DE69816280T2

DE69816280T2 - Inhibitoren des impdh-enzyms

Info

Publication number: DE69816280T2
Application number: DE69816280T
Authority: DE
Inventors: O. Jeffrey SAUNDERS; M. David ARMISTEAD; C. Michael BADIA; S. Randy BETHIEL; A. Catharine FRANK; Doug Naegele; M. Perry NOVAK; A. David PEARLMAN; M. Steven RONKIN
Original assignee: Vertex Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Vertex Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2004-05-27
Anticipated expiration: 2018-03-14
Also published as: WO1998040381A1; CA2282398A1; PT966465E; ATE244717T1; JP2001526638A; EP0966465A1; AU6701598A; ES2201452T3; US20040048774A1; JP4327910B2; DK0966465T3; US6518291B1; DE69816280D1; EP0966465B1

Description

Technisches Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Klasse von Verbindungen, die IMPDH inhibieren. Diese Erfindung betrifft auch Arzneimittel, die diese Verbindungen umfassen. Die Verbindungen und Arzneimittel dieser Erfindung sind insbesondere zur Inhibierung der IMPDH-Enzymaktivität gut geeignet und können folglich als therapeutische Mittel bei IMPDH-vermittelten Prozessen vorteilhaft verwendet werden. Diese Erfindung betrifft auch Verfahren zur Inhibierung der Aktivität von IMPDH, unter Verwendung der Verbindungen dieser Erfindung und verwandter Verbindungen.
Hintergrund der Erfindung
Die Synthese von Nucleotiden in Organismen ist für die Zellen in diesen Organismen erforderlich, um sich zu teilen und zu replizieren. Die Nucleotid-Synthese in Säugetieren kann auf einem von zwei Wegen erreicht werden: durch die de novo-Synthese oder den Salvage-Mechanismus. Verschiedene Zelltypen verwenden diese Wege in unterschiedlichem Ausmaß.
Die Inosin-5'-monophosphatdehydrogenase (IMPDH; EC 1.1.1.205) ist ein Enzym, das an der de novo-Synthese der Guanosin-Nucleotide beteiligt ist. IMPDH katalysiert die NAD-abhängige Oxidation des Inosin-5'-monophosphats (IMP) zu Xanthosin-5'-monophosphat (XMP) [Jackson R. C. et al., Nature, 256, S. 331–333 (1975)].
IMPDH ist in Eukaryonten, Bakterien und Protozoen ubiquitär [Y. Natsumeda & S. F. Can, Ann. N. Y. Acad., 696 S. 88–93. (1993)]. Die prokaryotischen Formen teilen 30–40% Sequenzidentität mit dem humanen Enzym. Unabhängig von der Spezies folgt das Enzym einer geordneten Bi-Bi Reaktionsabfolge für die Bindung des Substrats und des Cofaktors und der Produktfreisetzung. Zuerst bindet das IMP an die IMPDH. Darauf folgt die Bindung des Cofaktors NAD. Der reduzierte Cofaktor NADH wird dann von dem Komplex freigesetzt, gefolgt von dem Produkt XMP [S. F. Carr et al., J. Biol. Chem., 268, S. 27286–90 (1993); E. W. Holmes et al., Biochim.
Biophys. Acta, 364, S. 209–217 (1974)]. Dieser Mechanismus unterscheidet sich von dem der meisten anderen bekannten NAD-abhängigen Dehydrogenasen, die entweder eine zufällige Reihenfolge der Substrat-Anlagerung aufweisen oder die NAD benötigen, das vor dem Substrat bindet.
Zwei Isoformen humaner IMPDH, die als Typ I und II bezeichnet werden, sind identifiziert und sequenziert worden [F. R. Collart und E. Huberman, J. Biol. Chem., 263, S. 15769–15772 (1988); Y. Natsumeda et al., J. Biol. Chem., 265, S. 5292–5295, (1990)]. Jede besteht aus 514 Aminosäuren und sie teilen 84% Sequenzidentität. Sowohl IMPDH Typ I als auch Typ II bilden in Lösung aktive Tetramere mit Molekulargewichten der Untereinheiten von 56 kDa [Y. Yanada et al., Biochemistry, 27 S. 2737–2745 (1988)].
Die de novo-Synthese von Guanosin-Nucleotiden und infolgedessen die Aktivität der IMPDH ist in B- und T-Lymphocyten besonders wichtig. Diese Zellen sind von der de novo-Synthese eher abhängig als von dem Salvage-Mechanismus, um ausreichende Mengen an Nucleotiden zu erzeugen, um eine proliferative Antwort auf ein Mitogen oder ein Antigen auszulösen [A. C. Allison et al., Lancet II, 1179, (1975) und A. C. Allison et al., Ciba Found. Symp., 48, 207, (1977)]. Infolgedessen ist IMPDH ein attraktives Ziel zur selektiven Inhibierung des Immunsystems ohne auch die Vermehrung anderer Zellen zu inhibieren.
Immunsuppression wurde durch Inhibierung einer Vielzahl von Enzymen erreicht, einschließlich zum Beispiel der Phosphatase Calcineurin (inhibiert durch Cyclosporin und FK-506); der Dihydroorotatdehydrogenase, einem Enzym, das an der Biosynthese der Pyrimidine beteiligt ist (inhibiert durch Leflunomid und Brequinar); der Kinase FRAP (inhibiert durch Rapamycin); und des Hitzeschock-Proteins hsp70 (inhibiert durch Desoxyspergualin). [Siehe B. D. Kahan, Immunological Rewies, 136, S. 29–49 (1993); R. E. Morris, The Journal of Heart and Lung Transplantation, 12 (6) S. S275-S286 (1993)].
Inhibitoren der IMPDH sind ebenfalls bekannt. Die United States Patente 5,380,879 und 5,444,072 und die PCT Veröffentlichungen WO 94/01105 und WO 94/12184 beschreiben Mycophenolsäure (MPA) und einige ihrer Derivate als potente, nicht kompetitive, reversible Inhibitoren der humanen IMPDH Typ I (K_i = 33 nM) und Typ II (K_i = 9 nM). Für MPA wurde gezeigt, dass es die Antwort von B- und T-Zellen gegenüber einem Mitogen oder einem Antigen blockiert [A. C. Allison et al., Ann. N. Y. Acad. Sci., 696, 63, (1993).
Immunsupressive Substanzen, wie MPA sind nützliche Arzneimittel in der Behandlung von Transplantatabstoßung und von Autoimmunerkrankungen. [R. E. Morris Kidney Intl., 49, Ergänzung 53, 5–26 (1996)]. Jedoch ist MPA durch unerwünschte pharmakologische Eigenschaften, wie gastrointestinale Toxizität und geringe Bioverfügbarkeit gekennzeichnet. [L. M. Shaw et al., Therapeutic Drug Monitoring, 17, S. 690–699, (1995)].
Nucleosid-Analoge wie Tiazofurin, Ribavirin und Mizoribin inhibieren ebenfalls die IMPDH [L. Hedstrom et al., Biochemistry, 29, S. 849–854 (1990)]. Diese Verbindungen, die kompetitive Inhibitoren der IMPDH sind, leiden unter dem Fehlen an Spezifität gegenüber diesem Enzym.
Mycophenolatmofetil, ein Prodrug, das schnell freies MPA in vivo freisetzt, wurde kürzlich zugelassen, um eine akute renale Gewebetransplantatabstoßung nach einer Nieren-Transplantation zu verhindern. [L. M. Shaw et al., Therapeutic Drug Monitoring, 17, S. 690–699 (1995); H. W. Sollfinger, Transplantation, 60, S. 225–232 (1995)]. Mehrere klinische Beobachtungen schränkten jedoch das therapeutische Potenzial dieses Arzneistoffes ein. [L. M. Shaw et al., Therapeutic Drug Monitoring, 17, S. 690–699, (1995)]. MPA wird in vivo rasch zu dem inaktiven Glucuronid metabolisiert. [A. C. Allison und E. M. Eugui, Immunological Reviews, 136, S. 5–28 (1993)].
Das Glucuronid durchläuft dann eine enterohepatische Wiederverwendung, die eine Ansammlung von MPA im Gastrointestinaltrakt verursacht, wo es seine IMPDH-inhibierende Wirkung auf das Immunsystem nicht ausüben kann. Dies verringert die Wirksamkeit des Arzneistoffes in vivo erheblich, während es unerwünschte gastrointestinale Nebenwirkungen verstärkt.
Es ist auch bekannt, dass IMPDH in anderen methabolischen Ereignissen eine Rolle spielt. Erhöhte IMPDH-Aktivität wurde in sich schnell vermehrenden humanen Leukämiezelllinien und anderen Tumorzelllinien beobachtet, was IMPDH als Ziel für Anti-Krebs- sowie immunsuppressive Chemotherapie ausweist [M. Nagai et al., Cancer Res., 51, S. 3886–3890, (1991)]. Für IMPDH wurde auch gezeigt, dass sie eine Rolle in der Vermehrung der glatten Muskelzellen spielt, was anzeigt, dass Inhibitoren der IMPDH, wie MPA oder Rapamycin, in der Verhinderung einer Restenose oder anderen hyperproliferativen Gefäßerkrankungen nützlich sein können [C. R. Gregory et al., Transplantation, 59, S. 655–61 (1995); PCT Veröffentlichung WO 94/12184; und PCT Veröffentlichung WO 94/01105].
Zusätzlich wurde für IMPDH gezeigt, dass sie in der viralen Replikation in einigen viralen Zeltlinien eine Rolle spielt. [S. F. Carr, J. Biol. Chem., 268, S. 27286–27290 (1993)]. Analog zu Lymphocyten- und Tumorzelllinien ist die Folgerung die, dass die de novo-Synthese, eher als der Salvage-Mechanismus, in dem Prozess der viralen Replikation entscheidend ist.
Der IMPDH-Inhibitor Ribavirin wird gegenwärtig für die Behandlung der Hepatitis C-Virus-(HCV) und einer Hepatitis B-Virus- (HBV) Infektion und Erkrankung bewertet. Ribavirin verstärkt die anhaltende Wirksamkeit von Interferon in der HBV- und der HCV- Behandlung. Jedoch ist das therapeutische Potenzial von Ribavirin durch sein Fehlen einer anhaltenden Antwort in der Monotherapie und durch die breite Zelltoxizität eingeschränkt.
Infolgedessen bleibt die Notwendigkeit für einen potenten IMPDH-Inhibitor mit verbesserten pharmakologischen Eigenschaften. Derartige Inhibitoren hätten therapeutisches Potenzial als Immunsuppressiva, Anti-Krebsmittel, Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation, entzündungshemmende Mittel, Anti-Pilzmittel, Mittel gegen Psoriasis und Anti-Virusmittel.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt Verbindungen und pharmazeutisch verträgliche Derivate davon bereit, die als Inhibitoren von IMPDH nützlich sind. Diese Verbindungen können allein oder in Kombination mit anderen therapeutischen oder vorbeugenden Mitteln, wie Anti-Virusmitteln, entzündungshemmenden Mitteln, Antibiotika und immunsuppressiven Mitteln zur Behandlung oder Vorbeugung von Transplantatabstoßung und Autoimmunerkrankung verwendet werden. Zusätzlich sind diese Verbindungen allein oder in Kombination mit anderen Mitteln als therapeutische und vorbeugende Mittel für Anti-Virus-, Anti-Tumor-, Anti-Krebs-, entzündungshemmende, antifungale Therapieanordnungen, Therapieanordnungen gegen Psoriasis, immunsuppressive Therapieanordnungen und Therapieanordnungen gegen Restenose nützlich.
Die Erfindung stellt auch Arzneimittel bereit, die die erfindungsgemäßen Verbindungen sowie Multikomponenten-Zusammensetzungen umfassen, die zusätzliche IMPDH-Verbindungen zusammen mit einem Immunsuppressivum umfassen. Die Erfindung stellt auch Verfahren zur Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen sowie anderer verwandter Verbindungen für die Inhibierung der IMPDH bereit.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sowie die, in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten, zeigen ein anderes metabolisches Profil als MPA und seine Derivate. Wegen dieses Unterschieds können die erfindungsgemäßen Verfahren und die Verbindungen, die darin verwendet werden, Vorteile als Therapeutika bei IMPDH-vermittelten Erkrankungen bieten.
Diese Vorteile schließen einen zunehmenden therapeutischen Gesamtnutzen und eine Verminderung schädlicher Nebenwirkungen ein.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Um die hierin beschriebene Erfindung verständlicher zu machen, wird die folgende detaillierte Beschreibung dargelegt. In der Beschreibung werden die folgenden Abkürzungen verwendet:

