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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind neue und verbesserte Verfahren zur
Herstellung von Adenin- und Purin-Derivaten, und Gegenstand der
vorliegenden Erfindung sind insbesondere verbesserte Verfahren zur
Herstellung von 3-substituierten Adeninen und 3,8-disubstituierten
6-Aminopurin-Derivaten zur Verwendung als Phosphodiesterase-Inhibitoren.
Die erfindungsgemäßen Verfahren
stellen ein überraschendes und
unerwartet verbessertes Verfahren bereit, das die Notwendigkeit
für Thionierungsschritte
eliminiert und weiter dabei hilft, Reaktionen unter Druck mit flüchtigen
Aminierungsreagenzien bei der Herstellung cyclischer Nukleotidphosphodiesterase-Inhibitoren
zu vermeiden.
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Cyclische
Nukleotidphosphodiesterasen (PDE) haben erhebliche Aufmerksamkeit
als molekulare Targets für
Antiasthmatika auf sich gelenkt. Cyclisches 3',5'-Adenosinmonophosphat
(cAMP) und cyclisches 3',5'-Guanosinmonophosphat
(cGMP) sind bekannte zweite Botenstoffe („second messengers"), die die funktionellen
Antworten von Zellen auf eine Vielzahl von Hormonen, Neurotransmittern
und Autocoiden vermitteln. Die Phosphodiesterase-Inhibition könnte zumindest
zu zwei therapeutisch wichtigen Wirkungen, und dem sich daraus ergebenden
Anstieg des intrazellulären
cyclischen 3',5'-Adenosinmonophosphats
(cAMP) oder des cyclischen 3',5'-Guanosinmonophosphats
(cGMP) in Schlüsselzellen
der Pathophysiologie des Asthmas führen. Bei diesen handelt es
sich um die Relaxation der glatten Muskulatur (die zur Bronchodilatation
führt)
und die antiinflammatorische Aktivität.
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Es
ist bekannt geworden, dass es multiple, distinkte PDE-Isoenzyme
gibt, die sich hinsichtlich ihrer zellulären Verteilung unterscheiden.
Es wurden viele verschiedene Inhibitoren synthetisiert, die einen
deutlichen Grad der Selektivität
für ein
Isoenzym oder das andere besitzen.
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Die
Struktur-Aktivitäts-Beziehungen
(SAR) von Isoenzym-selektiven Inhibitoren wurden z. B. im Artikel von
Theodore J. Torphy, et al., „Novel
Phosphodiesterases Inhibitors For the Therapy Of Asthma", Drug News & Prospectives,
6 (4) Mai 1993, Seiten 203–214,
eingehend besprochen. Die PDE-Enzyme können gemäß ihrer Spezifität für die Hydrolyse
von cAMP oder cGMP, ihrer Sensitivität für die Regulierung durch Calcium,
Calmodulin oder cGMP und ihre selektive Inhibition durch verschiedene
Verbindungen in Gruppen zu fünf
oder mehr Familien unterteilt werden. PDE I wird durch Ca2+/Calmodulin stimuliert. PDE II wird cGMP-stimuliert
und wird im Herz und den Nebennieren gefunden. PDE III wird cGMP-inhibiert
und besitzt eine positive inotrope Aktivität. PDE IV ist cAMP-spezifisch
und verfügt über Atemwegsrelaxations-
und antiinflammatorische und antidepressive Aktivität. PDE V
scheint bei der Regulierung des cGMP-Gehalts in der glatten Gefäßmuskulatur wichtig
zu sein, und PDE-V-Inhibitoren könnten
folglich kardiovaskuläre
Aktivität
aufweisen.
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Während es
Verbindungen gibt, die sich von zahlreichen Studien zur Struktur-Aktivitäts-Beziehung herleiten,
die PDE-III-Inhibition bereitstellen, ist die Anzahl der Strukturklassen
von PDE-IV-Inhibitoren relativ begrenzt.
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Es
wurde zuvor gezeigt, dass die 3,8-disubstituierten 6-Thioxanthin-Derivate,
wie in EP-A-0256692 beschrieben, im Vergleich zu den entsprechenden
Xanthin-Derivaten eine verbesserte Bronchodilatator- und Antiinflammationsaktivität aufweisen.
Die Transformation dieser 6-Thioxanthin-Derivate in die entsprechenden Isoguanine
reduziert in bestimmten Tests weitgehend die Bronchodilatator- und Antiinflammationsaktivität.
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Eine
unterschiedliche Herstellung von 3-Methyl-6-dimethylamino-3H-purin,
3-Benzyl-6-methylamino-3H-purin und 3-Benzyl-6-isopropylamino-3H-purin
wurde in J. Org. Chem., 55, 5761 – 5766 (1990) berichtet. Für diese
Verbindungen wurde keine biologische Aktivität offenbart.
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PDE
IV (und möglicherweise
PDE V) ist in allen wichtigen Entzündungszellen bei Asthma, einschließlich Eosinophilen,
Neutrophilen, T-Lymphozyten, Makrophagen und Endothelzellen, anwesend.
Ihre Inhibition veranlasst die Down-Regulation der Zellaktivierung
und relaxiert die Glattmuskelzellen in der Trachea und dem Bronchus.
Andererseits führt
die Inhibition von der im Myokard vorliegenden PDE III zu einer
Zunahme sowohl der Kraft und Rate der kardialen Kontraktilität. Hierbei
handelt es sich für
ein antiinflammatorisches Mittel um unerwünschte Nebenwirkungen.
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Theophyllin,
ein nicht-selektiver PDE-Inhibitor, inhibiert sowohl PDE III als
auch PDE IV, was sowohl zu erwünschten
antiasthmatischen Wirkungen und unerwünschter kardiovaskulärer Stimulation
führt.
