel 3

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-prolyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

Durch Verwendung eines ähnlichen Verfahrens zu dem in Beispiel 2 beschriebenen, wurde die Titelverbindung durch Umsetzung von N-Benzyloxycarbonyl-L-prolin mit (5R,6S)-6- Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on erhalten.
Ausbeute: 5%
FAB-MS: 360 (M + H&spplus;), berechnet für C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub1;N&sub3;O&sub5; 359 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3295, 2930, 1694, 1653, 1522, 1409, 1346 ¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 1,91-2,38 (4H, m), 3,53 (2H, bs), 3,81 (1H, m), 4,05 (2H, m), 4,37 (1H, bs), 5,16 (3H, m), 5,50 (1H, dd, J = 2,8, 9,2), 6,50 (1H, bs), 7,35 (5H, bs).

Beispiel 4

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-isoleucyl)-amino-4-oxa- 1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-cn

Durch Verwendung eines ähnlichen Verfahrens zu dem in Beispiel 2 beschriebenen, wurde die Titelverbindung durch Umsetzung von N-Benzyloxycarbonyl-L-isoleucin mit (5R,6S)-6-Amino-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on erhalten.
Ausbeute: 5%
FP: 100ºC (dec.)
FAB-MS: 376 (M + H&spplus;), berechnet für C&sub1;&sub9;H&sub2;&sub5;N&sub3;O&sub5; 375 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3310, 2935, 1700, 1651, 1515, 1448 ¹H-NMR (CDCl&sub3;), d(ppm): 0,86-0,97 (6H, m), 1,03-1, 26 (2H, m), 1,47 (1H, m), 3,06-3,18 (1H, m), 3,74-3,86 (1H, m), 3,98-4,17 (3H, m), 5,10 (2H, s), 5,16 (1H, d, J = 2,8), 5,32 (1H, d, J = 9,6), 5,50 (1H, dd, J = 2,8, 9,6), 6,49 (1H, d, J = 9,1), 7,35 (5H, m).

Beispiel 5

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-alanyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

(3S,4S)-3-Benzyloxycarbonylamino-4-acetoxy-azetidin-2-on (2,00 g, 7,188 mmol) wurde mit 2 g 10-%igem Palladium auf Aktivkohle in Ethylacetat (50 ml) bei 50 psi Wasserstoffdruck bei Raumtemperatur für 1,5 Stunden hydriert. Nach Entfernung des Katalysators mittels Filtration wurde das entschützte (3S,4S)-3-Amino-4-acetoxy-azetidin-2-on in Ethylacetat erhalten.
Zu einer Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-L-alanin (1,604 g, 7,188 mmol) und Triethylamin (799 mg, 7,91 mmol) in Dichlormethan (30 ml) wurde Ethylchlorformiat (738 mg, 6,83 mmol) bei -15ºC hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei -10 bis 5ºC für 1,5 Stunden gerührt. Dann wurde eine vorgekühlte (ca. -15ºC) Lösung von (3S,4S)-3-Amino- 4-acetoxy-azetidin-2-on in Ethylacetat (siehe vorstehend) bei -15ºC hinzugegeben und die resultierende Mischung wurde bei 0ºC bis Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Ethylacetat gelöst, mit einer kalten gesättigten NaHCO&sub3;- Lösung, Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand aus Dichlormethan umkristallisiert und (3S,4S)-3-(N-Benzyloxycarbonyl-L-alanyl)amino-4-acetoxy-azetidin-2-on wurde erhalten (1,36 g, 54% Ausbeute).
Eine Mischung aus (3S,4S)-3-(N-Benzyloxyca rbonyl- L-alanyl)amino-4-acetoxy-azetidin-2-on (1,36 g, 3,894 mmol), 2-Bromethanol (440 mg, 3,5 mmol) und Zinkacetatdihydrat (642 mg, 2,9 mmol) in einer Mischung von Benzol (40 ml) und Toluol (40 ml) wurde über 5 Stunden unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders refluxiert. Nach Abkühlung wurde die Reaktionsmischung zwischen Ethylacetat (200 ml), Aceton (25 ml) und Wasser (150 ml) geschieden. Das organische Lösungsmittel wurde mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel- Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat- Hexan (2 : 1) als Eluent gereinigt und (3S,4R)-3-(N-Benzyloxycarbonyl-L-alanyl)amino-4-bromethoxy-azetidin-2-on wurde erhalten (169 mg, 12% Ausbeute).
Eine Mischung aus (3S,4R)-3-(N-Benzyloxycarbonyl- L-alanyl)amino-4-bromethoxy-azetidin-2-on (159 mg, 0,384 mmol) und K&sub2;CO&sub3;-Pulver (58 mg, 0,42 mmol) in DMSO (2 ml) wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und dann mit Ethylacetat verdünnt, mit kaltem Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernung des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat-Hexan (3 : 1) als Eluent gereinigt und 49 mg der Titelverbindung wurden erhalten.
Ausbeute: 38%
FP: 150ºC (dec.)
FAB-MS: 356 (M + Na&spplus;), berechnet für C&sub1;&sub6;H&sub1;&sub9;N&sub3;O&sub5; 333 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3285, 2950, 1701, 1679, 1645, 1527, 1444, 1325
¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 1,39 (3H, d, J = 7,0), 3,12 (1H, m), 3,83 (1H, m), 4,08 (2H, m), 4,25 (1H, m), 5,11 (2H, s), 5,16 (1H, d, J = 2,8), 5,20 (1H, bs), 5,49 (1H, dd, J = 2,8, 9,3) 6,56 (1H, bs), 7,34 (5H, m).

