DE69917907T2

DE69917907T2 - Verbindungen und zusammensetzungen um neurales wachstum und streckung zu stimulieren

Info

Publication number: DE69917907T2
Application number: DE69917907T
Authority: DE
Inventors: Susumu Katoh; Hiroshi Kawakami; Hiroki Tada; Angelica Maria LINTON; Vincent Kalish; Howard John TATLOCK; Ernest J. VILLAFRANCA
Original assignee: Agouron Pharmaceuticals LLC
Current assignee: Agouron Pharmaceuticals LLC
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2019-07-16
Also published as: AU756912B2; EA200100149A1; LV12665A; NO20010191D0; TR200100122T2; LV12665B; DE69917907D1; HUP0200637A3; YU2901A; NO20010191L; AU4996399A; DK1098897T3; EP1098897B1; US6630472B1; IS5805A; PL345598A1; ZA200100320B; SK462001A3; GEP20043368B; LT4850B

Description

Technisches Gebiet und industrielle Anwendbarkeit der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft pharmazeutische Verbindungen und Zusammensetzungen für die Stimulierung von Neuritenwachstum in Nervenzellen, die zu Nerven-Regeneration führen. Im Spezielleren umfassen die Zusammensetzungen Verbindungen, die die Peptidyl-Prolyl Isomerase (Rotamase) – Enzymaktivität hemmen, die mit dem FK-506 Bindeprotein (FKBP) verbunden ist. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung können verwendet werden, um die Reparatur von neuronalem Schaden, der durch eine Krankheit oder physikalisches Trauma verursacht wurde, zu reparieren.
Hintergrund der Erfindung
Immunophiline sind eine Familie löslicher Proteine, die als Rezeptoren für wichtige Immunosuppressiva wie beispielsweise Cyclosporin A, FK – 506 und Rapamycin dienen. Ein Immunophilin von besonderem Interesse ist das FK-506-Bindeprotein (FKBP). Für einen Überblick der Rolle von Immunophilinen im Nervensystem siehe Solomon et al., „Immunophilins and the Nervous System," Nature Med, 1(1), 32-37 (1995).
Das 12-kiloDalton FK-506-Bindeprotein, FKBP 12, bindet FK-506 mit hoher Affinität. Eine solche Bindung wurde direkt mittels Mikrocalorimetrie und radioaktiv markiertem FK-506, z.B. [³H]Dihydro-FK-506 (siehe Siekierka et al., Nature, 341, 755-57 (1989); und US Patentnr. 5,696,135 von Steiner et al.) und 32-[1-¹⁴C]-benzoyl-FK-506 (siehe Harding et al., Nature, 431, 758-60 (1989)), gemessen. Die Bindeaffinität anderer Verbindungen für FKBP kann direkt durch Mikrocalorimetrie oder von vergleichenden Bindungsuntersuchungen mittels entweder tritiiertem oder ¹⁴C-markiertem FK-506, wie beschrieben von Siekierka et al. oder Harding et al., ermittelt werden.
Das FK-506-Bindeprotein FKBP12 partizipiert an einer Vielzahl signifikanter zellulärer Funktionen. FKBP12 katalysiert die Cis-Trans Isomerisierung von Peptidyl-Prolyl-Bindungen. Diese Peptidyl-Prolyl-Isomerase-Enzymaktivität wird auch als Rotamase-Aktivität bezeichnet. Eine solche Aktivität ist bereits durch Verfahren, die im Stand der Technik bekannt sind (siehe Fischer et al., Biochim. Biophys. Acta 791, 87 (1984); Fischer et al., Biomed. Biochim. Acta 43, 1101 (1984); und Fischer et al., Nature 337, 476-478 (1989)) untersucht. Die US-Patente 5,192,773 und 5,330,993 von Armistead et al. berichten von FKBP-Bindeaffinitäten, die mit Rotamase hemmenden Aktivitäten für viele Verbindungen korreliert waren.
FK-506 und Verbindungen, die FKBP konkurrierend mit FKBP binden, stimulieren das Wachstum von Neuriten (Axone) in Nervenzellen (siehe US-Patentnr. 5,696,135 von Steiner et al.). Lyons et al. (Proc. Natl. Acad, Sci, USA, 91, 3191-95 (1994)) demonstrierten, dass FK-506 derart wirkt, dass es die Effektivität von Nervenwachstumsfaktor (nerve growth factor, NGF) beim Stimulieren von Neuritenwachstum in einer Ratten-Pheochromocytoma-Zelllinie verbessert oder potenziert. Der Mechanismus der Stimulation eines solchen Neuritenwachstums scheint eine 10- bis 100-fache Potenzierung der Aktivität des Nervenwachstumsfaktors zu sein.
Die Wirksamkeit für die Hemmung der Peptidyl-Prolyl-Isomerase (Rotamase)-Enzymaktivität von FKBP durch FK-506 sowie durch Verbindungen, die konkurrierend die FK-506-Bindung an FKBP hemmen, korreliert empirisch mit der Aktivität für die Stimulierung von Neuritenwachstum. Wegen der engen Korrelation zwischen der Rotamasehemmung und der neurotrophischen Wirkung wurde vorgeschlagen, dass die Rotamase ein Proteinsubstrat möglicherweise in eine Form umwandelt, die das neuronale Wachstum fördert (siehe US-Patentnr. 5,696,135). Beispielsweise wurde gefunden, dass FKBP12 gebundene Komplexe mit den intrazellulären Kalziumionen-Kanälen, dem Ryanodin-Rezeptor (RyR) und dem Inositol 1,4,5-Triphosphat-Rezeptor (IP₃R) (Jayaraman et al., J. Biol. Chem., 276, 9474-9477 (1992); Cameron et al., Proc. Natl. Acad. Sci, USA, 92, 1784-1788 (1995)) ausbildet und dabei hilft, die Kalziumfreisetzung zu stabilisieren. Sowohl für das RyR als auch das IP₃R wurde gezeigt, dass FK-506 und Rapamycin imstande sind, das FKBP 12 von diesen Rezeptoren zu trennen. In beiden Fällen führt das „Abstreifen" des FKBP12 zu einer gesteigerten Undichtheit des Kalziumkanals und niedrigeren intrazellulären Kalziumkonzentrationen. Es wurde vorgeschlagen, dass der Kalziumfluss mit der Stimulation von Neuritenwachstum verbunden sein kann.
Zudem binden FK-506-FKBP-gebundene Komplexe ein Kalzineurin, eine cytoplasmische Phosphatase, und hemmen dieses. Die Phosphatase-Aktivität von Kalzineurin ist notwendig für die Dephosphorylierung und anschließende Translokation in den Zellkern des Kernfaktors von aktivierten T-Zellen (NF-AT) (siehe Flanagan et al., Nature, 352, 803-807 (1991)). Das NF-AT ist ein Transkriptionsfaktor, der die Interleukin-2-Gen-Aktivierung initiiert, welche wiederum die T-Zellen-Proliferation vermittelt; diese Schritte sind wichtig für die Aktivierung einer Immunreaktion. Die Kalzineurin hemmende Aktivität ist verbunden mit der Immuno suppressierenden Aktivität des FK-506 und verwandten Verbindungen.
Calcineurin-Hemmung jedoch korreliert nicht mit der Stimulation des Neuritenwachstums. Deshalb sind Verbindungen, die wirksame Rotamase-Inhibitoren, jedoch keine starken Calcineurin-Inhibitoren sind, wünschenswert, da sie neurotrophisch sein sollten, jedoch nicht immunosuppressiv.
Solche neurotrophischen Wirkstoffe finden wünschenswerterweise Anwendung beim Steigern des Neuritenwachstums und folglich beim Fördern von neuronalem Wachstum und Regeneration in verschiedenen pathologischen Situationen, in denen eine neuronale Reparatur erleichtert werden kann, einschließlich peripherem Nervenschaden, verursacht durch Verletzung oder Krankheit, wie beispielsweise Diabetes, Gehirnschaden in Zusammenhang mit Schlaganfall, sowie für die Behandlung von neurologischen Störungen in Bezug auf Neurodegeneration, einschließlich Parkinsonscher Krankheit, Alzheimerkrankheit und amyotropher Lateralsklerose (ALS). Darüber hinaus erfolgt solch eine Anwendung vorzugsweise ohne den damit verbundenen Effekt der Immunosuppression, da eine Langzeitanwendung von Immunosuppressiva mit Nebenwirkungen wie beispielsweise Nierentoxizität, neuronalen Defiziten und vaskulärer Hypertension verbunden sind.
Vielzählige Inhibitoren der Rotamase-Enzymaktivität, FKBP-bindende Verbindungen, oder Immuno-modulierende Verbindungen sind bekannt. Siehe z.B. die US-Patente 5,192,773, 5,330,993, 5,516,797, 5,612,350, 5,614,547, 5,622,970, 5,654,332, 5,665,774, 5,696,135 und 5,721,256. Siehe auch die internationalen Veröffentlichungen WO 96/41609, WO 96/40633 und WO 96/40140.
Ferner betrifft das Dokument WO 98/13343 neurotrophische heterozyklische Thioester und Ketone in Form von kleinen Molekülen mit niedrigem Molekulargewicht, die eine Affinität für Immunophiline des FKBP-Typs besitzen, sowie deren Anwendung als Inhibitoren für die Enzymaktivität, die mit Immunophilin-Proteinen verbunden ist, insbesondere die Peptidyl-Prolyl-Isomerase – oder -Rotamase-Enzymaktivität.
Angesichts der Vielzahl von Störungen, die durch Stimulieren des Neuriten-Wachstums behandelt werden können und der relativ wenigen wirksamen FKBP12-bindenden Verbindungen, von denen bekannt ist, dass sie diese Eigenschaft besitzen, bleibt der Bedarf nach zusätzlichen neurotrophischen Rotamase-bindenden Verbindungen. Solche Verbindungen werden wünschenswerterweise physikalische und chemische Eigenschaften besitzen, die für die Verwendung in pharmazeutischen Präparaten geeignet sind, z.B. Bioverfügbarkeit, Halbwertszeit und effiziente Abgabe an die aktive Stelle.
