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Asthma ist eine komplexe Krankheit,
die durch das Zusammenspiel vieler Entzündungs- und Immunzellen, Spasmogenen,
Entzündungsvermittlern,
Zytokinen und Wachstumsfaktoren zustande kommt. In der jüngsten Praxis
werden vier Hauptklassen an Wirkstoffen zur Behandlung von Asthma
verwendet. Dabei handelt es sich um Bronchodilatatoren (z. B. Agonisten
der (β-andrenergen
Rezeptoren), entzündungshemmende Stoffe
(z. B. Corticosteroide), prophylaktische anti-allergische Stoffe
(z. B. Natriumchromoglycat) und Xanthine (z. B. Theophyllin), die
sowohl eine bronchodilatatorische als auch eine entzündungshemmende
Aktivität
aufzuweisen scheinen.
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Theophyllin ist als Wirkstoff die
bevorzugte erste Wahl bei der Behandlung von Asthma. Obwohl es ursprünglich wegen
seiner direkten bronchodilatatorischen Wirkung propagiert worden
ist, geht man heute davon aus, dass der therapeutische Wert von
Theophyllin auch in seiner entzündungshemmenden
Aktivität
begründet
ist. Der Wirkmechanismus von Theophyllin ist dabei unklar. Es wird
aber davon ausgegangen, dass einige seiner zellulären Aktivitäten für seine
Wirkung als ein Anti-Asthmatikum wichtig sind. Zu diesen zählen die Inhibierung
von zyklischer Nukleotidphosphodiesterase, die antagonistische Wirkung
auf Adenosin-Rezeptoren, die Stimulierung der Katecholaminfreisetzung
und die Fähigkeit,
die Anzahl und Aktivität
von Suppressor-T-Lymphozyten zu erhöhen.
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Während
all diese Aktivitäten
zur Wirksamkeit von Theophyllin tatsächlich beitragen könnten, scheint es,
dass nur die Inhibition der PDE sowohl für die entzündungshemmenden als auch die
bronchodilatatorischen Komponenten verantwortlich ist. Theophyllin
ist jedoch dafür
bekannt, dass es einen schmalen therapeutischen Index sowie einen
breiten Bereich von ungünstigen
Nebenwirkungen, die als problematisch angesehen werden, aufweist.
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Von den oben erwähnten Aktivitäten hat
insbesondere die Aktivität
von Theophyllin bei der Inhibierung von zyklischer Nukleotidphosphodiesterase
seit kurzem beträchtliche
Aufmerksamkeit erfahren. Zyklische Nukleotidphosphodiesterasen (PDEs)
haben beträchtliche
Aufmerksamkeit als molekulare Zielstrukturen (Targets) für anti-asthmatische
Wirkstoffe erfahren. Zyklisches 3',5'-Adenosinmonophosphat
(cAMP) und zyklisches 3',5'-Guanosinmonophosphat
(cGMP) sind bekannte sekundäre
Botenstoffe („second
messengers"), die
die funktionellen Antworten von Zellen gegenüber einer Vielzahl von Hormonen,
Neurotransmittern und Autocoiden vermitteln. Mindestens zwei therapeutisch
wichtige Effekte könnten
sich aus der Inhibition von Phosphodiesterase und dem sich daraus
ergebenden Anstieg an intrazellulärem Adenosin 3',5'-Monophosphat (cAMP)
oder Guanosin 3',5'-Monophosphat (cGMP)
in Schlüsselzellen
der Pathophysiologie von Asthma ergeben. Dabei handelt es sich um
die Relaxation der glatten Muskulatur, was zur Bronchodilatation
führt,
und die entzündungshemmende
Aktivität.
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Es ist mittlerweile klar, dass es
mehrere, unterschiedliche PDE Isoenzyme gibt, die sich hinsichtlich ihrer
zellulären
Verteilung unterscheiden. Es ist eine Vielzahl an Inhibitoren synthetisiert
worden, die einen ausgeprägten
Grad an Selektivität
für das
eine oder andere Isoenzym aufweisen.
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Die Struktur-Aktivitätsbeziehungen
(englisch: structure-activity relationships, SAR) von Isoenzym-selektiven
Inhibitoren sind im Detail diskutiert worden, z. B. in der Publikation
von Theodore J. Torphy, et. al., „Novel Phosphodiesterase Inhibitors
For the Therapy Of Asthma",
Drug News & Prospectives,
6(4) May 1993, Seiten 203–214.
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Entsprechend ihrer Spezifität bei der
Hydrolyse von cAMP oder cGMP, ihrer Sensivität bezüglich der Regulation durch
Calcium, Calmodulin oder cGMP und ihrer selektiven Inhibierung durch
verschiedene Wirkstoffe können
die PDE-Enzyme in fünf
verschiedene Familien gruppiert werden. PDE I wird durch Ca2+/Calmodulin stimuliert. PDE II wird durch
cGMP stimuliert und im Herz und in den Nebennieren gefunden. PDE
III wird durch cGMP inhibiert, wobei die Inhibierung des Enzyms
eine positive ionotopische Aktivität generiert. PDE IV ist cAMP-spezifisch,
wobei seine Inhibierung eine Relaxation der Atemwege, eine entzündungshemmende
und anti-depressive Aktivität
bewirkt. PDE V scheint bei der Regulation des cGMP-Gehalts in der
vaskulären
glatten Muskulatur wichtig zu sein, so dass PDE V-Inhibitoren womöglich eine
cardio-vaskuläre
Aktivität
aufweisen.
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Während
es Wirkstoffe gibt, die aus den vielfältigen Strukturaktivitätsbeziehungsuntersuchungen
abgeleitet wurden und eine PDE III-Inhibitation bewirken, ist die
Anzahl der strukturellen Klassen von PDE IV-Inhibitoren vergleichsweise
beschränkt.
Insbesondere sind Analoge von Rolipram, das die folgende Strukturformel
(A) aufweist:
und von RO-20-1724, das die
folgende Strukturformel (B) aufweist:
untersucht worden.
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Das US-Patent 4,308,278 offenbart
Verbindungen der Formel (C)
wobei R
1 (C
3-C
6) Cycloalkyl
oder Benzyl, R
2 und R
3 Wasserstoff
oder (C
1-C
4) Alkyl,
R
4 = R
2 oder Alkoxycarbonyl und
R
5 Wasserstoff oder Alkoxycarbonyl ist.
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Verbindungen der Formel (D) werden
im US-Patent 3,636,039 offenbart. Bei diesen Verbindungen handelt
es sich um Benzylimidazolidinone, die als hypertensive Wirkstoffe
wirken.
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Die Substituenten R1-R4 in Formel D repräsentieren eine Vielzahl an
Gruppen, einschließlich
Wasserstoff und Niederalkyl.
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Die PCT-Veröffentlichungsschrift WO 87/06576
offenbart Antidepressiva der Formel E:
wobei R
1 eine
Polycycloalkylgruppe mit 7 bis 11 Kohlenstoffatomen ist, R
2 Methyl oder Ethyl ist, X = 0 oder NH ist
und Y eine mono- oder bicyclische, heterocyclische Gruppe mit optionalen
Substituenten umfasst.
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Für
Rolipram, das ursprünglich
wegen seiner Aktivität
als ein Antidepressivum untersucht wurde, ist gezeigt worden, dass
es selektiv das PDE IV-Enzym inhibiert, so dass dieser Wirkstoff
seitdem zum Standard-Wirkstoff bei der Klassifikation von PDE-Enzym-Subtypen
geworden ist. Es scheint ein beträchtliches, therapeutisches
Potential für
PDE IV-Inhibitoren zu geben. Frühere
Arbeiten konzentrierten sich auf Depression als einen therapeutischen
Endpunkt des zentralen Nervensystems und auf Entzündungsreaktionen.
Mittlerweile sind die Studien auf verwandte Krankheiten wie Demenz
und Asthma ausgeweitet worden. Es konnte gezeigt werden, dass Rolipram
RO-20-1724 und andere PDE IV-Inhibitoren in vitro (1) die Synthese
und Freisetzung von Vermittlerstoffen in Mastzellen, Basophilen,
Monocyten und Eosinophilen inhibieren, (2) den Atmungsausbruch,
die Chemotaxis und Degranulation in Neutrophilen und Eosinophilen
inhibieren und (3) das Mitogen-abhängige Wachstum und die Differenzierung
in Lymphozyten inhibieren (The PDE IV Family Of Calcium-Phosphodiesterases
Enzymes, John A. Lowe, III, et. al., Drugs of the Future 1992, 17(9):
799– 807).