Beispiel 6

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

Durch Verwendung eines ähnlichen Verfahrens zu dem in Beispiel 5 beschriebenen, wurde die Titelverbindung aus (3S,4S)-3-Benzyloxycarbonylamino-4-acetoxy-azetidin-2-on und N-Benzyloxycarbonyl-L-leucin synthetisiert.
Ausbeute: 1,5% (Gesamtausbeute über 3 Stufen)
FP: 90ºC (dec.)
FAB-MS: 398 (M + Na&spplus;), berechnet für C&sub1;&sub9;H&sub2;&sub5;N&sub3;O&sub5; 375 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3285, 1780, 1678, 1645, 1526, 1444, 1325 ¹H-NMR (DMSO-d&sub6;), d (ppm): 0,86 (6H, m), 1,17-1,62 (3H, m), 3,05 (1H, m), 3,71 (1H, m), 4,06 (2H, m), 4,17 (1H, m), 5,02 (2H, s), 5,19 (1H, d, J = 2,8), 5,35 (1H, dd, J = 2,8, 9,0), 7,35 (5H, m), 7,44 (1H, d, J = 8,5), 8,48 (1H, d, J = 9,0).

Beispiel 7

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-phenylglycyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

Durch Verwendung eines ähnlichen Verfahrens zu dem in Beispiel 5 beschriebenen, wurde die Titelverbindung aus (3S,4S)-3-Benzyloxycarbonylamino-4-acetoxy-azetidin-2-on und N-Benzyloxycarbonyl-phenylglycin synthetisiert.
Ausbeute: 0,7% (Gesamtausbeute über 3 Stufen)
FP: 119-120ºC
FAB-MS: 418 (M + Na&spplus;), berechnet für C&sub2;&sub1;H&sub2;&sub1;N&sub3;O&sub5; 395 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3295, 2925, 1782, 1663, 1518 ¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 3, 10 (1H, m), 3, (1H, m), 4,04 (2H, m), 5,09 (2H, m), 5,16 (1H, d, J = 2,8), 5,25 (1H, bs), 5,46 (1H, dd, J = 2,9, 9,0), 5,96 (1H, bs), 6,22 (1H, d, J = 9,0), 7,36 (10H, bs).

