DE69839056T2

DE69839056T2 - Stereoisomere indolderivate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

Info

Publication number: DE69839056T2
Application number: DE69839056T
Authority: DE
Inventors: Masao Toyama-shi MORI; Masako Chiba-shi NAKAGAWA; Atsushi Inage-ku Chiba-shi NISHIDA; Mihoko Komae-shi FUWA; Haruo Kanazawa-shi SAITO; Takayuki Kanazawa-shi MATSUNAGA; Satoshi Himi-shi TAKAHASHI; Chika Tonami-shi HASEGAWA
Original assignee: Lead Chemical Co Ltd
Current assignee: Lead Chemical Co Ltd
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2018-08-25
Also published as: AU746588B2; CA2302402A1; ATE384717T1; RU2182908C2; CA2302402C; CN1269798A; DE69839056D1; CN1188409C; AU8749398A; WO1999012923A1; EP1020465A4; US6348484B1; EP1020465A1; KR20010023730A; EP1020465B1; HK1030419A1; KR100572483B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue stereoisomere Indolverbindungen oder Salze davon, ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen sowie die Verwendung der Verbindungen.
Stand der Technik
Die Indolverbindung (Martefragin A) mit der unten angegebenen Formel, die aus einem Meerestang-Extrakt, und zwar aus "Ayanishiki" (Martensia fragilis Harvey), die zur Familie Congregatocarpus gehört, ist bekannt [Proceedings of Japan Pharmaceutical Society, the 116th annual meeting, S. 2.215 (1996)]:
Ferner ist von der obigen Indolverbindung bekannt, dass sie eine anti-oxidative Wirkung aufweist und auch auf pharmazeutischem Gebiet angewandt wird. Allerdings waren ein Syntheseverfahren sowie die Stereochemie der obigen Indolverbindung bisher nicht bekannt.
Ebenso beschreiben S. Takahashi et al., Annual Report of Toyama Prefectural Pharmaceutical Research Institute, Band 24, 1, September 1197, S. 53–75, natürliches Martefragin A, das aus der Rotalge Martensia fragilis durch wiederholte Säulenchromatografie isoliert wird, wobei auch die chemische Struktur davon beschrieben wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung versuchten zuerst, Stereoisomere der obigen Verbindung zu synthetisieren, um deren Stereostruktur, physiologischen Aktivitäten, Wirkmechanismen usw. aufzuklären. Als Syntheseweg für die Stereoisomeren der Verbindung erkannten sie einen Weg zur Synthese des folgenden L-Tryptophan (2) und einer stereoisomeren α-Aminosäure (3a') (nachfolgend wird die stereoisomere α-Aminosäure als Homoisoleucin bezeichnet) als Zwischenproduktverbindungen:
(worin R, R₁ und R₂ die unten angegebenen Bedeutungen haben und das Symbol "*" die Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt).
Da die Stereoisomeren des obigen Homoisoleucin keine im Handel verfügbaren Verbindungen sind, haben sie auch einen unten beschriebenen Syntheseweg für die Stereoisomeren des Homoisoleucin ausgearbeitet und ferner erfolgreich eine stereoisomere Indolverbindung (1a') aus dem obigen L-Tryptophan (2) und dem stereoisomeren Homoisoleucin (3a') synthetisiert.
Ferner konnten durch die Tatsache, dass der Syntheseweg für die stereoisomere Indolverbindung (1a') aus dem obigen L-Tryptophan (2) und dem stereoisomeren Homoisoleucin (3a') ausgearbeitet wurde, in gleicher Weise wie beim stereoisomeren Homoisoleucin neue Indolalkaloide aus L-Tryptophan und verschiedenen sich vom stereoisomeren Homoisoleucin unterscheidenden α-Aminosäuren als Ausgangsmaterialien zur Suche nach Verbindungen mit stärkeren physiologischen Aktivitäten als diejenigen der obigen Verbindung (1a') synthetisiert werden, und somit wurden viele Verbindungen erhalten.
Die Erfinder haben auch herausgefunden, dass eine Deamino-Form der obigen Verbindung (1a') eine höhere Inhibitorwirkung gegen eine Lipidperoxidation als jedes der vier Isomeren des obigen Martefragin A, d. h. der (1''S,3''S)-, (1''R,3''S)-, (1''R,3''R)- und der (1''S,3''R)-Form, aufweisen, wobei sie auch Synthesewege dafür ausgearbeitet und erstellt haben.
Offenbarung der Erfindung
D. h., die vorliegende Erfindung betrifft stereoisomere Indolverbindungen der folgenden Formel (1) oder von Salzen davon:
worin Y die Gruppe darstellt:
worin X eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen (die Alkylgruppe kann gegebenenfalls mit einer Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino-, Methylthio-, Mercapto-, Guanidyl-, Imidazoyl- oder mit einer Benzylgruppe substituiert sein) und R₁ und R₂ jeweils unabhängig Wasserstoff, eine in Anspruch 1 definierte Alkylgruppe, eine Aralkyl-, Cycloalkyl- oder eine Arylgruppedarstellt, oder Y die Gruppe darstellt: -(CH₂)₂-C *(CH₃)H-CH₂CH₃; und worin
R Wasserstoff, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Arylgruppe, ein einwertiges Metallatom, Amin oder Ammonium und das Symbol "*" die Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellen.
Spezifisch, können die Verbindung einer Amino-Form der Formel (1a):
oder von Salzen davon sowie die Verbindung einer Deamino-Form der Verbindung der Formel (1a) mit der Formel (1b) oder von Salzen davon genannt werden:
worin R, R₁, R₂ und X die gleichen Definitionen wie für die Formel (1) aufweisen.
Bei Verbindungen der obigen Formeln (1), (1a) und (1b) sind spezifische Beispiele geeigneter Substituenten die folgenden.
Zusätzlich zu der Tatsache, dass der Substituent R ein Wasserstoffatom darstellt, sind typische Substituenten R geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 12 und insbesondere 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, t-Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octyl-, Decyl- und eine Dodecylgruppe, eine Cycloalkylgruppe mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, wie eine Cyclopentyl-, Methylcyclopentyl-, Cyclohexyl- und eine Methylcyclohexylgruppe, eine Arylgruppe mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen und eine Aralkylgruppe mit 7 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie eine Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- und eine Phenylethylgruppe, die mit Halogen, einer Hydroxyl-, Alkoxy-, Aminogruppe usw. substituiert sein können. Ferner kann der Substituent R ein einwertiges Metall wie Natrium und Kalium, ein Amin oder Ammonium sein.
Ferner sind geeignete Substituenten R₁ und R₂ eine Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, t-Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, Octyl-, Decyl- und eine Dodecylgruppe, eine Cycloalkylgruppe mit 5 oder 6 Ringkohlenstoffatomen, wie eine Cyclopentyl-, Methylcyclopentyl-, Cyclohexyl- und eine Methylcyclohexyl gruppe, eine Arylgruppe mit 6 bis 16 Kohlenstoffatomen und eine Aralkylgruppe mit 7 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie eine Phenyl-, Naphthyl-, Benzyl- und eine Phenylethylgruppe, die mit Halogen, einer Hydroxyl-, Alkoxy-, Aminogruppe usw. substituiert sein können.
Als Salze der Verbindungen der Formeln (1), (1a) und (1b) sind als Beispiele Salze anorganischer und organischer Säuren zu nennen. Allerdings sind die Hydrochloride besonders bevorzugt.
Die Indolverbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung weisen ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome auf, und es treten somit S- oder R-Form-Isomere in Abhängigkeit von deren Positionen auf. Beispielsweise weist die Amino-Form der Verbindung (1a'):
asymmetrische Kohlenstoffatome an den Positionen 1'' und 3'' auf. Deshalb weisen die Verbindungen gemäß der Erfindung jeweils vier Isomere für deren asymmetrische Kohlenstoffatome, d. h. die (1''S,3''S)-, (1''R,3''S)-, (1''R,3''R)- und die (1''S,3''R)-Form, auf. Ferner weist die Deamino-Form (1b):
der Indolverbindung gemäß der Erfindung ein asymmetrisches Kohlenstoffatom an der Position 3'' auf. Deshalb weisen die Verbindungen gemäß der Erfindung jeweils Isomere für deren asymmetrische Kohlenstoffatome, d. h. die S-Form bzw. die R-Form, auf.
Die vorliegende Erfindung schließt alle diese Isomeren und Mischungen der Isomeren ein.
In der folgenden Beschreibung wird die Indolverbindung der obigen Formel (1b) auch als "Deaminomartefragin" bezeichnet.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der stereoisomeren Indolverbindungen der folgenden Formel (1):
durch Kondensieren von Tryptophan der folgenden Formel (2):
mit einer Säure der folgenden Formel (3):
um eine Verbindung der folgenden Formel (4) zu erhalten:
und durch Cyclisierung der Verbindung der Formel (4), worin Y die Gruppe darstellt:
worin X eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen (die Alkylgruppe kann mit einer Hydroxyl-, Carboxyl-, Amino-, Methylthio-, Mercapto-, Guanidyl-, Imidazolyl- oder mit einer Benzylgruppe substituiert sein), und R₁ und R₂ jeweils unabhängig Wasserstoff, eine in Anspruch 1 definierte Alkylgruppe, eine Aralkyl-, Cycloalkyl- oder eine Arylgruppe darstellt, oder Y die Gruppe darstellt: -(CH₂)₂-C *(CH₃)H-CH₂CH₃; und worin
R Wasserstoff, eine Alkyl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Arylgruppe, ein einwertiges Metallatom, Amin oder Ammonium und das Symbol "*" die Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellen.
Gemäß diesem Verfahren kann die Amino-Form der stereoisomeren Indolverbindung der obigen Formel (1a) durch Kondensieren von Tryptophan der obigen Formel (2) mit einer Säure der Formel (3a):
zum Erhalt einer Verbindung der folgenden Formel (4a):
und durch Cyclisierung der Verbindung der Formel (4a) und die Deamino-Form der stereoisomeren Indolverbindung der obigen Formel (1b) kann durch Kondensieren von Tryptophan der obigen Formel (2) mit einer Säure der folgenden Formel (3b):
zum Erhalt einer Verbindung der folgenden Formel (4b):
und durch Cyclisierung der Verbindung der Formel (4b) hergestellt werden, worin R, R₁, R₂ und X die obigen Bedeutungen haben.
Bei den Verbindungen der obigen Formeln (2) bis (4), (2a) bis (4a) und (2b) bis (4b) sind spezifische Beispiele geeigneter Substituenten die gleichen wie die für die Formeln (1), (1a) und (1b) genannten.
Wie oben beschrieben, ist die zur Synthese der stereoisomeren Indolverbindungen gemäß der Erfindung verwendete Säure eine stereoisomere α-Aminosäure im Fall der Herstellung der Amino-Form sowie auch 4-Methylhexansäure, die eine stereoisomere Carbonsäure ist, im Fall der Herstellung der Deamino-Form.