Bezeichnung	Reagens oder Fragment
Ac	Acetylgruppe
Me	Methylgruppe
Et	Ethylgruppe
Bn	Benzylgruppe
CDI	Carbonyldiimidazol
DIEA	Diisopropylethylamin
DMAP	Dimethylaminopyridin
DMF	Dimethylformamid
DMSO	Dimethylsulföxid
EDC	1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimid Hydrochlorid
EtOAc	Ethylacetat
THF	Tetrahydrofuran

Die folgenden Begriffe werden hierin verwendet:
Solange nicht ausdrücklich gegenteilig angegeben, beziehen sich die hierin verwendeten Ausdrücke -SO₂- und -S(O)₂ auf ein Sulfon oder ein Sulfon-Derivat (d. h. beide anhängenden Gruppen sind an das S gebunden) und nicht auf einen Sulfonsäureester.
Der Ausdruck "Halo oder Halogen" bezieht sich auf ein Floratom, ein Chloratom, ein Bromatom oder ein Iodatom.
Der Ausdruck "Immunsuppressivum" bezieht sich auf eine Verbindung oder einen Arzneistoff, die oder der eine inhibierende Wirkung auf die Immunreaktion aufweist. Beispiele für derartige Mittel schließen Cyclosporin A, FK506, Rapamycin, Leflunomid, Deoxyspergualin, Prednison, Azathiopnn, Mycophenolatmofetil, OKT3, ATAG, Interferon und Mizoribin ein.
Die Bezeichnung Interferon bezieht sich auf alle Formen der Interferone, einschließlich der alpha-, beta- und gamma-Formen, ist jedoch nicht auf diese beschränkt.
Eine IMPDH-vermittelte Erkrankung bezieht sich auf jeden Krankheitszustand, in dem das IMPDH-Enzym eine regulierende Rolle im Stoffwechselweg dieser Erkrankung spielt. Beispiele für IMPDH-vermittelte Erkrankungen schließen Transplantatabstoßung und Autoimmunerkrankungen, wie rheumatoide Arthntis, Multiple Sklerose, juvenile Diabetes, Asthma und entzündliche Darmerkrankung, sowie entzündliche Erkrankungen, Krebs, virale Replikationserkrankungen und Gefäßerkrankungen ein.
Zum Beispiel können die Verbindungen, Zusammensetzungen und Verfahren dieser Erfindung, die diese verwenden, in der Behandlung einer Transplantatabstoßung (z. B. Nieren-, Leber-, Herz-, Lungen-, Bauchspeicheldrüsen- (Inselzellen), Knochenmark-, Cornea-, Dünndarm- und Haut-Gewebeallotransplantate und Herzklappen-Xenotransplantate) und von Autoimmunerkrankungen, wie rheumatoider Arthritis, Multipler Sklerose, juvenilen Diabetes, Asthma und entzündlicher Darmerkrankung (Enteritis regionalis Crohn, Colitis ulcerosa), Lupus, Diabetes mellitus, Myasthenia gravis, Psoriasis, Dermatitis, Ekzem, Seborrhoe, Lungenentzündung, Uveitis des Auges, Hepatitis, Basedow Krankheit, Hashimoto Thyreoiditis, Behcet- oder Sjörgen-Syndrom (trockene Augentrockener Mund), perniziöser oder immunhämolytischer Anämie, idiopathischer Nebennierenapoplexie, polyglandulärem Autoimmunsyndrom, Glomerulonephritis, Sklerodermie, Lichen planus, Vitiligo (Depigmentierung der Haut), Autoimmunthyreoiditis und Alveolitis, entzündlicher Erkrankungen, wie Osteoarthritis, akuter Pankreatitis, chronische Pankreatitis, Asthma und dem Atemnotsyndrom des Erwachsenen, sowie in der Behandlung von Krebs und Tumoren, wie festen Tumoren, Lymphomen und Leukämie, Gefäßerkrankungen wie Restenose, Stenose und Arteriosklerose und von viralen DNA- und RNA-Replikationserkrankungen verwendet werden.
Zusätzlich ist von IMPDH-Enzymen auch bekannt, dass sie in Bakterien vorhanden sind und infolgedessen das bakterielle Wachstum regulieren können. Als solches können die IMPDH-Inhibitor-Verbindungen, Zusammensetzungen und Verfahren, die hierin beschriebene sind, in der Behandlung oder Vorbeugung von bakteriellen Infektionen allein oder in Kombination mit anderen antibiotischen Mitteln nützlich sein.
Der Ausdruck "behandeln" bezieht sich, so wie er hierin verwendet wird, auf die Linderung von Symptomen einer bestimmten Erkrankung eines Patienten oder auf die Verbesserung einer ermittelbaren Messung, die einer bestimmten Erkrankung zuzuordnen ist. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck "Patient" auf ein Säugetier einschließlich einem Menschen.
Die Ausdrücke "HBV", "HCV" und "HGV" bezieht sich auf das Hepatitis-B-, Hepatitis-Cbeziehungsweise das Hepatitis-G-Virus.
Gemäß einer Ausführungsform stellt die Erfindung die Verwendung von einer Verbindung der Formel I:
bereit, wobei:
A ein bicyclisches aromatisches Ringsystem darstellt, welches gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, wobei jeder Rest A gegebenenfalls bis zu 4 aus R¹, R⁴ und R⁵ ausgewählte Substituenten umfasst;
R¹ jeweils ein Halogenatom, CN, NO₂, CF₃, OCF₃, OH, R³, OR³, eine 1,2-Methylendioxy-, 1,2-Ethylendioxygruppe, SR³, S(O)R³, SO₂R³, NH₂, NHR³, N(R³)₂, NR³R⁹, COOH oder COOR³ darstellt;
R² jeweils unabhängig voneinander R¹ oder ein monocyclisches Ringsystem, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht, darstellt, wobei das Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, und wobei eine zu N, O oder S benachbarte CH₂-Gruppe mit C(O) substituiert sein kann; und jeder Rest R² gegebenenfalls bis zu 2 Substituenten umfasst, wobei jeder Substituen unabhängig voneinander aus R¹ ausgewählt ist;
R³ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₄)-Alkylrest oder einen geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₄)-Alkenyl- oder Alkinylrest darstellt;
R⁴ jeweils unabgängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₆)-Alkylrest oder einen geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₆)-Alkenyl- oder Alkinylrest darstellt; und jeder Rest R⁴ gegebenenfalls bis zu 2 Substituenten umfasst, wobei:
der erste der Substituenten, wenn vorhanden, R¹, R⁵ oder R⁸ ist, und
der zweite der Substituenten, wenn vorhanden, R¹ ist;
R⁵ jeweils unabhängig voneinander ausgewählt ist aus OR⁶, OC(O)R⁷, OC(O)R⁶, OC(O)OR⁷, OC(O)OR⁶, OC(O)N(R⁷)₂, OP(O)(OR⁷)₂, SR⁷, SR⁶, S(O)R⁷, S(O)R⁶, SO₂R⁶, SO₂R⁶, SO₂N(R⁷)₂, SO₂NR⁶R⁷, SO₃R⁷, C(O)R⁶, C(O)OR⁶, C(O)R⁷, C(O)OR⁷, NC(O)C(O)R⁷, NC(O)C(O)R⁶, NC(O)C(O)OR⁷, NC(O)C(O)N(R⁷)₂, C(O)N(R⁷)₂, C(O)N(OR⁷)R⁷, C(O)N(OR⁷)R⁶, C(NOR⁷)R⁷, C(NOR⁷)R⁶, N(R⁷)₂, NR⁷C(O)R⁶, NR⁷C(O)R⁷, NR⁶C(O)R⁶, NR⁷C(O)OR⁷, NR⁷C(O)OR⁶, NR⁷C(O)N(R⁷)₂, NR⁷C(O)NR⁶R⁷, NR⁷SO₂R⁷ NR⁷SO₂R⁶, NR⁷SO₂N(R⁷)₂, NR⁷SO₂NR⁶R⁷, N(OR⁷)R⁷, N(OR⁷)R⁶, P(O)(OR⁷)N(R⁷)₂ und P(O)(OR⁷)₂;
R⁶ ein monocyclisches oder bicyclisches Ringsystem darstellt, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht, wobei das Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, und wobei eine zu einem der N-, O- oder S-Heteroatome benachbarte CH₂-Gruppe gegebenenfalls mit C(O) substituiert ist; und jeder Rest R⁶ gegebenenfalls bis zu 3 Substituenten umfasst, wobei jeder Substituent unabhängig voneinander aus R¹ ausgewählt ist;
R¹ jeweils unabhängig voneinander H, einen geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₄)-Alkylrest oder einen geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₄)-Alkenylrest darstellt; und jeder Rest R¹ gegebenenfalls einen Substituenten R⁸ umfasst;
R⁸ ein monocyclisches oder bicyclisches Ringsystem darstellt, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht, wobei das Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, und wobei eine zu N, O oder S benachbarte CH₂-Gruppe mit C(O) substituiert sein kann; und jeder Rest R⁸ gegebenenfalls bis zu 2 Substituenten umfasst, welche unabhängig ausgewählt sind aus H, einem geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₄)-Alkylrest, einem geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₄)-Alkenylrest, einer 1,2-Methylendioxy-, 1,2-Ethylendioxygruppe und (CH₂)_n-R¹; wobei n gleich 0, 1 oder 2 ist;
R⁹ eine Amino-Schutzgruppe darstellt; und
wobei jedes Kohlenstoffatom in jedem Rest R³, R⁴ oder R¹ gegebenenfalls durch O, S, SO, SO₂, NH oder einen N(C₁-C₄)-Alkylrest zur Herstellung eines Arzneimittels zur Inhibierung von IMPDH-Aktivität in einem Säugetier ersetzt ist.
Der Ausdruck "substituiert" bezieht sich auf den Ersatz von einem oder mehreren Wasserstoffatomen in einer gegebenen Struktur durch einen Rest, ausgewählt aus einer spezifizierten Gruppe. Wenn mehr als ein Wasserstoffatom durch einen Substituenten ausgewählt aus der gleichen spezifizierten Gruppe ersetzt wird, können die Substituenten an jeder Position entweder gleich oder verschieden sein.
Der Ausdruck "monocyclisches oder bicyclisches Ringsystem, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht" bezieht sich auf 5- oder 6-gliedrige monocyclische Ringe und 8-, 9- und 10-gliedrige bicyclische Ringstrukturen, wobei jede Bindung in jedem Ring jeden Grad der Sättigung, der chemisch möglich ist, aufweisen kann. Wenn derartige Strukturen Substituenten enthalten, können diese Substituenten an jeder Position des Rings sein, es sei denn es ist anders angegeben.
Wie angegeben, können derartige Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O oder S ausgewählte Heteroatome umfassen. Diese Heteroatome können jedes Kohlenstoffatom in diesen Ringsystemen ersetzen, solang die so erhaltene Verbindung chemisch stabil ist.