Mit dieser weithin bekannten Unterscheidung zwischen PDE-Isoenzymen
ist die Gelegenheit für
eine konkomittierende Antiinflammation und Bronchodilatation ohne
viele der die Theophyllin-Therapie begleitenden Nebenwirkungen offensichtlich.
Die erhöhte
Inzidenz für
Morbidität
und Mortalität
aufgrund von Asthma in vielen westlichen Ländern im Verlauf des letzten
Jahrzehnts hat den klinischen Schwerpunkt auf die inflammatorische
Natur dieser Erkrankung und die Vorteile inhalierter Steroide konzentriert.
Die Entwicklung eines Mittels, das sowohl bronchodilatatorische
als auch antiinflammatorische Eigenschaften besitzt, wäre höchst vorteilhaft.
Es hat den Anschein, dass selektive PDE-IV-Inhibitoren mit weniger
Nebenwirkungen als Theophyllin wirksamer sein sollten. Diese Hypothese
fand klinische Unterstützung.
Deshalb wurden Versuche unternommen, neue Verbindungen zu finden,
die eine selektivere und verbesserte PDE-IV-Inhibition aufweisen.
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In
der veröffentlichten
internationalen Patentanmeldung WO 95/00516 (erteilt an Euro-Celtique,
S.A.) wurde gezeigt, dass die analoge Transformation von 3- und
3,8-disubstituierten Thiohypoxanthinen in die entsprechenden Purin-Derivate
Verbindungen ergibt, die eine PDE-IV-Inhibitionsaktivität aufweisen,
die mit 6-Thioxanthin-Derivaten von EP-A-0256692 vergleichbar oder
in einigen Fällen
größer ist.
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WO
95/00516 offenbart, dass 3- und 3,8-substituierte 6-Aminopurin-Derivate
eine potente PDE-IV-inhibitorische und verwandte antiinflammatorische
Aktivität
besitzen. Die in dieser Veröffentlichung
für die
Herstellung der 3- und 3,8-substituierten 6-Aminopurin-Derivate
von Interesse berichteten synthetischen Verfahren machen jedoch
einen Thionierungsschritt erforderlich und machen erforderlich,
dass die Reaktion unter Druck durchgeführt wird, um die notwendigen
niedrig siedenden Amine zu enthalten, wobei beide dieser Anforderungen
wirtschaftliche und hinsichtlich der Verarbeitung Ineffizienzen
während
der Synthese dieser wünschenswerten
Verbindungen in einem größeren Maßstab schaffen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
primärer
erfindungsgemäßer Gegenstand
betrifft die Bereitstellung neuer Verfahren zur Synthese von Verbindungen,
bei denen es sich um PDE-IV-Inhibitoren handelt.
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Ein
anderer erfidungsgemäßer Gegenstand
betrifft die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Synthese
von Verbindungen, bei denen es sich um PDE-IV-Inhibition handelt,
ohne die Notwendigkeit für einen
Thionierungsschritt und ohne die Notwendigkeit für einen Druckreaktor.
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Weitere
erfindungsgemäße Gegenstände werden
beim Lesen der folgenden Beschreibung ersichtlich.
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Mit
den vorstehenden und anderen Aufgaben vor Augen betrifft die vorliegende
Erfindung teilweise eine neue Gruppe 3-substituierter und 3,8-disubstituierter
6-Aminopurin-Derivate, die bronchodilatatorische und/oder antiinflammatorische
Aktivität
aufweisen.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Verbindungen
der Formel IV aus Verbindungen der Formel I in drei Schritten mit
einer deutlichen Verbesserung der Leichtigkeit, mit der die Reaktionen
durchgeführt
werden können.
Das Verfahren wird am besten anhand des folgenden Reaktionsschemas
(Schema A) erläutert:
SCHEMA
A worin:
R
6 für N(R
6a)(R
6b) steht;
R
3 ein C
2–8-Alkyl
darstellt, das unverzweigt oder verzweigt und nicht substituiert
oder substituiert ist mit OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido oder =O; C
3-8-Cycloalkyl,
das nicht substituiert oder substituiert ist mit OH, Alkoxy, Halogen,
=NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido oder
=O; C
4-8-Cycloalkylalkyl, worin der Cycloalkyl-Anteil
nicht substituiert oder substituiert ist mit OH, Alkoxy, Halogen,
=NOH, =NOCONH
2 oder =O; Aryl oder Benzyl,
das gegebenenfalls nicht substituiert oder substituiert ist mit
OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido
oder =O; C
4-8-Cycloalkylalkyl, worin der
Cycloalkyl-Anteil nicht substituiert oder substituiert ist mit OH,
Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, oder =O;
Aryl oder Benzyl, das gegebenenfalls nicht substituiert oder substituiert
ist mit Halogen, -NH
2, Alkylamino, Dialkylamino,
Carbamyl, -OH, C
1-C
6-Alkoxy,
C
3-C
8-Cycloalkoxy,
CH=NOH, CH=NOCONH
2, NH(OH)CONH
2,
C
1-C
8-Alkyl, Phenyl oder
Benzyl; Ar(C
1-4)alkyl, das gegebenenfalls
nicht substituiert oder substituiert ist mit Halogen, -NH
2, Alkylamino, Dialkylamino, Carbamyl, -OH,
C
1-C
6-Alkoxy, C
3-C
8-Cycloalkoxy,
CH=NOH, CH=NOCONH
2, NH(OH)CONH
2,
C
1-C
8-Alkyl, Phenyl
oder Benzyl; C
1-4-Cycloalkylalkyl, worin
der Cycloalkyl-Anteil nicht substituiert oder substituiert ist mit
OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, oder
=O; Heterocyclyl; Heterocyclyl(C
1-C
4)alkyl; und Heteroar(C
1-4)alkyl;
R
8 für
H oder ein C
1-8-Alkyl steht, das unverzweigt
oder verzweigt und nicht substituiert oder substituiert ist mit OH,
Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido
oder =O; C
3-8-Cycloalkyl, das nicht substituiert oder
substituiert ist mit OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2,
(Hydroxy)carbamido oder =O; C
4-8-Cycloalkylalkyl,
worin der Cycloalkyl-Anteil nicht substituiert oder substituiert
ist mit -OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2,
(Hydroxy)carbamido oder =O; Aryl, das nicht substituiert oder substituiert
ist mit Halogen, -NH
2, Alkylamino, Dialkylamino,
Carbamyl, -OH, C
1-C
6-Alkoxy,
C
3-C
8-Cycloalkoxy,
CH=NOH, CH=NOCONH
2, NH(OH)CONH
2,
C
1-C
8-Alkyl, Phenyl
oder Benzyl; Ar(C
1-4)alkyl; Heterocyclyl;
Heterocyclyl(C
1-C
4)alkyl
und Heteroar(C
1-4)alkyl; und
R
6a und R
6b unabhängig ausgewählt sind
aus einem H, einem C
1-8-Akyl, das unverzweigt
oder verzweigt und nicht substituiert oder substituiert ist mit
OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido
oder =O; C
3_
8-Cycloalkyl,
das nicht substituiert oder substituiert ist mit -OH, Alkoxy, Halogen,
=NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido oder
=O; C
4-8-Cycloalkylalkyl, worin der Cycloalkyl-Anteil nicht substituiert
oder substituiert ist mit -OH, Alkoxy, Halogen, =NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido oder =O; Aryl, das
nicht substituiert oder substituiert ist mit Halogen, -NH
2, Alkylamino, Dialkylamino, Carbamyl, -OH,
C
1-C
6-Alkoxy, C
3-C
8-Cycloalkoxy,
CH=NOH, CH=NOCONH
2, NH(OH)CONH
2,
C
1-C
8-Alkyl, Phenyl
oder Benzyl; Ar(C
1-C
4)alkyl;
Heterocyclyl; Heterocyclyl(C
1-C
4)alkyl;
und Heteroar(C
1-4)alkyl; oder N(R
6a)(R
6b) zusammen
einen 5-gliedrigen oder 6-gliedrigen Ring bilden können, der
substituiert oder nicht substituiert sein kann und gegebenenfalls
bis zu zwei zusätzliche
Heteroatome enthält;
oder N(R
6a)(R
6b)
zusammen einen mono- oder bicyclischen Ring aus 3 bis 8 Atomen bilden
können,
enthaltend von einem bis drei Stickstoffatom(en), von null bis zwei
Sauerstoffatomen, bis zu zwei Schwefelatomen, gegebenenfalls substituiert
mit Hydroxy, Alkoxy, CO
2H, CONH
2,
=NOH, =NOCONH
2, (Hydroxy)carbamido, =O.
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In
einer bevorzugten Klasse von Verbindungen der Formel IV stellt R3 eine C1-8-Alkylgruppe
dar; stellt R6a ein Wasserstoffatom, eine
C1-8-Alkylgruppe oder eine Heteroaryl(C1-C4)alkylgruppe
dar; stellt R6b ein Wasserstoffatom dar;
und stellt R8 ein Wasserstoffatom, eine
C1-7-Cycloalkylgruppe oder eine C1-8-Alkylgruppe dar.
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In
einer anderen bevorzugten Klasse von Verbindungen der Formel IV
stellt R3 eine C1-5-Alkylgruppe, eine
Ar(C1-4)alkylgruppe oder eine C3-7-Cycloalkylgruppe
dar; stellt R6a eine Heteroaryl(C1-C4)alkylgruppe
dar; stellt R6b ein Wasserstoffatom dar;
und stellt R8 eine C1-8-Alkylgruppe
dar.
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In
einer weiteren bevorzugten Klasse von Verbindungen stellt R3 Propyl, nicht substituiertes Benzyl oder
eine Cyclopropylmethylgruppe dar; stellt R8 Cyclopropyl
oder Isopropyl dar; stellt R6a Methyl oder
Ethyl dar; und stellt R6b ein Wasserstoffatom
dar.