Typische stereoisomere α-Aminosäuren schließen z. B. 4 Stereoisomere von (+)Alanin, (+)Valin, (–)Leucin, (+)Isoleucin, (+)Lysin, (–)Serin, (–)Threonin, (–)Phenylalanin, (–)Tyrosin, (–)Asparaginsäure, (+)Glutaminsäure, (–)Methionin, (+)Arginin, (–)Histidin, (+)Ornithin, (+)Norleucin, (+)Oxyglutaminsäure, (–)Cystein und von Homoisoleucin ein. Angemerkt sei, dass die 4 Stereoisomeren des Homoisoleucin nicht im Handel verfügbar sind, wobei deren Synthesebeispiele weiter unten unter I. angegeben sind, siehe die Herstellbeispiele 1 bis 4 für Amino-Formen der stereoisomeren Indolverbindungen.
4-Methylhexansäure weist 2 Isomere auf, die jeweils als Zwischenproduktverbindungen in einem Syntheseweg für (2S,4S)-Homoisoleucin im unten beschriebenen Herstellbeispiel 1 und in einem Syntheseweg für (2S,4R)-Homoisoleucin im Herstellbeispiel 3 erhalten werden.
Gemäß der Erfindung wird eine stereoisomere Indolverbindung durch (1) Kondensieren von Tryptophan mit einer stereoisomeren α-Aminosäure oder mit 4-Methylhexansäure zur Bildung eines Amids und dann durch (2) oxidative Cyclisierung des Amids zur Bildung eines Oxazolrings auf einmal mit einem neuen Syntheseverfahren hergestellt. Zur Kondensation des Tryptophan mit der stereoisomeren α-Aminosäure oder mit 4-Methylhexansäure ist es bevorzugt, die Aminogruppe der α-Aminosäure zu schützen. Obwohl diesbezüglich eine Dialkylierung und bevorzugt eine Dimethylierung genannt werden können, sind eine t-Butoxycarbonylierung usw. zum Schutz der Aminogruppe bevorzugt, d. h. mit der schützenden t-Butoxycarbonylgruppe (Boc-Gruppe), weil damit insbesondere die Kondensation von Tryptophan mit der stereoisomeren α-Aminosäure und die anschließende Cyclisierung des Amids wirkungsvoll voranschreiten.
Wird ferner die oxidative Cyclisierung des Amids insbesondere in der Gegenwart von 2,3-Dichlor-5,6-dicyanobenzochinon (DDQ) durchgeführt, schreitet die Cyclisierung wirkungsvoll voran, um die cyclisierte Form in hoher Ausbeute zu erhalten.
Bezüglich der Verbindungen der Formel (1) gemäß der Erfindung ist es möglich, verschiedene Arten von Verbindungen durch Variieren der Gruppe Y in Abhängigkeit von der Auswahl der Rohmaterialien, d. h. einer stereoisomeren α-Aminosäure und einer Carbonsäure, und durch Variieren der Substituenten R, R₁ und R₂ in Abhängigkeit von der Auswahl der Estergruppe im Rohmaterial, d. h. des Tryptophanesters, und der Auswahl des Amino-Substituent der stereoisomeren α-Aminosäure oder durch Abänderung der Substituenten in den Verbindungen nach der Synthese mit weiteren Substituenten R, R₁ und R₂, die sich von den ersteren unterscheiden, zu erhalten.
Die neuen stereoisomeren Indolverbindungen gemäß der Erfindung sind Alkaloide mit einem Indol- und einem Oxazolring, die eine Inhibitorwirkung gegen Lipidperoxidation aufweisen und deshalb als vorbeugende therapeutische Arzneien für Kreislaufstörungen wie Arteriosklerose, Überdruck, Thrombose, Entzündungen wie Nephritis, hepatische Störungen wie alkoholische Hepatitis, Verdauungsstörungen wie Magengeschwüre, Diabetes, Carcinogenese und Seneszenz (Alterskrankheiten) sowie für UV-Störungen und auch als Materialien zur Vorbeugung bzw. Verhinderung von UV-Störungen in Kosmetika und dgl. verwendet werden können.
Daher betrifft die vorliegende Erfindung des Weiteren Lipidperoxidationsinhibitoren, die als Wirkbestandteil die stereoisomeren Indolverbindungen oder deren Salze enthalten, die die obige Formel (1) und beispielsweise die Formeln (1a) und (1b) aufweisen.
Beste Ausführungsform der Erfindung
I. Synthese für Amino-Formen stereoisomerer Indolverbindungen (Martefragin A und Salze oder Ester davon) (nicht erfindungsgemäß)
Synthesebeispiele von Amino-Formen von Indolverbindungen gemäß der Erfindung werden wie folgt als Beispiele angegeben. Vor der Synthese für die Verbindungen gemäß der Erfindung werden Synthesen für stereoisomeres Homoisoleucin, das die Rohmaterialien darstellt, in den Herstellbeispielen 1 bis 4 sowie Synthesebeispiele für stereoisomere Indolverbindungen unter Verwendung derselben in den Beispielen 1 bis 5 dargelegt und erläutert.
[Herstellbeispiel 1] Synthese des (2S,4S)-Homoisoleucin
(2S,4S)-Homoisoleucin kann aus optisch aktivem Methylbutanol oder optisch aktivem Methyljodbutan als Ausgangsmaterialien synthetisiert werden.
Schema 1: Syntheseweg des (2S,4S)-Homoisoleucin
1. Tosylierung des optisch aktiven Methylbutanol (Stufe 1 in Schema 1):
1 g (11,3 mmol) (S)-2-Methyl-1-butanol (S)-1 (Tokyo Kasei) und 30 mL wasserfreies Pyridin werden in einen 100 mL-Rundkolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und bei 0°C gerührt, worauf 4,31 g (22,6 mmol) p-Toluolsulfonylchlorid zugegeben und das Ganze bei 0°C 30 min lang und dann bei Raumtemperatur 5 h lang gerührt werden. Eiswasser wird zugegeben und die wässrige Schicht wird auf pH = 2 bis 3 mit 3 N Salzsäure eingestellt und dann mit Diethylether extrahiert. Nach Wäsche mit einer gesättigten Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einer gesättigten Kochsalzlösung wird mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestillisiert wird, um eine farblose ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (75 g SiO₂, Hexan/Ethylacetat = 10:1) gereinigt, um 2,5 g Tosylat-Form (S)-2 zu erhalten (eine farblose ölige Substanz; Ausbeute: 91,4%).
C₁₂H₁₈SO₃ (MG = 242,10), farblose ölige Substanz,
[α]_D ²⁰: +5,66° (c = 1,060, MeOH)
2. Jodierung der tosylierten Form (S)-2 (Stufe 2 in Schema 1):
1,94 g (8 mmol) der tosylierten Form (S)-2 und 30 mL wasserfreies Aceton werden in einen 100 mL-Rundkolben und einer Argon-Atmosphäre gegeben und vor Licht geschützt, worauf 2,4 g (16 mmol) Natriumjodid zugegeben werden. Nach Rühren bei Raumtemperatur über 2 Tage wird Pentan zur Verdünnung der Reaktionslösung zugegeben, worauf das Ganze abgekühlt wird, um das Natriumsalz auszufällen. Nach Entfernen des Natriumsalzes mit einem Glasfilter wird zur Entfernung des Acetons mit Wasser extrahiert und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, worauf das Pentan unter Normaldruck abdestilliert wird, um 1,08 g (Ausbeute: 68,0%) der jodierten Form (S)-3 zu erhalten. Deren Struktur wird durch Vergleich mit einer handelsüblichen Verbindung bestätigt.
3. Synthese des Estermalonats mit der jodierten Form (S)-3 (Stufe 3 in Schema 1):
1,38 g metallisches Natrium und 50 mL wasserfreies Ethanol werden in einen 200 mL-Dreihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre bei 0°C gegeben und gerührt. Nach vollständiger Auflösung des Natriums werden 9,45 mL Diethylmalonat mit einer Spritze und dann 6,5 mL jodierte Form (S)-3 zugetropft und das Ganze bei Raumtemperatur über Nacht gerührt. 100 mL wässrige Ammoniumchlorid-Lösung werden zugegeben, das Ethanol unter verringertem Druck abdestilliert und der Rückstand mit Diethylether extrahiert. Die Ether-Schicht wird mit gesättigter Kochsalzlösung gewaschen, dann mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um eine farblose ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (200 g SiO₂ für ein Blitzverfahren, Hexan/Ethylacetat = 30:1) gereinigt, um 8,80 g (Ausbeute: 76,5%) der Diester-Form (S)-4 zu erhalten.
C₁₂H₂₂O₄ (MG = 230,15), farblose ölige Substanz,
[α]_D ²⁰: +15,3° (c = 1,060, MeOH)
4. Hydrolyse der Diester-Form (S)-4 (Stufe 4 in Schema 1):
6,90 g Diester-Form (S)-4 und 20 mL Ethanol werden in einen 300 mL-Rundkolben gegeben und gerührt. 5,71 g (102 mmol) Kaliumhydroxid, vorab gelöst in 100 mL Wasser, werden zugegeben und das Ganze am Rückfluss erhitzt. Die Temperatur der Lösung wird auf Raumtemperatur eingestellt und das Ethanol wird unter verringertem Druck abdestilliert, worauf Verunreinigungen durch Extraktion mit Ethylacetat beseitigt werden. Nach Zugabe von 3 N HCl zur wässrigen Schicht zur Einstellung des pH-Wertes auf 1 bis 2 wird die Schicht mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wird mit Natriumchlorid ausgesalzt und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert wird, um 5,22 g (Ausbeute: 100%) der angestrebten Verbindung der Dicarbonsäure (S)-5 zu erhalten.
C₈H₁₄O₄ (MG = 174,09), weißes Pulver,
[α]_D ²⁶: +16,9° (c = 1,10, MeOH)
5. Decarboxylierung der Dicarbonsäure (S)-5 (Stufe 5 in Schema 1):
5,05 g (29 mmol) Dicarbonsäure (S)-5, 16 mL 7%ige wässrige DMSO-Lösung und 1,87 g (32 mmol) Natriumchlorid werden in einen 50 mL-Rundkolben gegeben und bei 150 bis 175°C 4 h lang erhitzt. Die Temperatur der Lösung wird auf Raumtemperatur zurückgestellt und die Lösung wird 2 Mal mit Diethylether extrahiert, worauf die organische Schicht mit Wasser gewaschen wird. Sie wird mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um eine farblose ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (120 g SiO₂, Pentan/Diethylether = 5:1) gereinigt, um 2,82 g (Ausbeute: 75%) der angestrebten Carbonsäure (S)-6 zu erhalten. (S)-6 stellt ein Rohmaterial zur Synthese des unten beschriebenen Deaminomartefragin dar.
C₇H₁₄O₂ (MG = 130,10), farblos und ölig,
[α]_D ²⁶: 9,69° (c = 1,042, MeOH)
6. Synthese des Säurechlorids (S)-7 (Stufe 6 in Schema 1):
2,82 g Carbonsäure (S)-6, 18,0 mL wasserfreies Benzol und 9,0 mL Thionylchlorid werden in einen 50 mL-Rundkolben gegeben und am Rückfluss 3 h lang erwärmt. Die Temperatur der Lösung wird auf Raumtemperatur zurückgestellt und danach wird das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert, um 2,92 g (Ausbeute: 91%) Säurechlorid (S)-7 zu erhalten. Die Verbindung (S)-7 wird mit einer asymmetrischen Hilfsgruppe (S)-8 ohne weitere Reinigung nach Bestätigung der Absorption der dem Säurechlorid zugeordneten Carbonylgruppe durch das IR-Spektrum kondensiert.
C₇H₁₃OCl (MG = 148,55), farblos und ölig
7. Kondensation der asymmetrischen Hilfsgruppe (S)-8 (Stufe 7 in Schema 1):
3,85 g (21,7 mmol) (4S)-Benzyloxazolidinon und 50 mL wasserfreies THF werden in einen 200 mL-Dreihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und auf –78°C abgekühlt. 13,6 mL 1,6 M n-Butyllithium/n-Hexan-Lösung werden zugegeben und bei –78°C 40 min lang gerührt, worauf 2,92 g (19,7 mmol) Säurechlorid (S)-7 zugegeben und das Ganze bei –78°C 1,5 h lang gerührt werden. Eine wässrige Ammmoniumchlorid-Lösung wird zugegeben und die Lösung wird mit Diethylether extrahiert, mit gesättigter Kochsalzlösung gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert wird, um eine farblose ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (45 g SiO₂, Hexan/Ethylacetat = 5:1) gereinigt, um 4,93 g (Ausbeute: 86,5%) der angestrebten Verbindung (S)-9 als farblose Kristalle zu erhalten.
C₁₇H₂₃NO₃ (MG = 289,29), weißes Pulver,
[α]_D ²⁷: 59,3°, c = 1,088, CHCl₃)
8. Direkte Azidbildung zum Carboximid (Stufe 8 in Schema 1):