Der Ausdruck "Amino-Schutzgruppe" bezieht sich auf eine geeignete chemische Gruppe, die an ein Stickstoffatom gebunden sein kann. Der Ausdruck "geschützt" verweist darauf, dass die gewünschte funktionelle Gruppe an eine gewünschte chemische Gruppe (Schutzgruppe) gebunden ist. Beispiele für geeignete Amino-Schutzgruppen und Schutzgruppen sind in T. W. Greene and P. G. M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, 2. Ausgabe, John Wiley and Sons (1991); L. Fieser and M. Fieser, Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis, John Wiley and Sons (1994); L. Paquette, Ausgabe Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, John Wiley and Sons (1995) beschrieben und sind in bestimmten der in dieser Erfindung verwendeten spezifischen Verbindungen veranschaulicht.
Auch stärker bevorzugt ist in den Verwendungen, die die Verbindungen der Formel I einsetzen, A ein bicyclisches aromatisches Ringsystem, das gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, wobei jeder Rest A gegebenenfalls bis zu 4 aus R¹, R⁴ und R⁵ ausgewählte Substituenten umfasst, wobei vorzugsweise mindestens ein Substituent, wenn vorhanden, aus R⁴ und R⁵ ausgewählt ist; außerdem bevorzugt ist, wobei A bis zu 4 Substituenten umfasst, jeder unabhängig voneinander ausgewählt aus R¹; und außerdem bevorzugt, wobei der Rest A bis zu 4 Substituenten umfasst, ist ein Substituent, wenn vorhanden ausgewählt aus R⁴ und R⁵, und die übrigen Substituenten, wenn vorhanden, sind unabhängig voneinander ausgewählt aus R¹.
Stärker bevorzugt sind in den Verwendungen, die die Verbindungen der Formel I einsetzen, die Anwendungen, bei denen die Verbindung die Struktur der Formel:
aufweist, wobei:
R¹⁰, R¹¹, R¹² und R¹³ jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus R¹ und R⁴, wobei lediglich einer der Reste R¹⁰, R¹¹, R¹² und R¹³ gleichzeitig R⁴ sein kann; und
X und Y unabhängig voneinander ausgewählt sind aus CH₂, CHR³, CHR⁴, O, S, NH, NR³ und NR⁴.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Verbindungen bereit, die in der Inhibierung der IMPDH nützlich sind.
Die Erfindung stellt eine Verbindung der Formel III
bereit, wobei
R¹, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³, X und Y wie in Formel II definiert sind und Z die Bedeutung O, S, NH oder NR³ hat, wobei R³ wie in Formel I definiert ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform stellt die Erfindung eine Verbindung der Formel IV:
bereit, wobei R¹, R², A, X und Y die für Formel II beschriebene Bedeutung haben.
Tabelle I listet einzelne bevorzugte Verbindungen der Erfindung und bevorzugte Verbindungen, die in Zusammensetzungen und Verfahren dieser Erfindung eingesetzt werden, auf.
Tabelle I
Die Verbindungen dieser Erfindung können ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten und können infolgedessen als Racemate und racemische Gemische, einzelne Enantiomere, distereomere Gemische und einzelne Diastereomere vorkommen. Alle derartigen isomeren Formen dieser Verbindungen sind ausdrücklich in der vorliegenden Erfindung eingeschlossen. Jeder stereogene Kohlenstoff kann R- oder S-Konfiguration aufweisen.
Kombinationen von Substituenten und Variablen, die man sich zu dieser Erfindung vorstellen kann, sind lediglich solche, die zur Bildung stabiler Verbindungen führen. Der Ausdruck "stabil", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf Verbindungen, die ausreichende Stabilität besitzen, um eine Herstellung zu erlauben und die die Vollständigkeit der Verbindung für einen ausreichenden Zeitraum behalten, um für die hierin im Detail beschriebenen Zwecke (z. B. therapeutische oder vorbeugende Verabreichung an ein Säugetier oder zur Verwendung in Affinitätschromatographie-Anwendungen) nützlich zu sein. Typischerweise sind derartige Verbindungen bei Temperaturen von 40°C oder weniger, in Abwesenheit von Feuchtigkeit oder anderen chemisch reaktiven Bedingungen, für mindestens eine Woche stabil.
So wie hierin verwendet, werden die Verbindungen dieser Erfindung, einschließlich der Verbindungen der Formeln I–IV, so definiert, dass sie pharmazeutisch verträgliche Derivate und Prodrugs davon einschließen. Mit einem "pharmazeutisch verträglichen Derivat oder einem Prodrug" ist jedes pharmazeutisch verträgliches Salz, jeder Ester, jedes Salz eines Esters oder eines anderen Derivats einer Verbindung dieser Erfindung gemeint, die bei Verabreichung an einen Rezipienten in der Lage ist, (direkt oder indirekt) eine Verbindung dieser Erfindung bereitzustellen. Besonders bevorzugte Derivate und Prodrugs sind solche, die die Bioverfügbarkeit von Verbindungen dieser Erfindung, wenn eine derartige Verbindung einem Säugetier verabreicht wird, erhöhen (z. B. indem eine oral verabreichte Verbindung leichter in das Blut aufgenommen werden kann) oder die die Zuführung der vorliegenden Stammverbindung an ein biologisches Kompartiment (z. B. das Gehirn oder das lymphatische System), bezüglich der Stammspezies, erhöhen. Bevorzugte Prodrugs schließen Derivate ein, bei denen eine Gruppe, die die Wasserlöslichkeit oder den aktiven Transport durch die Darmwand erhöht, an die Struktur der Formeln I–IV angehängt ist.
Pharmazeutisch verträgliche Salze der Verbindungen dieser Erfindung schließen solche ein, die von pharmazeutisch verträglichen anorganischen und organischen Säuren und Basen abgeleitet sind. Beispiele für geeignete Salze einer Säure schließen Acetat, Adipat, Alginat, Aspartat, Benzoat, Benzosulfonat, Bisulfat, Butyrat, Citrat, Camphorat, Camphersulfonat, Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Formiat, Fumerat, Glucoheptanoat, Glycerophosphat, Glycolat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat, Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat, Maleat, Malonat, Methansulfonat, 2-Naphthalinsulfonat, Nicotinat, Nitrat, Oxalat, Palmoat, Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Phosphat, Pikrat, Pivalat, Propionat, Salicylat, Succinat, Sulfat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat und Undecanoat ein. Andere Säuren, wie Oxalsäure, können, da sie an sich nicht pharmazeutisch verträglich sind, in der Herstellung von Salzen, die als Zwischenprodukte im Erhalt der Verbindungen dieser Erfindung und ihrer pharmazeutisch verträglichen Säure-Additionssalze nützlich sind, eingesetzt werden.
Salze, die von geeigneten Basen abgeleitet sind, schließen Alkalimetall- (z. B. Natrium, Kalium), Erdalkalimetall- (z. B. Magnesium), Ammonium- und N(C_1-4-Alkyl)₄ ⁺-Salze ein.
Diese Erfindung sieht auch eine Quaternisierung von jedem der basischen stickstoffhaltigen Reste von Verbindungen vor, die hierin offenbart sind. Wasser- oder Öl-lösliche oder dispergierbare Produkte können durch eine derartige Quaternisierung erhalten werden.
Die Verbindungen dieser Erfindung können unter Verwendung von üblichen Techniken synthetisiert werden.
Vorteilhafter Weise werden dieser Verbindungen bequem aus einfach erhältlichen Ausgangsmaterialien synthetisiert.
Im Allgemeinen, werden Verbindungen der Formeln I–IV mittels Verfahren, die in den allgemeinen Syntheseschemata 1–2 veranschaulicht sind, bequem erhalten.
In dem allgemeinen Syntheseschema 1 (siehe nachstehend) wird ein R¹, R², R³, R⁴-substituiertes Anilin mit einem R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³-substituierten Halogen-substituierten Heterocyclus unter Standardbedingungen umgesetzt, um das gewünschte Amin zu ergeben. In diesen Verfahren können R¹, R², R³, R⁴ und R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ ein oder mehrere voneinander unabhängige Substituenten (oder ihre geeigneten geschützten Varianten) an jeder Position des aromatischen Rings sein, wie durch die Ringsubstituenten veranschaulicht, die für die Verbindungen der vorstehenden Formeln I–IV aufgelistet sind.
Zusätzlich kann die Halogen-Abgangsgruppe in einer anderen Ausführungsform jedes geeignete Äquivalent, zum Beispiel Mesylat oder Tosylat sein.
Schema 1
Schema 2
Ein alternativer Syntheseweg ist in dem allgemeinen Syntheseschema 2 (siehe vorstehend) veranschaulicht. Ein R¹, R²-substituiertes Anilin wird in das entsprechende Thioisocyanat unter Standardbedingungen umgewandelt. Dieses Produkt wird dann mit einem Anilin behandelt, wobei R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ ein oder mehrere voneinander unabhängige Substituenten (oder ihre geeignet geschützten Varianten) an jeder Position des aromatischen Rings sein können, wie durch die Ringsubstituenten veranschaulicht, die für die Verbindungen der vorstehenden Formeln I–IV aufgelistet sind, und X und Y sind, wie in den Verbindungen der Formen I–IV veranschaulicht, um die gewünschten substituierten Amin-Produkte zu ergeben.
Wie es von einem Fachmann erwartet werden kann, sind die vorstehenden Syntheseschemata nicht dazu gedacht, eine umfassende Liste aller Mittel zu enthalten; mittels derer die beschriebenen und in dieser Anmeldung beanspruchten Verbindungen synthetisiert werden können. Weitere Verfahren werden für den Fachmann offensichtlich sein. Zusätzlich können die verschiedenen vorstehend beschriebenen Syntheseschritte in einer anderen Abfolge oder Reihenfolge durchgeführt werden, um die gewünschten Verbindungen zu ergeben.