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Insbesondere
bevorzugte Verbindungen, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellt werden, schließen
folgende ein: 3-Benzyl-6-ethylamino-3H-purin; 6-Ethylamino-3-hexyl-3H-purin; 8-Cyclopropyl-3-cyclopropylmethyl-6-ethylamino-3H-purin;
6-Cyclopentylamino-8-cyclopropyl-3-propyl-3H-purin; 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purin;
8-Cyclopropyl-3-propyl-6-(4-pyridylmethylamino)-3H-purin;
6-Cyclopentylamino-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-8-isopropyl-3H-purin; 3-(4-Chlorbenzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purin;
3-(4-Chlorbenzyl)-6-cyclopentylamino-8-cyclopropyl-3H-purin; 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-6-ethyl-amino-3H-purin;
3-Benzyl-6-ethylamino-8-(1-methylethyl)-3H-purin; 3-ethyl-6-cyclopentylamino-8-cyclopropyl-3H-purin;
8-Cyclopropyl-6-ethylamino-3-(3-methylbutyl)-3H-purin; 3-Cyclohexylmethyl-8-cyclopropyl-6-ethylamino-3H-purin;
8-Cyclopropyl-3-cycolopropylmethyl-6-ethylamino-3H-purin; 3-Ethyl-6-ethylamino-8-(3-cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-3H-purin;
3-Butyl-8-cyclopropyl-6-ethylamino-3H-purin;
3-(4-Chlorbenzyl)-6-cyclopropylamino-8-isopropyl-3H-purin; 6-Amino-3-(4-chlorbenzyl)-8-isopropyl-3H-purin,
8-Cyclopropyl-6-ethylamino-3-propyl-3H-purin; 3-Ethyl-6-cyclopentylamino-8-isopropyl-3H-purin;
6-Amino-8-cyclopropyl-3-propyl-3H-purin; 8-Cyclopropyl-6-cyclopropylamino-3-propyl-3H-purin;
6-Cyclopentylamino-8-isopropyl-3-propyl-3H-purin; 6-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzylamino)-8-cyclopropyl-3-propyl-3H-purin;
6-Butylamino-8-cyclopropyl-3-propyl-3H-purin;
3-Cyclopropylmethyl-8-isopropyl-6-ethylamino-3H-purin; 8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-propylamino-3H-purin;
6-Cyclohexylamino-8-isopropyl-3-propyl-3H-purin; 3,8-Diethyl-6-morpholino-3H-purin; 6-Amino-3-(4-chlorbenzyl)-8-isopropyl-3H-purin;
6-Amino-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-8-isopropyl-3H-purin;
und pharmazeutisch verträgliche
Salze davon.
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Für erfindungsgemäße Aufgaben,
wie hierin verwendet, steht Aryl für Phenyl oder Naphthyl. Eine
Heterocyclylgruppe stellt einen 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring dar,
der ein bis drei Stickstoffatom(e), null bis zwei Sauerstoffatome,
null bis zwei Schwefelatome aufweist und gegebenenfalls an den Kohlenstoffen
oder Stickstoffen des Heterocyclylrings mit den gleichen Substituenten,
die für
die Arylgruppe identifiziert wurden, substituiert werden kann; und
nicht fusioniert oder fusioniert an Phenyl oder ein anderes Heterocyclyl,
nicht überbrückt oder überbrückt mit
einer C1-C3-Brücke sein
kann. Eine Alkylgruppe kann ein gerad- oder verzweigtkettiger Kohlenwasserstoff
sein und kann substituiert oder nicht substituiert sein. Einige
der bevorzugten Substituentengruppen stellen Methyl, Ethyl, n-Propyl,
Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, Isopentyl, Hydroxy, Alkoxy (zum Beispiel
Methoxy oder Ethoxy), Halogen (zum Beispiel Fluor, Chlor oder Brom)
und Haloalkyl (zum Beispiel Trifluormethyl) dar.
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Eine
C3-7-Cycloalkylgruppe oder die Cycloalkylkomponente
einer C4-8-Cycloalkylalkylgruppe kann bevorzugt
eine Cyclobutyl-, Cyclopropyl- oder Cyclopentylgruppe darstellen,
stellt aber bevorzugt Cyclopropyl oder Cyclopentyl dar. Eine C4-8-Cycloalkylalkylgruppe kann Cyclopropylmethyl,
Cyclobutylmethyl, Cyclopentylmethyl, Cyclohexylmethyl oder Cycloheptylmethyl
darstellen, stellt aber bevorzugt Cyclopropylmethyl oder Cyclopentylmethyl
dar. Die Cycloalkyl- oder Cycloalkylalkylgruppe kann substituiert
oder nicht substituiert sein. Geeignete Substituenten schließen Hydroxy,
Alkoxy (zum Beispiel Methoxy oder Ethoxy), Halogen (zum Beispiel
Fluor, Chlor oder Brom) und Haloalkyl (zum Beispiel Trifluormethyl)
ein.
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Eine
Heteroarylgruppe oder die Heteroarylkomponente einer Heteroar(C1-4alkyl-Gruppe stellt bevorzugt Pyridyl
dar. Die Heteroarylkomponente kann nicht substituiert oder zum Beispiel
durch eine C1-4-Alkylgruppe (wie zum Beispiel
Methyl), einen elektronenentziehenden Substituenten, wie zum Beispiel
ein Halogenatom (zum Beispiel Fluor oder Chlor), Nitro oder Trifluormethyl
oder eine elektronenspendende Gruppe, wie zum Beispiel Alkoxy oder
Cycloalkoxy, substituiert werden. Eine Ar(C1-4)alkyl-Gruppe
stellt bevorzugt Benzyl oder substituiertes Benzyl dar.
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Die
heterocyclischen Komponenten einer Heterocyclo(C1-4)-alkyl-Gruppe
kann geeigneterweise ein oder mehrere Heteroatom(e), wie zum Beispiel
Sauerstoff oder Stickstoff enthalten, und stellt zweckmäßigerweise
eine Morpholinylgruppe dar.
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Es
ist zur Kenntnis zu nehmen, wenn R6a und
R6a zusammen einen 5-gliedrigen oder einen
6-gliedrigen Ring, enthaltend ein zusätzliches Heteroatom, bilden,
dass das zusätzliche
Heteroatom bevorzugt Stickstoff oder Sauerstoff darstellt. Der durch
-NR6aR6b gebildete
Ring kann nicht substituiert oder zum Beispiel durch eine C1-4-Alkylgruppe (wie zum Beispiel Methyl
oder Ethyl), Hydroxy, Alkoxy oder ein Halogenatom (wie zum Beispiel
Fluor oder Chlor) substituiert sein und kann gegebenenfalls eine
oder mehr Einheit(en) von Ungesättigtheit
(Doppelbindung) enthalten. -NR6aR6b kann zweckmäßigerweise ein substituierter
oder nicht substituierter Morpholin- oder Piperazinring sein.