Beispiel 8

(5S,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

(3S,4S)-3-Benzyloxycarbonylamino-4-acetoxy-azetidin-2-on (6,00 g, 21,6 mmol) wurden mit 6 g 10-%igem Palladium auf Aktivkohle in Ethylacetat (150 ml) bei 50 psi Wasserstoffdruck bei Raumtemperatur für 1,5 Stunden hydriert. Nach Entfernung des Katalysators mittels Filtration wurde das entschützte (3S,4S)-3-Amino-4-acetoxy-azetidin-2-on in Ethylacetat erhalten.
Zu einer Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanin (6,78 g, 22,6 mmol) und 1-Hydroxybenzotriazol (3,05 g, 22,6 mmol) in Tetrahydrofuran (150 ml) wurde Dicyclohexylcarbodiimid (4,45 g, 21,6 mmol) bei 0ºC hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur über 1,5 Stunden gerührt und dann mit einem Eisbad abgekühlt. Der resultierende N,N'-Dicyclohexylharnstoff wurde mittels Filtration entfernt. Dann wurde eine vorgekühlte Lösung (ca. -15ºC) von (3S,4S)-3-Amino- 4-acetoxy-azetidin-2-on in Ethylacetat (siehe vorstehend) bei -15ºC hinzugegeben und die resultierende Mischung wurde bei 0ºC bis Raumtemperatur über 2 Stunden gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Ethylacetat aufgelöst, mit einer kalten gesättigten NaHCO&sub3;-Lösung, Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand aus Ethylacetat-Hexan umkristallisiert und (3S,4S)-3-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)amino-4-acetoxy-azetidin-2-on wurde erhalten (4,57 g, 50% Ausbeute).
Eine Mischung aus (3S,4S)-3-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)amino-4-acetoxy-azetidin-2-on (4,57 g, 10,8 mmol), 2-Bromethanol (1479 mg, 11,83 mmol) und Zinkacetatdihydrat (1,78 g, 8,128 mmol) in einer Mischung aus Benzol (150 ml) und Toluol (150 ml) wurde über 7 Stunden unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders refluxiert. Nach Abkühlung wurde die Reaktionsmischung zwischen Ethylacetat (1000 ml), Aceton (100 ml) und Wasser (500 ml) geschieden. Die organische Schicht wurde mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel-Säulenchromatcgraphie unter Verwendung von Ethylacetat-Hexan (55 : 45) als Eluent gereinigt und (3S,4S)-3-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)amino-4-bromethoxy-azetidin-2-on wurde erhalten (650 mg, 12% Ausbeute).
Eine Mischung von (3S,4S)-3-(N-Benzyloxycarbonyl-L- phenylalanyl)amino-4-bromethoxy-azetidin-2-on (1,43 g, 2,918 mmol) und K&sub2;CO&sub3;-Pulver (444 mg, 3,2 mmol) in DMSO (20 ml) wurde bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und dann mit Ethylacetat verdünnt, mit kaltem Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand aus Ethylacetat-Hexan umkristallisiert und 590 mg der Titelverbindung wurden erhalten.
Ausbeute: 49%
FP: 175-176ºC
FAB-MS: 432 (M + Na&spplus;), berechnet für C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub3;N&sub3;O&sub5; 409 IR (KBr, cm&supmin;¹): 3285, 1779, 1683, 1659, 1525 ¹H-NMR (DMSO-d&sub6;), d (ppm): 2,72-2,97 (3H, m), 3,76 (1H, m), 4,00 (2H, m), 4,23 (1H, m), 4,53 (1H, d, J = 7,7), 4,96 (2H, d, J = 2,3), 5,05 (1H, s), 7,27 (10H, bs), 7,62 (1H, d, J = 8,5), 8,95 (1H, d, J = 7,7).

Beispiel 9

(5R,6S)-6-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}-amino- 3-phenyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