Die Verbindungen dieser Erfindung können durch Anhängen geeigneter funktioneller Gruppen modifiziert werden, um die selektiven biologischen Eigenschaften zu erhöhen. Derartige Modifikationen sind auf dem Fachgebiet bekannt und schließen solche ein, die das biologische Eindringen in ein gegebenes biologisches Kompartiment (z. B. Blut, lymphatisches System, Zentralnervensystem) verbessern, die orale Verfügbarkeit verbessern, die Löslichkeit verbessern, um eine Verabreichung durch Injektion zu erlauben, die den Metabolismus verändern und die Ausscheidungsrate verändern. Die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Liganden für die IMPDH. Entsprechend können diese Verbindungen auf das IMPDH-Enzym abzielen und es inhibieren. Die Inhibierung kann durch verschiedene Verfahren gemessen werden, einschließlich zum Beispiel von IMP-Dehydrogenase HPLC-Tests (wobei die enzymatische Bildung von XMP und NADH aus IMP und NAD gemessen wird) und IMP-Dehydrogenase spektrophotometrischen Tests (wobei die enzymatische Bildung von NADH aus NAD gemessen wird). [Siehe C. Montero et al., Clinica Chimica Acta, 238, S. 169–178 (1995)].
Pharmazeutische Zusammensetzungen dieser Erfindung umfassen eine Verbindung der Formel I oder IV oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon; ein zusätzliches Mittel ausgewählt aus einem Immunsuppressivum, einem Anti-Krebsmittel, einem Anti-Virusmittel, einem entzündungshemmenden Mittel, einem Anti-Pilzmittel, einem Antibiotikum oder einer Verbindung gegen vaskuläre Hyperproliferation; und jedem beliebigen pharmazeutisch verträglichen Träger, Hilfsstoff oder Vehikel. Andere Zusammensetzungen dieser Erfindung umfassen eine Verbindung der Formeln I–IV oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon; und einen pharmazeutisch verträglichen Träger, Hilfsstoff oder Vehikel. Eine derartige Zusammensetzungen kann gegebenenfalls ein zusätzliches Mittel ausgewählt aus einem Immunsuppressivum, einem Anti-Krebsmittel, einem Anti-Virusmittel, einem entzündungshemmenden Mittel, einem Anti-Pilzmittel, einem Antibiotikum oder einer Verbindung gegen vaskuläre Hyperproliferation umfassen.
Der Ausdruck "pharmazeutisch verträglicher Träger oder Hilfsstoff" bezieht sich auf einen Träger oder einen Hilfsstoff, der einem Patienten zusammen mit einer Verbindung dieser Erfindung verabreicht werden kann und der die pharmakologische Wirkung dieser nicht zerstört und nicht toxisch ist, wenn er in Dosen verabreicht wird, die ausreichen, um eine therapeutische Menge der Verbindung abzugeben.
Pharmazeutisch verträgliche Träger, Hilfsstoffe und Vehikel, die in den pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden können, schließen Ionenaustauscher, Aluminiumoxid, Aluminiumstearat, Lecithin, selbstemulgierende Arzneistoffabgabesysteme (SEDDS), wie d-α-Tocopherolpolyethylenglykol-1000-succinat, oberflächenaktive Mittel, die in pharmazeutischen Arzneiformen verwendet werden, wie Tweens oder andere ähnliche polymere Abgabematrizen, Serumproteine, wie humanes Serumalbumin, Puffer-Substanzen, wie Phosphate, Glycin, Sorbinsäure, Kaliumsorbat, unvollständig veresterte Glycerid-Gemische von gesättigten pflanzlichen Fettsäuren, Wasser, Salze oder Elektrolyte, wie Protaminsulfat, Dinatriumhydrogensulfat, Kaliumhydrogensulfat, Natriumchlorid, Zinksalze, kolloidales Kieselgel, Magnesiumtrisilikat, Polyvinylpyrrolidon, Substanzen auf Cellulosebasis, Natriumcarboxymethylcellulose, Polyacrylate, Wachse, Polyethylen-Polyoxypropylen-Blockpolymere, Polyethylenglykol und Wollfett ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Cyclodextrine wie α-, β- und γ-Cyclodextrtn oder chemisch modifizierte Derivate, wie Hydroxyalkylcyclodexrine, einschließlich 2- und 3-Hydroxypropyl-β-cyclodextrine oder andere löslich gemachte Derivate können ebenfalls vorteilhafter Weise verwendet werden, um die Abgabe der Verbindungen der Formeln I–IV zu erhöhen.
Die Arzneimittel dieser Erfindung können oral, parenteral, durch Inhalationsspray, topisch, rektal, nasal, bukkal, vaginal oder über einen implantierten Vorratsbehälter verabreicht werden. Wir bevorzugen die orale Verabreichung oder die Verabreichung durch Injektion. Die Arzneimittel dieser Erfindung können jeden üblichen nicht toxischen pharmazeutisch verträglichen Träger, Hilfsstoff oder Vehikel enthalten. In einigen Fällen kann der pH-Wert der Formulierung mit pharmazeutisch verträglichen Säuren, Basen oder Puffern eingestellt werden, um die Stabilität der formulierten Verbindung oder ihrer Abgabeform zu erhöhen. Der Ausdruck "parenteral", wie er hierin verwendet wird, schließt subkutane, intrakutane, intravenöse, intramuskuläre, intraartikuläre, intraartertelle, intrasynoviale, intrasternale, intrathecale, intraläsionale und intrakranielle Injektions- oder Infusionstechniken ein.
Die Arzneimittel können in der Form einer sterilen injizierbaren Präparation, zum Beispiel als eine sterile injizierbare wässrige oder ölhaltige Suspension vorliegen. Diese Suspension kann gemäß auf dem Fachgebiet bekannter Techniken unter Verwendung geeigneter Dispersions- oder Benetzungsmittel (wie zum Beispiel Tween 80) und Suspensionsmittel formuliert werden. Die sterile injizierbare Präparation kann auch eine sterile injizierbare Lösung oder Suspension in einem nicht toxischen parenteral verträglichen Verdünnungsmittel oder Lösemittel sein, zum Beispiel als Lösung in 1,3-Butandiol. Unter den verträglichen Vehikeln und Lösemitteln, die verwendet werden können, sind Mannitol, Wasser, Ringer Lösung und isotonische Natriumchlortd-Lösung. Zusätzlich werden üblicherweise sterile fette Öle als Lösemittel oder Suspensionsmedium eingesetzt. Für diesen Zweck kann jedes milde fette Öl einschließlich synthetischer Mono- oder Diglyceride eingesetzt werden. Fettsäuren, wie Ölsäure und ihre Glycerid-Derivate sind in der Herstellung von Injektabilia ebenso nützlich, wie es natürliche pharmazeutisch verträgliche Öle, wie Olivenöl oder Rizinusöl, insbesondere in ihren polyoxyethylierten Versionen sind. Diese Öl-Lösungen oder Suspensionen können auch ein langkettiges alkoholisches Verdünnungsmittel oder ein Dispersionsmittel, wie die in Pharmacopeia Helvetica, Ph. Helv. beschriebenen oder einen ähnlichen Alkohol oder Carboxymethylcellulose oder ähnliche Dispersionsmittel enthalten, die üblicherweise in der Formulierung von pharmazeutisch verträglichen Darreichungsformen, wie Emulsionen und/oder Suspensionen verwendet werden. Andere üblicherweise verwendete oberflächenaktive Mittel, wie Tweens oder Spans und/oder andere ähnliche Emulsionsmittel oder Bioverfügbarkeitserhöher, die üblicherweise in der Herstellung von pharmazeutisch verträglichen Feststoffen, Flüssigkeiten oder anderen Darreichungsformen verwendet werden, können auch für Formulierungszwecke verwendet werden.
Die Arzneimittel dieser Erfindung können oral in jeder oral verträglichen Darreichungsform verabreicht werden, einschließlich, jedoch nicht auf diese beschränkt auf, Kapseln, Tabletten, Emulsionen und wässrige Suspensionen, Dispersionen und Lösungen. Im Falle von Tabletten zur oralen Verwendung schließen Träger, die üblicherweise verwendet werden, Lactose und Maisstärke ein. Gleitmittel, wie Magnesiumstearat werden typischerweise auch zugegeben. Für die orale Verabreichung in einer Kapselform schließen nützliche Verdünnungsmittel Lactose und getrocknete Maisstärke ein. Wenn wässrige Suspensionen und/oder Emulsionen oral verabreicht werden, kann der Wirkstoff in einer Ölphase suspendiert oder gelöst werden, die mit einem Emulgator und/oder einem Suspensionsmittel kombiniert ist. Wenn gewünscht, können bestimmte Süßstoffe und/oder Geschmacksstoffe und/oder Farbstoffe zugesetzt werden.
Die Arzneimittel dieser Erfindung können auch in Form von Suppositorien zur rektalen Verabreichung verabreicht werden. Diese Zusammensetzungen können durch Vermischen einer Verbindung dieser Erfindung mit einem geeigneten nicht reizenden Exzipienten hergestellt werden, der bei Raumtemperatur fest, jedoch bei rektaler Temperatur flüssig ist und deshalb im Rektum schmilzt, um die Wirkstoffe freizugeben. Derartige Materialien schließen Kakaobutter, Bienenwachs und Polyethylenglykole ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Die topische Verabreichung der Arzneimittel dieser Erfindung ist insbesondere nützlich, wenn die gewünschte Behandlung Bereiche oder Organe beteiligt, die ohne weiteres bei topischer Verabreichung zugänglich sind. Für die topische Verabreichung auf die Haut sollte das Arzneimittel in einer geeigneten Salbe formuliert werden, die die Wirkstoffe in einem Träger suspendiert oder gelöst enthält. Träger für topische Verabreichung von Verbindungen dieser Erfindung schließen Mineralöl, flüssiges Vaselin, weißes Vaselin, Propylenglykol, eine Polyoxyethylenpolyoxypropylen-Verbindung, Emulgierwachs und Wasser ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. In einer anderen Ausführungsform kann das Arzneimittel mit einer geeigneten Lotion oder Creme formuliert werden, die den Wirkstoff in einem Träger zusammen mit einem geeigneten Emulgator suspendiert oder gelöst enthält. Geeignete Träger schließen Mineralöl, Sorbitanmonostearat, Polysorbat 60, Cetylester-Wachs, Cetearylalkohol, 2-Octyldodecanol, Benzylalkohol und Wasser ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Die Arzneimittel dieser Erfindung können auch topisch auf den unteren Intestinaltrakt durch eine rektale Suppositorien-Formulierung oder in einer geeigneten Klistier-Formulierung angewandt werden. Topisch-transdermale Pflaster sind ebenfalls in dieser Erfindung eingeschlossen.