Angesichts der gewünschten Eigenschaften, werden kleine organische Moleküle gegenüber Proteinen bevorzugt. Ferner wird solchen Verbindungen wünschenswerterweise signifikant die immunosuppressive Aktivität fehlen.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, neurotrophische Wirkstoffe in Form von kleinen Molekülen bereitzustellen. Eine zusätzliche Aufgabe ist es, Rotamase-bindende Verbindungen zu erzielen, die nicht immunosuppressive Wirkstoffe sind. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, effektive Verfahren für die Synthese solcher Verbindungen sowie sinnvolle Intermediate dafür bereitzustellen. Alle oben genannten sind dafür gedacht, für die Behandlung von Patienten verwendet zu werden, die ein neurologisches Trauma oder Störungen haben als Ergebnis von oder verbunden mit Bedingungen, die Folgendes einschließen (jedoch darauf nicht beschränkt sind): Neuralgie, muskuläre Dystrophie, Bell-Lähmung, Myasthenia gravis, Parkinsonsche Krankheit, Alzheimer Krankheit, multiple Sklerose, ALS, Schlaganfall und Ischemie, in Zusammenhang mit Schlaganfall, neuraler Parapathie, anderen neuralen degene rativen Krankheiten, motorischen Neuronkrankheiten und Nervenverletzungen einschließlich Rückenmarksverletzungen.
Solche Merkmale wurden erzielt durch die Rotamase-bindenden Wirkstoffe der vorliegenden Erfindung, welche verwendet werden können, um das Wachstum und die Regeneration von Neuronen zu stimulieren. Die Verabreichung dieser Wirkstoffe an Individuen, die einer therapeutischen Stimulation des neuronalen Wachstums und Regeneration bedürfen, stellt effektive Therapien in verschiedenen pathologischen Situationen bereit, bei denen eine neuronale Reparatur erleichtert werden kann, einschließlich peripheren Nervenschadens, hervorgerufen durch Verletzung oder Krankheit, wie beispielsweise Diabetes, Gehirnschaden im Zusammenhang mit Schlaganfall, sowie für die Behandlung neurologischer Störungen in Bezug auf Neurodegeneration, einschließlich Parkinsonscher Krankheit, Alzheimer-Krankheit und amyotropher Lateralsklerose.
In einer allgemeinen Ausführungsform schließen die Rotamase-bindenden Wirkstoffe der Erfindung Verbindungen der generellen Strukturformel (I-a) ein:
wobei gilt:
R¹ ist: Wasserstoff; eine Aryl-Gruppe unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl; eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder C₂-C₁₀ Alkenyl-Gruppe unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₄-C₆ Cycloalkenyl oder Hydroxy; ein Adamantyl; eine C₃-C₈ Cycloalkyl- oder C₅-C₇ Cycloalkenyl-Gruppe unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy und Hydroxy; oder C(R¹¹(R¹²)(R¹³), wobei R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, oder R¹¹ und R¹² zusammen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, Cycloalkyl ausbilden, und R¹³ ein H, OH, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl oder (CH₂)_n-O-W¹ ist, wobei n 0, 1, 2 oder 3 ist und W¹ ein R² ist oder C(O) R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist unsubstituiert oder substituiert mit einer oder zwei Methoxy-Gruppen;
X ist Wasserstoff, Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy, Dimethoxymethyl, oder =O; und
Y ist Wasserstoff oder eine C₁-C₁₀ Alkyl-, C₂-C₁₀ Alkenyl-, Benzyl- oder Cycloalkyl-Gruppe unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: C₁-C₁₀ Alkyl; ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringteil; C₁-C₁₀ Alkoxy; Hydroxyalkyl; Aryloxy; C₂-C₁₀ Alkenyloxy; Hydroxy; Benzyloxy; (CH₂)_p-O-W² und (CH₂)_p-N-W², wobei p 0, 1 oder 2 ist und W² ein R³ oder C(O) R³ ist, wobei R³ ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringteil, eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder eine C₂-C₁₀ Alkenyl-Gruppe ist unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem monocyclischen oder polycyclischen aromatischen Ringteil, C₁-C₁₀ Alkyl und C₁-C₁₀ Alkoxy; sowie (CH₂)_p'-C(O)-O-W^2' und (CH₂)_p'-C(O)-N-W^2', wobei p' 0, 1, oder 2 ist, und W^2' ein C₁-C₁₀ Alkyl ist; oder X und Y bilden zusammen mit dem Kohlenstoff-Ringatom und dem Stickstoff-Heteroatom, an welches sie jeweils gebunden sind, einen 5 bis 7 gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Ring aus unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten J, K und L; wobei J, K und L Substituenten repräsentieren, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sauerstoff C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkyl-Gruppen unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl und Dimethoxyphenyl; oder wobei J und K zusammen einen Phenylring ausbilden unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy und Substituenten, die an den Phenylring über Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder Schwefel gebunden sind und unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino und Phenyl.
In einer alternativen allgemeinen Ausführungsform ist die Erfindung auf Verbindungen der Formel (I-b) gerichtet:
wobei gilt:
R¹ ist: Wasserstoff; eine Aryl-Gruppe unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino und Phenyl; eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder C₂-C₁₀ Alkenylgruppe, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₄-C₆ Cycloalkenyl, und Hydroxy; eine C₃-C₈ Cycloalkyl- oder C₅-C₇ Cycloalkenylgruppe, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, und Hydroxy; oder C(R¹¹(R¹²)(R¹³), wobei R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, oder R¹¹ und R¹² zusammen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, ein Cycloalkyl ausbilden, und R¹³ ein H, OH, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, oder (CH₂)_n-O-W¹ ist, wobei n 0, 1, 2, oder 3 ist, und W¹ ein R² oder C(O)R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist, unsubstituiert oder substituiert mit einer oder zwei Methoxygruppen;
X¹ und X² sind jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy, Dimethoxymethyl, oder =O; oder X¹ und X² bilden zusammen eine Valenzbindung aus; und
Y ist Wasserstoff oder eine C₁-C₁₀ Alkyl-, C₂-C₁₀ Alkenyl-, Benzyl-, oder Cycloalkylgruppe, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: C₁-C₁₀ Alkyl; ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringanteil; C₁-C₁₀ Alkoxy; C₁-C₁₀ Hydroxyalkyl; Aryloxy; C₂-C₁₀ Al kenyloxy; Hydroxy; Benzyloxy; (CH₂)_p-O-W² und (CH₂)_p-N-W², wobei p 0, 1 oder 2 ist, und W² ein R³ oder C(O)R³ ist, wobei R³ ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringanteil, eine C₁-C₁₀ Alkyl-, oder eine C₂-C₁₀ Alkenylgruppe ist, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem monocyclischen oder polycyclischen aromatischen Ringanteil, C₁-C₁₀ Alkyl, und C₁-C₁₀ Alkoxy; und (CH₂)_p'-C(O)-O-W^2' und (CH₂)_p'-C(O)-N-W^2', wobei p' 0, 1, oder 2 ist, und W^2' ein Alkyl ist; oder entweder X¹ oder X² in Kombination mit Y zusammen mit dem Stickstoffheteroatom der Ringstruktur, an welches Y gebunden ist, einen 5- bis 7-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Ring ausbildet, der optional ein zusätzliches Heteroatom enthält, ausgewählt aus O und N, wobei der 5- bis 7-gliedrige gesättigte oder ungesättigte heterocyclische Ring unsubstituiert oder substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten J, K, und L; wobei J, K, und L Substituenten repräsentieren, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sauerstoff, und C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkylgruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl, und Dimethoxyphenyl; oder wobei J und K zusammen einen Phenylring ausbilden, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, und Substituenten, die an den Phenylring gebunden sind über Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, oder Schwefel und die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl.
Die Rotamase-hemmenden Wirkstoffe der Erfindung beinhalten auch pharmazeutisch akzeptable Derivate solcher Verbindungen der Formel (I-a) oder (I-b).
Das Obige kann dafür verwendet werden, neurologische Traumata oder Störungen zu behandeln, die resultieren aus oder im Zusammenhang stehen mit Bedingungen einschließlich Neuralgie, muskulärer Dystrophie, Bell-Lähmung, Myasthenia gravis, Parkinsonscher Krankheit, Alzheimer Krankheit, multipler Sklerose, amyotropher Lateralsklerose (ALS), Schlaganfall und Ischemie in Zusammenhang mit Schlaganfall, neuraler Parapathie, anderen neuralen degenerativen Krankheiten, motorischen Neuronkrankheiten und Nervenverletzungen einschließlich Rückenmarksverletzungen. Die therapeutischen Verfahren umfassen das Verab reichen einer therapeutisch effektiven Menge einer Verbindung von Formel (I-a) oder (I-b), oder eines Vorwirkstoffs, eines pharmazeutisch aktiven Metaboliten oder eines pharmazeutisch akzeptablen (nicht giftigen) Salzes davon an einen Patienten, der einer solchen Behandlung bedarf. Solche Verfahren umfassen ferner das Verabreichen einer Zusammensetzung, die eine effektive Menge einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) oder eines Vorwirkstoffs, pharmazeutisch aktiven Metaboliten oder pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon umfasst, in Kombination mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger oder Verdünnungsmittel und/oder einer therapeutisch effektiven Menge eines neurotrophischen Faktors, ausgewählt aus Nerven-Wachstumsfaktor, Insulin-Wachstumsfaktor und dessen aktive „gekürzte" Derivaten, acidischem und basischem Fibroblast-Wachstumsfaktor, aus Blutplättchen abgeleiteten Wachstumsfaktoren, aus dem Gehirn abgeleiteten Wachstumsfaktoren, ciliären neurotrophischen Faktoren, aus Glial-Zelllinien abgeleitete „neurotrophische" Faktoren, Neurotrophin-3 und Neurotrophin 4/5, an einen Patienten, der einer solchen Behandlung bedarf.
Die Erfindung betrifft auch Intermediate der Formeln (II), (III) und (V), welche unten beschrieben sind und letztlich für die Zubereitung der FKBP-modulierenden Verbindungen der Formel (I-a) und (I-b) nützlich sind. Die Erfindung betrifft ferner das Verfahren der Herstellung der Verbindungen unter Verwendung solcher Intermediate. Andere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung ersichtlich werden.
Detaillierte Beschreibung und bevorzugte Ausführungsformen FKBP-hemmender Wirkstoffe der vorliegenden Erfindung:
Die folgenden Begriffe, wie sie hierin verwendet werden, haben die definierten Bedeutungen, sofern nicht anderweitig angezeigt.
Der Begriff „Alkyl" bedeutet eine verzweigte oder geradkettige (lineare) paraffinische Kohlenwasserstoff-Gruppe (gesättigte aliphatische Gruppe) mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, welche allgemein durch die Formel C_kH_2k+1 dargestellt werden kann, wobei k eine Ganzzahl von 1 bis 10 ist. Beispiele von Alkylen beinhalten Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pentyl, n-Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, und Hexyl und die einfachen alli phatischen Isomere davon. Der Begriff „Niederalkyl" bezeichnet ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (d.h. ein C₁-C₈ Alkyl).