1,03 g (5,19 mmol) Kaliumditrimethylsilylamid und 10 mL wasserfreies THF werden in einen 100 mL Zweihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und auf –78°C abgekühlt. 1 g (3,46 mmol) (S)-9, vorab gelöst in 10 mL wasserfreiem THF, werden mit einer Kanüle zugegeben und bei –78°C 30 min lang gerührt. Ferner werden 1,35 g (4,36 mmol) Triisopropylbenzolsulfonylazid, vorab gelöst in 6 mL wasserfreiem THF, mit einer Kanüle zugegeben und das Ganze 2 min lang gerührt, worauf 0,91 mL (15,9 mmol) Eisessig zugegeben werden. Das Ganze wird bei Raumtemperatur 7 h lang gerührt. Die Reaktionslösung wird mit Ethylacetat verdünnt, worauf gesättigte Kochsalzlösung zugegeben und 2 Mal mit Ethylacetat extrahiert wird. Es wird mit gesättigtem Natriumhydrogencarbonat gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck destilliert wird, um 1,85 g einer gelben öligen Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (60 g SiO₂ für ein Blitzverfahren, Hexan/Dichlormethan = 3:1) gereinigt, um 893 mg (Ausbeute: 78,1%) der angestrebten Azid-Form (2S,4S)-10 zu erhalten.
C₁₇H₂₂N₄O₃ (MG = 330,39), farblose Kristalle,
F. = 71,5–72,5°C, [α]_D ²⁴: +112,2° (c = 1,032, CHCl₃)
9. Entfernung der asymmetrischen Hilfsgruppe [Synthese der α-Azidcarbonsäure (2S,4S)-11] (Stufe 9 in Schema 1):
850 mg Azid-Form (2S,4S)-10 und 50 mL 75%iges THF werden in einen 200 mL-Rundkolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und auf 0°C abgekühlt, worauf 216 mg Lithiumhydroxid-Monohydrat zugegeben und das Ganze 1 h lang gerührt werden. Eine wässrige gesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung wird zugegeben und THF wird unter verringertem Druck abdestilliert, worauf mit Ethylacetat extrahiert wird. Die Ethylacetat-Schicht wird mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um 450 mg (Ausbeute: 99%) (S)-8 zu gewinnen. Die wässrige Schicht wird auf pH = 1 bis 2 mit 3 N Salzsläure eingestellt und mit Ethylacetat extrahiert, worauf die Ethylacetat-Schicht mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert werden, um 425 mg (Ausbeute: 96,7%) der angestrebten α-Azidcarbonsäure (2S,4S)-11 als farblose ölige Substanz zu erhalten.
C₇H₁₃N₃O₂ (MG = 171,101), farblose ölige Substanz,
[α]_D ²³: +3,26° (c = 0,982, CHCl₃)
10. Reduktion der α-Azidcarbonsäure: Synthese des (2S,4S)-Homoisoleucin (Stufe 10 in Schema 1):
378 mg (2,21 mmol) α-Azidcarbonsäure (2S,4S)-11, 4,0 mL wasserfreies Ethanol und 37,8 mg 10% Pd-C werden in einen 25 mg-Rundkolben unter einer Argon-Atmosphäre und Wasserstoff-Verdrängung gegeben und bei Raumtemperatur 2,5 h lang gerührt. Pd-C wird abfiltriert und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um 285 mg (Ausbeute: 88,9%) (2S,4S)-12 [(2S,4S)-Homoisoleucin] als farblose Kristalle zu erhalten.
C₇H₁₅NO₂ (MG = 145,1103), farblose Kristalle,
IR: ν [cm^–1] = 2962, 2920, 1584, 1513, 1405, 669, 554, 471
LREIMS: m/z (%) 145 (M⁺, 1), 100(100)
HREIMS: berechnet für C₇H₁₅NO₂: 145,1103, gefunden: 145,1127
[Herstellbeispiel 2] Synthese des (2R,4S)-Homoisoleucin
Die Stufen zum Säurechlorid (S)-7 sind die gleichen wie im obigen Herstellbeispiel 1. Die verwendete asymmetrische Hilfsgruppe weist die R-Konfiguration auf. Die Reaktionsstufen nach der Kondensation mit der asymmetrischen Hilfsgruppe werden ähnlich wie im Herstellbeispiel 1 durchgeführt. Die Reaktionsstufen von der Kondensation mit der asymmetrischen Hilfsgruppe bis zur Synthese des (2R,4S)-Homoisoleucin [(2R,4S)-23] und die physikalischen Daten für das (2R,4S)-Homoisoleucin seien wie folgt angegeben: Schema 2: Syntheseweg des (2R,4S)-Homoisoleucin
[Herstellbeispiel 3] Syntheseweg des (2S,4R)-Homoisoleucin
(2S,4R)-Homoisoleucin wird aus (S)-Citronellol als Ausgangsmaterial synthetisiert: Schema 3: Syntheseweg von (2S,4R)-Homoisoleucin
1. Mesylierung des (S)-Citronellol (Stufe 1 in Schema 3):
5 g (32,0 mmol) (S)-Citronellol, 180 mL Dichlormethan und 4,86 g (35,2 mmol, 1,1 Äq) Triethylamin werden in einen 500 mL-Dreihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und das Ganze mit Eis auf –10°C abgekühlt, worauf 4,03 g (35,2 mmol, 1,1 Äq) Mesylchlorid zugetropft werden. Nach Rühren der Reaktionslösung bei –10 bis 0°C über 2,5 h wird diese mit Eiswasser, 5%iger Salzsäure und mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert wird, um eine farblose ölige Substanz (S)-30 zu erhalten. Diese wird in der nächsten Stufe ohne jede weitere Reinigung reduziert.
2. Reduktion des Mesylat (S)-30 (Stufe 2 in Schema 3):
400 mL Diethylether und 1,80 g (47,3 mmol, 1,4 Äq) Lithiumaluminiumhydrid werden in einen 200 mL-Dreihalskolben mit Calciumchlorid-Rohr und Rückflusskühler gegeben und mit Eis gekühlt. Eine Lösung von 7,92 g (33,8 mmol) (S)-30 in Diethylether wird zugetropft und das Ganze am Rückfluss 3 h lang erwärmt. Nach Beendigung der Reaktion wird die Reaktionslösung mit Eis gekühlt, worauf 3,6 mL Wasser zugegeben und das Ganze 1 h lang gerührt werden, weitere 2,88 mL 10%ige wässrige Natriumhydroxid-Lösung werden zugegeben und das Ganze 1 h lang gerührt, danach wird durch Celite abfiltriert, um Lithiumaluminiumhydrid zu entfernen, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert wird, um 4,5 g (98%) farblose ölige Substanz (R)-31 zu erhalten.
3. Oxidation von (R)-31 (Stufe 3 in Schema 3):
24,7 g (115,6 mmol, 3,6 Äq) Natriumperjodat und 175 mL wässrige Aceton-Lösung Aceton:Wasser = 70:105) werden zugegeben, um in einem 500 mL-Dreihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre suspendiert zu werden. Eine Lösung von 4,5 g (32,1 mmol) (R)-31 in Aceton wird zugetropft und auf 5°C abgekühlt. 40 mL einer Lösung von 0,86 g (5,46 mmol, 0,17 Äq) Kaliumpermanganat in Wasser und 40 mL Aceton werden gleichzeitig zugetropft. Das Ganze wird von 5°C bis Raumtemperatur 20 h lang gerührt. Ein rötlich brauner Rückstand wird durch Filtration über Celite entfernt und Aceton wird unter Normaldruck abdestilliert. 1 N Natriumhydroxid wird zum Rückstand gegeben, um ihn basisch zu stellen, worauf mit Diethylether zur Beseitigung löslicher Anteile extrahiert wird. Die wässrige Schicht wird mit 3 N Salzsäure angesäuert, mit Diethylether extrahiert und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert wird, um eine farblose ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (50 g SiO₂, Hexan/Ethylacetat = 5:1) gereinigt, um 2,389 g (57%) (R)-32 zu erhalten. (R)-32 stellt das Rohmaterial zur Synthese des unten beschriebenen Deaminomartefragin dar.
4. Stufen (4) bis (8) in Schema 3:
Die Stufen (4) bis (8) in Schema 3 werden ähnlich wie die Stufen (6) bis (10) im Herstellbeispiel 1 durchgeführt. Die physikalischen Daten des erhaltenen (2S,4R)-Homoisoleucin [(2S,4R)-37] sind die folgenden:
IR (rein): ν [cm^–1] = 2964, 1587, 1404
[Herstellbeispiel 4] Synthese des (2R,4R)-Homoisoleucin
Die Stufen zum Säurechlorid (R)-33 sind die gleichen wie im obigen Herstellbeispiel 3. Die Stufen nach der Kondensation mit der asymmetrischen Hilfsgruppe mit R-Konfiguration werden ähnlich wie im Herstellbeispiel 1 durchgeführt.
Die Stufen von der Kondensation mit der asymmetrischen Hilsgruppe zur Synthese des (2R,4R)-Homoisoleucin [(2R,4R)-47] und die physikalischen Daten für (2R,4R)-Homoisoleucin seien wie folgt angegeben: Schema 4: Syntheseweg des (2R,4R)-Homoisoleucin
Als Nächstes werden Synthesebeispiele stereoisomerer Indolverbndungen aus Tryptophanester und stereoisomerem Homoisoleucin angegeben und dargestellt:
[Beispiel 1] Synthese des (1''S,3''S)-Indols
Schema 5: Syntheseweg des (1''S,3''S)-Indols:
1. t-Butoxycarbonylierung des (2S,4S)-Homoisoleucin (Stufe 1 in Schema 5):
1285 mg (1,96 mmol) des in Herstellbeispiel 1 erhaltenen (2S,4S)-Homoisoleucin, 2,5 mL 1 N wässrige Natriumhydroxid-Lösung, 1,5 mL Wasser, 1,5 mL Dioxan und 643 mg (2,95 mmol) Boc₂O werden in einen 25 mL-Rundkolben gegeben und bei Raumtemperatur 16 h lang gerührt. Eine wässrige gesättigte Natriumhydrogencarbonat-Lösung wird zugegeben und das Ganze wird mit Diethylether gewaschen und danach wird die wässrige Schicht angesäuert (auf pH von ca. 3) und 2 Mal mit Diethylether extrahiert. Die organische Schicht wird mit Wasser gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um 456 mg (Ausbeute: 95%) (2S,4S)-13 [Boc-Form des 82S,4S)-Homoisoleucin] als farblose ölige Substanz zu erhalten.
IR (rein): ν [cm^–1]) 2965, 1724, 1516, 1456, 1252, 1165, 1051, 1024, 852, 779
2. Kondensation des Tryptophan-O-benzylesters mit der Boc-Form des (2S,4S)-Homoisoleucin (Stufe 2 in Schema 5):
325 mg L-Tryptophanbenzylester, 30 mL wasserfreies THF und 265 mg Boc-Form des Homoisoleucin [(2S,4S)-13] werden in einen 100 mL-Zweihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und auf 0°C abgekühlt. 0,3 mL Kondensiermittel DEPC (Diethylphosphorylcyanid) und 0,33 mL Triethylamin werden mit einer Spritze zugetropft und das Ganze bei 0°C 1 h lang und dann bei Raumtemperatur 1 h lang gerührt. Ethylacetat wird zugegeben, das Ganze wird mit gesättigtem Natriumhydrogencarbonat getrocknet und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um eine braune ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (20 g SiO₂, Hexan/Ethylacetat = 2:1) gereinigt, um 493,7 mg (Ausbeute: 97%) des angestrebten Kondensats des Dipeptids-15 in amorphem Zustand zu erhalten. Dieses wird aus Ethylacetat und Hexan umkristallisiert.
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3365, 2962, 1734, 1684, 1647, 1520, 1458, 1437, 1275, 1256, 1160, 741
¹³C-NMR (400 MHz, CDCl₃): 172,15(s), 171,42(S), 155,44(s), 136,24(s), 135,32(s), 128,50(s), 128,32(s), 127,72(s), 123,07(s), 122,19(s), 119,67(s), 118,65(s), 111,23(s), 109,84(s), 80,01(s), 67,13(s), 53,08(s), 39,59(s), 30,07(s), 28,70(s), 28,29(s), 27,79(s), 19,27(s), 10,84(s)
LRFABMS: m/z (%) 522 (M+H⁺, 20), 130(100)
HRFABMS: berechnet für C₃₀H₃₉N₃O₅+H: 522,2968;
gefunden: 522,2957
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃):
δ 8,14 (1H, b, 1-H)
δ 7,51 (1H, d, J = 7,6, 7-H)
δ 7,28~6,85 (9H, m, Aromatische Hs)
δ 6,52 (1H, d, 2-H)
δ 5,04 (2H, s, 4'-H)
δ 4,93 (1H, m, 2'-H)
δ 4,82 (1H, b, 9''-H)
δ 4,07 (1H, s, 3''-H)
δ 3,29 (2H, m, 1'-H)
δ 1,72 (1H, m, 5''-H)
δ 1,40 (9H, s, BOC-Hs)
δ 1,28 (2H, m, 4''-H)
δ 1,07 (1H, m, )
δ 0,84 (6H, m, 6''-H, 7''-H)
3. DDQ-Oxidation des Dipeptids-15 (Stufe 3 in Schema 5):