Die Arzneimittel dieser Erfindung können durch ein Nasenspray oder durch Inhalation verabreicht werden. Derartige Zusammensetzungen werden gemäß Techniken, die auf dem Fachgebiet der pharmazeutischen Formulierung wohlbekannt sind, hergestellt und können als Lösungen in Salzlösung hergestellt werden, die Benzylalkohol oder andere geeignete Konservierungsmittel, die Bioverfügbarkeit erhöhende Absortionsverstärker, Fluorkohlenstoffe und/oder andere auf dem Fachgebiet bekannte Lösungsvermittler oder Dispersionsmittel einsetzen.
Dosierungsmengen zwischen etwa 0,01 und etwa 100 mg/kg Körpergewicht und Tag, vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und etwa 75 mg/kg Körpergewicht pro Tag an hierin beschriebenen IMPDH-Inhibitorverbindungen sind in einer Monotherapie und/oder in einer Kombinationstherapie zur Vorbeugung und Behandlung von IMPDH-vermittelten Erkrankungen nützlich. Typischerweise werden die Arzneimittel dieser Erfindung zwischen etwa 1 und etwa 5 mal pro Tag oder in einer anderen Ausführungsform als eine kontinuierliche Infusion verabreicht. Eine derartige Verabreichung kann als Dauer- oder Akuttherapie verwendet werden. Die Menge an Wirkstoff, die mit den Trägermaterialien kombiniert werden kann, um eine Einzeldosierungsform herzustellen, wird abhängig von dem zu behandelnden Wirt und der bestimmten Verabreichungsart variieren. Eine typische Präparation wird zwischen etwa 5% und etwa 95% Wirkstoff (Gew./Gew.) enthalten. Vorzugsweise enthalten derartige Präparationen zwischen etwa 20% und etwa 80% Wirkstoff.
Wenn die Zusammensetzungen dieser Erfindung eine Kombination eines IMPDH-Inhibitors der Formeln I–IV und ein oder mehrere zusätzliche therapeutische oder vorbeugende Mittel umfassen, sollten sowohl der IMPDH-Inhibitor als auch das zusätzliche Mittel in Dosierungsmengen zwischen etwa 10 und 100% und stärker bevorzugt zwischen etwa 10 und 80% der normalerweise in einer Monotherapieanordnung verabreichten Dosierung vorhanden sein. Die zusätzlichen Mittel können separat von den Verbindungen dieser Erfindung, als Teil einer Mehrfachdosisanordnung verabreicht werden. In einer anderen Ausführungsform können diese Mittel Teil einer Einzeldosierungsform sein, zusammen mit den Verbindungen dieser Erfindung in einer einzelnen Zusammensetzung vermischt.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Arzneimittel dieser Erfindung ein zusätzliches Immunosuppressivum. Beispiele für zusätzliche Immunosuppressiva schließen Cyclosporin A, FK506, Rapamycin, Leflunomid, Desoxyspergulin, Prednison, Azathioprin, Mycophenolatmofetil, OKT3, ATAG, Interferon und Mizoribin ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Arzneimittel dieser Erfindung zusätzlich ein Anti-Krebsmittel umfassen. Beispiele für Anti-Krebsmittel schließen Cisplatin, Actinomycin D, Doxorubicin, Vincristin, Vinblastin, Etoposid, Amsacrin, Mitoxantron, Tenipastid, Taxol, Colchicin, Cyclosporin A, Phenothiazine, Interferon und Thioxanthere ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Gemäß einer anderen alternativen Ausführungsform können die Arzneimittel dieser Erfindung zusätzlich ein Anti-Virusmittel umfassen. Beispiele für Anti-Virusmittel schließen Cytoven, Ganciclovir, Trinatriumphosphonoformiat, Ribavirin, d4T, ddI, A T und Acyclovir ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Gemäß noch einer anderen alternativen Ausführungsform können die Arzneimittel dieser Erfindung zusätzlich ein Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation umfassen. Beispiele für Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation schließen HMG Co-A Reduktase-Inhibitoren, wie Lovastatin, Thromboxan A2 Synthetase-Inhibitoren, Eicosapentansäure, Ciprosten, Trapidil, ACE-Inhibitoren, Heparin mit niedrigem Molekulargewicht, Mycophenolsäure, Rapamycin und 5-(3'-Pyridinylmethyl)benzofuran-2-carboxylat ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Bei Besserung des Zustands des Patienten kann wenn notwendig eine Erhaltungsdosis einer Verbindung, Zusammensetzung oder Kombination dieser Erfindung verabreicht werden. Anschließend kann die Dosierung oder die Häufigkeit der Verabreichung, oder beides als Funktion der Symptome auf eine Menge vermindert werden, bei der der verbesserte Zustand erhalten bleibt, wenn die Symptome auf ein gewünschtes Maß gemildert wurden, sollte die Behandlung eingestellt werden. Patienten können jedoch eine intermittierende Behandlung auf Langzeitbasis bei Wiederkehr der Krankheitssymptome benötigen.
Wie ein Fachmann erwarten wird, können niedrigere oder höhere Dosen als die vorstehend erwähnen, benötigt werden. Spezifische Dosierungs- und Behandlungsanordnungen für einen bestimmten Patienten werden von einer Vielzahl von Faktoren abhängen, einschließlich der Wirksamkeit der eingesetzten spezifischen Verbindung, des Alters, des Körpergewichts, des allgemeinen Gesundheitszustands, des Geschlechts, der Ernährung, des Verabreichungszeitpunkts, der Ausscheidungsrate, der Arzneimittelkombination, der Schwere und des Verlaufs der Infektion, der Disposition des Patienten zur Infektion und dem Urteil des behandelnden Arztes.
In einer weiteren Ausführungsform stellt diese Erfindung die Verwendung jeder der vorstehend beschriebenen Arzneimittel und Zusammensetzungen für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Vorbeugung einer IMPDH-vermittelten Erkrankung in einem Säugetier bereit. Wenn das Arzneimittel lediglich den IMPDH-Inhibitor dieser Erfindung als Wirkstoff umfasst, kann zusätzlich ein Mittel ausgewählt aus einem entzündungshemmenden Mittel, einem Immunosuppressivum, einem Anti-Krebsmittel, einem Anti-Virusmittel oder einer Verbindung gegen vaskuläre Hyperproliferation verabreicht werden. Derartige zusätzliche Mittel können einem Säugetiere vor, gleichzeitig mit oder nach einer Verabreichung der IMPDH-Inhibitorzusammensetzung verabreicht werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Zusammensetzungen in der Unterdrückung einer Iminunreaktion in einem Säugetiere nützlich. Derartige Zusammensetzungen sind in der Behandlung oder Vorbeugung von Erkrankungen, einschließlich Transplantatabstoßung (z. B. Nieren-, Leber-, Herz-, Lungen-, Bauchspeicheldrüsen- (Inselzellen), Knochenmark-, Cornea-, Dünndarm- und Haut-Gewebeallotransplantaten und Herzklappen-Xenotransplantaten), Transplantat-Wirt-Erkrankung und Autoimmunerkrankungen, wie rheumatoider Arthritis, Multipler Sklerose, juveniler Diabetes, Asthma und entzündlichen Darmerkrankungen (Enteritis regionalis Crohn, Colitis ulcerosa), Lupus, Diabetes mellitus, Myasthenia gravis, Psoriasis, Dermatitis, Ekzem, Seborrhoe, Lungenentzündung, Uveitis des Auges, Hepatitis, Basedow Krankheit, Hashimoto-Thyreoiditis, Beh(et- oder Sjörgen-Syndrom (trockene Augentrockener Mund), perniziöser oder immunhämolytischer Anämie, idiopathischer Nebennierenapoplexie, polyglandulärem Autoimmunsyndrom, Glomerulonephritis, Sklerodermie, Lichen planus, Vitiligo (Depigmentierung der Haut), Autoimmunthyreoiditis und Alveolitis nützlich.
Diese Zusammensetzungen umfassen eine Verbindung einer der Formeln I–IV und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff. In einer bevorzugten Ausführungsform muss eine Zusammensetzung, die ein zusätzliches Immunosuppressivum und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff umfasst, zusätzlich verabreicht werden.
In einer anderen Ausführungsform umfassen diese Zusammensetzungen eine Verbindung der Formeln I–IV; ein zusätzliches immunosuppressives Mittel und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind diese Zusammensetzungen zur hihibierung viraler Replikation in einem Säugetier nützlich. Derartige Arzneimittel sind nützlich in der Behandlung oder Vorbeugung von durch DNA- und RNA-Viren verursachten Erkrankungen, zum Beispiel HTLV-1 und HTLV-2, HN-1 und HN-2, Nasopharyngealkarzinom Virus, Gelbfieber, Dengue-Fieber, HBV, HCV, HGV, Gelbfieber-Virus, Dengue-Fieber-Virus, japanisches Sommerenzephalitis-Virus, humaner Papillomavirus, Rhinoviren, Herpes-Viren, wie Epstein-Barr, Zytomegalieviren, Herpes simplex, Typen 1 und 2, oder Typ 6. [Siehe US Patent Nr. 5,380,879].
Diese Zusammensetzungen umfassen eine Verbindung einer der Formeln I–IV und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff. In einer bevorzugten Ausführungsform muss eine Zusammensetzung, die ein zusätzliches Anti-Virusmittel und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff umfasst, verabreicht werden.