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Der
Begriff „niederes
Alkyl" ist für die erfindungsgemäßen Zwecke
als gerad- oder verzweigtkettiges Alkylradikal mit von 1 bis 5 Kohlenstoffatom(en)
definiert. Der Begriff „Alkoxy" ist ebenso für die erfindungsgemäßen Zwecke
als OR definiert, worin R ein geradkettiges Alkylradikal mit von
1 bis 6 Kohlenstoffatom(en) oder ein verzweigtkettiges oder cyclisches
Alkylradikal mit von 3 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt.
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Es
wurde nun in WO 95/00516 gezeigt, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen
wie auch ihr Thioisoguanin und 2,6-Dithioxanthin-Präkursoren
unter Verwendung von Standardlabortests, wie zum Beispiel Enzymanalyse,
dem Assay an der glatten Tracheamuskulatur des Meerschweinchens
und PAF-Hautödem- und
Arachidonsäuretests
am Mausohrödem
und Lymphozytenproliferationstest, PDE-IV-Inhibitionsaktivität aufweisen. Diese Verbindungen
können
auch Verwendung bei der Behandlung anderer Krankheitszustände bei
Menschen und anderen Säugern,
wie zum Beispiel bei der Behandlung der mit einem physiologisch
nachteiligen Überschuss
an Tumornekrosefaktor (TNF) einhergehenden Krankheitszuständen, finden.
TNF aktiviert Monozyten, Makrophagen und T-Lymphozyten. Diese Aktivierung
wurde bei der Progression der Human Immunodeficiency Virus-Infektion
(HIV-Infektion) und anderen mit der Bildung von TNF und anderen
durch TNF modulierten Cytokinen in Bezug stehenden Krankheitszuständen impliziert.
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Gegenstand
der Erfindung ist demgemäß auch die
Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Verbindung oder ein pharmazeutisch
verträgliches
Salz davon zur Verwendung in Arzneimitteln, insbesondere zur Behandlung
von Erkrankungen, bei denen eine PDE-IV-Inhibitionswirkung (zum
Beispiel bei der chronisch obstruktiven Atemwegserkrankung) angezeigt
ist.
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Gegenstand
der Erfindung sind weiter insbesondere verbesserte Verfahren zur
Herstellung von PDE-IV-Inhibitionsverbindungen oder pharmazeutisch
verträglichen
Salzen davon.
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In
einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt
ist ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Verbindungen
oder pharmazeutisch verträglichen
Salzen davon durch ein neues Verfahren, das den Thionierungsschritt
vermeidet und die Notwendigkeit des Durchführens der Reaktion unter Druck
für niedrig
siedende Aminreagenzien vermeidet, bereitgestellt. Die neue synthetische
Sequenz produziert demgemäß erfindungsgemäße PDE-IV-Inhibitionsverbindungen
durch Ersatz einer Oxy- Komponente
durch ein Chlor, gefolgt von der Substitution der Chlor-Gruppe durch
einen gewünschten
Aminsubstituenten.
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Der
wie hierin beschriebene hergestellte Wirkstoff ist bevorzugt ein
Teil einer pharmazeutischen Formulierung in einer zweckmäßigen Einheitsdosisform.
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Gemäß einem
weiteren erfindungsgemäßen Aspekt
wird ein Pharmazeutikum bereitgestellt, umfassend mindestens eine
Verbindung der Formel IV oder ein pharmazeutisch verträgliches
Salz davon, die zur Verabreichung über eine zweckmäßige Route
formuliert wurden. Die erfindungsgemäßen Pharmazeutika können zweckmäßigerweise
auf eine konventionelle Weise zusammen mit einem oder mehr pharmazeutisch
verträglichen
Trägern
oder Hilfsstoffen formuliert werden.
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Gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Verbindungen können
zweckmäßigerweise
in Dosierungsformen zur oralen und parenteralen Verabreichung oder
zur Verabreichung durch Inhalation formuliert werden.
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Zur
oralen Verabreichung geeignete Dosierungsformen schließen feste
Dosierungsformen, wie zum Beispiel Tabletten und Kapseln, ein, die
mittels üblicher
pharmazeutischer Mittel mit pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoffen, wie zum
Beispiel Bindemitteln (zum Beispiel Stärke oder Hydroxypropylmethylcellulose), Gleitmitteln
(wie zum Beispiel Magnesiumstearat oder Talcum) Süßungsmitteln
oder Gleitmitteln, hergestellt werden können. Flüssige Dosierungsformen, die
verwendet werden können,
schließen
Lösungen,
Sirupe oder Suspensionen ein, die mittels üblicher Mittel mit pharmazeutisch
verträglichen
Adjuvanzien, wie zum Beispiel Benetzungsmitteln, Suspensionsmitteln,
Emulgatoren und Geschmacks- und Duftstoffen, hergestellt werden können.
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Zur
parenteralen Verabreichung der anhand der erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Verbindungen können
zweckmäßigerweise
die Form steriler wässriger
oder nicht wässriger
Lösungen,
Suspensionen oder Emulsionen annehmen, die stabilisierende, suspendierende
oder dispergierende Mittel enthalten können. Die Zusammensetzungen
können
auch in der Form fester Zusammensetzungen, wie zum Beispiel Pulvern
vorliegen, die mit einem geeigneten Vehikel, wie zum Beispiel sterilem
Wasser oder einem anderen sterilen injizierbaren Medium vor Gebrauch
rekonstituiert werden können.
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Zur
Verabreichung durch Inhalation kann der Wirkstoff über ein
Aerosol oder einen Vernebler abgegeben werden. Der Wirkstoff kann
als ein Feststoff, eine Suspension oder eine Lösung vorliegen.