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PDE IV findet sich in allen beim
Asthma hauptsächlich
auftretenden Entzündungszellen
einschließlich der
Eosinophilen, Neutrophilen, T-Lymphozyten, Makrophagen und Endothelzellen.
Ihre Inhibierung bewirkt die Heruntenegulation der Entzündungszellaktivierung
und eine Relaxation von Zellen der glatten Muskulatur in der Luftröhre und
den Bronchien. Andererseits bewirkt die Inhibierung von PDE III,
die sich im Myocardium findet, einen Anstieg sowohl der Kraft als
auch der Geschwindigkeit der Herzkontraktilität. Dabei handelt es sich um
unerwünschte
Nebenwirkungen für
einen entzündungshemmenden
Wirkstoff.
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Theophyllin, ein nicht-selektiver
PDE-Inhibitor, inhibiert sowohl PDE III und PDE IV was sowohl zu
den erwünschten
anti-asthmatischen Wirkungen als auch der unerwünschten cardio-vaskulären Stimulation
führt. Die
Möglichkeit
für eine
gleichzeitig entzündungshemmende
und bronchodilatatorische Wirkung, ohne dass viele der Nebenwirkungen,
wie sie mit der Theophyllin-Therapie verbunden sind, auftreten,
ist angesichts der gut bekannten Unterscheidung zwischen PDE-Isoenzymen
offensichtlich. Die erhöhte
Häufigkeit
der Morbidität
und Mortalität
in vielen westlichen Ländern
infolge von Asthma über
die letzte Dekade, hat zu einer Fokussierung des klinischen Schwerpunkts
auf die entzündliche
Natur dieser Krankheit und den Vorteil von inhalierten Steroiden
geführt.
Die Entwicklung eines Wirkstoffes, der sowohl über bronchodilatatorische als
auch entzündungshemmende
Eigenschaften verfügt,
wäre daher
höchst
vorteilhaft.
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Dabei sollten selektive PDE IV-Inhibitoren
effektiver als Theophylin bei gleichzeitig weniger Nebenwirkungen
sein. Diese Hypothese ist durch klinische Daten unterstützt worden.
Darüber
hinaus wäre
es wünschenswert,
PDE IV-Inhibitoren zur Verfügung
zu stellen, die wirksamer und selektiver als Rolipram sind und daher
einen geringeren IC50-Wert haben, so dass
die Menge an Wirkstoff, die zur Inhibition von PDE IV benötigt wird,
reduziert werden kann.
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In den letzten Jahren sind mehrere
verschiedene Wirkstoffe als mögliche
therapeutische Zusammensetzungen vorgeschlagen worden, die die gewünschte PDE
IV-Inhibierung ohne die Nebenwirkungen, von denen oben gesprochen
wurde, erreichen. Diese Anstrengungen haben sich jedoch hauptsächlich auf
die Entwicklung nicht-spezifischer Derivate von bestimmten Wirkstoffklassen,
nämlich
Rolipram-Analoga, Benzoxazole, Adenine, Thioxanthine etc. konzentriert.
Diese Anstrengungen haben darüber
hinaus zu Myriaden an Wirkstoffen geführt, die einen breiten Bereich
der IC50-Werte für die PDE IV-Inhibierung aufweisen.
Häufig
ergeben die generellen Formeln, wie sie offenbart wurden, verschiedene
Wirkstoffe, die einen schlechten Grad bezüglich der PDE IV-Inhibierung
aufweisen und/oder denen eine ausreichende Spezifität fehlt.
Diese Anstrengungen gewährleisten
somit keine Sicherheit, dass ein spezifisches Derivat, das durch
die Formel abgedeckt wird, die gewünschte Kombination von hoher
PDE IV-Inhibition und Selektivität
aufweist.
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Aufgaben und
Zusammenfassung der Erfindung
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Es ist daher eine vorrangige Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, neue Verbindungen zur Verfügung zu
stellen, die effektivere selektive PDE-Inhibitoren als die bekannten
Verbindungen des Stands der Technik sind.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, neue Verbindungen zur Verfügung zu stellen, die als effektive
PDE IV-Inhibitoren bei einer geringeren PDE III-Inhibition wirken.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, Verfahren zur Behandlung eines Patienten zur Verfügung zu
stellen, die eine Inhibierung von PDE IV benötigen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, neue Verbindungen zu Behandlung von Krankheitszuständen zur
Verfügung
stellen, die mit abnorm hohen physiologischen Anteilen an entzündungsvermittelnden
Zytokinen, einschließlich
Tumornecrosis-Faktor, einhergehen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung der neuen Verbindungen
dieser Erfindung zur Verfügung
zu stellen.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten zur Verfügung zu
stellen, der an Krankheitszuständen
leidet, wie Asthma, Allergien, Entzündung, Depression, Demenz einschließlich Alzheimer,
vaskuläre
Demenz und „multi-in-farct"-Demenz, einer durch
das Human Immunodeficiency Virus verursachten Krankheit, und Krankheitszuständen, die
mit abnorm hohen physiologischen Anteilen an entzündungsvermittelnden
Zytokinen einhergehen.
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Andere Aufgaben und Vorteile der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden, detaillierten
Beschreibung der Erfindung.
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Hinsichtlich dieser und anderer Aufgaben
umfasst die vorliegende Erfindung Verbindungen ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus:
6-Amino-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purin;
3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purin;
6-Amino-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purin;
6-Ethylamino-3(3-((1RS,3RS)-3-hydroxycyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purin;
6-Amino-3-(3-((1RS,3RS)-3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purin;
6-Ethylamino-3-(3-((1RS,3RS)-3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purin;
6-Amino-3-(3-((1RS,3RS)-3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purin;
pharmazeutisch
verträgliche
Salze davon und
stereoisomere Formen davon.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
weiterhin die Verwendung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung
zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung
von Patienten, die an einem Krankheitszustand leiden, ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Asthma, Allergien, Entzündungen und Depressionen.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die folgenden Begriffe, wie sie hier
benutzt werden, sollen die Bedeutung haben, wie sie vom Durchschnittsfachmann
verstanden werden und sollen speziell die im folgenden dargestellten
Bedeutungen haben: Der Begriff „Patient", wie er im Rahmen der vorliegenden
Erfindung verwendet wird, schließt sowohl Menschen als auch
andere Säugetiere
mit ein.
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Die vorliegende Erfindung umfasst
ebenfalls organische und anorganische Salze, Hydrate, Vorläuferwirkstoffmoleküle (englisch:
prodrugs) und Metaboliten der erfinderischen Verbindungen.
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Die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung können
jedem verabreicht werden, der der Inhibition von PDE IV benötigt. Die
Verabreichung kann oral, topisch, durch Suppositorien, Inhalation,
Insufflation oder parenteral erfolgen.
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Die vorliegende Erfindung umfasst
auch alle pharmazeutisch verträglichen
Salze der vorgenannten Verbindungen. Der Fachmann wird erkennen,
dass die Säuresalze
der momentan beanspruchten Verbindungen durch die Reaktion der Verbindungen
mit einer entsprechenden Säure
mittels einer Vielzahl von bekannten Verfahren hergestellt werden
können.
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Es können verschiedene orale Darreichungsformen
verwendet werden, einschließlich
solcher festen Formen wie Tabletten, Gelkapseln (englisch: gelcaps),
Kapseln, Kapselchen (englisch: caplets), Granulate, Rauten (englisch:
lozenges) und lose Haufenpulver (englisch: bulk powders) sowie flüssige Formen
wie z. B. Emulsionen, Lösungen
und Suspensionen. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können alleine
oder in Kombination mit verschiedenen, pharmazeutisch verträglichen
Trägerstoffen
und Hilfsstoffen, die dem Fachmann bekannt sind, verabreicht werden.
Diese schließen,
ohne darauf beschränkt
zu sein, Verdünnungsmittel, Suspensionsmittel,
Lösungsmittel,
Bindemittel, Zersetzungsstoffe, Konservierungsstoffe, Färbemittel, Schmiermittel
und ähnliche
mit ein.