Der Begriff „Alkenyl" bedeutet eine verzweigte oder geradkettige olefinische Kohlenwasserstoff-Gruppe (ungesättigte aliphatische Gruppe mit einer oder mehreren Doppelbindungen), die 2 bis 10 Kohlenstoffe enthält. Exemplarische Alkenyle beinhalten Ethenyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl, Isobutenyl und die verschiedenen isomeren Pentenyle und Hexenyle (einschließlich sowohl cis- als auch trans-Isomere).
Der Begriff „Alkoxy" bedeutet -O-Alkyl, wobei „Alkyl" wie oben definiert ist. „Niederalkoxy" bezieht sich auf Alkoxy-Gruppen, die einen Alkylteil von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen enthalten.
Der Begriff „Alkenyloxy" bedeutet -O-Alkenyl, wobei „Alkenyl" wie oben definiert ist.
Der Begriff „Aryl" bedeutet einen monocyclischen oder polycyclischen aromatischen Ringteil, beispielsweise Phenyl, Naphthyl, Furyl, Thienyl, Pyrrolyl, Pyridyl, Pyridinyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Pyrazinyl, Triazinyl, Oxadiazolyl, H-Tetrazol-5-yl, Indolyl, Chinolinyl, Benzofuranyl, Benzothiophenyl (Thianaphthenyl) und dergleichen. Wo dies angedeutet ist, können solche Arylteile optional mit einem oder mehreren Substituenten substituiert sein, beispielsweise mit einem Halogen (F, Cl, I, Br), Niederalkyl, -OH, -NO₂, -CN, -CO₂H, -O-Niederalkyl, Aryl, -O-Aryl, Aryl-Niederalkyl, -CO₂CH₃, -CONH₂, -OCH₂CONH₂, -NH₂, -SO₂NH₂, -OCHF₂, -CF₃, -OCF₃ und dergleichen. Arylteile können auch durch zwei Substituenten substituiert sein, die eine Brücke ausbilden, beispielsweise -O-(CH₂)_z-O-, wobei z eine Ganzzahl von 1 bis 3 ist.
Der Begriff „Aryl-Niederalkyl" bedeutet ein Niederalkyl (wie oben definiert), substituiert mit einem Aryl.
Der Begriff „Aryloxy" bedeutet -O-Aryl, wobei „Aryl" wie oben definiert ist.
Der Begriff „Cycloalkyl" bedeutet eine monocyclische oder polycyclische carbocyclische Ringstruktur, wobei jeder Ring 5 bis 7 Kohlenstoffatome besitzt und gesättigt ist. Beispiele von Cycloalkylen beinhalten Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Adamantyl. Wo dies angedeutet ist, kann ein Cycloalkyl mit einem oder mehreren geeigneten Substituenten substituiert sein, beispielsweise mit Halogen, Alkyl, -OR oder -SR, wobei R ein Alkyl oder Aryl ist.
Der Begriff „Cycloalkenyl" bedeutet eine monocyclische oder polycyclische carbocyclische Ringstruktur, wobei jeder Ring 5 bis 7 Kohlenstoffatome besitzt und zumindest ein Ring teilweise ungesättigt ist oder zumindest eine Doppelbindunng besitzt.
Der Begriff „Heterocyclus" (der Wortstamm „hetero" in Bezug auf eine Ringstruktur) bedeutet eine Ringstruktur, die ein oder mehrere Heteroatome (nicht Kohlenstoffringatome) enthält, ausgewählt aus O, N und S. Folglich bedeutet der Begriff „Heterocycloalkyl" ein Cycloalkyl, in welchem zumindest ein Ringkohlenstoffatom durch ein Heteroatom ausgewählt aus O, N und S ersetzt ist.
Rotamase-hemmende Verbindungen der Erfindung werden durch die Formeln (I-a) und (I-b), die oben definiert sind, repräsentiert. Vorzugsweise hemmen die Rotamase-hemmenden Verbindungen die Rotamase – (Peptidyl-Prolyl Isomerase-) Enzymaktivität des FKBP, insbesondere des FKBP12. Zusätzlich zu den Verbindungen der Formeln (I-a) und (I-b) beinhalten Rotamase-hemmende Wirkstoffe der Erfindung pharmazeutisch akzeptable Derivate solcher Verbindungen, pharmazeutisch aktive Metaboliten und pharmazeutisch akzeptable Salze oder Lösungen davon.
In bevorzugten Ausführungsformen der durch die obigen Formeln (I-a) und (I-b) repräsentierten Verbindungen sind X, X¹ und X² Wasserstoff oder Sauerstoff, oder X¹ und X² bilden eine Valenzbindung aus.
In bevorzugten Verbindungen, die durch die obigen Formeln (I-a) und (I-b) repräsentiert werden, ist Y ein Alkyl mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus substituiertem oder unsubstituiertem Alkyl, Aryl, Alkoxy, Hydroxyalkyl, Aryl-Alkyl, Aryloxy, Alkenyloxy, Hydroxy, (CH₂)_p-O-W², und (CH₂)_p-N-W², wobei p 0, 1 oder 2 ist und W² ein R³ oder C(O)R³ ist, wobei R³ ein Alkyl, Alkenyl oder Aryl ist, optional substituiert mit Alkyl, Aryl oder Alkoxy. In bevorzugteren Ausführungsformen ist Y:
In anderen bevorzugten Ausführungsformen bilden X¹ oder eines von X¹ und X², sowie Y zusammen mit allen beliebigen dazwischen liegenden Ringatomen einen substituierten oder unsubstituierten Piperdin- oder Piperazinring.
Für Verbindungen, die durch die obige Formel (I-a) repräsentiert werden, ist R¹ vorzugsweise ausgewählt aus:
3,4,5-Trimethoxyphenyl;
wobei m 1 oder 2 und n 0, 1 oder 2 ist; und C(R¹¹)(R¹²)(R¹³), wobei R¹¹ und R¹² unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Methyl und Ethyl, und R¹³ ausgewählt ist aus H, OH, Niederalkyl, Aryl und (CH₂)_n-O-W¹, wobei n 0, 1, 2 oder 3 ist. In der obigen Formel ist W¹ ein R² oder C(O)R2, wobei R² vorzugsweise ein C₁-C₃ Alkyl, optional substituiert mit einer oder zwei Methoxy-Gruppen, ist.
Besonders bevorzugte Spezies von Verbindungen, die durch die obige Formel (I-a) repräsentiert werden, sind die folgenden:
Besonders bevorzugte Spezies von Verbindungen, die durch die obige Formel (I-b) repräsentiert werden, sind die folgenden:
Die Verbindungen der Erfindung beinhalten auch pharmazeutisch akzeptable Derivate von Verbindungen der Formeln (I-a) und (I-b). Ein „pharmazeutisch akzeptables Derivat" bezeichnet einen Vorwirkstoff, einen pharmazeutisch aktiven Metabolit oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz, Ester, Salz eines solchen Esters, oder Hydrat einer Verbindung dieser Erfindung. Solche Verbindungen sind, wenn sie an einen Patienten verabreicht werden, in der Lage, direkt oder indirekt zu einer Verbindung dieser Erfindung oder einem metabolischen Rückstand oder Produkt davon zu führen und dabei die FKBP Rotamase-Aktivität zu hemmen oder das Neuritenwachstum zu fördern oder zu erhöhen.
Die Verbindungen der Formeln (I-a) und (I-b) können in pharmazeutischen Zusammensetzungen in der Form von pharmazeutisch akzeptablen Salzen verwendet werden. Solche Salze sind vorzugsweise abgeleitet von anorganischen oder organischen Säuren und Basen. Exemplarische Säuresalze beinhalten Acetat, Adipat, Alginat, Aspartat, Benzoat, Benzolsulfonat, Bisulfat, Butyrat, Citrat, Campherat, Camphersulfonat, Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Fumarat, Glucoheptanoat, Glycerophosphat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat, Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat, Maleat, Methansulfonat, 2-Naphthalinsulfonat, Nikotinat, Oxalat, Pamoat, Pektinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Pikrat, Pivalat, Propionat, Sukzinat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat und Undecanoat. Exemplarische Basensalze beinhalten Ammonium-Salze, Alkalimetall-Salze, wie beispielsweise Natrium- und Kaliumsalze, Erdalkalimetall-Salze, wie beispielsweise Calcium- und Magnesiumsalze, Salze mit organischen Basen wie beispielsweise Dicyclohexylamin-Salze, N-Methyl-D-Glucosamin-Salz und Salze mit Aminosäuren wie beispielsweise Arginin und Lysin. Die basischen Stickstoff enthaltenden Gruppen können auch quaternisiert werden mit solchen Mitteln wie: Niederalkylhalogeniden wie beispielsweise Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylchloriden, -Bromiden oder -Iodiden; Dialkylsulfaten wie beispielsweise Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfaten; langkettigen Halogeniden wie beispielsweise Decyl-, Lauryl-, Myristyl und Stearylchloriden, -Bromiden und -Iodiden; und Aralkylhalogeniden wie beispielsweise Benzyl- und Phenethylbromiden. Es können Wasser- oder Öl-lösliche oder -dispergierbare Produkte von solchen Salzen hergestellt werden.
Zusätzlich können die Verbindungen der Erfindung modifiziert werden durch Anfügen von geeigneten Funktionalitäten, um selektive biologische Eigenschaften zu verbessern. Solche Modifikationen, welche innerhalb des Bereichs des Durchschnittsfachmanns liegen, beinhalten jene, die die biologische Penetration in ein gegebenes biologisches System (z.B. Blut, lymphatisches System, zentrales Nervensystem) steigern, die orale Verfügbarkeit steigern, die Löslichkeit steigern, um die Verabreichung durch Injektion zu erlauben, den Metabolismus verändern und die Ausscheiderate verändern.