Eine Mischung aus 1-Phenyl-1,2-ethandiol (1,38 g, 10 mmol), Imidazol (817 mg, 12 mmol) und tert-Butylchlordimethylsilan (1,81 g, 12 mmol) in DMF (15 ml) wurden bei. 0ºC über 1,5 Stunden und dann bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Die resultierende Mischung wurde mit Ethylacetat verdünnt, mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat-Hexan (1 : 4) als Eluent gereinigt. 2-(tert-Butyldimethylsilyl)oxy-1-phenylethanol wurde als ein Öl erhalten (2,6 g, 100% Ausbeute).
¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 0 (6H, s), 0,85 (9H, s), 2,92 (1H, d, J = 2,1), 3,45-3,75 (2H, m), 4,60-4,75 (2H, m), 7,20-7,35 (5H).
(3S,4S)-3-Benzyloxycarbonylamino-4-acetoxy-azetidin-2-on (5,56 g, 20 mmol) wurde mit 5,6 g von 10-%igem Palladium auf Aktivkohle in Ethylacetat (120 ml) bei 50 psi Wasserstoffdruck bei Raumtemperatur über 1,5 Stunden hydriert. Nach Entfernen des Katalysators mittels Filtration wurde das entschützte (3S,4S)-3-Amino-4-acetcxy-azetidin-2-on in Ethylacetat erhalten.
Zu einer Lösung von N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanin (5,95 g, 20 mmol) und 1-Hydroxybenzotriazol (2,7 g, 20 mmol) in Tetrahydrofuran (150 ml) wurde Dicyclohexylcarbodiimid (4,12 g, 21,6 mmol)/THF (50 ml) bei 0ºC hinzugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur für über 1,5 Stunden gerührt und dann mit einem Eisbad gekühlt. Der resultierende N,N'-Dicyclohexylharnstoff wurde mittels Filtration entfernt. Dann wurde eine vorgekühlte (ca. -15ºC) Lösung von (3S,4S)-3- Amino-4-acetoxy-azetidin-2-on in Ethylacetat (siehe vorstehend) bei -15ºC hinzugegeben und die resultierende Mischung wurde bei 0ºC bis Raumtemperatur über 2 Stunden gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Ethylacetat gelöst, mit einer kalten gesättigten NaHCO&sub3;-Lösung, Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand aus Ethylacetat umkristallisiert und (3S,4S)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}amino-4-acetoxy-azetidin-2-on erhalten (7,2 g, 85% Ausbeute).
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;), d (ppm): 2,09 (3H, s), 2,36 (2H, m), 2,68 (2H, m), 2,75 (1H, dd, J = 14, 10), 3,01 (1H, dd, J = 14,5), 4,53 (1H, m), 4,60 (1H, dd, J = 8,1), 5,75 (1H, d, J = 1), 7,05-7,30 (10H, m), 8,15 (1H, d, J = 8), 8,72 (1H, d, J = 8), 9,17 (1H, s).
Eine Mischung aus (3S,4S)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L- phenylalanyl}amino-4-acetoxy-azetidin-2-on (4,36 g, 10,30 mmol), 2-(tert-Butyldimethylsilyl)oxy-1-phenylethanol (2,6 g, 10,30 mmol) und Zinkacetatdihydrat (2,26 g, 10,30 mmol) in einer Mischung aus Benzol (70 ml) und Toluol (70 ml) wurde über Nacht unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders refluxiert. Nach Abkühlung wurde die Reaktionsmischung zwischen Ethylacetat und Wasser geschieden. Die organische Schicht wurde mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat-Hexan (4 : 3) als Eluent gereinigt und (3S,4R)- 3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}amino-4-{2- (tert-butyldimethylsilyl)oxy-1-phenylethoxy}-azetidin-2- on wurde erhalten (440 mg, 7% Ausbeute).
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;), d (ppm): 0 (6H, s), 0,83 (9H, s), 2,25- 2,40 (2H, m), 2,65-3,10 (4H, m), 3,80-4,00 (2H, m), 4,45- 4,55 (2H, m), 5,00-5,15 (2H, m), 7,00-7,40 (15H, m), 7,85 (1H, s), 8,30 (1H, m), 8,65 (1H, s).