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Wenn
die gemäß den erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Verbindungen außerdem
in orale Dosierungsformen inkorporiert werden, wird in Betracht
gezogen, dass diese Dosierungsformen eine sofortige Freigabe der
Verbindung in den Gastrointestinaltrakt bereitstellen können oder
als Alternative eine protrahierte und/oder hinhaltende Freigabe
durch den Gastrointestinaltrakt bereitstellen können. Dem Durchschnittsfachmann
sind eine Reihe verschiedener Formulierungen mit protrahierter und/oder
hinhaltender Freigabe gut bekannt, und werden zur Verwendung in
Verbindung mit den erfindungsgemäßen Formulierungen
in Betracht gezogen. Die protrahierte und/oder hinhaltende Freigabe
kann zum Beispiel durch einen Überzug
auf der oralen Dosierungsform oder durch Inkorporation der erfindungsgemäßen Verbindungen)
in eine Matrix zur protrahierten und/oder hinhaltenden Freigabe
bereitgestellt werden.
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Spezifische
Beispiele pharmazeutisch verträglicher
Träger
und Hilfsstoffe, die zum Formulieren oraler Dosierungsformen verwendet
werden können,
werden im Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical
Association (1986), die hierin unter Bezugnahme inkorporiert sind,
beschrieben. Verfahren und Zusammensetzungen zur Herstellung fester
oraler Dosierungsformen werden in Pharmaceutical Dosage Forms: Tablets
(Lieberman, Lachman und Schwartz, Herausgeber), 2. Auflage, Verlag
Marcel Dekker, Inc., die unter Bezugnahme hierin inkorporiert sind,
beschrieben. Verfahren und Zusammensetzungen zur Herstellung von
Tabletten (komprimiert und geformt), Kapseln (Hart- und Weichgelatine)
und Dragees werden auch in Remington's Pharmaceutical Sciences (Arthur Oxol,
Herausgeber), 1553 – 1593
(1980), die unter Bezugnahme hierin inkorporiert sind, beschrieben.
Verfahren und Zusammensetzungen zur Herstellung flüssiger oraler
Dosierungsformen werden in Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse
Systems, (Lieberman, Rieger und Banker, Herausgeber), Verlag Marcel
Dekker, Inc., die unter Bezugnahme hierin inkorporiert sind, beschrieben.
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Die
Dosis der erfindungsgemäßen Verbindungen
ist von der zu behandelnden Erkrankung, dem Schweregrad der Symptome,
der Verabreichungsroute, der Frequenz des Dosierungsintervalls,
dem Vorliegen jedweder unerwünschter
Nebenwirkungen und der speziellen verwendeten Verbindung unter anderem
abhängig.
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Die
Dosis des verabreichten Wirkstoffs hängt von der speziellen verwendeten
Verbindung, der Erkrankung des Patienten, der Frequenz und der Route
der Verabreichung und der zu behandelnden Krankheit ab. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
können
einmal oder mehrmals, zum Beispiel 1- bis 4-mal täglich, verabreicht
werden. Eine vorgeschlagene Dosis der erfindungsgemäßen Verbindungen
liegt bei 1 bis 10 mg/kg Körpergewicht,
bevorzugt 100 mg bis 1000 mg pro Tag.
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Die
vorliegende Erfindung stellt im Vergleich zu dem in Schemata B1
und B2 (
3A, Schema 1 von WO95/00516)
offenbarten synthetischen Weg, wie nachstehend gezeigt, eine Verbesserung
dar: SCHEMA
B1
SCHEMA
B2
worin die Synthese der Route von 1 (I) – 2 – 3 – 4 (Schema
B 1) und 1 – 5
(II) – 6 – 4 (IV)
folgte (die römischen Zahlen
in Klammem zeigen die hierin beschriebene Formeln an). Die Schritte
2 – 3
und 6 – 4
(Produkt) müssen unter
Druck durchgeführt
werden, um die niedrig siedenden Aminverbindungen im Reaktionsgemisch
zu halten. Dies ist unpraktisch und fügt bei der Synthese dieser
Verbindungen auch signifikante Kosten hinzu.
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Es
wurde nun überraschend
gefunden, dass dieses Verfahren durch Umgehen des Thionierungsschrittes
und der Durchführung
einer alternativen Reaktion, wie durch Schema A angezeigt, erheblich
verbessert werden kann.
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Folglich
werden in einem der bevorzugten Reaktionswege die 2-Thio-6-oxy-Verbindungen
der Formel I mit Raney-Nickel zur Entfernung der Thio-Komponente
zur Bereitstellung von Hypoxanthin, Formel II, das wiederum mit
einem Halogenierungsreagenz, das zum Ersatz der Oxo-Komponente mit
Halogen fähig
ist, zur Reaktion gebracht, um die entsprechenden neuen intermediären 6-Halopurin-Verbindungen
der Formel III herzustellen. Das 6-Halopurin-Intermediärprodukt
wird dann zum Ersatz des Halogens durch eine Aminogruppe wiederum
mit einem Amin zur Reaktion gebracht, um die entsprechende substituierte
Aminopurin-Verbindung der Formel IV bereitzustellen.