300 mg (0,60 mmol) Dipeptid-15, 30 mL wasserfreies THF und 313 mg (1,38 mmol) DDQ (2,3-Dichlor-5,6-dicyanobenzochinon) werden in einen 100 mL-Rundkolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und am Rückfluss 1 h lang erwärmt. Die Temperatur der Lösung wird auf Raumtemperatur zurückgestellt und THF wird unter verringertem Druck abdestilliert, worauf Wasser zugegeben und das Ganze mit Ethylacetat extrahiert werden. Die Ethylacetat-Schicht wird mit einer wässrigen gesättigten Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um einen braunen Feststoff zu erhalten. Dieser wird mit Säulenchromatografie (10 g SiO₂ für ein Blitzverfahren, Hexan/Ethylacet = 3:1) gereinigt, um 224 mg (Ausbeute: 62,5%) der angestrebten cyclisierten Form (1''S,3''S)-16 zu erhalten.
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3278, 2964, 1689, 1593, 1280, 1245, 1188, 1074, 741, 696
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,66 (1H, b, 1'N-H)
δ 8,60 (1H, s, 2'-H)
δ 8,13 (1H, d, J = 7,8, 7'-H)
δ 7,45 (3H, m, 4'~6'-H)
δ 7,24~7,38 (5H, m, -Ph)
δ 5,32 (2H, dd, J = 12,5, 16,4, -CH₂Ph)
δ 5,28 (1H, d, 1''-H)
δ 5,10 (1H, d, N-H)
δ 1,74 (1H, m, 2''-H)
δ 1,52 (2H, m, 4''-H)
δ 1,45 (9H, s, BOC-H)
δ 1,22 (1H, m, 3''-H)
δ 0,99 (3H, d, J = 6,6, 6''-H)
δ 0,88 (3H, t, J = 7,3, 5''-H)
LRFABMS: m/z (%) 518 (M⁺+H, 100)
HRFABMS: berechnet für C₃₀H₃₅N₃O₅+H: 518,2655,
gefunden: 518,2639
Anal.: berechnet für: C₃₀H₃₉N₃O₅: C69,61, H6,82, N8,12;
gefunden: C68,35, H6,83, N7,74
4. De-t-butoxycarbonylierung der cyclisierten Form (1''S,3''S)-16 (Stufe 4 in Schema 5):
16,80 mg (0,15 mmol) cyclisierte Form (1''S,3''S)-16 und 2 mL Dichlormethan werden in einen 30 mL-Zweihalskolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und auf 0°C abgekühlt. 0,5 mL Trifluoressigsäure werden zugegeben und das Ganze bei 0°C 1 h lang und danach bei Raumtemperatur gerührt, bis die Rohmaterialien vrschwunden sind. Es wird erneut auf 0°C abgekühlt und mit einer wässrigen gesättigten Natriumhydrogencarbonat-Lösung neutralisiert, das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert und der Rückstand wird mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wird mit einer wässrigen gesättigten Natriumchlorid-Lösung gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel unter verringertem Druck abestilliert wird, um 59 mg (Ausbeute: 91%) der Amin-Form (1''S,3''S)-17 als braunen Feststoff zu erhalten. Dieser wird aus Ethylacetatester und Hexan umkristallisiert.
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3143, 2962, 1707, 1593, 1280, 1244, 1074, 741, 698
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 9,20 (1H, b, 1'N-H)
δ 8,67 (1H, d, J = 2,7, 2'-H)
δ 8,11 (1H, m, 7'-H)
δ 7,42 (3H, m, 4'~6'-H)
δ 7,29 (5H, m, -Ph)
δ 5,42 (2H, s, -CH₂Ph)
δ 4,26 (1H, b, 1''-H)
δ 2,03 (1H, m, 2''-H)
δ 1,76 (2H, b, N-H)
δ 1,69 (1H, m, 4''-H)
δ 1,51 (H, m, 4''-H)
δ 1,21 (1H, m, 3''-H)
δ 0,97 (3H, d, J = 6,6, 6''-H)
δ 0,87 (3H, t, J = 7,5, 5''-H)
LRFABMS: m/z (%) 417 (M⁺, 85), 401(100)
HRFABMS: berechnet für C₂₅H₂₇N₃O₃+H: 418,2131,
gefunden: 418,2115
Anal.: ber. für C₂₅H₂₇N₃O₃ C71,92, H6,52, N10,06;
gefunden: C71,99, H6,62, N10,25
5. Dimethylierung der Amin-Form (1''S,3''S)-17 (Stufe 5 in Schema 5):
85 mg (0,20 mmol) Amin-Form (1''S,3''S)-17, 3,4 mL 37%ige Formaldehyd-Lösung, 1,7 mL Essigsäure und 3,0 mL 1,4-Dioxan werden in einen 25 mL-Rundkolben unter einer Argon-Atmosphäre sowie auch 85 mg 10% Pd-C unter Eiskühlung gegeben. Es erfolgt eine Wasserstoff-Verdrängung, wobei bei Raumtemperatur gerührt wird, bis die Rohmaterialien verschwunden sind (nach ca. 1,5 h). Ethanol wird zugegeben, Pd-C wird abfiltriert und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um 466 mg farblose ölige Substanz zu erhalten. Diese wird mit Säulenchromatografie (15 g Silicagel für ein Blitzverfahren, Hexan/Ether = 1:5) gereinigt, um 4,7 g (Ausbeute: 53%) der Dimethyl-Form (1''S,3''S)-18 als farblose ölige Substanz zu erhalten.
IR (rein): ν [cm^–1] = 3300, 2962, 1701, 1589, 742, 702
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 9,36 (1H, b, 1'N-H)
δ 8,71 (1H, d, J = 2,9, 2'-H)
δ 8,16 (1H, m, 7'-H)
δ 7,42 (3H, m, 4'~6'-H)
δ 7,28 (5H, m, -Ph)
δ 5,42 (2H, dd, J = 12,4, 16,3, -CH₂Ph)
δ 4,01 (1H, dd, J = 5,3, 9,7, 1''-H)
δ 2,39 (6H, s, N(CH3)2)
δ 2,21 (1H, m, 2''-H)
δ 1,72 (1H, m, 2''-H)
δ 1,39 (1H, m, 4''-H)
δ 1,26 (1H, m, 4''-H)
δ 1,19 (1H, m, 3''-H)
δ 0,93 (3H, d, J = 6,6, 6''-H)
δ 0,84 (3H, t, J = 7,3, 5''-H)
LAFABMS: m/z (%) 446 (M⁺+H, 15), 401(100)
HRFABMS: ber. für C₂₇H₃₁N₃O₃+H: 446,2444,
gefunden: 446,2449
6. Debenzylierung der Dimethyl-Form (1''S,3''S)-18 (Stufe 6 in Schema 5):
44 mg (0,0988 mmol) Dimethyl-Form (1''S,3''S)-18 und 4 mL Ethylacetat werden in einen 25 mL-Rundkolben unter einer Argon-Atmosphäre gegeben und mit Eis gekühlt, worauf 44 mg 10% Pd-C zugegeben werden. Es erfolgt eine Wasserstoff-Verdrängung, worauf bei Raumtemperatur gerührt wird, bis die Rohmaterialien verschwunden sind. Ethanol wird zugegeben und Pd-C wird abfiltriert und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um einen farblosen Feststoff zu erhalten. Dieser wird mit Säulenchromatografie (1 g SiO₂, CHCl₃/MeOH/NH₄OH = 7:3:0,3) gereinigt, um 10 mg (Ausbeute: 57,4%) (1''S,3''S)-19 zu erhalten.
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3430, 2962, 1595, 1458, 1389, 744
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,60 (1H, b, 2'-H)
δ 8,01 (1H, d, 7'-H)
δ 7,33 (1H, dd, J = 1,0, 7,6, 4'-H)
δ 7,05 (2H, m, 5', 6'-H)
δ 4,24 (1H, dd, J-4,5, 11,0, 1''-H)
δ 2,36 (1H, ddd, J = 10,5, 10,5, 2,7)
δ 1,74 (1H, m, 2''-H)
δ 1,36 (1H, m, 4''-H)
δ 1,26 (1H, m, 3''-H)
δ 1,18 (1H, m, 4''-H)
δ 0,96 (3H, d, J = 6,4, 6''-H)
δ 0,84 (3H, t, J = 7,1, 5''-H)
[Beispiel 2] Synthese des (1''R,3''S)-Indols
Ähnlich Beispiel 1, wird das (1''R,3''S)-Indol aus Tryptophanester und dem (2R,4S)-Homoisoleucin wie im Herstellbeispiel 2 hergestellt. Dieser Syntheseweg ist der folgende: Schema 6: Syntheseweg des (1''R,3''S)-Indols
Physikalische Daten für die jeweiligen Verbindungen seien wie folgt angegeben: (Verbindung 25)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 7,99 (1H, b, 1N-H)
δ 7,52 (1H, d, J = 7,3, 7-H)
δ 7,20 (9H, m, Aromatische Hs)
δ 6,85 (1H, s, 2-H)
δ 6,65 (1H, b, 1''N-H)
δ 5,06 (2H, s, 4'-H)
δ 4,93 (1H, d, J = 7.5, 2'-H)
δ 4,70 (1H, b, 9''-H)
δ 4,12 (1H, q, J = 7,0, 3''-H)
δ 3,32 (2H, m, 1'-H)
δ 1,58 (1H, dd, J = 4,1, 12,9, 5''-H)
δ 1,47 (2H, m, 6''-H)
δ 1,40 (9H, s, BOC-Hs)
δ 1,25 (1H, t, J = 7,0, 4''-H)
δ 1,16 (1H, f, J = 7,0, 4''-H)
δ 0,84 (3H, d, J = 6,6, 8''-H)
δ 0,83 (3H, t, J = 7,5, 7''-H)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,67 (1H, b, 1'N-H)
δ 8,53 (1H, s, 2'-H)
δ 8,14 (1H, d, J = 7.9, 7'-H)
δ 7,24-7,48 (8H, m, Aromatische Hs)
δ 5,29 (2H, dd, J = 11,9, 17,0, -CH₂Ph)
δ 5,12 (1H, m, 1''-H)
δ 5,10 (1H, b, N-H)
δ 1,87 (2H, m, 2''-H)
δ 1,53 (2H, m, 4''-H)
δ 1,46 (9H, s, BOC-Hs)
δ 1,28 (1H, m, 3''-H)
δ 0,99 (3H, d, J = 6,6, 6''-H)
δ 0,91 (3H, t, J = 7,5, 5''-H)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 9,15 (1H, b, 1'N-H)
δ 8,70 (1H, d, J = 3,0, 2'-H)
δ 8,15 (1H, m, 7'-H)
δ 7,43 (3H, m, 4'-6'-H)
δ 7,29 (5H, m, -Ph)
δ 5,43 (2H, dd, J = 12,5, 14,6, -CH₂Ph)
δ 4,04 (1H, t, J = 7,5, 1'-H)
δ 2,39 (6H, s, N(CH₃)₂)
δ 2,05 (1H, m, 2''-H)
δ 1,84 (1H, m, 2''-H)
δ 1,46 (2H, m, 4''-H)
δ 1,22 (1H, m, 3''-H)
δ 0,89 (3H, d, J = 6,6, 6''-H)
δ 0,88 (3H, t, J = 7,4, 5''-H)
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3421, 2962, 1597, 1385, 754
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,67 (1H, s, 2'-H)
δ 8,09 (1H, d, J = 7,5, 7'-H)
δ 7,42 (1H, d, J = 7,6, 4'-H)
δ 7,14 (2H, m, 5', 6'-H)
δ 3,91 (1H, dd, J = 6,3, 8,8, 1''-H)
δ 2,36 (6H, s, N(CH₃)₂)
δ 1,96 (2H, m, 2''-H)
δ 1,49 (1H, m, 4''-H)
δ 1,41 (1H, m, 4''-H)
δ 1,21 (1H, m, 3''-H)
δ 0,90 (3H, d, J = 6.8, 6''-H)
δ 0,89 (3H, t, J = 7.4, 5''-H)
¹³C-NMR (400 MHz, CDCl₃): 163,71(s), 160,71(s), 159,13(s), 152,42(s), 137,73(s), 131,49(s), 130,10(S), 129,61(S), 123,19(s), 121,60(s), 121,46(s), 112,74(s), 61,99(s), 42,21(s), 42,10(s), 38,74(s), 32,92(s), 29,96(s), 19,78(s), 11,37(s)
[Beispiel 3] Synthese des (1''S,3''R)-Indols
Ähnlich Beispiel 1, wird das (1''S,3''R)-Indol aus Tryptophanester und dem (2R,4S)-Homoisoleucin wie in Herstellbeispiel 3 gemäß dem folgenden Syntheseweg hergestellt: Schema 7: Syntheseweg des (1''S,3''R)-Indols
Physikalische Daten für die jeweiligen Verbindungen seien wie folgt angegeben: (Verbindung 39)
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,02 (1H, b, 1N-H)
δ 7,52 (1H, d, J = 7,8, 7-H)
δ 7,21 (9H, m, Aromatische Hs)
δ 6,86 (1H, s, 2-H)
δ 6,54 (1H, b, 1''N-H)
δ 5,06 (2H, s, 4'-H)
δ 4,94 (1H, d, J = 7,8, 2'-H)
δ 4,74 (1H, b, 9''-H)
δ 4,10 (1H, b, 3''-H)
δ 3,32 (2H, d, J = 4,9, 1'-H)
δ 1,56 (1H, m, 5''-H)
δ 1,46 (9H, s, BOC-Hs)
δ 1,26 (1H, t, J = 7,0, 4''-H)
δ 1,16 (1H, f, J = 7,0, 4''-H)
δ 0,85 (3H, d, J = 6,6, 8''-H)
δ 0,83 (3H, t, J = 7,4, 7''-H)
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3276, 2962, 1685, 1593
IR (KBr): ν [cm^–1] = 3274, 2958, 1707, 1593
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 9,15 (1H, b, 1'N-H)
δ 8,70 (1H, d, J = 2,9, 2'-H)
δ 8,16 (1H, m, 7'-H)
δ 7,43 (3H, m, 4'~6'-H)
δ 7,30 (5H, m, -Ph)
δ 5,43 (2H, dd, J = 12,3, 15,2, -CH₂Ph)
δ 4,03 (1H, ?, 1''-H)
δ 2,39 (6H, s, N(CH₃)₂)
δ 2,06 (1H, m, 2''-H)
δ 1,80 (1H, m, 2''-H)
δ 1,50 (1H, m, 4''-H)
δ 1,43 (1H, m, 4''-H)
δ 1,23 (1H, m, 3''-H)
δ 0,89 (3H, d, J = 6,6, 6''-H)
δ 0,89 (3H, t, J = 7,3, 5''-H)
IR (KBR): ν [cm^–1] = 3400, 2960, 1591, 1458, 1389, 744
[Beispiel 4] Synthese des (1''R,3''R)-Indols
Ähnlich Beispiel 1, wird das (1''R,3''R)-Indol aus Tryptophanester und dem (2R,4R)-Homoisoleucin entsprechend Herstellbeispiel 4 gemäß dem folgenden Syntheseweg hergestellt:
Schema 8: Syntheseweg des (1''S,3''R)-Indols
[Beispiel 5] Synthese einer stereoisomeren Indolverbindung aus Tryptophanester und L-Isoleucin
Schema 9: Syntheseweg der stereoisomeren Indolverbindung aus Tryptophanester und L-Isoleucin:
1. t-Butoxycarbonylierung des L-Isoleucins (Stufe 1 in Schema 9):
3,00 mg (22,87 mmol) L-Isoleucin (S)-11 werden in einen 300 mL-Rundkolben gegeben und durch Zugabe von 21 mL 1 N NaOH gelöst. Ferner werden 15 mL Wasser, 15 mL Dioxan und 5,49 mg (25,15 mmol) Boc₂O zugegeben und bei Raumtemperatur 5 h lang gerührt, und es werden zusätzliche 2,70 mg (12,37 mmol) Boc₂O zugegeben und bei Raumtemperatur 13 h lang gerührt. Die Reaktionslösung wird 3 Mal mit 30 mL Ether gewaschen, der pH-Wert wird auf 2 bis 3 durch Zugabe von Zitronensäure zur wässrigen Schicht in einem Eisbad eingestellt, worauf das Ganze 2 Mal mit 50 mL Diethylether gewaschen, 2 Mal mit 30 mL Ethylacetat extrahiert, 5 Mal mit 20 mL Wasser gewaschen, mit Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel abdestilliert werden, um 4,69 g (Ausbeute: 88,7%) Boc-Form (S)-12 des L-Isoleucins als farbloses Öl zu erhalten.