Eine THF-Lösung von 1 N Bu&sub4;NF (0,84 ml, 0,84 mmol), die AcOH (35 mg, 0,56 mmol) enthielt, wurde zu einer Lösung von (3S,4R)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}- amin o-4-{2-(tert-butyldimethylsilyl)oxy-1-phenylethoxy}- azetidin-2-on (430 mg, 0,70 mmol) in THF (15 ml) bei 0-5ºC hinzugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über 3 Stunden gerührt und dann in eine Kieseldelsäule überführt bzw. geschüttet. Die Säule wurde mit Methanol- Ethylacetat (5 : 95) eluiert und 260 mg (3S,4R)-3-{N-(3- Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}amino-4-(2-hydroxy- 1-phenylethoxy)-azetidin-2-on wurden erhalten (74% Ausbeute).
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;), d (ppm): 2,30-2,45 (2H, m), 2,75-3,10 (4H, m), 3,75-4,10 (3H, m), 4,80-5,05 (2H, m), 6,40-6,70 (2H, m), 7,0-7,40 (15H, m), 7,61 (1H, bs), 7,95 (1H, d, J = 8), 8,35 (1H, d, J = 8).
p-Toluolsulfonylchlorid (119 mg, 0, 62 mmol) wurde zu einer eisgekühlten Lösung von (3S,4R)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}amino-4-(2-hydroxy-1-phenylethoxy)-azetidin-2-on (260 mg, 0,52 mmol) und Pyridin (493 mg, 6,2 mmol) in Dichlormethan (7 ml) hinzugegeben. Die Mischung wurde dann bei 0ºC über 2 Stunden und dann bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel- Säulenchromatographie unter Verwendung von Ethylacetat- Hexan (8 : 3) als Eluent gereinigt und 160 mg (3S,4R)-3-{N- (3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}amino-4-{2-(p-toluolsulfonyl)oxy-1-phenylethoxy}azetidin-2-on wurden erhalten (47% Ausbeute).
¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 2,30-2,45 (5H, m), 2,75-3,05 (4H, m), 4,20-4,40 (2H, m), 4,95-5,15 (2H, m), 6,40-6,60 (2H, m), 7,0-7,4 (18H, m), 7,75 (2H, dd, J = 8,3, 3), 8,15 (1H, d, J = 1,2), 8,55 (1H, d, J = 7,6).
Eine Mischung von (3S,4R)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-Lphenylalanyl}amino-4-{2-(p-toluolsulfonyl)oxy-1-phenylethcxy}azetidin-2-on (160 mg, 0,244 mmol), Lithiumbromid (133 mg, 1,525 mmol) und HMPA (4 ml) wurde bei 60ºC über 1,5 Stunden gerührt. Die resultierende Mischung wurde mit Ethylacetat verdünnt, mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel-Säulenchromatographie unter Verwendung von Hexan-Ethylacetat (1 : 2) als Eluent gereinigt und 100 mg (3S,4R)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-h-phenylalanyl}- amino-4-(2-brom-1-phenylethoxy)azetidin-2-an wurden als weißer Schaum mit 72% Ausbeute erhalten.
Eine Mischung aus (3S,4R)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)-Lphenylalanyl}amino-4-(2-brom-1-phenylethoxy)azetidin-2-on (100 mg, 0,177 mmol) und K&sub2;CO&sub3;-Pulver (27 mg, 0,195 mmol) in DMSO (3 ml) wurden bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und dann mit Ethylacetat verdünnt, mit kaltem Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel- Säulenchromatographie unter Verwendung von Hexan-Ethylacetat (1 : 2) als Eluent gereinigt, um die Titelverbindung zu erhalten.
Ausbeute: 30 mg (35%)
FP: 132-135ºC
IR (KBr, cm&supmin;¹): 3450, 3275, 1785, 1656, 1513, 1414, 1179, 693;
¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 2,39 (2H, m), 2,80-3,03 (4H, m), 3,69 (1H, d, J = 6,1 Hz), 3, 82 (1H, d, J = 61 Hz), 4,83 (1H, d, J = 3,5 Hz), 5,15 (1H, abq, J = 8,8, 3,5), 5,11 (1H, m), 6,17- 6,43 (1H, m), 7,01-7,57 (15H, m), 8,22 (1H, s), 8,44-8,66 (1H, m).