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Wenn die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung in orale Tabletten inkorporiert werden, können solche
Tabletten verpresst, pulverisiert, enterisch beschichtet, zuckerbeschichtet,
filmbeschichtet, mehrfach verpresst oder mehrfach beschichtet werden.
Flüssige
orale Darreichungsformen schließen
wässrige
und nicht-wässrige
Lösungen,
Emulsionen, Suspensionen, und/oder Suspensionen, die aus nicht-schäumenden Granulaten
rekonstituiert werden, ein, wobei diese geeignete Lösungsmittel,
Konservierungsstoffe, Emulsionsmittel, Suspensionsmittel, Verdünner, Süßstoffe,
Färbestoffe
und Geschmacksstoffe enthalten. Wenn die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung parenteral injiziert werden, können sie z. B. die Form einer
isotonischen sterilen Lösung
annehmen. Wenn die Verbindungen der vorliegenden Erfindung inhaliert
werden sollen, können
sie alternativ als ein trockenes Aerosol oder als eine wässrige oder
teilweise wässrige
Lösung
formuliert werden.
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Wenn die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung in orale Darreichungsformen inkorporiert werden sollen,
wird zusätzlich
in Erwägung
gezogen, dass solche Darreichungsformen eine unmittelbare Freisetzung der
Verbindung im gastrointestinalen System oder alternativ eine kontrollierte
und/oder verzögerte
Freisetzung innerhalb des gastrointestinalen Systems gewährleisten
können.
Eine große
Vielzahl an kontrollierten und/oder verzögert freisetzenden Formulierungen
sind dem Fachmann gut bekannt und werden für die Benutzung in Verbindung
mit den Formulierungen der vorliegenden Erfindung in Erwägung gezogen.
Die kontrollierte und/oder verzögerte
Freisetzung kann z. B. durch eine Beschichtung auf der oralen Darreichungsform
oder durch Inkorporation des oder der Wirkstoffe der Erfindung in
eine kontrolliert und/oder verzögert
freisetzende Matrix gewährleistet
werden.
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Spezifische Beispiele von pharmazeutisch
verträglichen
Trägern
und Hilfsstoffen, die zur Formulierung der oralen Darreichungsformen
verwendet werden können,
sind im Handbook of Pharmaceutical Excipients, American Pharmaceutical
Association (1986) beschrieben. Techniken und Zusammensetzungen
zur Herstellung von festen oralen Darreichungsformen sind in Pharmaceutical
Dosage Forms: Tablets (Lieberman, Lachman and Schwartz, Herausgeber),
2. Ausgabe, veröffentlicht
durch Marcel Dekker, Inc., beschrieben. Techniken und Zusammensetzungen
zur Herstellung von Tabletten (verpresst oder geformt), Kapseln
(Hart- oder Weichgelatinekapseln)
und Pillen sind in Remington's
Pharmaceutical Sciences (Arthur Osol, Herausgeber), 1553–1593 (1980),
ebenfalls beschrieben. Die Techniken und Zusammensetzungen zur Herstellung
von flüssigen
oralen Darreichungsformen sind in Pharmaceutical Dosage Forms: Disperse
Systems (Lieberman, Rieger and Banker, Herausgeber), veröffentlicht
durch Marcel Dekker, Inc., beschrieben.
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Wenn die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung zur parenteralen Verabreichung mittels Injektion formuliert
werden (z. B. durch kontinuierliche Infusion oder Bolusinjektion),
kann die Formulierung zur parenteralen Verabreichung die Form von
Suspensionen, Lösungen,
Emulsionen in öligen
oder wässrigen
Vehikeln, annehmen. Solche Formulierungen können darüber hinaus pharmazeutisch notwendige
Additive wie Stabilisierungsmittel, Suspensionsmittel, Dispersionsmittel
und ähnliche
umfassen. Die Verbindungen der Erfindung können ebenfalls die Form eines
Pulvers zur Rekonstitution einer injizierbaren Formulierung annehmen.
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Die Dosis der Verbindungen der vorliegenden
Erfindung ist unter anderem abhängig
von dem Leiden, das behandelt werden soll, der Schwere der Symptome,
dem Weg der Verabreichung, der Häufigkeit
des Dosierungsintervalls, dem Auftreten von schädlichen Nebenwirkungen und
der spezifisch verwendeten Verbindung.
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Die Verbindung 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purin
wird offenbart und beansprucht in der Prioritätsanmeldung Serien-Nr. 08/578,580
mit dem Titel „Novel
Chemical Compounds Having PDE IV Inhibition Activity".
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Wenn bestimmte der oben genannten
Verbindungen in geometrischen oder stereoisomeren Formen existieren
könnten,
zieht die vorliegende Erfindung all diese Verbindungen in Erwägung.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Die folgenden Beispiele illustrieren
verschiedene Aspekte der Erfindung.
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Beispiel 1 6-Amino-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxy-benryl)-8-isopropyl-3H-purin
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3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-hypoxanthin
(5,74 g, 15 mmol) und Phosphoroxychlorid (60 ml) wurden bei 65°C für 30 Minuten
erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde zur Trockne im Vakuum eingedampft
und der Rückstand
zweimal mit Toluol eingedampft. Das Rohchlorpurin (15 mmol) wurde
dann in THF (80 ml) und 32%iger wässriger Ammoniaklösung (36,2
ml) gelöst
und zusammen mit flüssigem
Ammoniak (50 g) in einem 450 ml Druckreaktor auf 60°C (340 psi)
für 4 Stunden
erhitzt. Die Lösungsmittel
wurden im Vakuum abgedampft und der Rückstand in einer Mischung aus
Diethylether und 1 M NaOH-Lösung
resuspendiert. Der Feststoff wurde gesammelt und aus Ethylacetat
kristallisiert, so dass sich die oben genannte Verbindung in einer
Menge von 3,92 g (68,5%) und mit einem Schmelzpunkt von 190–193°C ergab.
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Die Elementaranalyse für C21H27N5O2/381,48 ergab:
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Beispiel 2 3-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
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Eine Lösung von 8-(1-Benzyloxy-1-methyl-ethyl)-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-3H-purinhydrochlorid
(1,65 g, 3 mmol) in Methanol (25 ml) wurde mit 10% Pd-C (0,17 g) hydriert.
Nach der Zugabe von 25 ml THF wurden weitere 10% Pd-C (0,17 g) zugegeben
und die Mischung für
12 Stunden bei Raumtemperatur hydriert. Der Katalysator wurde durch
Filtern entfernt und die Lösungsmittel
im Vakuum abgezogen. Der Rückstand
wurde in heißem
Aceton suspendiert und der Feststoff bei 0–5°C gesammelt, um das Rohhydroxypurin
(1,10 g) zu erhalten. Dieses wurde in Chloroform gelöst und durch
4,4 g Kieselgel, das sich in einer Säule befand, gefiltert. Das
gereinigte Produkt (0,84 g) wurde in Diethylether suspendiert und
der Feststoff bei 0–5°C gesammelt,
um die oben genannte Verbindung in einer Menge von 0,78 g (56,1%)
und mit einem Schmelzpunkt von 209– 212°C zu erhalten.
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Die Elementaranalyse für C23H32ClN5O3/461,99 ergab:
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Beispiel 3 6-Amino-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxy-benryl)-8-(1-hydroxy-1-methylethyl)-3H-purinhydrochlorid
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Eine Lösung von 6-Amino-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-3-(3-cyclopentyloxy-4-methoxybenzyl)-3H-purinhydrochlorid
(2,13 g, 4,06 mmol) in THF : Methanol 1 : 1 (60 ml) wurde bei Raumtemperatur
unter Druck mit 10% Pd-C (0,26 g) für 12 Stunden hydriert. Der
Katalysator wurde durch Filtern entfernt und die Lösungsmittel
im Vakuum abgedampft. Der Rückstand
wurde in heißem
Aceton suspendiert, der Feststoff bei 0–5°C gesammelt (1,23 g) und aus
Methanol-Aceton rekristallisiert, um die oben genannte Verbindung
in einer Menge von 0,76 g (43,2%) und mit einem Schmelzpunkt von
231–232°C zu erhalten.