2. Kondensation des Tryptophan-O-benzylesters mit der Boc-Form des L-Isoleucin (Stufe 2 in Schema 9):
Nach Einbringung von 0,60 g (1,81 mmol) Tryptophanbenzylester-Hydrochlorid in einen 100 mL Rundkolben und Argon-Verdrängung werden 30 mL wasserfreies THF zugegeben und das Ganze gerührt. Auch werden 0,48 g (1,94 mmol) Boc-Form (S)-12 des L-Isoleucins in einen weiteren Kolben gegeben, es erfolgt eine Argon-Verdrängung, worauf das Ganze in 10 mL wasserfreiem THF aufgelöst wird, das in den 100 mL-Rundkolben gegeben wird. Es wird auf 0°C in einem Eisbad abgekühlt, und 0,58 mL (3,88 mmol) Kondensiermittel DEPC (Diethylphosphorylcyanid) und 0,60 mL (3,59 mmol) Triethylamin werden zugetropft und das Ganze bei 0°C 1 h lang und danach bei Raumtemperatur 1 h lang gerührt. 50 mL Ethylacetat werden zur Reaktionslösung gegeben, die dann mit einer wässrigen gesättigten Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einer gesättigen Kochsalzlösung gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet wird, worauf das Lösungsmittel unter vrringertem Druck abdestilliert wird. 1,28 g des erhaltenen braunen Öls werden an einer Silicagel-Säule (60 g SiO₂, Ethylacetat/hexan = 1:2) gereinigt und danach aus Ethylacetat und Hexan umkristallisiert, um 888,4 mg (Ausbeute: 96,5%) des angestrebten Kondensats des Dipeptids (S)-13 als weiße Nadelkristalle zu erhalten.
3. DDQ-Oxidation des Dipeptids (S)-13 (Stufe 3 in Schema 9):
1,50 g (2,94 mmol) Kondensat des Dipeptids (S)-13 werden in einen 200 mL-Rundkolben gegeben, es erfolgte eine Argon-Verdrängung, und das Ganze wird in 75 mL wasserfreiem THF durch entsprechende Zugabe aufgelöst. 1,31 g (5,77 mmol) DDQ (2,3-Dichlor-5,6-dicyanobenzochinon), umkristallisiert aus Benzol, werden zugegeben und am Rückfluss 3 h lang erwärmt. Das Lösungsmittel der Reaktionslösung wird abdestilliert, worauf 200 mL Ethylacetat und 20 mL Wasser zum Rückstand zu dessen Extraktion gegeben wrden, und danach wird die Reaktionslösung mit einer wässrigen gesättigten Natriumhydrogencarbonat-Lösung und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, worauf das Lösungsmittel destilliert wird. 1,52 g des erhaltenen Rückstands werden an einer Silicagel-Säule (90 g SiO₂, Ethylacetat/Hexan = 1:3) gereinigt, um 1,46 g (98,3%) rohe Kristalle zu erhalten. Diese werden aus Ethylacetat und n-Hexan umkristallisiert, um 746,9 mg (50,2%) der angestrebten cyclisierten Form (S)-14 als weiße Kristalle zu erhalten.
4. De-t-butoxycarbonylierung der cyclisierten Form (S)-14 (Stufe 4 in Schema 9):
200 mg (0,40 mmol) cyclisierte Form (S)-14 werden in einen 30 mL Zweihalskolben gegeben und in 5,0 mL (6,49 mmol) Dichlormethan gelöst und auf 0°C mit einem Eisbad abgekühlt, wozu Trifluoressigsäure gegeben und das Ganze bei Raumtemperatur gerührt werden, bis die Rohmaterialien verschwunden sind. Die Reaktionslösung wird erneut auf 0°C abgekühlt und mit einer wässrigen gesättigten Hydrogencarbonat-Lösung neutralisiert, das Dichlormethan wird abdestilliert, und der Rückstand wird mit Ethylacetat extrahiert, worauf die organische Schicht mit einer wässrigen gesättigten Natriumchlorid-Lösung gewaschen und mit wasserfreiem Natriumsulfat und Magnesiumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel unter verringertem Druck abdestilliert werden, um 185,8 mg Rückstand zu erhalten. Dieser wird an einer Silicagel-Säule (15 g SiO₂, Ethylacetat/Hexan = 1:3) gereinigt, um 143,5 mg (93,3%) cyclisierte Form (S)-15 zu erhalten, die ferner aus Ethylacetat und n-Hexan umkristallisiert wird, um 109,0 mg (68,0%) weiße Kristalle zu erhalten.
C₂₄H₂₅N₃O₃ (MG = 403,48), F.: 137–138°C
[α]_D ^21,5: –41,6° (c = 0,58, CHCl₃)
R (KBr) ν [cm^–1] = 3282, 2962, 1707, 1593, 1458, 1389, 1360, 1281, 1244, 1192, 1144, 1074, 958, 744, 698, 418
5. Dimethylierung der cyclisierten Form (S)-15 (Stufe 5 in Schema 9):
298,0 mg (0,74 mmol) cyclisierte Form (S)-15 werden in einen 100 mL-Rundkolben gegeben und durch Zugabe von 14 mL 37%igem Formaldehyd, 8,0 mL Essigsäure und von 6,0 mL 1,4-Dioxan aufgelöst, wozu 300 mg 10% Pd-C unter Kühlung in einem Eisbad gegeben werden, worauf eine Wasserstoff-Verdrängung erfolgt. Danach wird das Eisbad entfernt, und es wird bei Raumtemperatur 2,5 h lang gerührt. Ethanol wird zur Reaktionslösung gegeben, Pd-C wird abfiltriert und das Filtrat wird eingeengt. 967,7 mg Rückstand werden erhalten, der an einer Silicagel-Säule (45 g SiO₂, Ethylacetat/Hexan = 1:2) gereinigt wird, um 216,2 mg (Ausbeute: 67,9%) der angestrebten weißen amorphen Dimethyl-Form (S)-16 zu erhalten.
C₂₆H₂₉N₃O₃, [α]_D ¹⁹: –60,4° (c = 0,33, CHCl₃)
IR (KBr) ν [cm^–1] = 3406, 2964, 2931, 2875, 2829, 2783, 1707, 1589, 1458, 1389, 1331, 1281, 1244, 1190, 1136, 1074, 958, 744, 698
6. Debenzylierung der Dimethyl-Form (S)-16 (Stufe 6 in Schema 9):
87,0 mg Dimethyl-Form (S)-16) werden in einen 50 mL-Rundkolben gegeben und durch Zugabe von 4,0 mL Ethylacetat aufgelöst, woizu 170 mg 10% Pd-C unter Eiskühlung gegeben werden, es erfolgt die Verdrängung mit Wasserstoff, und es wird bei Raumtemperatur 2 h lang gerührt. Ethanol wird zur Reaktionslösung gegeben, Pd-C wird abfiltriert und das Filtrat wird eingeengt, um 64,3 mg (Ausbeute: 93,5%) der fast reinen angestrebten Verbindung als Pulver zu erhalten. Ferner wird Dichlormethan zum Rückstand gegeben, und unlösliche Anteile werden mit Ethylether gewaschen, um 24,8 mg (Ausbeute: 36,0%) der reinen angestrebten Verbindung (S)-17 zu erhalten.
C₁₉H₂₃N₃O₃, [α]_D ²⁰: –61,0° (c = 0,30, MeOH)
IR (KBr) ν [cm^–1] = 3855, 3413, 2966, 2927, 2875, 2789, 1601, 1523, 1458, 1396, 1244, 1122, 951, 816, 742
II. Synthese der Deamino-Form einer stereoisomeren Verbindung (Deaminomartefragin)
Synthesebeispiele von Deamino-Formen der Indolverbindungen gemäß der Erfindung werden wie folgt angegeben und beschrieben. Vor der Synthese der Verbindungen gemäß der Erfindung werden die Synthese des entsprechenden Rohmaterials, der 4-Methylhexansäure, in den Herstellbeispielen 5 und 6 sowie Synthesebeispiele damit im Beispiel 6 angegeben und beschrieben.
In der folgenden Beschreibung sind Deamino-Isomere der Indolverbindungen der Formel (1) als Verbindungen 55 und 56 bezeichnet; das Tryptophan der Formel (2) ist als Verbindung 14 bezeichnet; die 4-Methylhexansäure der Formel (3) ist als Verbindung S-6 (R-32) bezeichnet; und die Verbindung der Amid-Form der Formel (4) ist als Verbindung 54 bezeichnet.
[Herstellbeispiel 5] Synthese der optisch aktiven (S)-4-Methylhexansäure (S-6)
Optisch aktive (S)-4-Methylhexansäure wird aus optisch aktivem Methylbutanol als Rohmaterial durch Anwendung des Schema 1 im obigen Syntheseweg des (2S,4S)-Homoisoleucins erhalten (I. Synthese für Amino-Formen von Indolverbindungen, Herstellbeispiel 1) zur Reaktionsstufe (5)).
[Herstellbeispiel 6] Synthese der optischen aktiven (R)-4-Methylhexansäure (R-32)
Optisch aktive (R)-4-Methylhexansäure wird aus (S)-Citronellol als Rohmaterial durch Anwendung des Schema 3 im obigen Syntheseweg des (2S,4R)-Homoisoleucins erhalten (I. Synthese für Amino-Formen von Indolverbindungen, Herstellbeispiel 3) zur Reaktionsstufe (3)).
Ebenfalls kann (S)-4-Methylhexansäure ähnlich dem obigen Herstellbeispiel 6 für den Fall hergestellt werden, dass (R)-Citronellol als Rohmaterial verwendet wird.
Als Nächstes wird ein Synthesebeispiel der Indolverbindungen Deaminomartefragine (Verbindungen 55 und 56) aus Tryptophanester (Verbindung 14) und 4-Methylhexansäure (Verbindung S-6) angegeben und beschrieben:
[Beispiel 6] Synthese von Deaminomartefragin
Schema 10: Syntheseweg von Deaminomartefragin:
1. Synthese der Verbindung 54
Während (S)-4-Methylhexansäure (1,0 g, 1,1 Äquivalente) und Diethylphosphorylcyanid (DEPC, 2,07 mL, 2,0 Äquivalente) zu einer Lösung von L-Tryptophanbenzylester-Hydrochlorid (2,31 g, 7,0 mmol) in THF (100 mL) gegeben und bei 0°C gerührt werden, wird Triethylamin (2,34 mL, 2,4 Äquivalente) zugegeben und bei 0°C eine weitere Stunde lang gerührt. Nach Einengen der Reaktionslösung unter verringertem Druck wird Ethylacetat zum Rückstand gegeben. Die Ethylacetat-Lösung wird durch Zugabe von gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung und danach mit 10%iger Salzsäure und einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Schicht wird mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert, um ein Rohprodukt zu erhalten. Das Rohprodukt wird aus einem gemischten Lösungsmittel aus Ethylacetat:n-Hexan (1:1) umkristallisiert, um die Verbindung 54 zu erhalten (2,54 g, Ausbeute: 89%):
IR (rein): ν [cm^–1] 3300 (-NH), 3112, 2959, 1732 (-COO), 1651 (-CONH), 1519, 1456, 1379, 1354, 741, 697
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,59 (1H, breit, 1N-H), 7,53 (1H, d, J = 7,8, 7-H), 7,21 (9H, m, aromatisches -H), 6,74 (1H, d, J = 1,7, 2-H), 6,12 (1H, d, J = 7,8, 1''-N-H), 5,09 (2H, dd, J = 12,2, 19,5, 4'-H), 5,03 (1H, m, 2'-H), 3,32 (2H, dd, J = 2,0, 5,4, 1'-H), 2,13 (2H, m, 3''-H), 1,61 (1H, m, 4''-H), 1,38 (1H, m, 4''-H), 1,29 (2H, m, 6''-H), 1,10 (1H, m, 5''-H), 0,84 (3H, d, J = 7,1, 8''-H), 0,82 (3H, t, J = 6,2, 7''-H)
2. Synthese der Verbindung 55 [Deamino-Form einer Indolverbindung der Formel (1), worin R die Benzylgruppe ist]
Die Verbindung 54 (500 mg, 1,23 mmol) wird in THF (50 mL) gelöst, wozu 2,3-Dichlor-5,6-dicyanobenzochinon (DDQ, 698 g, 2,5 Äquivalente) gegeben und das Ganze am Rückfluss 1 h lang erwärmt werden. Nach Abkühlen der Reaktionslösung wird Wasser zugegeben und das THF wird unter verringertem Druck abdestilliert. Ethylacetat wird zum erhaltenen Rückstand gegeben, der extrahiert wird. Die organische Schicht wird mit gesättigter Natriumhydrogencarbonat-Lösung und dann mit einer gesättigten Kochsalzlösung gewaschen und danach mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wird unter verringertem Druck abdestilliert und der erhaltene Rückstand wird mit Silicagel-Säulenchromatografie (Silicagel, Ethylacetat: n-Hexan = 1:5) gereinigt, um die fast reine Verbindung 55 zu erhalten (232 mg, Ausbeute: 47%). Die Verbindung 55 wird ferner aus Ethylacetat umkristallisiert.