Manche der hierin beschriebenen Verbindungen beinhalten ein oder mehrere Asymmetriezentren und können folglich zu enantiomeren, diasteromeren, rotameren und anderen stereoisomeren Formen führen. Die vorliegende Erfindung ist derart gedacht, dass sie alle solche möglichen stereoisomeren sowie deren racemische und optisch reine Formen enthält. Optisch aktive (R) und (S) Isomere können hergestellt werden mittels chiraler Synthone oder chiraler Reagenzien, oder mittels konventioneller Techniken erzielt werden. Wenn die hierin beschriebenen Verbindungen olefinische Doppelbindungen enthalten, sollen diese sowohl E als auch Z geometrische Isomere einschließen. Ferner ist die vorliegende Erfindung derart gedacht, dass sie alle solchen möglichen Rotamere enthält, insbesondere jene, die unterschiedliche Orientierungen um die Bindung herum wie folgend besitzen:
Darüber hinaus können die chemischen Formeln, auf die hierin Bezug genommen wird, das Phänomen der Tautomerisierung zeigen. Da die Formelzeichnungen innerhalb dieser Beschreibung lediglich eine der möglichen tautomeren Formen repräsentieren können, soll verstanden werden, dass die Erfindung jede beliebige tautomere Form umfasst, die erzeugt werden kann durch Einsetzen der offenbarten Werkzeuge oder in einer bekannten Art und Weise, und sie ist nicht beschränkt auf irgendeine tautomere Form, die durch die Formeln abgebildet ist.
Synthetische Verfahren:
Verbindungen der Formel (I-a) können hergestellt werden von Verbindungen der Formel (III):
In Formel (III) ist R³¹ ausgewählt aus Wasserstoff und optional substituiertem Alkyl, Alkenyl, Aryl, Cycloalkyl, Cycloalkenyl,
und
wobei q 0 oder 1 ist und R³⁰ eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe ist unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus Hydroxl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy und Phenyl. X ist Wasserstoff, Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy, Dimethoxymethyl oder Sauerstoff, wobei, wenn X Sauerstoff ist, ist die Bindung, die X mit dem Ringkohlenstoffatom verbindet, eine Doppelbindung; und Y ist Wasserstoff, eine Alkyl-, Alkenyl- oder Cycloalkyl-Gruppe unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus Alkyl, Aryl, Alkoxy, Hydroxyalkyl, Aryloxy, Alkenyloxy und Hydroxy-Gruppen unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus Hydroxyl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy und Phenyl (CH₂)_p-O-W² oder (CH₂)_p-N-W², wobei p 0, 1 oder 2 ist und W² ein R³ oder C(O)R³ ist, wobei R³ eine Alkyl-, Alkenyl- oder Aryl-Gruppe ist unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus Alkyl, Aryl und Alkoxy. Alternativ bilden X und Y zusammen mit dem Kohlenstoffringatom und Stickstoffheteroatom, an welches sie jeweils gebunden sind, einen 5 bis 7 gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterozyklischen Ring aus unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten J, K und L; wobei J, K und L Substituenten repräsentieren, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Sauerstoff und C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkyl-Gruppen unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl und Dimethoxyphenyl; oder wobei J und K zusammen einen Phenylring ausbilden unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig von einander ausgewählt aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy und Substituenten, die an den Phenylring gebunden sind über Sauerstoff Stickstoff, Kohlenstoff oder Schwefel und unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino und Phenyl.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist R³¹
besonders bevorzugt Benzyloxycarbonyl.
Besonders bevorzugte Beispiele für Verbindungen der Formel (III) sind:
wobei Z Benzyloxycarbonyl ist. Andere bevorzugte Beispiele für Verbindungen der Formel (III) sind:
wobei Z Benzyloxycarbonyl ist. Eine andere Gruppe bevorzugter Verbindungen der Formel (III) ist:
wobei Z Benzyloxycarbonyl ist.
Weitere bevorzugte Verbindungen der Formel (III) sind ausgewählt aus:
wobei Z Benzyloxycarbonyl ist.
Verbindungen der Formel (III) beinhalten jene der Formel (III-a), welche unter Reduktionsbedingungen in Verbindungen der Formel (III-b) umgewandelt werden können.
In Formel (III-a) ist R³² ausgewählt aus optional substituierten Alkyl, Alkenyl, Aryl, Cycloalkyl, Cycloalkenyl,
wobei q 0 oder 1 ist, und R³⁰ eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe ist unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus Hydroxyl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy und Phenyl. In den Formeln (III-a) und (III-b) sind X und Y wie in Formel (I-a) definiert. Um eine Verbindung der Formel (I-a) zu erzielen, wird eine Verbindung der Formel (III-b) mit einer Verbindung der Formel (IV) verbunden:
In Formel (IV) ist R¹ wie in Formel (I-a) definiert.
Verbindungen der Formel (III-a) können hergestellt werden mittels Verbindungen der Formel (II):
In Formel (II) ist Z
wobei q 0 oder 1 ist und R³⁰ eine Alkyl- oder Aryl-Gruppe ist unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus Hydroxyl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy und Phenyl. Vorzugsweise ist Z Benzyloxycarbonyl.
Verbindungen der Formel (I-b) können hergestellt werden aus Verbindungen der Formel (V) durch Verfahren analog dem oben beschriebenen.
Verbindungen der Formel (V) beinhalten jene der Formel (V-a), welche unter Reduktionsbedingungen in Verbindungen der Formel (V-b) umgewandelt werden können:
In den Formeln (V), (V-a) und (V-b) gilt:
R³¹ und R³² sind wie für die Formeln (III), (III-a) und (III-b) definiert;
X¹ und X² sind jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy, Dimethoxymethyl oder =O, oder X¹ und X² bilden zusammen eine Valenzbindung aus; und
Y ist wie für die Formeln (III), (III-a) und (III-b) definiert; oder
entweder X¹ oder X² bildet in Kombination mit Y und dem Kohlenstoffringatom und Stickstoffheteroatom, an welches sie jeweils gebunden sind, sowie irgendwelchen dazwischen liegenden Ringatomen einen 5 bis 7 gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterozyklischen Ring aus unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten J, K und L, wobei J, K und L jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Sauerstoff und C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkyl-Gruppen unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl und Dimethoxyphenyl, oder J und K bilden zusammen einen Phenylring aus unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinader ausgewählt aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy und Substituenten, die an den Phenylring gebunden sind über Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder Schwefel, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl.
Exemplarische Synthesen sind unten beschrieben, um die bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung zu verdeutlichen.
Die folgenden Syntheseprotokolle betreffen Zwischenverbindungen und Endprodukte, die in der Beschreibung und in den Syntheseschemata identifiziert sind. Die Herstellung der verschiedenen Verbindungen der vorliegenden Erfindung ist im Detail mittels der folgenden Beispiele beschreiben, der Fachmann wird jedoch leicht erkennen, dass die beschriebenen chemischen Reaktionen allgemein anwendbar sind, um andere FKBP-hemmende Verbindungen der Erfindung herzustellen. Wenn, wie ein Fachmann erkennen wird, eine Reaktion für die Herstellung einer Verbindung nicht präzise wie beschrieben für die Herstellung gewisser Verbindungen der Erfindung anwendbar sein sollte, kann der Fachmann leicht ermitteln, dass entweder die gewünschte Synthese erfolgreich durchgeführt werden kann durch Durchführen geeigneter Modifikationen im Lichte des Wissens im Stand der Technik (z.B. durch geeignetes Blockieren von interferierenden oder schützenden Gruppen, durch Substituieren anderer konventioneller Reagenzien oder durch Routinemodifikationen von Reaktionsbedingungen), oder dass eine andere hierin offenbarte (oder analoge zu der offenbarten) Reaktion oder ein konventionelles Verfahren geeignet sein wird, um eine solche Verbindung herzustellen. Obwohl gewisse Schutzgruppen (Gruppen, die (eine) Reaktionen) blockieren mit einer oder mehreren inhärenten funktionellen Gruppen) exemplarisch in der unten beschriebenen Synthese dargestellt sind, werden andere geeignete Schutzgruppen dem Fachmann ersichtlich sein, abhängig von der Funktionalität und der speziellen eingesetzten Chemie. Siehe z.B. Greene und Wutz, Protecting Groups in Chemical Synthesis (2^nd ed.), John Wiley & Sons, NY (1991).
In allen hierin beschriebenen synthetischen Verfahren (sofern nicht anders angegeben) sind die Ausgangsmaterialien bekannt, verfügbar oder können leicht aus bekannten Ausgangsmaterialien hergestellt werden, alle Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben, und alle Teile bzw. Anteile und Prozentzahlen beziehen sich auf das Gewicht. Die Reagenzien wurden von kommerziellen Lieferanten bezogen, wie beispielsweise Aldrich Chemical Company oder Lancaster Synthesis Ltd. Die Reagenzien und Lösungsmittel waren kommerzieller Güte und wurden wie geliefert verwendet, mit den folgenden Ausnahmen: Dichlormethan (CH₂Cl₂) wurde vor der Verwendung von Kalziumhydrid destilliert; Tetrahydrofuran (THF) wurde vor der Verwendung von Natrium Benzophenonketyl destilliert; und Methanol wurde über 4·10μm (4-Ångstrom) Molekularsieben getrocknet.
Flash-Säulenchromatografie wurde mittels Silikagel 60 (Merck Art 9385) durchgeführt. ¹H-NMR (300MHz) Spektren wurden in CDCl₃-Lösungen gemessen und wurden auf einem Varian-300 Messinstrument mittels der Varian UNITYplus300 Betriebssoftware bestimmt. Chemische Verschiebungen werden in Teilen pro Millionteile (parts per million, ppm) tieffeld von Tetramethylsilan als internem Standard berichtet, und Kopplungskonstanten sind in Hertz wiedergegeben. Die folgenden Abkürzungen werden für die Spinmulitiplizität verwendet: br = breit, s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett, m = Multiplett und cm = komplexes Multiplett. Infrarot (IR) Spektren wurden auf einem Perkin-Elmer Serie 1600 FTIR-Spektrometer aufgezeichnet und sind in Wellenzahlen (cm^-1) wiedergegeben. Elementaranalysen wurden von Atlantic Microlab, Inc., Norcross, GA, durchgeführt. Hochauflösende Massenspektren (High-resolution mass spectray, HRMS) wurden von Scripps Mass Spectra Laboratory, La Jolla, CA, durchgeführt. Schmelzpunkte, (Melting points, mp), wurden auf einem Mel-Temp II Gerät bestimmt und sind unkorrigiert.