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Die Elementaranalyse für C21H28ClN5O3·0,5
H2O ergab:
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Beispiel 4 6-Ethylamino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
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A 1-(3-Benzyloxy-4-methoxybenzyl)-2-thiourea
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Eine Lösung von 3-Hydroxy-4-methoxy-benzylalkohol
(61,67 g, 400 mmol) in 1-Propanol (600 ml) wurde bei 60°C mit 97%
t-BuOK (55,52 g, 480 mmol) und bei 90°C mit Benzylchlorid (66,57 ml,
560 mmol) umgesetzt. Die sich ergebende Mischung wurde dann im Rückfluss
für 2 Stunden
erhitzt. Danach wurde bei 90°C ein
zweiter Ansatz von t-BuOK (9,25 g, 80 mmol) zugegeben. Nach einer
weiteren Stunde Erhitzen im Rückfluss
wurde ein dritter Ansatz von t-BuOK (9,25 g, 80 mmol) und ein zweiter
Ansatz von Benzylchlorid (9,51 ml, 80 mmol) bei 90°C zugegeben.
Nach weiteren 2,5 Stunden Erhitzen im Rückfluss wurde die Mischung
auf Raumtemperatur abgekühlt
und der Feststoff abgefiltert. Die Lösungsmittel wurden im Vakuum
abgezogen und der Rückstand
mit Wasser (300 ml) behandelt. Ein Drittel des Lösungsmittels wurde dann im
Vakuum abgezogen. Zum Rückstand
wurde Wasser (100 ml) gegeben, das dann im Vakuum abdestilliert
wurde. Der Vorgang wurde dann wiederholt. Die sich ergebende Suspension
wurde filtriert, der Feststoff gesammelt, getrocknet und mit Petroleumether
(2 × 600
ml) pulverisiert, um 3-Benzyloxy-4-methoxy-benzylalkohol (86,21
g, 88,2%) mit einem Schmelzpunkt von 62–65°C zu erhalten.
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Thionylchlorid (64 ml) wurde über einen
Zeitraum von 10 Minuten zu einer gerührten Lösung des oben genannten Alkohols
in Dichlormethan (500 ml) gegeben. Nach 20 Minuten wurde die Mischung
bis zur Trockne im Vakuum eingedampft, Toluol (2 × 75 ml)
zugegeben und die Verdampfung im Vakuum wiederholt, um rohes 3-Benzyloxy-4-methoxy-benzylchlorid
(97,85 g, 105,5%) zu erhalten. Das Chlorid (353 mmol) wurde in Aceton gelöst (400
ml), mit Natriumthiocyanat (57,22 g, 706 mmol) behandelt, homogenisiert
und im Rückfluss
für 1,5 Stunden
erhitzt. Der Feststoff wurde bei Raumtemperatur abgefiltert und
das Lösungsmittel
im Vakuum abgedampft. Der Rückstand
wurde in Wasser (600 ml) suspendiert, um eine Lösung mit pH 2 zu erhalten.
Anschließend
wurde mit Natriumbicarbonat-Lösung
neutralisiert. Nach der Kristallisierung wurde der Feststoff gesammelt,
getrocknet, in Dichlormethan (300 ml) gelöst, getrocknet (Na2SO4), mit Aktivkohle behandelt, gefiltert und bis
zur Trockne eingedampft. Der Rückstand
wurde aus Petroleumether (400 ml) kristallisiert, um 3-Benzyloxy-4-methoxy-benzylthiocyanat
(95,65 g, 95,0%) mit einem Schmelzpunkt von 70–74°C zu erhalten. Das Thiocyanat
(335 mmol) wurde im Rückfluss
in n-Valeronitril (280 ml) für
2 Stunden erhitzt und bis zur Trockne eingedampft, um 98,4 g des
rohen Produktes zu erhalten. Dieses wurde in THF (200 ml) gelöst und mit
32%iger wässriger
Ammoniaklösung
(101 ml) bei Raumtemperatur behandelt. Nach 3 Stunden wurde der
Thioharnstoff bei 10°C
gesammelt und mit Diethylether gewaschen, um 1-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-2-thioharnstoff (63,08
g, 62,2%) mit einem Schmelzpunkt von 179– 181°C zu erhalten. Das Filtrat wurde
bis zur Trockne eingedampft und der Rückstand aus Dichlormethan rekristallisiert,
um 11,51 g (11,3%) zu erhalten.
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B. 6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-2-thiouracil
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1-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-2-thioharnstoff
(72,58 g, 240 mmol) wurde einer Lösung von 97%igem t-BuOK (30,54
g, 264 mmol) in Isopropanol (300 ml) zugesetzt. Die Mischung wurde
im Rückfluss bis
zur kompletten Lösung
erhitzt. Dann wurde Ethylcyanoacetat (26,1 ml, 245 mmol) zugegeben.
Nach 5 Stunden im Rückfluss
wurde die Mischung leicht abgekühlt
und ein zweiter Ansatz t-BuOK (2,78 g, 24 mmol) und Ethylcyanoacetat
(5,12 ml, 48 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde im Rückfluss
für weitere
15 Stunden erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur
abgekühlt,
in Wasser gegossen (1,21) und unter Kühlung auf pH 8 mit 5 M HCl
(43 ml) neutralisiert. Nach einstündigem Rühren wurde der Feststoff bei
10°C gesammelt
und zuerst mit Wasser (180 ml), dann mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
(60 ml), Isopropanol (60 ml) und schließlich kaltem Wasser (500 ml)
gewaschen. Das Rohmaterial wurde in 0,5 M NaOH (1,41) und Isopropanol
(350 ml) suspendiert. Der unlösliche
Anteil wurde abgefiltert und mit 0,1 M NaOH und Wasser gewaschen,
um wiedergewonnenen Thioharnstoff zu erhalten (10,45 g, 14,4%).
Das Filtrat wurde auf pH 8 mit 2 M Phosphorsäure (175 ml) neutralisiert, über Nacht
kristallisiert, der Feststoff gesammelt und mit den oben genannten
drei Komponenten-Flüssigkeiten
und Wasser gewaschen, um das Rohthiouracil (73,33 g) zu erhalten.
Dieses Produkt wurde in heißem
Aceton (600 ml) suspendiert, auf 500 ml aufkonzentriert und bei
0–5°C gesammelt,
um 6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-2-thiouracil (65,73
g, 74,1%) mit einem Schmelzpunkt von 239–240°C zu erhalten.
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C. 1-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5,6-diamino-2-thiouracil
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6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-2-thiouracil
(36,94 g, 100 mmol) wurde in DMSO (74 ml) gelöst, mit THF (185 ml) verdünnt und
mit 85%iger Phosphorsäure
(7,46 ml) behandelt. Bei einer Temperatur von 55–60°C wurde 4 M Natriumnitrit (30
ml, 120 mmol) langsam zugegeben. Nach 30 Minuten wurde Methanol
(10 ml) zugegeben, die Reaktion auf 30°C gekühlt und eine Suspension von
85%igem Natriumdithionit (40,96 g, 200 mmol) in Wasser (80 ml) langsam
zugegeben. Nach der Zugabe von Wasser (200 ml) wurde das Lösungsmittel
im Vakuum abgezogen und die Suspension mit Wasser auf 1 l verdünnt. Der
Feststoff wurde bei 0–5°C gesammelt,
um das rohe 1-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5,6-diamino-2-thiouracil (40,58 g) zu erhalten.
-
D. 6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5-(2-benzyloxy-2-methylpropionylaminol-2-thiouracil
-
Eine Lösung von 2-Benzyloxy-2-methyl-propionylchlorid
(30,70 g, 144 mmol) in THF (100 ml) wurde bei 0–5°C über einen Zeitraum von 15 Minuten
zu einer gerührten
Suspension von 1-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5,6-diamino-2-thiouracil
(40,58 g, 100 mmol) und Triethylamin (31,4 ml, 225 mmol) in THF
(400 ml) zugegeben. Nach einer Stunde wurde der Feststoff abgefiltert
und die Lösung
im Vakuum bis zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in einer Mischung
aus Diethylether (400 ml), Wasser (100 ml) und einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
(60 ml) suspendiert. Nach Kristallisation für 60 Stunden wurde der Feststoff gesammelt
und mit Ether und Wasser gewaschen, um 6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5-(2-benzyloxy-2-methyl-propionylamino)-2-thiouracil
(42,23 g, 75,3%) zu erhalten. Die Kristallisation aus Ethylacetat ergab
einen Schmelzpunkt von 123–125/184–187°C.