In einer anderen Ausführungsform umfasst diese Zusammensetzung eine Verbindung der Formeln I–IV; ein zusätzliches Anti-Virusmittel und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff.
In einer anderen weiteren bevorzugten Ausführungsform sind diese Zusammensetzungen zur Inhibierung vaskulärer zellulärer Hyperproliferation in einem Säugetiere nützlich. Derartige Verfahren sind in der Behandlung oder Vorbeugung von Erkrankungen nützlich, die Restenose, Stenose, Artherosklerose und eine andere hyperproliferative vaskuläre Erkrankung einschließen.
Diese Zusammensetzungen umfassen eine Verbindung einer der Formeln I–IV und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff. In einer bevorzugten Ausführungsform muss ein zusätzliches Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation und ein pharmazeutisch verträglicher Hilfsstoff zusätzlich verabreicht werden.
In einer anderen Ausführungsform umfasst diese Zusammensetzung eine Verbindung der Formeln I–IV; ein zusätzliches Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff.
In einer anderen weiteren bevorzugten Ausführungsform sind diese Zusammensetzungen zur Inhibierung von Tumoren und Krebs in einem Säugetier nützlich. Derartige Zusammensetzungen sind in der Behandlung und Vorbeugung von Erkrankungen nützlich, die Tumore und Malignität, wie Lymphom, Leukämie und andere Formen von Krebs einschließen.
Diese Zusammensetzungen umfassen eine Verbindung einer der Formeln I–IV und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff. In einer bevorzugten Ausführungsform muss ein zusätzliches Antitumor- oder Anti-Krebsmittel und ein pharmazeutisch verträglicher Hilfsstoff zusätzlich verabreicht werden.
In einer anderen Ausführungsform umfasst diese Zusammensetzung eine Verbindung der Formeln I–IV; ein zusätzliches Antitumor- oder Anti-Krebsmittel und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff.
In einer anderen weiteren bevorzugten Ausführungsform sind diese Zusammensetzungen zur Inhibierung von Entzündungen und entzündlichen Erkrankungen in einem Säugetier nützlich. Derartige Zusammensetzungen sind in der Behandlung oder Vorbeugung von Erkrankungen nützlich, die Osteoarthritis, akute Pankreatitis, chronische Pankreatitis, Asthma und das Atemnotsyndrom des Erwachsenen einschließen.
Diese Zusammensetzungen umfassen eine Verbindung einer der Formeln I–IV und einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff. In einer bevorzugten Ausführungsform muss ein entzündungshemmendes Mittel und ein pharmazeutisch verträglicher Hilfsstoff zusätzlich verabreicht werden.
Um diese Erfindung verständlicher zu machen, werden die folgenden Beispiele dargelegt. Diese Beispiele dienen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und sollen als den Umfang der Erfindung in keiner Weise einschränkend aufgefasst werden.
Allgemeine Materialien und Verfahren
Alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben. Dünnschichtchromatographie (DC) wurden unter Verwendung von 0,25 mm dicken E. Merck Kieselgelplatten 60 F₂₅₄ durchgeführt und wurde mit dem angegebenen Lösemittelsystem eluiert. Die Detektion der Verbindungen wurden durch Behandlung der Platte mit einem geeigneten Mittel zum Sichtbarmachen, wie einer 10%igen Lösung von Tetrakistrimolybdatophosphorsäure in Ethanol oder einer 0,1%igen Lösung von Ninhydrin in Ethanol durchgeführt, gefolgt von Erwärmen und/oder Belichtung mit UV-Licht oder wenn geeignet dem Aussetzen von Ioddampf. Analytische HPLC wurde unter Verwendung einer Rainin Microsorb-MV, 5 u Cyano-Umkehrphasen -Säule, 3,9 mm × 150 mm mit einer Floßrate von 1,0 ml/Minute und einem Lösemittelgradienten von 5–100% Acetonitril (0,1% TFA) in Wasser (0,1% TFA). Die HPLC-Retentionszeiten wurden in Minuten aufgezeichnet. Die NMR-Spektraldaten wurden unter Verwendung eines Broker AMX500 in dem angegebenen Lösemittel erhoben.
Der IMP-Dehydrogenase HPLC-Test folgt unseren Standardbedingungen für die enzymatische Bildung von XMP und NADH aus IMP und NAD, verwendet jedoch Hochdruckflüssigchromatographie an einer C18-Säule mit Ionenpaarbildungsreagenzien, um alle vier Komponenten zu trennen. Der Grad der Umsetzung wird dann aus den sich ergebenden Peakflächen der Produkte bestimmt. Dieser Test ist insbesondere zur Bestimmung der Inhibierungsprofile der Verbindungen nützlich, die eine signifikante Extinktion in dem UV/sichtbaren Bereich zwischen 290 und 340 nm aufweisen.
Das Reaktionsgemisch enthält typischerweise 0,1 M Kpi pH 8,0, 0,1 M KCl, 0,5 mM EDTA, 2 mM DTT und jeweils 0,2 mM IMP und NAD. Diese Lösung wird bei 37°C für 10 Minuten inkubiert. Die Umsetzung wird durch die Zugabe des Enzyms bis zu einer Endkonzentration von 20 bis 100 nM gestartet und man ließ sie 10 Minuten ablaufen. Nach der zugeteilten Zeit wird die Umsetzung durch Zugabe von Mycophenolsäure bis zu einer Endkonzentration von 0,01 mM gequencht.
Der Grad der Umwandlung wird durch HPLC unter Verwendung einer Rainin Microsorb ODS-Säule C18-200 mit den Maßen 4,6 × 10 mm verfolgt und mit einem Lösungsmittelsystem, das Tetrabutylammoniumsulfat (5 mM) in 0,1 M Kpi pH 6,0 enthält, mit einem 0–30%igem Methanol-Gradienten über 15 Minuten. Ein ähnliches Lösungsmittelsystem wurde bereits zur Reinigung von Halogen-IMP-Derivaten verwendet. [L. C. Antionio und J. C. Wu, Biochemistry, 33, 1753–1759 (1994)]. Ein UV-Monitor eingestellt auf 254 nm wird verwendet, um die vier Komponenten nachzuweisen und die Produktpeaks wurden integriert, um den Grad der Umwandlung der Substrate zu bestimmen.
Für die Analyse der Inhibitoren wird die in Frage kommende Verbindung in DMSO bis zu einer Endkonzentration von 20 mM gelöst und zu dem Testausgangsgemisch bis zu einer gewünschten Konzentration in einem Volumen von 2–5% (Vol./Vol.) zugegeben. Die Umsetzung wird durch die Zugabe des Enzyms gestartet und nach 10 Minuten wie vorstehend beschrieben gequencht. Nach der HPLC-Analyse werden die Peakflächen der Produkte verwendet, um den Grad der Umsetzung relativ zum Kontrolltest, der lediglich DMSO und keine Testverbindung enthielt, zu bestimmen. Die IC₅₀- oder K_i-Werte werden aus einer nicht linearen Anpassung der Kurven der Umsetzung gegen die Konzentration an die Tight-Binding-Gleichungen von Henderson nach der Methode der kleinsten Quadrate bestimmt. [P. J. F. Henderson, Biochem. J., 127, 321 (1972)].
Wir haben die Inhibierungskonstanten jeder Verbindung gegen IMPDH unter Verwendung einer Anpassung des Verfahrens, das zuerst von Magasanik berichtet wurde, gemessen. [B. Magasanik, H. S. Moyed und L. B. Gehring J. Biol. Chem., 226, S. 339 (1957)].
In dem Ausmaß wie die Verbindungen der Formeln I–IV fähig sind, die IMPDH zu inhibieren, sind sie von offensichtlichem klinischen Nutzen für die Behandlung einer IMPDH-vermittelten Erkrankung. Diese Tests geben eine Prognose über die Fähigkeit der Verbindungen die IMPDH in vivo zu inhibieren ab.
Experimenteller Abschnitt
Synthese repräsentativer Beispiele: Beispiel 1 Synthese der Verbindung 5
Zu einer Lösung aus Eisessig (95 ml), Essigsäureanhydrid (95 ml, 1 mol) und 2-Methoxy-4-nitrotoluol (10 g, 50 mmol) wurde bei 0°C konzentrierte H₂SO₄ (14,2 ml) tropfenweise zugegeben. Nach der vollständigen Zugabe wurde CrO₃ (16,67 g, 167 mmol) portionsweise über 120 Minuten zugegeben. Nach weiterem Rühren bei 0°C für 15 Minuten wurde das Reaktionsgemisch auf Eis gegossen und der so erhaltene Niederschlag wurde durch Filtration isoliert, wobei mit kaltem H₂O gespült wurde. Reinigung durch Flashhromatographie, Elution mit einem Gradienten von 15–50% EtOAc in Hexan lieferte 8,14 g (51%) A1 als einen weißen Feststoff. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
Eine gerührte Suspension von A1 (81,94 g, 307 mmol) in Dioxan (100 ml) wurden mit konzentrierter HCl (20 ml) behandelt und wurde über Nacht unter Rückfluss erhitzt. Beim Abkühlen auf Umgebungstemperatur präzipitierte das Produkt A2 als hellgelber kristalliner Feststoff in einer Ausbeute von 40,65 g (73,1%). Das Filtrat wurde auf ein Volumen von ca. 80 ml eingeengt und eine zweite Ernte der Produktkristalle wurde durch Zugabe von Hexan aus der Lösung erhalten, um 8,91 g (16,0%) zu ergeben. Beide Chargen waren anhand der ¹H-NMR- und DC-Analysen identisch und stimmten mit den des gewünschten Materials überein. Die Gesamtausbeute von A2 betrug 49,56 g (89,1%).
Eine Lösung von A2 (456 mg, 2,51 mmol), Tosylmethylisocyanid (490 mg, 2,51 mmol) und K₂CO₃ (347 mg, 2,51 mmol) wurden in Methanol gelöst und für 1,5 Stunden auf Rückfluss erhitzt. Das Produktgemisch wurde dann im Vakuum eingeengt, in CH₂Cl₂ wieder gelöst, mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und im Vakuum wieder eingeengt. Das gereinigte Produkt A3 wurde durch Umkristallisieren (Et₂O/Hexan) erhalten, wobei 375 mg (58%) erhalten wurden. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