Sofern nicht anders angegeben, wurden die unten ausgeführten Reaktionen unter einem positiven Druck mit einem Stickstoff- (N₂) oder Argon- (Ar) Ballon bei Umgebungstemperatur in wasserfreien Lösungsmitteln ausgeführt, und die Reaktionskolben wurden mit Gummisepten für die Einführung von Stubstraten und Reagenzien mittels einer Spritze versehen. Glasgeräte wurden Hitze getrocknet. Analytische Dünnschicht Chromatografie (thin-layer chromatography, TLC) wurde auf Glas gebackenen Silikagel-60 F 254 Platten (Analtech, 0,25mm) durchgeführt und mit den geeigneten Lösungsmittelverhältnissen (v/v) eluiert, welche angegeben sind, wo dies angemessen ist. Die Reaktionen wurden mittels TLC geprüft und unterbrochen, wie anhand des Verbrauchs des Ausgangsmaterials beurteilt. Die Tüpfelplatten wurden mittels einer ultravioletten (UV) Lampe visualisiert. Die Visualisierung kann auch mittels Färbemitteln erreicht werden, wie beispielsweise Ninhydrin, Ammonium Molybdat, Iod- (I₂) Campher oder p-Anisaldehyd-Spray Reagenz oder Phospormolybdänsäure-Reagenz (Aldrich Chemical, 20 Gew% in Ethanol), aktiviert mit Hitze.
Die Aufarbeitungen wurden typischerweise durch Verdoppeln des Reaktionsvolumens mit dem Reaktionslösungsmittel oder Extraktionslösungsmittel und anschließendes Waschen mit den angegebenen wässrigen Lösungen mittels 25 Volumen% des Extraktionsvolumens (sofern nicht anders angegeben) durchgeführt. Produktlösungen wurden über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet, vor der Filtration und Verdampfung der Lösungsmittel unter reduziertem Druck auf einem Rotationsverdampfer, und sind angegeben als Lösungsmittel entfernt in vacuo. Flash-Säulenchromatografie (Still et al., J. Org. Chem. 43:2923 (1978)) wurde durchgeführt mittels eines Silikagel-60 (Merck Art 9385): Rohmaterial-Verhältnisses von ungefähr 20:1 bis 50:1 (sofern nicht anders angegeben). Hydrogenolysen wurden durchgeführt bei den in den Beispielen angegeben Drücken oder bei Umgebungsdruck.
Die unten dargestellten Reaktionsschemata können verwendet werden, um die Verbindungen der Erfindung herzustellen. Diese Schemata beinhalten die Schritte (in beliebiger Reihenfolge) des Schutzes (mit einer Schutzgruppe R³²) des Brückenkopfstickstoffs, welcher den R¹ Substituenten in der Zielverbindung der Formel (I-a) oder (I-b) tragen wird, Ausbildung des [3.3.1]- oder [4.3.1]- Azaamid-Kerns sowie Funktionalisierung des Piperazin- oder 1,4-Diazaheptan-Rings mit den Substituenten X oder X¹ und X², und Y, um die Zwischenverbindungen der Formeln (III-a) oder (V-a) jeweils auszubilden:
Solche Verbindungen der Formel (III-a) und (V-a) werden zu Verbindungen der Formel (I-a) und (I-b) jeweils umgewandelt mittels:

(1) Entfernen der Schutzgruppe R³² unter geeigneten Reduktionsbedingungen (wobei solche Bedingungen im Allgemeinen leicht für Fachleute erkennbar sein werden, z.B. im Lichte jener, die in den unten gegebenen Beispielen detailliert sind), um eine Verbindung der Formel (III-b) oder (V-b) herzustellen; und
(2) Koppeln der ungeschützten Verbindung der Formeln (III-b) oder (V-b) mit einem Reagenz der Formel (IV):
wobei R¹ wie oben definiert ist, unter geeigneten Kopplungsbedingungen (wobei solche Bedingungen im Allgemeinen leicht für Fachleute erkennbar sein werden, z.B. im Lichte jener, die in den unten angegebenen Beispielen detailliert sind);

³²

^nd

³²

Schema 1:
Schema 1, welches unten abgebildet ist, ist nützlich für die Herstellung von Verbindung 7 (sowie andere Verbindungen mittels analoger Verfahren, wie in Tabelle 1 notiert). In Schema 1 und in den Beispielen unten ist Z Benzyloxycarbonyl. Zusätzlich zu Benzyloxycarbonyl können andere Teile bzw. Anteile eingesetzt werden, welche geeignet sind für die Verwendung als Schutzgruppen für den Brückenkopfstickstoff (siehe Greene und Wutz).
Piperidin-1,2,6-tricarbonsäure-1-benzylester (Verbindung 1)
2,6-Pyridin dicarbonsäure (25g, 0,15mol) wurde in 2,0M NaOH (154ml) und H₂O (30ml) bei Raumtemperatur aufgelöst und in eine 500ml-Parrflasche eingebracht. Rhodium auf Aluminiumoxidpulver (5%, 1,87g) wurde zugegeben, und die Mischung wurde mit Argon 15 Minuten gereinigt. Die Reaktionsmischung wurde unter 3,793037bar (55psi) Wasserstoff 48 Stunden geschüttelt. Die Suspension wurde durch verdichtetes Celite filtriert, und das klare Filtrat wurde auf 0°C gekühlt. Benzylchlorformiat (30,62g, 0,18mol) wurde zugegeben von oben auf das gekühlte Filtrat in drei Portionen über einen Zeitraum von 30 Minuten, und es wurde der Lösung erlaubt, Raumtemperatur zu erreichen, und sie wurde weitere 5 Stunden gerührt. Das verbleibende Benzylchlorformiat wurde von der Mischung mit Diethylether extrahiert. Die wässrige Schicht wurde mit 2N HCl angesäuert und mit Ethylacetat (EtOAc) extrahiert. Das EtOAc wurde über einen kurzen Stopfen von Na₂SO₄ geführt und verdampft. Der Rückstand wurde mit EtOAc (20ml) pulverisiert, und der resultierende weiße Feststoff wurde mittels Vakuumfiltration gesammelt, mit EtOAc (3 × 20ml) gewaschen und Luft-getrocknet, um die Verbindung 1 (38,3g, 83% Ausbeute) zu ergeben. Rf = 0,06 (10% McOH/CHCl₃); ¹H NMR: δ 1,49 – 1,73 (m, 4H), 1,96 – 2,03 (m, 2H), 4,48 – 4,65 (m, 2H), 5,10 (s, 2H), 7,26 – 7,35 (m, 5H).
2,4-Dioxo-3-oxa-9-aza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 2)
Piperidin-1,2,6-Tricarbonsäure-1-Benzylester (Verbindung 1, 19,7g, 64,11mmol) wurde in Acetanhydrid (80mm, 848mmol) suspendiert in einem trockenen 250ml-Rundkolben. Die Mischung wurde bei 70°C 30 Minuten gerührt, bis eine klare Lösung gebildet wurde. Das verbleibende Acetanhydrid wurde in vacuo entfernt, um Verbindung 2 (18,5g, 100%) als klares Öl hervorzubringen. Das Material war von ausreichend guter Qualität, um in der nächsten Reaktion ohne Reinigung verwendet zu werden. Das Produkt war wasserempfindlich, so dass es für die unmittelbare Verwendung im nächsten Schritt hergestellt wurde. ¹H NMR: δ 1,57 – 2,01 (cm, 6H), 5,143 (s, 2H), 5,17 (s, 2H), 7,32 – 7,37 (m, 5H).
3-(2-Benzyloxyethyl)-2,4-dioxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 3)
2,4-Dioxo-3-oxa-9-aza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-Carbonsäurebenzylester (Verbindung 2, 1,02g, 3,52mmol) wurde in Dioxan (5ml) gelöst und 2-Benzyloxyethylamin (0,50g, 3,32mmol) wurden von oben zugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde (hr) gerührt. Dann wurde Acetanhydrid (0,62ml, 6,64mmol) zugegeben, und die Reaktion wurde 5 Stun den refluxiert bzw. Rückfluss-gekocht. Das Dioxan wurde verdampft, und die Flash-Säulenchromatografie-Reinigung des Rückstands (20% EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 3 (1,26g, 90%) als blassgelbes Öl: Rf(50% EtOAc/Hexane): 0,80.
3-(2-Benzyloxyethyl)-2-methoxy-4-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 4)
3-(2-Benzyloxyethyl)-2,4-dioxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 3, 0,46g, 1,11mmol) wurde in Methanol (15ml) gelöst. Die Mischung wurde auf 0°C gekühlt und NaBH₄ (0,06g, 1,66mmol) wurde in Portionen von oben zugegeben. Die Reaktion wurde 10 Minuten bei 0°C gerührt, und dann wurden 4NHCl in Dioxan zugegeben, um einen pH im Bereich von 1 bis 2 zu erhalten, und die Reaktion wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Methanol wurde verdampft, und der Rückstand wurde in EtOAc gelöst und in eine gesättigte wässrige NaHCO₃-Lösung gegossen, dann mit EtOAc (3 × 10ml) extrahiert. Die kombinierten Extrakte wurden mit Sole (10ml) gewaschen, über einen kurzen Pfropfen von Na₂SO₄ geführt, und die Lösungsmittel wurden verdampft, um Verbindung 4 (0,40g, 85%, Mischung von Isomeren) als ein dickes blassgelbes Öl zu ergeben, welches von ausreichend guter Qualität war, um ohne weitere Reinigung an den nächsten Schritt befördert zu werden. Rf(40% EtOAc/Hexane): 0,45.
3-(2-Benzyloxyethyl)-2-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 5)
3-(2-Benzyloxyethyl)-2-Methoxy-4-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 4, 0,34g, 0,76mmol) wurde in CH₂Cl₂ (5ml) in einem 25ml-Kolben unter Argon gelöst. BF₃OEt₂ (0,18ml, 1,52mmol) wurde tropfenweise zu dem Reaktionskolben zugegeben (Gase wurden freigelassen), gefolgt von Triethylsilan (0,24g, 1,52mmol), und die Lösung wurde über Nacht gerührt. Das CH₂Cl₂ wurde verdampft, und der Rückstand wurde in EtOAc aufgelöst und mit gesättigtem NaHCO₃ (2 × 10ml) gewaschen. Die Mischung wurde mit EtOAc (3 × 10ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Die Reinigung des Rückstands mittels Flash-Säulenchromatografie mit 20% EtOAc/Hexane ergab die Verbindung 5 (0,27g, 89%, 1:1 Mischung von Enantiomeren) als klares Öl. Rf = 0,42 (50% EtOAc/Hexane); ¹H NMR (Hauptrotamer): δ 1,62 – 1,72 (m, 6H), 3,25 – 3,50 (m, 2H), 3,68 – 3,90 (m, 5H), 4,49 (s, 2H), 4,75 (s, 1H), 5,14 (s, 2H), 7,26 – 7,34 (m, 10H).