-
E. 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-2-thioxanthin
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6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5-(2-benzyloxy-2-methyl-propionylamino)-2-thiouracil (46,54
g, 83 mmol) und 97%iges t-BuOK (38,41 g, 332 mmol) wurden im Rückfluss
in Isopropanol (460 ml) für 50
Minuten erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum abgedampft, der Rückstand in Wasser (300 ml)
gelöst,
zweimal mit 5 g Aktivkohle behandelt, gefiltert und Wasser bis zu
einem Gesamtvolumen von 500 ml zugegeben. Der pH wurde dann auf
einen neutralen Wert mit einer Mischung aus 5 M HCl (60 ml) und
einer Natriumbicarbonatlösung
eingestellt. Der Feststoff wurde bei 10°C gesammelt, um 41,62 g des
Rohprodukts zu erhalten, das in Dichlormethan (60 ml) gelöst wurde
und über
ein Kieselgel (126 g) chromatographiert wurde, wobei Dichlormethan
als Elutionsmittel benutzt wurde. Die Kristallisation aus Methanol
ergab 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-2-thioxanthin
(31,5 g, 69,9%) mit einem Schmelzpunkt von 290–302°C (englisch: dec) zu erhalten.
-
F. 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-hypoxanthin
-
3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-mehyl-ethyl)-2-thioxanthin
(26,05 g, 48 mmol) wurde in 1-Propanol (700 ml) mit Raney-Nickel
(29 g) (mit 0,1%iger wässriger
Essigsäure
behandelt) für
1,5 Stunden im Rückfluss
erhitzt. Der Nickel wurde abgefiltert und das Lösungsmittel im Vakuum abgedampft.
Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (300 ml) gelöst, mit einer Natriumcarbonatlösung extrahiert
und wieder zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in Methanol (150
ml) gelöst,
mit Aktivkohle behandelt, gefiltert, konzentriert und kristallisiert,
um 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methylethyl)-hypoxanthin
(15,81 g, 64,5%) mit einem Schmelzpunkt von 78–86°C (enthaltend Methanol) zu erhalten.
Ein zweites Nachkristallisieren (englisch: crop) ergab 2,29 g (9,3%)
des Hypoxanthins.
-
G 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-6-ethylamino-3H-purinhydrochlorid
-
3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-hypoxanthin
(3,06 g, 6 mmol) wurde zweimal mit Toluol behandelt und zur Trockne
eingedampft, um Reste an Methanol aus dem vorherigen Syntheseschritt
zu entfernen. Anschließend
wurde es mit Phosphoroxychlorid (30 ml) auf 70°C erhitzt. Nach 40 Minuten wurde
die Reaktionsmischung im Vakuum zur Trockne eingedampft, was nach
Zugabe von Toluol zweimal wiederholt wurde. Das rohe Chloropurin
wurde in THF (50 ml) gelöst
und langsam zu 70%igem, wässrigem
Ethylamin (24 ml) unter Kühlung
zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung im Vakuum
zur Trockne eingedampft. Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (50 ml) gelöst, mit 1 M NaOH-Lösung extrahiert
und erneut eingedampft. Der Rückstand
wurde in Methanol (25 ml) gelöst,
mit 1 M methanolischem HCl (6,1 ml) behandelt und im Vakuum zur
Trockne eingedampft, um rohes 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-6-ethylamino-3H-purinhydrochlorid
(3,31 g, 96,2%) zu erhalten.
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H. 6-Ethylamino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
-
Das oben genannte rohe 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-6-ethylamino-3H-purinhydrochlorid
(3,28 g, 5,7 mmol) wurde bei Raumtemperatur unter Druck in einer
Mischung von THF : Methanol 1 : 1 (60 ml) mit 10 %igem Pd-C (0,66
g) hydriert. Der Katalysator wurde abgefiltert, die Lösungsmittel
im Vakuum abgedampft und der Rückstand
aus Aceton kristallisiert, um 6-Ethylamino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
(1,80 g, 80,0%) mit einem Schmelzpunkt von 184–185°C zu erhalten.
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I. 6-Ethylamino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
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Eine Lösung von 6-Ethylamino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
(1,18 g, 3 mmol) in DMF (12 ml) und Kaliumcarbonat (2,49 g, 18 mmol)
wurde bei Raumtemperatur mit rohem cis-trans-3-Bromocyclopentanol
(1,49 g, 9 mmol) (hergestellt aus cis-trans-1,3-Cyclopentandiol
und Triphenylphosphindibromid) behandelt. Nach 72 Stunden wurde
eine zweite Portion Kaliumcarbonat (0,62 g, 4,5 mmol) und cis-trans-3-Bromocyclopentanol
(0,74 g, 4,5 mmol) zugegeben. Nach 6 Tagen wurde der Feststoff abgefiltert
und die Lösung
im Vakuum eingedampft. Dieser Vorgang wurde viermal mit Wasser wiederholt.
Der Rückstand
wurde in Dichlormethan gelöst,
mit 1 M NaOH extra hiert und bis zur Trockne eingedampft. Der Rückstand
(1,71 g) wurde in Methanol (20 ml) gelöst, mit 1 M methanolischem
HCl (3,2 ml) behandelt und bis zur Trockne im Vakuum eingedampft.
Der Rückstand
wurde aus Aceton kristallisiert und aus Methanol-Aceton rekristallisiert,
um das Rohprodukt (1,02 g) zu erhalten. Die unreinen Kristalle wurden
in THF (70 ml) gelöst
und viermal mit 2 M NaOH und einmal mit Natriumchloridlösung extrahiert,
zur Trockne eingedampft, in Dichlormethan aufgenommen, mit Natriumsulfat
getrocknet, gefiltert und bis zur Trockne eingedampft. Die freie
Base wurde dann wieder in das HCl-Salz überführt und aus Aceton kristallisiert,
um 0,78 g (54,6%) der im Titel des Beispiels angegebenen Verbindung
mit einem Schmelzpunkt von 180–185°C zu erhalten.
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Die Elementaranalyse für C23H32ClN5O4 mit 1% HCl und 1% H2O
ergab:
-
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Beispiel 5 6-Amino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
-
A. 6-Amino-3-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
-
3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-hypoxanthin
(Beispiel 4 F) (3,06 g, 6 mmol) wurde zweimal mit Toluol behandelt,
bis zur Trockne eingedampft, um Reste an Methanol aus dem vorherigen
Syntheseschritt zu entfernen, und dann mit Phosphoroxychlorid (30
ml) auf 70°C
erhitzt. Nach 35 Minuten wurde die Lösung im Vakuum zur Trockne
eingedampft, unter Zugabe von Toluol wurde der Vorgang zweimal wiederholt.
Die Rohchloro-Verbindung wurde in THF (40 ml) gelöst und unter
Kühlung
zu 32%igem wässrigem
Ammoniak (12 ml) in einen 450 ml Druckreaktor gegeben. Nach der
Zugabe von flüssigem
Ammoniak (50 ml) bei –30°C wurde die
Reaktionsmischung auf 60°C
(340 psi) für
3 Stunden erhitzt. Der Feststoff wurde abgefiltert und die Lösungsmittel
im Vakuum abgedampft. Der Rückstand
wurde in Dichlormethan (40 ml) gelöst, mit 1 M NaOH (2 × 10 ml)
extrahiert und wiederum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand
wurde in Methanol gelöst, mit
1 M methanolischer HCl-Lösung
(6,2 ml) behandelt und zur Trockne im Vakuum eingedampft, um das
leicht unreine 6-Amino-3-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
(3,22 g, 98,2%) mit einem Schmelzpunkt von 189– 190°C (nach Kristallisation aus
Aceton) zu erhalten.
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B. 6-Amino-3-(3-hydroxy-4-methoxybenzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
-
Eine Lösung des oben genannten 6-Amino-3-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-benzyloxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
(3,22 g) in THF : Methanol 1 : 1 (60 ml) wurde bei Raumtemperatur
unter Druck für
2,5 Stunden mit 10% Pd-C (0,64 g) hydriert. Der Katalysator wurde
abgefiltert und die Lösung
im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde aus Aceton kristallisiert,
um 6-Amino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
(1,67 g, 77,3%) mit einem Schmelzpunkt von 155–160°C zu erhalten.