IR (rein): ν [cm^–1] 3323, 2960, 1684(CO), 1604, 1570, 1280, 1246, 1203, 1140, 1076, 785, 746
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,71 (1H, d, J = 2,9, 2'-H), 8,59 (1H, breit, 1N-H), 8,18-8,13 (1H, m, 7'-H), 7,45 (3H, m, 4', 5', 6'-H), 7,31 (5H, m, -Ph), 5,43 (2H, s, -CH₂Ph), 2,92 (2H, m, 1''-H), 1,93 (1H, m, 2''-H), 1,71 (1H, m, 2''-H), 0,91 (3H, t, J = 7,3, 5''-H)
3. Synthese der Verbindung 56 [Deamino-Form einer Indolverbindung der Formel (1), worin R H ist]
Die Verbindung 55 (100 mg, 0,25 mmol) wird in 10 mL Ethylacetat gelöst, wozu 100 mg 10% Palladium-Kohlenstoff gegeben und das Ganze bei Raumtemperatur unter einer Wasserstoff-Atmosphäre 2 h lang gerührt werden. Ethanol wird zur Reaktionslösung gegeben, der Katalysator wird abfiltriert und danach wird das Filtrat unter verringertem Druck eingeengt, um ein Rohprodukt zu erhalten (95,4 mg), das mit Säulenchromatografie (Silicagel, Ethylacetat:Methanol = 10:1) gereinigt wird, um die Verbindung 56 zu erhalten (53 mg, Ausbeute: 69%).