Eine Lösung von A3 (4,214 g, 19,1 mmol) in EtOAc (150 ml) wurde mit 10% Pd/C (1,05 g, 25 Gew.% von A3) behandelt und wurde über Nacht 40 psi H₂ (g) (Parr Hydrierapparat) ausgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und im Vakuum eingeengt. Das reine Produkt A4 wurde durch Flashhromatographie, Elution mit einem Gradienten von 30–40% EtOAc/Hexan in einer Ausbeute von 3,4 g (93%) erhalten. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
Eine Lösung von A4 (250 mg, 1,3 mmol) in 10 ml Methylenchlorid wurde mit 1,1'-Thiocarbonyldi-2(1H)-pyridon (302 mg, 1,3 mmol) behandelt. Die so erhaltene Lösung wurde bei Raumtemperatur für 10 Minuten gerührt und dann einmal mit Wasser und einmal mit 0,5 N HCl gewaschen. Die organische Schicht wurde über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Das so erhaltene Öl A5 wurde sofort verwendet.
Die Verbindung A5 (1,3 mmol) in 44 ml Benzol wurde mit Phenylendiamin (140 mg, 1,3 mmol) behandelt. Die so erhaltene Lösung wurde unter Rückfluss 15 Minuten erhitzt, währenddessen 405 mg (1,95 mmol) Dicyclohexylcarbodiimid zugesetzt wurde. Das Erhitzen unter Rückfluss wurde für 5 Std. fortgesetzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde ein Niederschlag 5 durch Filtration isoliert (270 mg, 68% für 2 Stufen). Die massenspektrometische Analyse stimmte mit der der gewünschten Struktur überein. ¹H-NMR (500 MHz, d₆-DMSO) δ 11 (s, 1H), 9,7 (s, 1H), 8,3 (s, 1H), 7,65 (d, 2H), 7,55 (d, 1H), 7,4 (s, 1H), 7,3 (bd, 2H), 7,0 (bs, 2H), 3,95 (s, 3H).
Beispiel 2 Synthese der Verbindung 8
Eine Lösung von A4 (500 mg, 2,63 mmol) und 2-Chlorbenzoxazol (0,2 ml, 1,75 mmol) in DMF (2 ml) wurde auf 100°C erhitzt und über Nacht gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Ethylacetat und 2 N HCl verdünnt. Die Schichten wurden getrennt und die organischen Extrakte wurden über MgSO₄ getrocknet. Die organischen Extrakte wurden im Vakuum eingeengt und der Rückstand wurde mittels Mitteldruckflüssigchromatographie gereinigt (Elution mit 1 : 99 MeOH/CH₂Cl₂), um 54 mg (13%) von 8 als hellgelben Feststoff zu erhalten; DC: R_f = 0,20 (3 : 97 MeOH/CH₂Cl₂). ¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 9,2 (bs), 8,0 (s), 7,85 (d), 7,7–7,55 (m), 7,45 (d), 7,35–7,1 (m), 4,15 (s).
Beispiel 3 Synthese der Verbindung 9
Eine Lösung von A4 (500 mg, 2,63 mmol) und 2-Chlorbenzothiazol (0,2 ml, 1,5 mmol) in DMF (2 ml) wurde auf 100°C erhitzt und über Nacht gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Ethylacetat und 2 N HCl verdünnt. Die Schichten wurden getrennt und die organischen Extrakte über MgSO₄ getrocknet. Die organischen Extrakte wurden im Vakuum eingeengt und der Rückstand wurde mittels Mitteldruckflüssigchromatographie gereinigt (Elution mit 1 : 99 MeOH/CH₂Cl₂), um 176 mg (41%) von 9 als einen hellgelben Feststoff zu ergeben. DC: R_f = 0,23 (3 : 97 MeOH/CH₂Cl₂). ¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 8,1 (bs), 8,0 (s), 7,85 (d), 7,75 (d), 7,6 (s), 7,5 (s), 7,45 (t), 7,25 (t), 7,15 (d), 4,1 (s).
Beispiel 4 Synthese der Verbindung 15
Eine Lösung von 2-Brom-S-nitroanisol (1,0 g, 4,3 mmol) und Kupfer(I)cyanid (388 mg, 4,3 mmol) in DMF (5 ml) wurde für vier Stunden auf 150°C erhitzt. Das Produktgemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt und in Wasser gegossen. Der so erhaltene Niederschlag wurde filtriert, in CH₂Cl₂ gelöst, getrocknet (MgSO₄) und eingeengt, um einen braunen Feststoff B1 in einer Ausbeute von 634 mg (83%) zu ergeben. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
B1 (192 mg, 1,08 mmol) und SnCl₂·2H₂O (729 mg, 3,23 mmol) wurden in Ethanol (5 ml) vereinigt und für eine Dauer von einer Stunden auf 75°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, mit Ethylacetat verdünnt und mit gesättigter NaHCO₃ Lösung (wässrig, verdünnt mit 2 N NaOH um die Emulsion zu brechen, 2x) und Wasser (1x) gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und eingeengt, um einen orangefabenen Feststoff B2 in einer Ausbeute von 140 mg (88%) zu ergeben. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
Die Verbindung 15 wurde in einer Weise analog zu der von Verbindung 5 hergestellt, wobei aus B2 (50 mg, 0,34 mmol) 15 in einer Ausbeute von 46,5 mg (52%) erhalten wurde. DC: R_f = 0,22 (60% EtOAc in Hexan). ¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 11,24 (s, 1H), 10,12 (s, 1H), 7,68 (s, 1H), 7,61 (d, 1H), 7,52 (d, 1H), 7,41 (bd, 1H), 7,32 (bd, 1H), 7,05 (m, 2H), 3,92 (s, 3H).
Beispiel 5 Synthese von Verbindung 25
Zu einer Lösung von 2-Nitrophenol (45 mmol) in DMF (10 ml) wurden pulvriges K₂CO₃ (56 mmol) und Allylbromid (55 mmol) zugegeben. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur eine Stunde lang gerührt, mit Ether verdünnt und mit Wasser (3x) und Salzlösung (1x) gewaschen. Die so erhaltene Lösung des Produkts wurde getrocknet (Na₂SO₄) und eingeengt, um C1 zu ergeben, das ohne weitere Reinigung verwendet wurden.
C2 (45 mmol, pur) wurde über Nacht bei 180°C unter Stickstoff erhitzt. Während des Abkühlens auf Umgebungstemperatur wurde das Rohproduktgemisch in Ether aufgenommen und mit 2 N NaOH (wässrig) extrahiert. Dieser wässrige Anteil wurde auf 0°C gekühlt, angesäuert (2 N HCl) und mit Ether extrahiert. Die Extrakte wurden mit Salzlösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingeengt, um C2 (15,5 mmol) zu ergeben. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
C3 (2,2 mmol) wurde in Ethanol gelöst und mit Eisen (Pulver, 11 mmol) und konz. HCl (1 ml) mit Erhitzen unter Rückfluss über Nacht behandelt. Das Gemisch wurde auf Umgebungstemperatur abgekühlt, dekantiert, mit NaHCO₃ (wässrig) basisch gestellt und mit Ethylacetat extrahiert. Die Extrakte wurden mit Salzlösung gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und eingeengt, um ein braunes Öl bereitzustellen. Reinigung durch Kieselgelchromatographie (eluiert mit 20% Ethylacetat in Hexan) ergab C3 in einer Ausbeute von 248 mg (1,2 mmol, 76%) als ein dunkles Öl. Das ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit dem der gewünschten Struktur überein.
Die Verbindung 25 wurde in einer Weise analog zu der von Verbindung 5 hergestellt, wobei aus C3 (78 mg, 0,526 mmol) und A5 (0,53 mmol) 25 in einer Ausbeute von 24 mg (13%) erhalten wurde. DC: R_f = 0,28 (3% CH₃OH in CH₂Cl₂). ¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 9,73 (br s, 1H), 8,11 (s, 1H), 7,89 (d, 1H), 7,78 (d, 1H), 7,54 (dd, 1H), 7,47 (s, 1H), 7,34 (d, 1H) 7,20 (t, 1H), 7,00 (d, 1H), 6,08 (m, 1H), 5,10 (m, 2H), 4,08 (s, 3H), 3,60 (d, 2H).
Beispiel 6
Inhibierungstest der IMPDH-Aktivität
Wir haben die Inhibierungskonstanten der in Tabelle II aufgelisteten Verbindungen unter Verwendung des folgenden Protokolls gemessen:
Die IMP-Dehydrogenase-Aktivität wurde nach einer Anpassung des Verfahrens getesteten, das zuerst von Magasanik berichtet worden war. [Magasanik B., Moyed H. S. und Gehring L. B. (1957) J. Biol. Chem. 226, 339]. Die Enzymaktivität wurde spektralphotometrisch durch Überwachung des Anstiegs der Extinktion bei 340 nm, als Folge der Bildung von NADH (ε₃₄₀ beträgt 6220 M^–1cm^–1) gemessen. Das Reaktionsgemisch enthielt 0,1 M Tris pH 8,0, 0,1 M KCl, 3 mM EDTA, 2 mM DTT, 0,1 M IMP und Enzym (humane IMPDH Typ II) in einer Konzentration von 15 bis 50 nM. Diese Lösung wird bei 37°C für 10 Minuten inkubiert. Die Umsetzung wird durch Zugabe von NAD bis auf eine Endkonzentration von 0,1 M gestartet und die Anfangsrate wird durch Verfolgen des linearen Anstiegs der Extinktion bei 340 nm 10 Minuten lang gemessen. Zum Ablesen in einem Standardspektrophotometer (Schichtdicke 1 cm) beträgt das Endvolumen in der Küvette 1,0 ml. Der Test wurde auch auf ein Mikrotiterplattenformat mit 96 Trögen angepasst; in diesem Fall werden die Konzentrationen aller Reagenzien beibehalten und das Endvolumen wird auf 200 μl verringert.
Zur Analyse der Inhibitoren wird die in Frage kommende Verbindung in DMSO bei einer Endkonzentration von 20 mM gelöst und wird dem Anfangstestgemisch zur Vorinkubation mit dem Enzym auf ein Endvolumen von 2–5% (Vol./Vol.) zugegeben. Die Umsetzung wird durch die Zugabe von NAD gestartet und die Anfangsrate wie vorstehend gemessen. K_i-Bestimmungen wurden durch Messung der Anfangsgeschwindigkeiten in Anwesenheit verschiedener Mengen des Inhibitors durchgeführt und die Daten wurden unter Verwendung der Tight-Binding-Gleichungen von Henderson [Henderson, P. J. F. (1972) Biochem. J. 127, 321] angepasst.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II gezeigt. Die K_i-Werte sind in nM angegeben. Die Kategorie "A" kennzeichnet eine Aktivität im Bereich 0,01 bis 500 nM, die Kategorie "B" kennzeichnet eine Aktivität im Bereich 501 bis 5000 nM, die Kategorie "C" kennzeichnet eine Aktivität im Bereich 5001–15000 nM, die Kategorie "D" kennzeichnet eine Aktivität für den Bereich größer als 15000 nM. Die Bezeichnung "ND" wird verwendet, wo eine gegebene Verbindung nicht getestet wurden. Tabelle II