3-(2-Benzyloxyethyl)-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-2-on (Verbindung 6)
3-(2-Benzyloxyethyl)-2-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 5, 0,15g, 0,36mmol) wurde in MeOH (5ml) aufgelöst und Palladium (10%) auf Aktivkohlenstoff (0,03g) wurde zugegeben. Wasserstoff wurde mittels eines Ballons über 1 Stunde zugeführt. Die schwarze Suspension wurde dann durch verdichtetes Celite filtriert und das Methanol wurde mittels Hochvakuumrotationsverdampfer entfernt, um Verbindung 6 (0,09g, 90%) als dickes Öl zu ergeben, welches von ausreichend guter Qualität war, um ohne weitere Reinigung zur Kopplungsreaktion befördert zu werden.
1-[3-(2-Benzyloxyethyl)-2-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]non-9-yl]-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-ethan-1,2-dion (Verbindung 7)
3-(2-Benzyloxyethyl)-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-2-on (Verbindung 6, 0,1g, 0,36mmol) und 2-oxo-3,4,5-Trimethoxyphenylessigsäure (34,3mg, 1,43 mmol) wurden in CH₂Cl₂ (5ml) aufgelöst, und die Lösung wurde auf 0°C gekühlt. Hydroxybenzotriazolhydrat (HOBt, 0,06g, 0,43 mmol) wurde zugegeben, gefolgt von 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-Ethylcarbodiimid-Hydrochlorid (EDC·HCl, 0,08g, 0,43mmol) und Triethylamin (TEA, 0,06g, 0,43mmol). Der Reaktion wurde erlaubt, Raumtemperatur zu erreichen, und die Lösung wurde 6 Stunden gerührt. Die flüchtigen Stoffe wurden mit einem Hochvakuumrotationsverdampfer entfernt. Der Rückstand wurde in EtOAc gelöst und mit 10% Zitronensäurelösung (10ml), gefolgt von Wasser (10ml), gesättigtem NaHCO₃ (10ml) und Sole bzw. Salzsole (10ml) gewaschen. Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Flashchromatografische Reinigung des Rückstandes (30% EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 7 (0,14g, 78%) als blassgelbes Öl. Rf (50% EtOAc/Hexane) = 0,13; IR: 2931,2870, 1646, 1583, 1499, 1451, 1416, 1323, 1239, 1166, 1127, 1007, 733cm^-1; ¹H NMR (Hauptrotamer): δ 1,60 – 2,18 (m, 6H), 3,21 – 3,29 (m, 1 H), 3,50 (dd, 1 H, J = 37, 12,5), 3,67 – 4,01 (m, 13H), 4,15 (s, 1H), 4,49 (s, 2H), 5,19 (s, 1H), 7,19 (d, 2H, J = 8,7), 7,26 – 7,37 (m, 5H); HRMS (M⁺H⁺): erwartet 497,2288, beobachtet 497,2274.
Schema 2:
Verbindung 12 und die in Tabelle 1 gezeigten Analoga können im Allgemeinen gemäß des Verfahrens von Schema 2 hergestellt werden. In diesem Syntheseschema ist Z Benzyloxycarbonyl (z.B. in Verbindungen 8, 9 und 10). Zusätzlich zu Benzyloxycarbonyl können andere Teile, geeignet für die Verwendung als Schutzgruppen für den Brückenkopfstickstoff, eingesetzt werden.
3-[2-(2-Methoxyphenyl)-ethyl]-2,4-dioxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 8)
2,4-Dioxo-3-oxa-9-aza-Bicyclo[3.3.1]Nonan-9-Carbonsäurebenzylester (Verbindung 2, 1,00g, 3,45mmol), welches aus Verbindung 1 hergestellt wurde, wurde in Dioxan (1ml) gelöst und 2-Methoxyphenethylamin (0,50ml, 3,45mmol) wurde von oben zugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Nach dieser Zeit wurde Acetanhydrid (0,65ml, 6,9mmol) zugegeben, und die Reaktion wurde 5 Stunden refluxiert. Die Flashchromatografische Reinigung des Rückstandes (20% EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 8 (1,23g, 90% Ausbeute) als klares Öl. Rf = 0,75 (50% EtOAc/Hexane), 0,66; ¹H NMR: δ 1,75 – 2,05 (m, 6H), 2,84 – 2,89 (m, 2H), 3,83 (s, 3H), 4,04 – 4,10 (m, 2H), 4,90 (brs, 2H), 5,16 (s, 2H), 6,78 – 6,83 (m, 2H), 7,05 (dd, H, J = 7,5, 1,6), 7,13 – 7,20 (m, 1H), 7,33 – 7,41 (m, 5H).
2-Hydroxy3-[2-(2-methoxyphenyl)-ethyl]-4-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 9)
3-[2-(2-methoxyphenyl)-ethyl]-2,4-dioxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1.]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 8, 0,77g, 1,82mmol) wurde in Methanol (18ml) aufgelöst. Die Mischung wurde auf 0°C gekühlt, und NaBH₄ (0,14g, 3,64mmol) wurde in Portionen von oben zugegeben. Die Reaktion wurde 10 Minuten gerührt und dann sorgfältig mit Wasser abgeschreckt. MeOH wurde unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit 10% Zitronensäure (5ml), Wasser (5ml), gesättigtem NaHCO₃ (5ml) und Sole (5ml) gewaschen und zuletzt über einen kurzen Pfropfen von Na₂SO₄ geführt. Die Lösungsmittel wurden verdampft, um Verbindung 9 (0,65g, 83%, Mischung von Isomeren) als klares Öl zu ergeben, welches von ausreichend guter Qualität war, um ohne weitere Reinigung an den nächsten Schritt weitergegeben zu werden. Rf = 0,5 (50% EtOAc/Hexane).
Verbindung 10
2-Hydroxy-3-[2-(2-methoxyphenyl)-ethyl]-4-oxo-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1]nonan-9-carbonsäurebenyzlester (Verbindung 9, 0,65 g, 1,52 mmol) wurde in CH₂Cl₂(1 ml) gelöst und auf 0° C gekühlt. Trifluoressigsäure (TFA, 0,59 ml, 7,64 mmol) wurde zugegeben, und die Reaktion wurde bei 23° C über Nacht gerührt. Das Lösungsmittel wurde unter reduziertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde in EtOAc (10ml) gelöst und mit NaHCO₃ (10 ml) und Sole (10 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Flash-Säulenchromatografie (40% EtOAc in Hexane) gereinigt, um Verbindung 10 (0,54 g, 87%, einfaches Diastereomer) als ein klares Öl hervorzubringen. Rf = 0,30 (50% EtOAc/Hexane); ¹H NMR: δ 1.69 – 2,06 (m, 6H), 2,72 – 3,10 (m, 3H), 3,83 (s, 3H), 4,55 – 5,27 (m, 6H), 6,73 – 6,85 (m, 2H), 7,03 – 7,34 (m, 6H).
Verbindung 11
Das Addukt 10 (0,26 g, 0,64 mmol) wurde in MeOH (5 ml) gelöst, und Palladium (10%) auf Aktivkohle (0,05 g) wurde zugegeben. Wasserstoff wurde mittels eines Ballons über eine Stunde angewendet. Die schwarze Suspension wurde dann durch verdichtetes Celite filtriert und das Methanol wurde mittels Hochvakuumrotationsverdampfer entfernt, um Verbindung 11 (0,13 g, 76%) als dickes Öl zu ergeben, welches von ausreichend guter Qualität war, um zum nächsten Schritt ohne weitere Reinigung befördert zu werden.
Verbindung 12
Das Addukt 11 (0,13g, 0,48 mmol) und 2-oxo-3,4,5-Trimethoxyphenylessigsäure (0,14g, 0,57mmol) wurden in CH₂Cl₂ (5ml) gelöst, und die Lösung wurde auf 0°C gekühlt. HOBt (0,08ml, 0,57mmol) wurden zugegeben, gefolgt von EDC·HCl (0,11g, 0,57mmol) und TEA (0,08ml, 0,57mmol). Der Reaktion wurde erlaubt, Raumtemperatur zu erreichen, und die Lösung wurde 6 Stunden gerührt. Die flüchtigen Stoffe wurden entfernt unter reduziertem Druck, und der Rückstand wurde in EtOAc aufgelöst und mit 10% Zitronensäurelösung (10ml) gewaschen, gefolgt von Wasser (10ml), gesättigtem wässrigen NaHCO₃ (10ml) und Sole (10ml). Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und wurden dann konzentriert. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (30% EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 12 als gelbes Öl (0,19g, 83%). Rf = 0,42 (50% EtOAc/Hexane); IR: 2941, 2838, 1645, 1584, 1502, 1453, 1329, 1265, 1164, 1128, 1074, 1003, 743cm^-1; ¹H NMR (Hauptrotamer): δ 1,89 – 2,19 (m, 6H), 2,70 – 3,20 (m, 2H), 3,52 (s, 3H), 3,68 – 3,90 (m, 9H), 4,56 – 4,67 (m, 2H), 4,94 – 5,01 (m, 1H), 5,21 (s, 1H), 5,75 (s, 1H), 6,23 (d, 1H, J = 7,5), 6,36 – 6,46 (m, 1H), 6,66 (s, 1H), 6,80 (s, 1H), 7,26 – 7,31 (m, 1H); HRMS (M⁺Na⁺): erwartet 517,1951, beobachtet 517,1951.
Schema 3:
Verbindungen wie beispielsweise Verbindung 15 unten und andere verwandte Verbindungen wie in Tabelle 1 gezeigt, können durch das allgemeine Verfahren von Schema 3 hergestellt werden, bei dem Z eine geeignete Schutzgruppe für Stickstoff ist, wie beispielsweise Benzyloxycarbonyl.
2,4-Dioxo-3-(4-phenylbutyl)-3,9-diaza-bicyclo[3.3.1.]nonan-9-carbonsäurebenzylester (Verbindung 13)
[3.3.1]Anhydrid 2 (0,54g, 1,89mmol, hergestellt aus Verbindung 1) wurde in 1ml Dioxan gelöst. 4-Phenylbutylamin (0,28g, 1,89mmol) wurde von oben zugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Nach dieser Zeit wurde Acetanhydrid (0,62ml, 3,78mmol) zugegeben und die Reaktion wurde 5 Stunden refluxiert. Das Dioxan wurde verdampft, und die Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (40% EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 13 (0,75g, 95% Ausbeute) als farbloses dickes Öl. Rf = 0,66 (40% EtOAc/Hexane); IR: 2935, 2863, 1710, 1688, 1430, 1341, 1311, 1256, 1126, 1096, 1069, 749, 699cm^-1; ¹H NMR: δ 1,41 – 2,04 (m, 8H), 2,61 (t, 2H, J = 6,9), 3,79 (t, 2H, J = 6,9), 4,96 (s, 2H), 5,14 (s, 2H), 7,14 – 7,37 (m, 10H).