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Gemäß dem allgemeinen
erfindungsgemäßen Verfahren
können
die Verbindungen der Formel IV durch das in Schema A vorstehend
dargestellte synthetische Schema hergestellt werden. Der erste Schritt
besteht aus der Dethionierung einer Verbindung der Formel I, worin
R3 und R8 wie früher für Formel
IV definiert sind, mit einer wirksamen Menge eines Dethionierungsmittels,
wie zum Beispiel Raney-Nickel, um eine Verbindung der Formel II
zu ergeben. Eine Verbindung der Formel II, worin R3 und
R8 wie früher für Formel IV definiert sind,
wird – sofern
nicht anderweitig angegeben wird – mit einem wirksamen Halogenierungsmittel, wie
zum Beispiel Phosphoroxychlorid oder Thionylchlorid zur Reaktion
gebracht, um Verbindungen der Formel III bereitzustellen.
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Verbindungen
der Formel III werden dann wiederum mit einem wirksamen Aminierungsmittel
zur Herstellung von Verbindungen der Formel IV zur Reaktion gebracht,
worin die Chlorin-Gruppe durch eine Amingruppe, wie durch R6 dargestellt, ersetzt und worin R3, R6 und R8 wie früher
definiert sind. Aminierungsmittel, wie zum Beispiel Ethylamin oder
Ammoniak, von denen bekannt ist, dass sie wirksam sind, können unter
geeigneten Bedingungen verwendet werden.
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Die
entsprechenden 2-Thioxanthine der Formel I können wiederum gemäß den im
Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden (siehe
zum Beispiel Arch Phar, 244, 11–20
(1906) und J. Org, Chem., 27, 2478–2491 (1962)).
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Verbindungen
der Formel II werden durch Reaktion einer 5%igen bis 20%igen Lösung eines
2-Thioxanthins der Formel I in einem C1-5-Alkohol
oder Wasser synthetisiert, wenn das Alkalimetallsalz oder das Erdalkalisalz
portionsweise mit Raney-Nickel bei einer Temperatur im Bereich von
10°C bis
120°C, bevorzugt
bei der Rückflusstemperatur
des Lösungsmittels,
wenn Ethanol oder Propanol das Lösungsmittel
darstellt, oder bei Umgebungstemperatur als Natriumsalz in Wasser,
behandelt wird.
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Die
Reaktion einer Verbindung der Formel II mit einem wirksamen Halogenierungsmittel
kann in einem geeigneten Reaktionsmedium bei einer Temperatur im
Bereich von ca. 10°C
bis ca. 150°C,
bevorzugt im Bereich von ca. 50°C
bis ca. 100°C
und bevorzugter bei ca. 70°C
durchgeführt
werden. Geeignete Lösungsmittel schließen Toluen,
CHCl3, CH2Cl2, DMF, DMA, Dimethoxyethan, THF, DMSO, Ethylether
und dergleichen ein. Das Halogenierungsmittel ersetzt die Oxykomponente
durch ein Halogen, wie zum Beispiel Chlor, Fluor, Iod und Brom,
wobei Chlor das bevorzugte Halogen darstellt. Wirksame Halogenierungsmittel
schließen
Thionylchlorid, Phosphoroxychlorid, Phosphortribromid und Phosphortrichlorid
ein.
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In
einem erfindungsgemäßen Aspekt
wird die Reaktion zum Synthetisieren einer Chlorsubstituierten Purin-Verbindung
der Formel III in einem geeigneten Reaktionsmedium durchgeführt, das
Hypoxanthin in einer Konzentration enthält, die im Bereich von ca.
0,1 M bis ca. 1,0 M oder mehr liegt, wobei die Konzentration von Hypoxanthin
bevorzugt ca. 0,25 M beträgt
und ein Chlorierungsreagenz, wie z. B. Phosphoroxychlorid, das im Bereich
von ca. –10°C bis ca.
150°C, bevorzugt
von ca. 50°C
bis ca. 100°C
liegt, wobei die bevorzugtere Temperatur für diese Reaktion bei ca. 70°C liegt.
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Die
Synthese von Amino-substituierten Purinen (Aminopurinen), Verbindungen
der Formel IV, wird durch Reagieren von Halopurinen, der Formel
III, mit einem geeigneten Amin erreicht. In einem erfindungsgemäßen Aspekt
liegt ein Chlorpurin der Formel III, in einem Reaktionsmedium bei
einer Konzentration im Bereich von ca. 0,1 M bis ca. 1,0 M, bevorzugt
bei ca. 0,5 M mit wässrigem
Ethylamin vor. Die Konzentration des Ethylamins ist, im Bereich
bis zum ca. 20-fachen oder mehr, höher als die Chlorpurin-Verbindung
der Formel III. Die Reaktion kann bei Temperaturen im Bereich von
ca. 0°C
bis ca. 100°C
oder höher
durchgeführt
werden. Die Reaktion wird in der Regel bei Umgebungstemperatur durchgeführt.
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Das
neue erfindungsgemäße Reaktionsverfahren
kann, nur als Beispiel, zur Herstellung der folgenden Verbindungen,
Derivate und/oder Homologa davon verwendet werden:
3,8-Diethyl-6-morpholino-3H-purin;
8-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-3-ethyl-6-ethylamino-3H-purin-Hydrochlorid;
3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purin-Hydrochlorid;
3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-6-ethylamino-3H-purin-Hydrochlorid;
8-Cyclopropyl-6-(4-pyridylmethyl-amino)-3-propyl-3H-purin-Dihydrochlorid;
6-Cyclopentylamino-8-cyclopropyl-3-propyl-3H-purin-Hydrochlorid;
8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-ethylamino-3H-purin;
8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-propylamino-3H-purin;
und
6-Amino-3(4-chlorbenzyl)-8-isopropyl-3H-purin.
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Pharmazeutisch
verträgliche
Salze der Verbindungen, die anhand des neuen erfindungsgemäßen Verfahrens
synthetisiert werden, können
anhand der einem Durchschnittsfachmann bekannten Verfahren hergestellt
werden.