IR (rein): ν [cm^–1] 3161, 2960, 1676, 1603, 1560, 1458, 1414, 1278, 1130, 1082, 949, 741
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₃): δ 8,64 (1H, s, 2'-H), 8,04 (1H, d, J = 8,0, 7'-H), 7,42 (1H, d, J = 7,3, 4'-H), 7,20-7,13 (2H, m, 5' und 6'-H), 2,88-2,74 (2H, m, 1''-H), 1,90-1,80 (1H, m, 2''-H), 1,66-1,57 (1H, m, 2''-H), 1,45-1,34 (2H, m, 4''-H), 1,25-1,13 (1H, m, 3''-H), 0,92 (3H, d, J = 6,6, 6''-H), 0,87 (3H, t, J = 7,2, 5''-H)
III. Biologische Aktivitäten stereoisomerer Indolverbindungen
[Beispiel 7]: Effekt stereoisomerer Indolverbindungen gegen Mikrosom-Lipidperoxidation in Rattenleber
(1) Bestimmung von peroxidiertem Lipid
10 μL Mikrosom-Fraktion (Proteinkonzentration: 30 bis 50 mg/mL), zubereitet aus Rattenleber, und 10 μL einer Lösung der zu testenden Verbindung in Ethanol werden zu 0,5 mL 0,1 M Tris-Hydrochlorid-Puffer (pH = 7,5), enthaltend 14 mM MgCl₂, gegeben, und das Ganze wird vermischt und bei 37°C 5 min lang vorinkubiert. Danach werden 10 μL 0,2 M Adenosindiphosphat, 10 μL 12 mM FeSO₄, 40 μL NADPH-reproduziertes System und destilliertes Wasser auf 1 mL zugegeben, vermischt und bei 37°C 10 min lang umgesetzt. Nach der Reaktion werden 2 mL 15%ige Trichloressigsäure-Lösung, enthaltend 0,375% Thiobarbitursäure (TBA), und 0,25 N Salzsäure zugegeben und in einem siedenden Wasserbad 15 min lang umgesetzt, worauf die Mengen der mit Thiobarbitursäure reaktiven Substanzen, unter Einschluss von durch die Reaktion erzeugtem Malondialdehyd, aus der Absorption bei einer Wellenlänge von 535 nm bestimmt werden.
Bezogen auf diese Werte, wird der Wert der Inhibitorwirkung gegen die Lipidperoxidation bei 50% (IC₅₀-Wert) erhalten.
(2) Testergebnisse
Als Ergebnis der Bestimmung der Inhibitorwirkung gegen die Lipidperoxidation der jeweiligen stereoisomeren Indolverbindungen (1''S,3''S)-19 von Beispiel 1, (1''R,3''S)-29 von Beispiel 2, (1''R,3''R)-53 von Beispiel 4 bzw. (1''S,3''R)-43 von Beispiel 3 sowie (S)-17 von Beispiel 5 betragen die IC₅₀-Werte der Isoleucin-Typen der (S,S)-Form, (R,S)-Form, (R,R)-Form bzw. der (S,R)-Form 1,07, 1,10, 1,24 bzw. 1,10 μg/mL, wie in der folgenden Tabelle angegeben. Ferner beträgt der IC₅₀-Wert der Homoisoleucin-(S)-Form 1,89 μg/mL, welcher eine geringfügig schwächere Aktivität bedeutet.