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C. 6-Amino-3-(3-(3-hydroxycyclonentyloxyl-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
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Eine gerührte Lösung von 6-Amino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-(1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-3H-purinhydrochlorid
(1,46 g, 4 mmol) in DMF (15 ml) wurde mit Kaliumcarbonat (3,46 g,
25 mmol) und cis-trans-3-Bromocyclopentanol (2,53 g, 15,31 mmol)
behandelt. Nach 3 Tagen bei Raumtemperatur wurde ein zweiter Ansatz
Kaliumcarbonat (1,1 g, 8 mmol) und 3-Bromocyclopentanol (1,33 g,
8,1 mmol) zugegeben. Nach 10 Tagen wurde der Feststoff abgefiltert
und die Lösung
im Vakuum eingedampft. Der Feststoff wurde in Dichlormethan (70
ml) gelöst,
zweimal mit 1 M NaOH (20 ml) extrahiert und im Vakuum bis zur Trockne eingedampft.
Der Rückstand
wurde in Methanol (20 ml) gelöst,
mit 1 M methanolischer HCl-Lösung
(4 ml) behandelt und wiederum im Vakuum zur Trockne eingedampft.
Der Rückstand
wurde aus Aceton kristallisiert, um Dihydroxyadenin (1,08 g, 60,0%)
zu erhalten, das dann in Wasser (30 ml) gelöst wurde und mit einer kleinen Menge
an Ether und 10 M NaOH-Lösung
(3 ml) behandelt wurde. Nach 72 Stunden wurden die Kristalle gesammelt,
getrocknet und aus wassergesättigtem
Ethylacetat rekristallisiert, um die im Titel des Beispiels angegebene
Verbindung (0,66 g, 40,0%) mit einem Schmelzpunkt von 98–108°C und einem
trans-cis-Verhältnis von
ca. 4 : 1 bei 250 MHz N.M.R. zu erhalten.
-
Die Elementaranalyse für C21H27N5O4 mit 10,2% Wasser ergab:
-
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Beispiel 6 6-Ethylamino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
A. 6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5-isobutyrylamino-2-thiouracil
-
Eine 4 M Natriumnitritlösung (46,6
ml, 186 mmol) wurde über
einen Zeitraum von 5 Minuten bei 55°C unter Rühren zu einer Lösung von
6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-2-thiouracil (53,00 g, 144 mmol) und 85%iger
Phosphorsäure
(12,09 ml, 179 mmol) in DMF (550 ml) gegeben. Nach 1,5 Stunden wurde die
Reaktionsmischung auf 35°C
gekühlt
und mit einer Suspension von 85%igem Natriumdithionit (58,77 g, 287
mmol) in Wasser (138 ml) behandelt. Nach 30 Minuten wurde Isobutyricanhydrid
(72 ml, 215 mmol) zugegeben. Nach einer Stunde wurde die Suspension
langsam mit 1 M NaOH (790 ml) und Wasser (1950 ml) (pH veränderte sich
von 3 auf 7) langsam verdünnt.
Die Lösung
wurde über
Nacht gerührt
und Natriumbicarbonat (24,2 g) zugegeben, um den pH auf 7.5 einzustellen.
Der Feststoff wurde gesammelt, mit 0,2 M Natriumbicarbonatlösung gewaschen.
Anschließend
wurde der Feststoff mit Wasser gewaschen und danach getrocknet, um
das rohe Thiouracil (56,10 g, 86,0%) zu erhalten. Eine Pulverisierung
mit Aceton ergab 6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5-isobutyrylamino-2-thiouracil
mit einem Schmelzpunkt von 240–244°C.
-
B. 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-2-thioxanthin
-
6-Amino-1-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-5-isobutyrylamino-2-thiouracil
(56,10 g, 123 mmol) wurde im Rückfluss
in einer 1 M NaOH-Lösung
(560 ml) für
40 Minuten erhitzt. Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur wurde der Feststoff durch Filtration abgetrennt,
die Lösung
zweimal mit Aktivkohle (2,7 g) behandelt, gefiltert und mit 5 M
HCl (95 ml) auf pH 8 neutralisiert. Der Feststoff wurde gesammelt,
mit 0,1 M Natriumbicarbonatlösung
und Wasser gewaschen und dann getrocknet, um das Rohprodukt (38,65
g, 71,7%) zu erhalten. Die Kristallisierung aus THF und Methanol
ergab ein immer noch unreines Produkt (34,65 g), das in 1 M NaOH (340
ml) gelöst
wurde, zweimal mit Aktivkohle (3,4 g) behandelt wurde, gefiltert,
mit Methanol (80 ml) verdünnt und
mit 85%iger Phosphorsäure
(13 ml) neutralisiert wurde. Der Feststoff wurde gesammelt, mit
Wasser (1,51) gewaschen, bis ein neutraler pH-Wert erreicht wurde, um 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-2-thioxanthin
(28,99 g, 53,8%) mit einem Schmelzpunkt von 280–281°C zu erhalten.
-
C. 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopronyl-hypoxanthin
-
3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-2-thioxanthin
(21,83 g, 50 mmol) wurde im Rückfluss in
1-Propanol (700 ml) mit Raney-Nickel (30 g) (vorbehandelt mit 0,1%
wässriger
Essigsäure)
erhitzt. Nach 4 Stunden wurde der Nickel abgefiltert und mit heißem Propanol
und Chloroform gewaschen. Die Lösung
wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in Chloroform
gelöst,
mit 1 M Natriumcarbonatlösung
extrahiert, getrocknet (Na2SO4),
zweimal mit Aktivkohle (0,8 g) behandelt, gefiltert und bis zur
Trockne im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde in heißem Aceton
(250 ml) suspendiert, konzentriert und der Feststoff bei 0–5°C gesammelt,
um 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-hypoxanthin (15,27 g, 75,5%) mit
einem Schmelzpunkt von 233–235°C zu erhalten.
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D. 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-hypoxanthin
(2,02 g, 5 mmol) und Phosphoroxychlorid (20 ml) wurden für 35 Minuten
auf 70°C
erhitzt. Die Lösung
wurde zur Trockne eingedampft und das Abdampfen zweimal nach Zugabe
von Toluol (50 ml) wiederholt. Der rohe Chloropurinrückstand
wurde in THF (20 ml) gelöst
und bei 0–5°C zu 70%igem
wässrigem
Ethylamin (20 ml) zugegeben. Nach einer Stunde bei Raumtemperatur
wurden die Lösungsmittel
im Vakuum entfernt, der Rückstand
wurde in Dichlormethan (70 ml) gelöst und mit 1 M NaOH gewaschen.
Die organische Phase wurde durch 9 g Kieselsäuregel, das sich in einer Säule befand,
gefiltert und bis zur Trockne im Vakuum einge dampft. Der Rückstand
wurde in Methanol (20 ml) gelöst, mit
1 M methanolischer HCl (4,8 ml) behandelt und bis zur Trockne im
Vakuum eingedampft, um 3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-isoproyl-3H-purinhydrochlorid
(2,20 g, 94,0%) mit einem Schmelzpunkt von 79–83°C (nach Kristallisation aus
wassergesättigtem
Ether) zu erhalten.
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E. 6-Ethylamino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
Eine Lösung des oben genannten 3-(3-Hydroxy-4-methoxy-benzyl)-6-ethylamino-8-isoproyl-3H-purinhydrochlorids
(2,20 g, 4,7 mM) in THF : Methanol 1 : 1 (140 ml) wurde für eine Stunde
mit 10% Pd-C (0,44 g) hydriert. Der Katalysator wurde abgefiltert
und die Lösung
zur Trockne im Vakuum eingedampft. Der Rückstand wurde aus Ethylacetat
kristallisiert, um die im Titel angegebene Verbindung (1,64 g, 92,1%)
mit einem Schmelzpunkt von 156–160°C zu erhalten.