Beispiel 10

(5S,6S)-6-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}-amino- 3-brommethyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on

Eine Mischung aus (3S,4S)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)- L-phenylalanyl}amino-4-acetoxy-azetidin-2-on (1,67 g, 3,95 mmol), 1,3-Dibrom-2-propanol (689 mg, 3,16 mmol) und Zinkacetatdihydrat (435 mg, 1,98 mmol) in einer Mischung aus Benzol (25 ml) und Toluol (25 ml) wurden über Nacht unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders refluxiert. Nach Abkühlung wurde die Reaktionsmischung zwischen Ethylacetat (200 ml), Aceton (40 ml) und Wasser (150 ml) geschieden. Die organische Schicht wurde mit Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Nach Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels Kieselgel- Säulenchromatographie unter Verwendung vom Ethylacetat- Hexan (4 : 3) als Eluent gereinigt, und (3S,4S)-3-{N-(3- Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}amino-4-(1,3-dibromprop- 2-yl)oxy-azetidin-2-on wurde erhalten (170 mg, 7% Ausbeute).
¹H-NMR (CDCl&sub3;), d (ppm): 2,35-2,55 (2H, m), 2,75-3,10 (4H, m), 3,40-3,55 (4H, bs), 3,80-3,95 (1H, m), 4,39 (1H, d, J = 7), 4,75-4,90 (1H, m), 5,09 (1H, s), 6,80 (1H, d, J = 8), 7,0-7,30 (10H, m), 7,66 (1H, s), 7,83 (1H, d, J = 7).
Eine Mischung aus (3S,4R)-3-{N-(3-Phenylpropionoyl)- L-phenylalanyl}amino-4-(1,3-dibromprop-2-yl)oxy-azetidin- 2-on (170 mg, 0,29 mmol) und K&sub2;CO&sub3;-Pulver (44,5 mg, 0,322 mmol) in DMSO (3 ml) wurden bei Raumtemperatur über Nacht gerührt und dann mit Ethylacetat verdünnt, mit kaltem Wasser und einer (gesättigten) Salzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Zum Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rückstand mittels einer präparativen Kieselgelplatte unter Verwendung von Hexan-Ethylacetat (1 : 2) als Lösungsmittel zur Entwicklung der Platten gereinigt. Aus 4 Fraktionen wurde die Fraktion 2 als Titelverbindung erhalten.
Ausbeute: 20 mg (14%)
FP: 150-152ºC
IR (KBr, cm&supmin;¹): 3405, 1773, 1640, 1529, 1225;
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;), d (ppm): 2,46 (2H, t), 2,85-3,00 (6H, m), 3,35-3,44 (2H, m), 4,06 (1H, m), 4,43 (2H, m), 4,77 (1H, m), 5,23 (1H, s), 6,32 (1H, d, J = 8,1 Hz), 7,08-7,26 (11H, m).

Testen der Inhibitoren für die Hemmung von Cathepsin B und L

Testbeispiel 1

In-vitro-Analysenverfahren für Cathepsin B

Die Verbindungen der Formel I wurden für die Hemmung (Inhibierung) von Cathepsin B unter Verwendung des bekannten Verfahrens (A. J. Barret et al., Biochem. J. 1982, 201, 189-198) getestet. Zu 170 ul einer Enzym- Puffer-Mischung (Enzym: r-Ratten-Cathepsin B, verdünnt auf annähernd 10 F-Units/min. Puffer: 56 mM Natriumacetat, 1,124 mM EDTA, 10 mM DTT, pH 5,1) wurden 10 ul eines Inhibitors (gelöst in DMSO) hinzugegeben. Nach 10 min Inkubation bei Raumtemperatur wurden 20 ul eines 5-mM-Substrats (N-CBZ-Phe-Arg-AMC, gelöst in DMSO) zum Starten der Reaktion hinzugegeben. Die Auslesung wurde über 10 Minuten mit dem Fluoroscan-Ausleser (Anregung bei 380 nm, Emission bei 460 nm) durchgeführt.
Eine Ausgabe des Prozentsatzes der Inhibierung vs. der Inhibitorkonzentration wird erhalten und IC&sub5;&sub0; wird unter Verwendung einer Berechnung mittels linearer Regression bestimmt (Konzentration des Inhibitors, welche eine 50%ige Inhibierung ergibt).