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Die
folgenden Beispiele erläutern
verschiedene erfindungsgemäße Aspekte
und dürfen
nicht zur Einschränkung
der Ansprüche
auf welche Weise auch immer ausgelegt werden.
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BEISPIEL 1
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8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-ethylamino-3H-purin
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(i) 6-Chlor-8-cyclopropyl-3-ethyl-3H-purin
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0,41
g (2 mM) Hypoxanthin wurden mit 8 ml Phosphoroxychlorid 20 Minuten
unter Rückfluss
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum bis zur Trockene verdampft.
Der Rückstand
wurde in Dichlormethan aufgenommen und mit Natriumbicarbonat-Lösung extrahiert.
Die organische Phase wurde dann bis zur Trockene verdampft: 0,45
g (100%) rohes 6-Chlorpurin mit einem Schmp. von 140–145°C.
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(ii) 8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-ethylamino-3H-purin
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Eine
Lösung
aus 0,42 g (1,9 mM) 6-Chlorpurin in 5 ml THF wurde 0,61 ml (7,6
mM) wässrigem 70%igem
Ethylamin zugefügt.
Nach 1,5 Stunden des Rührens
wurde das Reaktionsgemisch im Vakuum bis zur Trockene verdampft.
Der Rückstand
wurde in Dichlormethan aufgenommen und mit Natriumbicarbonat-Lösung extrahiert.
Die organische Phase wurde bis zur Trockene verdampft: 0,49 g (111%)
rohes Aminopurin, das in 5 ml Methanol aufgelöst und mit 2,0 ml 1 M methanolischer
HCl (hergestellt aus 32%iger HCl) behandelt wurde. Die Lösung wurde
mit Aktivkohle (5%) behandelt, filtriert und bis zur Trockene verdampft.
Der Rückstand
wurde dann in Aceton suspendiert und die Kristalle gesammelt: 0,43
g (84,3%) Purin-Hydrochlorid mit einem Schmp. von 210–2°C.
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BEISPIEL 2
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8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-propylamino-3H-purin
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(i) 6-Chlor-8-cyclopropyl-3-ethyl-3H-purin
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Diese
Verbindung wurde anhand des in Beispiel 1 dargelegten allgemeinen
Verfahrens hergestellt.
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(ii) 8-Cyclopropyl-3-ethyl-6-propylamin-3H-purin
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Eine
Lösung
aus 0,10 g (0,4 mM) 6-Chlorpurin in 5 ml THF wurde mit 1 ml Propylamin
behandelt. Nach 0,5 Stunden wurde das Reaktionsgemisch bis zur Trockene
verdampft, der Rückstand
wurde in Dichlormethan aufgenommen und mit 1 N NaON-Lösung extrahiert.
Die organische Phase wurde bis zur Trockene verdampft, in 5 ml Methanol
aufgelöst
und mit 1,0 ml methanolischer HCl behandelt. Das Reaktionsgemisch
wurde dann bis zur Trockene verdampft und aus Aceton kristallisiert:
0,70 g (46,7%) Purin-Hydrochlorid mit einem Schmp. von 185–7°C.
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BEISPIEL 3
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3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purin
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(i) 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-hypoxanthin
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4,15
g (10 mM) 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-2-thioxanthin
wurden in 42 ml 1 N NaOH aufgelöst
und mit drei Portionen aus 3 g Raney-Nickel mit 0,5-stündigen Intervallen
behandelt. Nach weiteren 0,5 Stunden wurde der Nickel abfiltriert
und die Lösung
mit 8 ml 5 N HCl auf pH 3 angesäuert
und dann mit Natriumbicarbonat-Lösung
auf pH 7 neutralisiert. Der Feststoff wurde gesammelt, gewaschen
und getrocknet: 3,62 g (94,5%) Hypoxanthin mit einem Schmelzpunkt
von 243–4°C.
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(ii) 6-Chlor-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purin
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1,19
g (5 mM) Hypoxanthin wurden in ca. 20 ml Phosphoroxychlorid ca.
0,5 Stunden bei einer Badtemperatur von ca. 65–70°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch
wurde im Vakuum verdampft und zweimal mit Toluen wiederholt. Der
gelbe Gummi (3,33 g/162%) wurde dann direkt für den folgenden Schritt verwendet.
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(iii) 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purin
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Das
rohe Chlorpurin (5 mM) wurde in ca. 10 ml THF aufgelöst und ca.
20 ml (250 mM) wässrigem 70%igem
Ethylamin unter 30°C
zugefügt.
Nach ca. 1-stündigem
Rühren
wurde das Gemisch bis zur Trockene verdampft, der Rückstand
in ca. 60 ml Dichlormethan aufgenommen und mit ca. 1 N NaOH-Lösung (pH
13) extrahiert. Die organische Phase wurde bis zur Trockene evaporiert,
der Rückstand
(2,05 g/100%) in ca. 10 ml Methanol aufgelöst und mit ca. 5,5 ml methanolischer
HCl (von 32%iger HCl) behandelt. Die Lösung wurde dann bis zur Trockene
evaporiert, der Rückstand
in heißem
Ethylacetat suspendiert und der Feststoff gesammelt: 1,83 g (82,1%)
Purin-Hydrochlorid mit einem Schmelzpunkt von 205–7°C.
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Die
vorliegende Erfindung ist hinsichtlich ihres Rahmens durch die hierin
beschriebenen spezifischen Ausführungsformen
nicht eingeschränkt.
Außer
den hierin beschriebenen wird der Durchschnittsfachmann anhand der
vorstehenden Beschreibung tatsächlich
verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen
erkennen. Es ist beabsichtigt, dass solche Modifikationen in den
Rahmen der Ansprüche
fallen.