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F. 6-Ethylamino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxyl-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
Eine Lösung von 3-(3-Hydroxy-4-methoxy-benyl)-6-ethylamino-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid (0,76
g, 2 mmol) in DMF (8 ml) wurde bei Raumtemperatur mit Kaliumcarbonat
(1,66 g, 12 mmol) behandelt. Nach einer Stunde wurde es mit rohem
cis-trans-3-Bromocyclopentanol (0,99 g, 6 mmol) behandelt. Nach Rühren für 18 Stunden
wurde ein weiterer Ansatz Kaliumcarbonat (0,83 g, 6 mmol) und 3-Bromocyclopentanol (0,99
g, 6 mmol) zugegeben. Nach weiteren 24 Stunden wurde der Feststoff
abgefiltert und die Lösung
zur Trockne im Vakuum eingedampft. Nach Zugabe von Wasser wurde
das Abdampfen viermal wiederholt. Der Feststoff wurde in Chloroform
(50 ml) gelöst
und mit 1 M NaOH-Lösung
(2 × 20
ml) extrahiert. Die organische Phase wurde bis zur Trockne im Vakuum
eingedampft. Der Rückstand
(1,35 g) wurde in Dichlormethan : Methanol 98 : 2 (5 ml) gelöst und mittels
Säulenchromatographie über 30 g
Kieselsäuregel
gereinigt. Das Rohprodukt (0,16 g) wurde in Methanol (5 ml) gelöst, mit
1 M methanolischer HCl (0,4 ml) behandelt und im Vakuum zur Trockne
eingedampft. Der Rückstand
wurde aus Ethylacetat kristallisiert, um die im Titel des Beispiels angegebene
Verbindung (0,15 g, 16,2%) mit einem Schmelzpunkt von 165– 169°C zu erhalten.
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Die Elementaranalyse für C23H32ClN5O3 ergab:
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Beispiel 7 6-Amino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benryl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
A. 6-Amino-3-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
3-(3-Benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-hypoxanthin
(Beispiel 6 C) (4,04 g, 10 mmol) und Phosphoroxychlorid (40 ml)
wurden für
35 Minuten auf 70°C
erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde im Vakuum bis zur Trockne eingedampft
und das Abdampfen wurde nach Zugabe von Toluol zweimal wiederholt.
Das Rohchloropurin wurde in THF (40 ml) gelöst und langsam unter Kühlung zu
32%igem wässrigem
Ammoniak (12 ml, 200 mmol) in einem 450 ml Druckreaktor zugegeben.
Nach der Zugabe von flüssigem
Ammoniak (50 g) bei –30°C wurde die
Mischung auf 60°C
(340 psi) für
3 Stunden erhitzt. Der Feststoff wurde abgefiltert und die Lösung im
Vakuum bis zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde in Wasser (100
ml) suspendiert und die Mischung wurde gefiltert, um das Rohprodukt
(4,09 g) als einen kristallinen Feststoff zu erhalten. Dieser wurde
in Methanol (60 ml) gelöst,
mit 1 M methanolischer HCl-Lösung
(10 ml) behandelt, zur Trockne im Vakuum eingedampft, in Aceton
suspendiert und gefiltert, um 6-Amino-3-(3-benzyloxy-4-methoxybenzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
(4,04 g, 91,8%) als einen kristallinen Feststoff mit einem Schmelzpunkt
von 200°C (Sublimierung)/240–243°C zu erhalten.
-
B. 6-Amino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochloridhydrat
-
6-Amino-3-(3-benzyloxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
(4,04 g, 9,2 mmol) in THF : Methanol 1 : 1 (600 ml) wurde für 10 Stunden
mit 10% Pd-C (0,8 g) bei Raumtemperatur und unter Druck hydriert.
Der Katalysator wurde abgefiltert, die Lösungsmittel im Vakuum abgezogen
und der Rückstand
aus Aceton kristallisiert, um 6-Amino-3-(3- hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
(2,53 g, 78,8%) mit einem Schmelzpunkt von 125–130/185–195°C zu erhalten.
-
Die Elementaranalyse für C16H20ClN5O2 mit H2O/367,84
ergab:
-
-
C. 6-Amino-3-(3-(3-hydroxycyclopentyloxy)-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
-
Eine Lösung von 6-Amino-3-(3-hydroxy-4-methoxy-benzyl)-8-isopropyl-3H-purinhydrochlorid
(2,45 g, 7,0 mmol) in DMF (25 ml) wurde mit Kaliumcarbonat (5,80
g, 42 mmol) behandelt. Die Lösung
wurde bei Raumtemperatur für
eine Stunde gerührt,
dann wurde rohes cis-trans-3-Bromocyclopentanol (3,47 g, 21 mmol)
zugegeben. Nach 21 Stunden wurde ein zweiter Ansatz Kaliumcarbonat
(2,90 g, 21 mmol) und 3-Bromocyclopentanol (3,47 g, 21 mmol) zugegeben.
Nach weiterem Rühren
für 6 Tage
wurde der Feststoff abgefiltert und das Lösungsmittel im Vakuum zur Trockne
eingedampft. Der Rückstand
wurde in Chloroform (50 ml) gelöst, mit
1 M NaOH-Lösung
extrahiert und erneut im Vakuum eingedampft. Der Rückstand
(5,84 g) wurde in Dichlormethan : Methanol 98 : 2 ( 50 ml) gelöst und durch
Säulenchromatographie über ein
Kieselsäuregel
gereinigt, wobei mit einem Gradienten von 2–10% Methanol in Dichlormethan
eluiert wurde. Die Fraktionen wurden gesammelt (0,78 g, 28,0%),
in das HCl-Salz überführt und
aus Aceton kristallisiert, um die im Titel des Beispiels angegebene
Verbindung (0,55 g, 18,1%) mit einem Schmelzpunkt von 185– 187°C zu erhalten.
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Die Elementaranalyse für C21H28ClN5O3/433,94 ergab:
-
-
Enzymisolierungsprotokolle
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Protokolle zur Isolierung von PDE
III, PDE IV und PDE V sowie zur Bestimmung der Inhibitionsaktivitäten werden
im folgenden dargestellt.
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Typ III Phosphodiesterase
-
Protokoll zur Enzymisolation:
-
Die Typ III-PDE wurde aus humanen
Plättchenzellen
isoliert, wobei ein Verfahren angewandt wurde, das ähnlich zu
dem bereits früher
von Weishaar R. E., Burrows S. D., Kobylarg D. C., Quade N. M.,
Evans D. B.: Biochem. Pharmacol. 35: 787, 1986, beschriebenen ist.
Kurz dargestellt, wurden 1–2
Einheiten von Plättchenzellen
in einem gleichen Volumen Puffer (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, enthaltend
2 mM Magnesiumacetat, 1 mM Dithiothreitol und 5 mM Na2EDTA)
suspendiert. Der Proteaseinhibitor Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF) war
in diesem Puffer mit einer Endkonzentration von 200 mM enthalten.
Die Suspension wurde unter Verwendung eines Polytron homogenisiert
und das Homogenisat wurde dann bei 100.000 g für 60 Minuten zentrifugiert.
Alle Arbeitsschritte wurden bei 0–4°C durchgeführt. Der Überstand wurde dann durch 4
Lagen Gaze filtriert und auf eine DEAE-Trisacryl M Säule aufgebracht.
Diese war vorher mit Puffer B (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, enthaltend
1 mM Magnesiumacetat, 1 mM Dithiotreitol und 200 mM PMSF) equilibriert
worden. Nach Aufbringen der Probe wurde die Säule mit mehreren Säulenvolumenpuffer
B gewaschen. Anschließend
wurden die verschiedenen PDE-Formen von der Säule unter Verwendung zweier
sukzessiver linearer NaCl-Gradienten (0,05–0,15 M, 300 ml gesamt, 0,15–0,40 M,
200 ml gesamt) eluiert. Es wurden 5 mm Fraktionen gesammelt und
hinsichtlich zyklischer AMP- und
zyklischer GMP-PDE-Aktivität
getestet. Fraktionen, die PDE III-Aktivität aufwiesen, wurden gepoolt
und über
Nacht gegen 41 Puffer B dialysiert. Die dialysierte PDE III wurde
dann auf 10% ihres ursprünglichen
Volumens aufkonzentriert, auf 50% mit Ethylenglycolmonoethylether
verdünnt
und bei –20°C gelagert.