Verbindung Inhibitorkonzentration (IC₅₀ μg/mL)

(1''S,3''S)-19 1,07

(1''R,3''S)-29 1,10

(1''R,3''R)-53 1,24

(1''S,3''R)-43 1,10

(S)-17 1,89
[Beispiel 8]: Effekt weiterer Indolverbindungen gegen Mikrosom-Lipidperoxidation in Rattenleber
(1) Bestimmung von peroxidiertem Lipid
Diese wird gemäß dem in Beispiel 7 beschriebenen Verfahren durchgeführt.
(2) Testergebnisse
Die Inhibitorwirkung gegen die Lipidperoxidation der jeweiligen Indolverbindungen, d. h. von Deaminomartefragin (Verbindung 56) von Beispiel 6 und von synthetischem (1''S,3''S)-Martefragin A (der obigen Verbindung 19) werden verglichen und untersucht. Als Ergebnis, betragen die IC₅₀-Werte der Verbindung 56 und des synthetischen (1''S,3''S)-Martefragin A 0,33 bzw. 1,35 μg/mL, wie in der folgenden Tabelle angegeben. Somit zeigt und ergibt Deaminomartefragin eine stärkere Aktivität.

Verbindung Inhibitorkonzentration (IC₅₀ μg/mL)

Deaminomartefragin (Verbindung 56) 0,33

Synthetisches Martefragin A [Verbindung (1''S,3''S)-19] 1,35
Effekt der Erfindung
Es wird ermöglicht, verschiedene neue Indolverbindungen gemäß der Erfindung mit einem neuen Syntheseverfahren zu erhalten, wobei man Tryptophan mit einer stereoisomeren α-Aminosäure oder mit 4-Methylhexansäure zur Bildung der Amid-Form kondensiert und anschließend die Amid-Form zur Bildung eines Oxazolrings auf einmal oxidativ cyclisiert. Die erhaltenen Alkanoide, die einen Indol- und einen Oxazolring aufweisen, verfügen über physiologische Aktivitäten wie die Inhibitorwirkung gegen eine Lipidperoxidation und können als Materialien für Pharmazeutika und Kosmetika und dgl. genutzt und angewandt werden. Ferner weisen die Deamino-Formen der Indolverbindungen höhere physiologische Aktivitäten wie die Inhibitorwirkung gegen eine Lipidoxidation als die Amino-Formen auf.

Claims

Synthetische Indolverbindung der R-Form oder S-Form gemäss Formel (1) oder ein Salz davon:
worin Y die Gruppe
darstellt, worin X eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt (die Alkylgruppe kann wahlweise mit einer Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe, Aminogruppe, Methylthiogruppe, Mercaptogruppe, Guanidylgruppe, Imidazolylgruppe oder Benzylgruppe substituiert sein) und R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Ethylgruppe, Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, tertiäre Butylgruppe, Pentylgruppe, Hexylgruppe, Octylgruppe, Decylgruppe oder Dodecylgruppe, eine Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe oder eine Arylgruppe darstellen; oder Y durch die Gruppe -(CH₂)₂-C *(CH₃)H-CH₂CH₃ dargestellt wird; R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, ein monovalentes Metallatom, Amin oder Ammonium darstellt; und das Symbol "*" eine Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt.
Synthetische Indolverbindung der R-Form oder S-Form gemäss Formel (1a) oder ein Salz davon:
worin X eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt (die Alkylgruppe kann wahlweise mit einer Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe, Aminogruppe, Methylthiogruppe, Mercaptogruppe, Guanidylgruppe, Imidazolylgruppe oder Benzylgruppe substituiert sein); R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, ein monovalentes Metallatom, Amin oder Ammonium darstellt; und R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Ethylgruppe, Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, tertiäre Butylgruppe, Pentylgruppe, Hexylgruppe, Octylgruppe, Decylgruppe oder Dodecylgruppe, eine Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe oder Arylgruppe darstellen; und das Symbol "*" eine Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt.
Stereoisomere Indolverbindung gemäss Formel (1b) oder ein Salz davon:
worin R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, ein monovalentes Metallatom, Amin oder Ammonium darstellt; und das Symbol "*" eine Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt.
Verfahren zur Herstellung einer stereoisomeren Indolverbindung der Formel (1):
durch Kondensation von Tryptophan der Formel (2):
mit einer Säure der Formel (3):
um eine Verbindung der Formel (4) zu erhalten:
und Cyclisieren der Verbindung der Formel (4), worin Y die Gruppe
darstellt, worin X eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt (die Alkylgruppe kann mit einer Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe, Aminogruppe, Methylthiogruppe, Mercaptogruppe, Guanidylgruppe, Imidazolylgruppe oder Benzylgruppe substituiert sein) und R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Ethylgruppe, Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, tertiäre Butylgruppe, Pentylgruppe, Hexylgruppe, Octylgruppe, Decylgruppe oder Dodecylgruppe, eine Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe oder Arylgruppe darstellen; oder Y durch die Gruppe -(CH₂)₂-C *(CH₃)H-CH₂CH₃ dargestellt wird; R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, ein monovalentes Metallatom, Amin oder Ammonium darstellt; und das Symbol "*" eine Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt.
Verfahren zur Herstellung einer stereoisomeren Indolverbindung der Formel (1a):
durch Kondensation von Tryptophan der Formel (2):
mit einer stereoisomeren α-Aminosäure der Formel (3a):
um eine Verbindung der Formel (4a) zu erhalten:
und Cyclisieren der Verbindung der Formel (4a), worin X eine Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt (die Alkylgruppe kann mit einer Hydroxylgruppe, Carboxylgruppe, Aminogruppe, Methylthiogruppe, Mercaptogruppe, Guanidylgruppe, Imidazolylgruppe oder Benzylgruppe substituiert sein); R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, ein monovalentes Metallatom, Amin oder Ammonium darstellt; und R₁ und R₂ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Ethylgruppe, Propylgruppe, Isopropylgruppe, n-Butylgruppe, tertiäre Butylgruppe, Pentylgruppe, Hexylgruppe, Octylgruppe, Decylgruppe oder Dodecylgruppe, eine Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe oder Arylgruppe darstellen; und das Symbol "*" eine Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt.
Verfahren zur Herstellung einer stereoisomeren Indolverbindung der Formel (1b):
durch Kondensation von Tryptophan der Formel (2):
mit einer Carbonsäure der Formel (3b):
um eine Verbindung der Formel (4b) zu erhalten:
und Cyclisieren der Verbindung der Formel (4b), worin R ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, Aralkylgruppe, Cycloalkylgruppe, Arylgruppe, ein monovalentes Metallatom, Amin oder Ammonium darstellt; und das Symbol "*" eine Position eines asymmetrischen Kohlenstoffatoms darstellt.
Lipidperoxidationsinhibitor, der als aktiven Bestandteil die synthetische Indolverbindung oder ein Salz davon gemäss einem der Ansprüche 1 oder 3 umfasst.