Verbindung K_i

# (nM)

5 B

8 A

9 A

10 A

11 B

12 A

13 C

14 A

15 C

16 A

17 A

19 D

20 D

21 D

22 B

23 B

25 A
Beispiel 15
Anti-Virale Tests
Die antivirale Wirksamkeit der Verbindungen kann in verschiedenen in vitro- und in vivo-Tests bewertet werden. Zum Beispiel können Verbindungen in in vitro viralen Replikationstests getestet werden. In vitro-Tests können ganze Zellen oder isolierte zelluläre Komponenten einsetzen. In vivo-Tests schließen Tiermodelle für virale Erkrankungen ein. Beispiele für derartige Tiermodelle schließen Nagetier-Modelle für HBV oder HCV, das Murmeltier-Hepatitis-Modell für HBV und die Schimpansen-HCV-Infektion ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
Obwohl wir eine Reihe von Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben haben, ist es offensichtlich, dass unsere Basiskonstruktionen verändert werden können, um andere Ausführungsformen bereitzustellen, die die Produkte und Verfahren dieser Erfindung nutzen.

Claims

Verwendung einer Verbindung der Formel:
zur Herstellung eines Arzneimittels zur Inhibierung von IMPDH-Aktivität in einem Säugetier, wobei: A ein bicyclisches aromatisches Ringsystem darstellt, welches gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, wobei jeder Rest A gegebenenfalls bis zu 4 aus R¹, R⁴ und R⁵ ausgewählte Substituenten umfasst; R¹ jeweils ein Halogenatom, CN, NO₂, CF₃, OCF₃, OH, R³, OR³, eine 1,2-Metylendioxy-, 1,2-Ethylendioxygruppe, SR³, S(O)R³, SO₂R³, NH₂, NHR³, N(R³)₂, NR³R⁹, COOH oder COOR³ darstellt; R² jeweils unabhängig voneinander R¹ oder ein monocyclisches Ringsystem, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht, darstellt, wobei das Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewähte Heteroatome umfasst, und wobei eine zu N, O oder S benachbarte CH₂-Gruppe mit C(O) substituiert sein kann; und jeder Rest R² gegebenenfalls bis zu 2 Substituenten umfasst, wobei jeder Substituent unabhängig voneinander aus R¹ ausgewählt ist; R³ jeweils unabhängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₄)-Alkylrest oder einen geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₄)-Alkenyl- oder Alkinylrest darstellt; R⁴ jeweils unabgängig voneinander einen geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₆)-Alkylrest oder einen geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₆)-Alkenyl- oder Alkinylrest darstellt; und jeder Rest R⁴ gegebenenfalls bis zu 2 Substituenten umfasst, wobei: der erste der Substituenten, wenn vorhanden, R¹, R⁵ oder R⁸ ist, und der zweite der Substituenten, wenn vorhanden, R¹ ist; R⁵ jeweils unabhängig voneinander ausgewählt ist aus OR⁶, OC(O)R⁷, OC(O)R⁶, OC(O)OR⁷, OC(O)OR⁶, OC(O)N(R⁷)₂, OP(O)(OR⁷)₂, SR⁷, SR⁶, S(O)R⁷, S(O)R⁶, SO₂R⁷, SO₂R⁶, SO₂N(R⁷)₂, SO₂NR⁶R⁷, SO₃R⁷, C(O)R⁶, C(O)OR⁶, C(O)R⁷, C(O)OR⁷, NC(O)C(O)R⁷, NC(O)C(O)R⁶, NC(O)C(O)OR⁷, NC(O)C(O)N(R⁷)₂, C(O)N(R⁷)₂, C(O)N(OR⁷)R⁷, C(O)N(OR⁷)R⁶, C(NOR⁷)R⁷, C(NOR⁷)R⁶, N(R⁷)₂, NR⁷C(O)R⁶, NR⁷C(O)R⁷, NR⁶C(O)R⁶, NR⁷C(O)OR⁷, NR⁷C(O)OR⁶, NR⁷C(O)N(R⁷)₂, NR⁷C(O)NR⁶R⁷, NR⁷SO₂R⁷, NR⁷SO₂R⁶, NR⁷SO₂N(R⁷)₂, NR⁷SO₂NR⁶R⁷, N(OR⁷)R⁷, N(OR⁷)R⁶, P(O)(OR⁷)N(R⁷)₂ und P(O)(OR⁷)₂; R⁶ ein monocyclisches oder bicyclisches Ringsystem darstellt, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht, wobei das Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, und wobei eine zu einem der N-, O- oder S-Heteroatome benachbarte CH₂-Gruppe gegebenenfalls mit C(O) substituiert ist; und jeder Rest R⁶ gegebenenfalls bis zu 3 Substituenten umfasst, wobei jeder Substituent unabhängig voneinander aus R¹ ausgewählt ist; R⁷ jeweils unabhängig voneinander H, einen geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₄)-Alkylrest oder einen geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₄)-Alkenylrest darstellt; und jeder Rest R⁷ gegebenenfalls einen Substituenten R⁸ umfasst; R⁸ ein monocyclisches oder bicyclisches Ringsystem darstellt, welches aus 5 bis 6 Gliedern pro Ring besteht, wobei das Ringsystem gegebenenfalls bis zu 4 aus N, O und S ausgewählte Heteroatome umfasst, und wobei eine zu N, O oder S benachbarte CH₂-Gruppe mit C(O) substituiert sein kann; und jeder Rest R⁸ gegebenenfalls bis zu 2 Substituenten umfasst, welche unabhängig ausgewählt sind aus H, einem geradkettigen oder verzweigten (C₁-C₄)-Alkylrest, einem geradkettigen oder verzweigten (C₂-C₄)-Alkenylrest, einer 1,2-Methylendioxy-, 1,2-Ethylendioxygruppe und (CH₂)_n-R¹; wobei n gleich 0, 1 oder 2 ist; R⁹ eine Amino-Schutzgruppe darstellt; und wobei jedes Kohlenstoffatom in jedem Rest R³, R⁴ oder R⁷ gegebenenfalls durch O, S, SO, SO₂, NH oder einen N(C₁-C₄)-Alkylrest ersetzt ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung die Struktur der Formel:
aufweist, wobei: R¹⁰, R¹¹, R¹² und R¹³ jeweils unabhängig voneinander aus R¹ und R⁴ ausgewählt sind, wobei lediglich einer der Reste R¹⁰, R¹¹, R¹²und R¹³ gleichzeitig R⁴ sein kann; und X und Y unabhängig voneinander ausgewählt sind aus CH₂, CHR³, CHR⁴, O, S, NH, NR³ und NR⁴.
Verbindung der Formel:
wobei: R¹, R¹⁰, R¹¹, R¹², R¹³ X und Y wie in Anspruch 4 definiert sind und Z die Bedeutung O, S, NH oder NR³ hat, wobei R³ wie in Anspruch 1 definiert ist.
Arzneimittel, umfassend: a. eine Verbindung der Formel
in einer Menge, die wirksam ist um IMPDH-Aktivität zu inhibieren, wobei A, R¹ und R² wie in Anspruch 1 definiert sind; b. ein zusätzliches Mittel, welches ausgewählt ist aus einem Immunosuppressivum, einem Anti-Krebsmittel, einem Anti-Virusmittel, einem entzündungshemmenden Mittel, einem Anti-Pilzmittel, einem Antibiotikum oder einem Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation; c. einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff.
Arzneimittel gemäß Anspruch 4, wobei die Verbindung die Struktur der Formel:
aufweist, wobei: R¹⁰, R¹¹, R¹² und R¹³ jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus R¹ und R⁴, wobei lediglich einer der Reste von R¹⁰, R¹¹, R¹² und R¹³ gleichzeitig R⁴ sein kann; und X und Y unabhängig voneinander ausgewählt sind aus CH₂, CHR³, CHR⁴, O, S, NH, NR³ und NR⁴.
Arzneimittel umfassend: a. eine Verbindung gemäß Anspruch 3 in einer Menge, die wirksam ist um IMPDH-Aktivität zu inhibieren; und b. einen pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoff.
Arzneimittel gemäß Anspruch 6, weiterhin umfassend ein zusätzliches Mittel, welches ausgewählt ist aus einem Immunosuppressivum, einem Anti-Krebsmittel, einem Anti-Virusmittel, einem entzündungshemmenden Mittel, einem Anti-Pilzmittel, einem Antibiotikum oder einem Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation.
Verwendung einer Verbindung der Formel I und eines zusätzlichen Mittels, wie in Anspruch 4 definiert, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Vorbeugung einer IMPDH-vermittelten Krankheit in einem Säugetier.
Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 3 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Vorbeugung einer IMPDH-vermittelten Krankheit in einem Säugetier.
Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 9, wobei die Zusammensetzung zusätzlich ein Mittel umfasst, welches ausgewählt ist aus einem Immunosuppressivum, einem Anti-Krebsmittel, einem Anti-Virusmittel, einem entzündungshemmenden Mittel, einem Anti-Pilzmittel, einem Antibiotikum oder einem Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Arzneimittel dazu verwendet wird, eine Immunreaktion zu unterdrücken und wobei das zusätzliche Mittel, wenn vorhanden, ein Immunosuppressivum ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 11, wobei die IMPDH-vermittelte Krankheit eine Autoimmunkrankheit ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die IMPDH-vermittelte Krankheit eine Viruserkrankung ist und wobei das zusätzliche Mittel, wenn vorhanden, ein Anti-Virusmittel ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die IMPDH-vermittelte Krankheit eine Gefäßerkrankung ist und wobei das zusätzliche Mittel, wenn vorhanden, ein Mittel gegen vaskuläre Hyperproliferation ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die IMPDH-vermittelte Krankheit Krebs ist und wobei das zusätzliche Mittel, wenn vorhanden, ein Anti-Krebsmittel ist.
Verwendung einer Verbindung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die IMPDH-vermittelte Krankheit eine Entzündungskrankheit ist und wobei das zusätzliche Mittel, wenn vorhanden, ein entzündungshemmendes Mittel ist.