PDE III kann typischerweise bis zu 4 Wochen mit wenig oder keinem
Aktivitätsverlust
gelagert werden.
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Messung von Typ III PDE-Aktivität:
-
Die Enzymaktivität wurde durch Messung der Hydrolyse
von [3H]-zyklischem AMP, wie durch Thompson
W. J., Teraski W. L., Epstein P. N., Strada S. J.: Adv. Cyclic Nucleotide
Res. 10: 69, 1979, bestimmt. Im Nachweisverfahren betrug die zyklische
AMP-Konzentration 0,2 mM, was ca. dem Km-Wert
entspricht. Die Proteinkonzentration wurde so eingestellt, dass
nicht mehr als 15% der verfügbaren
Substratmenge während
der Inkubationsphase hydrolisiert werden konnten.
-
Alle Testverbindungen wurden in Dimethylsulfoxid
(Endkonzentration 2,5%) gelöst.
Diese Dimethylsulfoxidkonzentration inhibiert die Enzymaktivität ca. um
10%.
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Typ IV Phosphodiesterase
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Protokoll für die Enzymisolation:
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Die Typ IV-PDE wurde aus bovinen,
glatten Muskelzellen der Luftröhre
unter Verwendung eines Verfahrens, das ähnlich zu dem früher von
Silver P. J. et. al.: Eur. J. Pharmacol. 150 : 85, 1988 (1), beschrieben ist,
isoliert. Kurz dargestellt, wurden die glatten Muskulaturzellen
aus bovinen Luftröhren
zerkleinert und mit Hilfe eines Polytron in 10 Volumen eines Extraktionspuffers,
der 10 mM Tris-Aceat (pH 7.5), 2 mM Magnesiumchlorid, 1 mM Dithiothreitol
und 2.000 Einheiten/ml Aprotinin enthielt, homogenisiert. Alle Verfahrensschritte wurden
bei 0–4°C durchgeführt. Das
Homogenisat wurde ultraschallbehandelt und dann bei 48.000 g für 30 Minutenzentrifugiert.
Der entstehende Überstand
wurde auf eine DEAE Trisacryl-M-Säule aufgebracht,
die zuvor mit Natriumacetat und Dithiothreitol eqilibriert worden
war. Nach Aufbringen der Probe wurde die Säule mit Natriumacetat/Dithiothreitol
gewaschen und anschließend
wurden die verschiedenen PDE-Formen von der Säule mit Hilfe eines linearen
Tris-HCl/NaCl-Gradienten eluiert. Fraktionen, die Typ IV-PDE enthielten,
wurden gesammelt, dialysiert und auf 14% des Ausgangsvolumens aufkonzentriert.
Die konzentrierten Fraktionen wurden auf 50% mit Ethylenglykol verdünnt und
bei –20°C gelagert.
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Messung er Typ IV PDE-Aktivität:
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Die Enzymaktivität wurde durch Messung der Hydrolyse
von [3H]-zyklischem AMP, wie beschrieben durch
Thompson W. J. et. al.: Adv. Cyclic Nucleotide Res. 10: 69, 1979,
bestimmt. Die für
das Nachweisverfahren verwendete zyklische AMP-Konzentration betrug
0,2 mM, was ca. dem Km-Wert entspricht.
Die Proteinkonzentration wurde so eingestellt, dass nicht mehr als
15% der verfügbaren
Substratmenge während
der Inkubationsphase hydrolisiert wurden.
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Alle Testverbindungen wurden in Dimethylsulfoxid
(Endkonzentration 2,5%) gelöst.
Diese Dimethylsulfoxidkonzentration inhibiert die Enzymaktivität um ca.
10%.
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Messung der
Typ V PDE-Aktivität
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Protokoll zur Enzymisolation:
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Typ V-PDE wurde unter Verwendung
eines Verfahrens isoliert, das dem bereits früher durch Weishaar et. al.,
Hypertension 15: 528 (1990), beschriebenen ähnlich ist. Kurz dargestellt
wurden 1–2
Einheiten von Plättchenzellen
in einem gleichen Volumen von Puffer A (20 mM Tris-HCl, pH 7.5,
enthaltend 2 mM Magnesiumacetat, 1 mM Dithiotreitol und 5 mM Na2EDTA) unter Verwendung eines Polytrons suspendiert.
Der Proteinase-Inhibitor Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF) war
ebenfalls im Puffer bei einer Endkonzentration von 200 μM enthalten.
Alle Arbeitsschritte wurden bei 0–4°C durchgeführt. Das Homogenisat wurde
bei 100.000 rpm (englisch: revolutions per minute) für 60 Minuten
zentrifugiert. Der Überstand
wurde entfernt und durch 4 Lagen Gaze filtriert und auf eine DEAE
Trisacryl-M-Säule aufgebracht.
Die Säule
wurde mit mehreren Bettvolumen Puffer B (20 mM Tris-HCl, pH 7.5,
enthaltend 2 mM Magnesiumacetat, 1 mM Dithiothreitol und 200 mM
PMSF) und mit zwei sukzessiven linearen NaCl-Gradienten (0,05–0,15 M,
300 ml gesamt, 0,15– 0,40
M, 200 ml gesamt) eluiert. Es wurden 5 ml Fraktionen gesammelt und
hinsichtlich zyklischer AMP- und zyklischer GMP-PDE-Aktivität untersucht.
Fraktionen, die PDE V enthielten, wurden gepoolt und über Nacht
gegen 41 Puffer C (20 mM Tris-HCl, pH 7.5, ent haltend 2 mM Magnesiumacetat
und Proteinaseinhibitoren) dialysiert. Die dialysierte PDE V wurde
dann auf 10% des Ausgangsvolumens aufkonzentriert, auf 50% mit Ethylenglykolmonoethylether
verdünnt
und bei –20°C gelagert.
PDE V kann typischerweise bis zu 4 Wochen mit wenig oder keinem
Aktivitätsverlust
gelagert werden.
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Messung er Typ V PDE-Aktivität:
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Die Enzymaktivität wurde durch Messen der Hydrolyse
von [3H]-zyklischem GMP, wie durch Thompson
et. al. (Thompson W. J., Teraski W. L., Epstein P. N., Strada S.
J.: Adv. Cyclic Nucleotide Res. 10: 69, 1979) beschrieben, bestimmt.
Für das
Nachweisverfahren wurde eine zyklische GMP-Konzentration von 0,2 μM verwendet,
die ca. dem Km-Wert entspricht. Die Proteinkonzentration
wurde so eingestellt, dass nicht mehr als 15% der verfügbaren Substratmenge
während
der Inkubationsphase hydrolysiert wurden.
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Alle Testverbindungen wurden in Dimethylsulfoxid
gelöst
(Endkonzentration 2,5%). Diese Dimethylsulfoxid-Konzentration inhibiert
die Enzymaktivität
um ca. 10%. Der Referenztyp V PDE-Inhibitor Zaprinast wurde ebenfalls
mit jedem Ansatz gemessen.
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Die Verbindungen wurden über einen
Konzentrationsbereich von 0,1, 1, 10, 100 μM (n = 1) gemessen und IC50-Bestimmungen wurden unter Verwendung von
5 angemessenen Konzentrationen (n = 2) durchgeführt.
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Wie aus dem Vorhergehenden hervorgeht,
sind die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ebenfalls
potente Inhibitoren von PDE IV aus Säugetieren. Eine solche Aktivität ist in
den medizinischen Wissenschaften nützlich, um die Proliferation
von Zellen der glatten Muskulatur zu reduzieren und die pulmonäre Vasodilatation
zu erhöhen.
Bezüglich
bestimmter Aspekte der Erfindung belegen die Verbindungen eine Kombination
von selektiver PDE IV und PDE V Inhibition und können bei Krankheiten wie Restenose
und verwandten Krankheiten eingesetzt werden. Solche Aspekte schließen natürlich die
Verabreichung einer effektiven Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung,
die besagte Kombination an PDE IV und PDE V inhibitorischen Aktivitäten aufweist,
an ein Säugetier,
das einer solchen Therapie bedarf, mit ein.
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Unter Anwendung der oben beschriebenen
Verfahren wurde die PDE III, PDE IV und PDE V Inhibierung für die Verbindungen
der Beispiele 1–5
getestet und verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I gezeigt:
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