3-(4-Phenylbutyl)-3,9-diazabicyclo[3.3.1]nonan-2,4-dion (Verbindung 14)
2,4-Dioxo-3-(4-Phenylbutyl)-3,9-Diazabicyclo[3.3.1]Nonan-9-Carbonsäurebenzylester (Verbindung 13, 0,57g, 1,36mmol) wurde in THF (3ml) gelöst, und 10% Palladium auf Aktivkohle (0,12g) wurde zugegeben. Wasserstoff wurde mittels eines Ballons für 1 Stunde zugeführt. Die schwarze Suspension wurde dann durch verdichtetes Celite filtriert, und das THF wurde mittels eines Hochvakuumrotationsverdampfers entfernt, um Verbindung 14 (0,36g, 92%) als dickes Öl zu ergeben, welches von ausreichend guter Qualität war, um ohne weitere Reinigung an den nächsten Schritt weitergeleitet zu werden.
9-[Oxo-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-acetyl]-3-(4-phenylbutyl)-3,9-diazabicyclo[3.3.1]nonan-2,4-dion (Verbindung 15)
3-(4-Phenylbutyl)-3,9-diazabicyclo[3.3.1]nonan-2,4-dion (Verbindung 14, 0,42g, 1,47mmol) und 2-Oxo-3,4,5-trimethoxyphenylessigsäure (0,35g, 1,47mmol) wurden in CH₂Cl₂ (5ml) aufgelöst, und die Lösung wurde auf 0°C gekühlt. HOBt (0,21g, 1,54mmol) wurde zugegeben, gefolgt von EDC·HCl (0,30g, 1,54mmol) und TEA (0,15g, 1,47mmol). Der Reaktion wurde erlaubt, Raumtemperatur zu erreichen und sie wurde 5 Stunden gerührt. Die flüchtigen Stoffe wurden mittels eines Hochvakuumrotationsverdampfers entfernt. Der Rückstand wurde in EtOAc aufgelöst und mit 10% Zitronensäurelösung (10ml) gewaschen, gefolgt von Wasser (10ml), gesättigtem NaHCO₃ (10ml) und Sole (10ml). Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und sie wurden konzentriert. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (30% EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 15 als blassgelben Feststoff (0,25g, 34%, ein Isomer). mp = 101 – 103°C; Rf = 0,32 (50% EtOAc/Hexane); IR: 2939, 2866, 1739, 1682, 1651, 1582, 1503, 1454, 1416, 1361, 1337, 1243, 1167, 1126, 1067, 991, 914, 862cm^-1; ¹H NMR (Hauptrotamer): δ 1,56 – 1,64 (m, 5H), 1,93 – 2,01 (m, 5H), 2,61 – 2,66 (m, 2H), 3,80 – 3,85 (m, 2H), 3,95 (s, 9H), 4,51 (brs, 1H), 5,46 (brs, 1H), 7,14 – 7,29 (m, 7H); HRMS (M⁺H⁺): erwartet 509,2288, beobachtet 509,2275; EA: berechnet C (66,13), H (6,34), N (5,51); gefunden, C (66,00), H (6,37), N (5,50).
Schema 4:
Schema 4 ist nützlich für die Herstellung von Verbindungen der Formel 18 und ähnlichen Verbindungen, wie in Tabelle 1 aufgelistet (z.B. durch Variieren des Arylmethylbromidreagenz, das im ersten Schritt verwendet wird).
In Formel 18 sind R₃, R₄, R₅, R₆ und R₇ jeweils unabhängig voneinander H oder jeder beliebige geeignete Substituent, verbunden mit den Ringkernen über O, N, C oder S. Z in der obi gen Formel ist eine Schutzgruppe, wie beispielsweise Benzyloxycarbonyl.
Verbindung 16 wird mit einem Aryl-substituierten Brommethan in der Anwesenheit von Natriumhydrid und DMF umgesetzt, um Verbindung 17 zu ergeben. Verbindung 17 wird dann mit Schwefelsäure umgesetzt, um eine Verbindung der Formel 18 herzustellen. Die Verbindungen der Formel 18 werden zu Verbindungen der Formel (I-a) umgewandelt durch Entfernen der Schutzgruppe Z und Koppeln des resultierenden Produkts mit einer Verbindung der Formel (IV).
Schema 5:
Der letzte Kopplungsschritt mit einem Reagenz der Formel (IV) wandelt Verbindung 31 in die gewünschte Verbindung der Formel (I-a) um. Dieses Schema ist insbesondere nützlich, um Verbindungen, wie beispielsweise jene in Tabelle 1 unten identifizierten, herzustellen.
Schema 6:
Schema 6 ist nützlich für die Herstellung von Verbindung 159 und anderen verwandten Verbindungen, wie in Tabelle 1 gezeigt.
Piperidin-1,2,6-tricarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 232)
2,4-Dioxo-3-oxa-9-Azabicyclo[3.3.1]Nonan-9-Carbonsäurebenzylester (Verbindung 2, 10g, 34,51mmol) wurde in Methanol (50ml) gelöst. Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden gerührt. Das MeOH wurde verdampft, um Verbindung 232 (10g, 96%) hervorzubringen. Rf = 0,47 (10% MeOH/CH₂Cl₂). Das Material war von ausreichend guter Qualität, um ohne Reinigung in der nächsten Reaktion verwendet zu werden.
6-Methoxypiperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 233)
6-Methoxypiperidin-1,2-Dicarbonsäure-1-Benzylester-2-Methylester (Verbindung 232, 10g, 31,15mmol) wurde in Methanol (80ml) gelöst. 1M Natriummethoxid-Lösung in Methanol (20ml) wurde zugegeben. Ein konstanter Strom (mittels Platinelektroden) von 0,3 A wurde über 1,96 Stunden angewendet, unter Verwendung einer Gesamtheit von 4,17 F/mol. Das Methanol wurde verdampft. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (1:2 EtOAc/Hexan ergaben Verbindung 233 (9,14g, 95%). Rf = 0,9 (10% MeOH/CH₂Cl₂).
6-Allylpiperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 234)
6-Methoxypiperidin-1,2-Dicarbonsäure-1-Benzylester-2-Methylester (Verbindung 233, 1,04g, 3,39mmol) wurde in CH₂Cl₂ (10ml) gelöst, und die Lösung auf -78°C mittels eines Trockeneis-Aceton-Bades gekühlt. 1M TiCl₄-Lösung in CH₂Cl₂ (3,7ml) wurde tropfenweise über einen Zeitraum von 1 Minute zugegeben, gefolgt von Allyltrimethylsilan (1,61ml, 10,14mmol). Das Bad wurde in Wasser überführt, und die Reaktionsmischung wurde 2 Stunden gerührt. Die Reaktionsmischung wurde in Sole (50ml) gegossen und mit CHCl₃ (2 × 50ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden mit gesättigter NaHCO₃-Lösung (50ml) gewaschen und schließlich über Na₂SO₄ getrocknet. Das Lösungsmittel wurde verdampft, und der Rückstand wurde durch Flash-chromatografie (1:5 EtOAc/Hexane) gereinigt, um Verbindung 234 (0,91g, 84%) zu ergeben. Rf = 0,78 (1:2 EtOAc/Hexane).
6-(2,3-Dihydroxypropyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 23
6-Allylpiperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 234, 0,087g, 0,2mmol) wurde in Aceton (2ml) und Wasser (0,25ml) gelöst. N-Methylmorpholinoxid (0,068g, 0,58mmol) wurde zugegeben gefolgt von 2,5% OsO₄-Lösung in t-BuOH (0,14ml). Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 14 Stunden gerührt. Natriumpyrosulfat (0,3g) in Wasser (1ml) wurde unter Rühren zugegeben und die resultierende Lösung wurde durch Celite filtriert und mit Ethanol (10ml) gewaschen. Die Lösungsmittel wurden entfernt, und der Rückstand wurde durch Flash-Säulenchromatografie (100% EtOAc) gereinigt, um Verbindung 235 (0,086g, 89%, als eine Mischung von Isomeren) hervorzubringen. Rf = 0,12 und 0,06 (2:1 EtOAc/Hexane).
6-(2-Oxoethyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 236)
6-(2,3-Dihydroxypropyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 235, 0,614g, 1,75mmol) wurde in Et₂O (20ml) gelöst und auf 0°C gekühlt. Zehnprozentige wässrige NaIO₄-Lösung (4ml) wurde zugegeben, und die Reaktion wurde 1 Stunde gerührt. Die Reaktionsmischung wurde in Sole (15ml) gegossen und mit Et₂O (3 × 20ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden ferner mit wässrigem NaS₂O₃ (10ml), gesättigter NaHCO₃-Lösung (10ml), Sole (10ml) gewaschen und zuletzt über MgSO₄ getrocknet. Die Lösungsmittel wurden entfernt, um Verbindung 236 (0,53g, 95%) hervorzubringen. Rf = 0,67 (1:1 EtOAc/Hexane). Das Material war ausreichend guter Qualität, um ohne Reinigung in der nächsten Reaktion verwendet zu werden.
6-(2,2-Dimethoxyethyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 237)
6-(2-Oxoethyl)-Piperidin-1,2-Dicarbonsäure-1-Benzylester-2-Methylester (Verbindung 236, 0,4g, 1,25mmol), Trimethylorthoformiat (5ml) und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (0,03g) wurden vereinigt, und die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 12 Stunden gerührt. Wässriges NaHCO₃ (25ml) wurde zugegeben, und die Reaktion wurde mit CHCl₃ (3 × 100ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über MgSO₄ getrocknet und konzentriert. Der Rückstand wurde mittels Flash-chromatografie (1:2 EtOAc/Hexane) gereinigt, um Verbindung 237 (0,441g, 96%) hervorzubringen. Rf = 0,75 (1:1 EtOAc/Hexane).
2-(2,2-Dimethoxyethyl)-6-phenethylcarbamoyl-piperidin-1-carbonsäurebenzylester (Verbindung 239)
6-(2,2-Dimethoxyethyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester-2-methylester (Verbindung 237, 0,35g, 0,96mmol) wurde in Methanol (5ml) und 2N NaOH (4ml) gelöst. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 8 Stunden gerührt. Das Methanol wurde verdampft, und der Rückstand wurde in Et₂O gelöst und mit 5% KHSO₄ (10ml), Sole (10ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert, um Verbindung 238 (0,335g, 0,96mmol) hervorzubringen, welche ohne weitere Reinigung in der nächsten Reaktion verwendet wurde.