Testbeispiel 2

Zu 170 ul einer Enzym-Puffer-Mischung (Enzym: r-Ratten- Cathepsin L, verdünnt auf annähernd 10 F-Units/min, Puffer: 56 mM Natriumcitrat, 1,118 mM EDTA, 235 mM Natriumchlorid, 5 mM DTT, pH 5,0) wurden 10 ul eines Inhibitors (gelöst in DMSO) hinzugegeben. Nach 10 min Inkubation bei Raumtemperatur wurden 20 ul eines 1-mM- Substrats (N-CBZ-Phe-Arg-AMC, gelöst in DMSO) zum Starter der Reaktion hinzugegeben. Die Auslesung wurde über 10 Minuten mit dem Fluoroscan-Ausleser (Anregung bei 380 nm, Emission bei 460 nm) durchgeführt.
Eine Ausgabe des Prozentsatzes der Inhibierung vs. der Inhibitorkonzentration wird erhalten und IC&sub5;&sub0; wird unter Verwendung einer Berechnung mittels linearer Regression bestimmt (Konzentration des Inhibitors, welche eine 50-%ige Inhibierung ergibt). Tabelle 1: In-vitro-Inhibitoraktivität der Verbindungen der Formel I auf Cysteinproteasen

Claims

1. An Position 6 substituierte Amino-4-oxa-1-azabicyclo- [3,2,0]heptan-7-on-Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch zulässiges Salz oder Diastereoisomer davon,

worin:

R ein 1-2-Aminosäurerest ist, in dem dessen Amin unsubstituiert oder mit einem Rest R&sub2; substituiert vorliegt,

R&sub1; aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) C1-C6-Alkyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino, Heterocyclus und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino ausgewählt sind, substituiert vorliegt, (ii) Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy, Amino und Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind,

(iii) C1-C6-Alkoxy, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino, Heterocyclus und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino ausgewählt sind, substituiert vorliegt, und (iv) Trifluormethyl; und

R&sub2; aus der aus Wasserstoff, -COOR&sub3;, -COR&sub4; ulnd -SO&sub2;R&sub5; bestehenden Gruppe ausgewählt ist, worin

R&sub3; ein C1-C6-Alkyl darstellt, welches unsubstituiert oder mit Phenyl oder einem Heterocyclus substituiert vorliegt,

R&sub4; aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) C1-C6-Alkyl, welches unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino, Heterocyclus und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy und Amino bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, (ii) C2-C4-Alkenyl, welches unsubstituiert oder mit einem Heterocyclus oder Phenyl substituiert vorliegt, wobei das Phenyl unsubstituiert oder mit 1-2 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Amino und Carboxy bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt (iii) C2-C4-Alkinyl, (iv) C3-C6-Cycloalkyl, (v) einer Phenylgruppe, welche unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, Trifluormethyl und einer Phenylgruppe, die unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy Cyano, Amino und Trifluormethyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind, und (vi) Heterocyclus, welcher mono- oder bizyklisch mit 1-3 Heteroatomen, die unabhängiger Weise aus der aus N, S und O bestehenden Gruppe ausgewählt sind, sein kann, und

R&sub5; aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Folgendem besteht: (i) C1-C6-Alkyl, (ii) Alkenyl, welches unsubstituiert oder mit einem Heterocyclus oder Phenyl substituiert vorliegt, (iii) Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, C1-C4-Alkylgruppe, C1-C2- Alkoxygruppe, Trifluormethyl und Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, C1-C4-Alkylgruppe, C1-C2-Alkoxygcuppe und Trifluormethyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind, und (iv) Naphthyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten substituiert vorliegt, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Cyano, Carboxy, Amino, C1-C4-Alkylgruppe, C1-C2-Alkoxygruppe, Trifluormethyl und Phenyl, welches unsubstituiert oder mit 1-3 Substituenten, die unabhängiger Weise aus der aus Hydroxy, Halogen, Carboxy, Cyano, Amino, C1-C4- Alkylgruppe, C1-C2-Alkoxygruppe und Trifluormethyl bestehenden Gruppe ausgewählt sind, substituiert vorliegt, ausgewählt sind.

2. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Aminosäuren natürliche Aminosäuren umfassen.

3. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Aminosäuren aus der aus Glycin, D- oder L-Alanin, D- oder L-Valin, D- oder L-Leucin, D- oder L-Isoleucin, D- oder L-Serin, D- oder L-Threonin, D- oder L-Asparaginsäure, D- oder L- Glutaminsäure, D- oder L-Asparagin, D- oder L-Glutamin, D- oder L-Lysin, D- oder L-Arginin, D- oder L- Phenylalanin, D- oder L-Phenylglycin, D- oder h-Tyrosin, D- oder L-Methionin und D- oder L-Prolin bestehenden Gruppe ausgewählt sind.

4. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Wasserstoffatome an den zwei asymmetrische Kohlenstoffatomen bei den Positionen 5 und 6 trans zueinander stehen.

5. Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem Folgenden besteht:

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalanyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-prolyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-isoleucyl)-amino-4-oxa- 1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-alanyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl)-amino-4-oxa-1- azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5R,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-phenylglycyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5S,6S)-6-(N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalnyl)-amino-4- oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on;

(5R,6S)-6-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}-amino- 3-phenyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on; und

(5S,6S)-6-{N-(3-Phenylpropionoyl)-L-phenylalanyl}-amino- 3-brommethyl-4-oxa-1-azabicyclo[3,2,0]heptan-7-on.

6. Pharmazeutische Zusammensetzung, die zur Behandlung einer Beschwerde geeignet ist, die aus der aus Muskelschwund, Arthritis, myokardialem Infarkt, Alzheimer-Krankheit, bakterieller Infektion, gewöhnlicher Erkältung, Osteoporose und Krebsmetastasierung bestehenden Gruppe ausgewählt ist, die eine zur Beschwerdebehandlung effektive Menge einer Verbindung gemäß Anspruch 1 in Kombination mit einem pharmazeutisch verwendbaren Träger oder Lösungsmittel umfasst.

7. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung eine orale pharmazeutische Zusammensetzung ist und die Verbindung in der pharmazeutischen Zusammensetzung in einer Menge von ungefähr 1 bis 25 M/M-% vorliegt.

8. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung eine parenterale pharmazeutische Zusammensetzung ist und die Verbindung in der pharmazeutischen Zusammensetzung in einer Menge von ungefähr 0,1 bis 5 M/M-% vorliegt.

9. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung eine topische pharmazeutische Zusammensetzung ist und die Verbindung in der pharmazeutischen Zusammensetzung in einer Menge von ungefähr 1 bis 10 M/M-% vorliegt.

10. Verbindung oder Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9 zur Verwendung in einer aktiven pharmazeutischen Zusammensetzung.

11. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 9 für die Herstellung eines Medikaments für ein Verfahren der Inhibierung von Cysteinprotease bei einem Patienten, der eine solche Inhibierung benötigt.

12. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei das Medikament ein orales Medikament ist.

13. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei das Medikament injizierbar ist.

14. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei das Medikament rektal verabreichbar ist.

15. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei das Medikament topisch verabreichbar ist.

16. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11 oder 12 zur Verwendung in dem Verfahren, in dem die Verbindung in einer täglichen Dosis von ungefähr 50-1500 mg oral verabreicht wird.

17. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 16, wobei die tägliche Dosis in zwei bis vier einzelne Dosen aufgeteilt ist.

18. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11 oder 13, wobei die Verbindung in einer täglichen Dosis von ungefähr 1 bis 100 mg injizierbar verabreicht wird.

19. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 18, wobei die Verbindung langsam über eine Zeitdauer von wenigstens 5 Minuten verabreicht wird.

20. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11 oder 14, wobei die Verbindung in einer täglichen Dosis von ungefähr 1 bis 1000 mg rektal verabreicht wird.

21. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 20, wobei die tägliche Dosis in 1 bis 2 einzelne Dosen aufgeteilt ist.

22. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 11 oder 15, wobei die Verbindung in einer täglichen Dosis von ungefähr 1 bis 2500 mg topisch verabreicht wird.

23. Verwendung einer Verbindung oder Zusammensetzung gemäß Anspruch 22, wobei die tägliche Dosis in 1 bis 4 einzelne Dosen aufgeteilt ist.