6-(2,2-Dimethoxyethyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester (Verbindung 238, 0,335g, 0,96mmol) und Phenethylamin (0,14g, 1,15mmol) wurden in CH₂Cl₂ (20ml) gelöst. HOBt (0,156g, 1,15mmol) wurde zugegeben, gefolgt von EDC·HCl (0,221g, 1,15mmol). Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 18 Stunden gerührt. Gesättigte NaHCO₃-Lösung (25ml) wurde zugegeben, und dann wurde mit CHCl₃ (2 × 50ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und dann konzentriert. Flashchromatografische Reinigung des Rückstands (1:1 EtOAc/Hexane) ergab Verbindung 239 (0,374g, 86%). Rf = 0,47 (1:1 EtOAc/Hexane).
2-Oxo-3-phenethyl-3,10-diazabicyclo[4.3.1]dekan-10-carbonsäure-tertbutylester Verbindung 240)
2-(2,2-Dimethoxyethyl)-6-phenethylcarbamoyl-piperidin-1-carbonsäurebenzylester (Verbindung 239, 0,297g, 0,65mmol) wurde in Toluol (15ml) gelöst, und der Kolben wurde in ein 80°C-Ölbad eingetaucht. Pyridin-p-Toluolsulfonat (0,0120g, 0,05mmol) wurde zugegeben, und die Reaktion wurde bei 80°C 2 Stunden gerührt. Nach dieser Zeit wurde die Reaktion heruntergekühlt, und der gebildete Niederschlag wurde mittels Filtration entfernt. Das Toluol wurde verdampft, und der Rückstand wurde in Dioxan (10ml) aufgelöst. N-(tert-Butoxycarbonylanhydrid (0,285g, 1,31mmol) und Palladium 10% auf Aktivkohle (0,1g) wurde zugegeben. Wasserstoff wurde mittels einer Parr-Vorrichtung angewendet, und die Reaktion wurde bei 50psi 12 Stunden geschüttelt. Die schwarze Suspension wurde dann über verdichtetes Celite filtriert und das Dioxan wurde entfernt. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (1:2 EtOAc/Hexane) ergaben Verbindung 240 (0,211g, 90%). Rf = 0,31 (1:2 EtOAc/Hexane).
1-(2-Oxo-3-phenethyl-3,10-diazabicyclo[4.3.1]dec-10-yl)-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-ethan-1,2-dion (Verbindung 159)
2-Oxo-3-phenethyl-3,10-diazabicyclo[4.3.1]dekan-10-carbonsäure-tertbutylester (Verbindung 240, 0,204g, 0,56mmol) wurde in 4M HCl in Dioxan (3ml) gelöst, und die Lösung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Das Lösungsmittel wurde entfernt, und der Rückstand wurde in CHCl₃ (50ml) aufgelöst und mit gesättigter NaHCO₃-Lösung gewaschen, über NaSO₄ getrocknet und konzentriert, um einen weißen Feststoff (0,142g, 0,55mmol) hervorzubringen, welcher in CH₂Cl₂ (10ml) gelöst wurde. 3,3-Dimethyl-2-Oxopentansäure (0,131g, 0,54 mmol), EDC·HCl (0,126g, 0,66mmol) und 4-DMAP (0,081g, 0,66mmol) wurden zugegeben, und die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 18 Stunden gerührt. Die flüchtigen Stoffe wurden auf einem Hochvakuumverdampfer entfernt, und der Rückstand wurde in EtOAc gelöst und mit Wasser (10ml), 1N HCl-Lösung (20ml), gesättigtem NaHCO₃ (20ml) und Sole (20ml) gewaschen. Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und sie wurden konzentriert. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (2:1 EtOAc/Hexane) ergaben schließlich Verbindung 159 (0,120g, 45% Ausbeute). Rf = 0,4 (2:1 EtOAc/Hexane).
Schema 7:
Verbindung 162 und ähnliche Verbindungen werden hergestellt wie unten beschrieben.
2-(2,2-Dimethoxyethyl)-6-(4-phenylbutylcarbamoyl)-piperidin-1-carbonsäurebenzylester (Verbindung 242)
6-(2,2-Dimethoxyethyl)-piperidin-1,2-dicarbonsäure-1-benzylester (Verbindung 238, 1g, 2,85mmol) und 4-Phenylbutylamin (0,51 g, 3,42mmol) wurden in CH₂Cl₂ (60ml) aufgelöst. HOBt (0,462g, 3,42mmol) wurde zugegeben, gefolgt von EDC·HCl (0,655g, 3,42mmol). Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 12 Stunden gerührt. Gesättigtes NaHCO₃ (25ml) wurde zugegeben, und die Reaktion wurde mit CHCl₃ (2 × 50ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und dann konzentriert. Flashchromatografische Reinigung des Rückstands (1:1 EtOAc/Hexane) ergab Verbindung 242 (1,294g, 94%). Rf = 0,62 (1:1 EtOAc/Hexane).
2-(2,2-Dimethoxyethyl)-6-(4-phenylbutylcarbamoyl)-piperidin-1-carbonsäure-9H-fluoren-9-ylmethylester (Verbindung 243)
2-(2,2-Dimethoxyethyl)-6-(4-phenylbutylcarbamoyl)-piperidin-1-carbonsäurebenzylester (Verbindung 242, 0,887g, 1,83mmol) wurde in Methanol (50ml) aufgelöst. Palladium (10%) auf Aktivkohle (0,09g) wurde zugegeben. Wasserstoff wurde über eine Parrapparatur angewendet, und die Reaktion wurde bei 50psi 15 Stunden geschüttelt. Die schwarze Suspension wurde dann durch verdichtetes Celite gefiltert und das Methanol wurde entfernt. Der Rückstand wurde in Dioxan (25ml) aufgelöst. 9-Fluorenylmethylchlorformiat (0,473g, 1,83mmol) wurde zugegeben, gefolgt von NaHCO₃ (0,307g, 3,66mmol), aufgelöst in Wasser (7ml). Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 10 Stunden gerührt, in Eis und 5%ige KHSO₄-Lösung gegossen und dann mit CHCl₃ (2 × 100ml) extrahiert. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (1:2 EtOAc/Hexane) ergab Verbindung 243 (1,050g, 100%). Rf = 0,59 (1:1 EtOAc/Hexane).
2-Oxo-3-(4-Phenylbutyl)-3,10-diazabicyclo[4.3.1]dec-4-en-10-carbonsäure-9H-fluoren-9-ylmethylester (Verbindung 244)
2-(2,2-Dimethoxyethyl)-6-(4-phenylbutylcarbamoyl)-piperidin-1-carbonsäure-9H-fluoren-9-ylmethylester (Verbindung 243, 1g, 1,75mmol) wurde in Toluol (25ml) aufgelöst. Pyridin-p-Toluolsulfonat (0,02g, 0,08mmol) wurde zugegeben, und die Reaktion wurde bei 100°C 2 Stunden gerührt. Nach dieser Zeit wurde die Reaktion heruntergekühlt, und das Toluol wurde verdampft und der Rückstand wurde in EtOAc (75ml) gelöst, mit gesättigter NaHCO₃-Lösung (25ml) gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (1:2 EtOAc/Hexane) ergab Verbindung 244 (0,770g, 87%). Rf = 0,5 (1:2 EtOAc/Hexane).
1-[2-Oxo-3-(4-phenylbutyl)-3,10-diazabicyclo[4.3.1]dec-4-en-10-yl-]-2-(3,4,5-trimethoxyphenyl)-ethan-1,2-dion (Verbindung 162)
2-Oxo-3-(4-phenylbutyl)-3,10-diazabicyclo[4.3.1]dec-34-en-10-carbonsäure-9H-fluoren-9-ylmethylester (Verbindung 244, 0,740g, 1,46mmol) wurde in Methanol (15ml) aufgelöst und 1N NaOMe-Lösung in Methanol (2,5ml) wurde zugegeben. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden gerührt. Die flüchtigen Bestandteile wurden entfernt und das Produkt wurde mit CHCl₃ extrahiert, über Na₂SO₄ getrocknet und zu einem weißen Niederschlag konzentriert, welcher in CHCl₃ (10ml) gelöst wurde. 3,3-Dimethyl-2-Oxopentansäure (0,141g, 0,58mmol), HOBt (0,080g, 0,58mmol), EDC·HCl (0,113g, 0,58mmol) und TEA (0,082ml, 0,58mmol) wurden zugegeben, und die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 18 Stunden gerührt. Die flüchtigen Bestandteile wurden mittels eines Hochvakuumverdampfers entfernt, und der Rückstand wurde in EtOAc gelöst und mit 10% Zitronensäurelösung (10ml) gewaschen, gefolgt von Wasser (10ml), gesättigtem NaHCO₃ (10ml) und Sole (10ml). Die vereinigten organischen Schichten wurden über Na₂SO₄ getrocknet und sie wurden konzentriert. Flash-chromatografische Reinigung des Rückstands (1:1 EtOAc/Hexane) ergab Verbindung 162 (0,122g, 50%). Rf (1:1 EtOAc/Hexane): 0,122.
BIOCHEMISCHE UND BIOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN:
Eine Vielzahl von Untersuchungen und Techniken kann eingesetzt werden, um die Aktivitäten der Verbindungen der vorliegenden Erfindung zu bestimmen. Die Aktivität einer Verbindung der Erfindung für die Stimulierung von Neuritenwachstum ist direkt verbunden mit deren Bindungsaffinität für FKBP12 und deren Fähigkeit, die FKBP12 Rotamaseaktivität zu hemmen. Um diese letzteren Eigenschaften zu quantifizieren, können Untersuchungen verwendet werden, die im Stand der Technik für die Messung von Liganden-Bindungs- und Enzymaktivität bekannt sind. Untersuchungen für die Stimulation von Neuritenwachstum sind unten beschrieben.
Beispielsweise können Verbindungen getestet werden, um deren neurotrophische Aktivität zu bestimmen, mittels des Verfahrens beschrieben von Lyons et al., Proc. Natl. Aca. Sci., 91:3191-3195 (1994). In dieser Ratten-Pheochromocytoma-Untersuchung für Neuritenwachstum werden PC12-Ratten-Pheochromocytoma-Zellen bei 37°C und 5% CO₂ in einem Dulbecco-modifizierten Eagle-Medium (DMEM) gehalten, ergänzt mit 10% Hitzedeaktiviertem Pferdeserum und 5% Hitze-deaktiviertem Fötalrinderserum. Die Zellen werden dann plattiert, beschichtet zu 10⁵ pro 35mm Kulturgut mit Rattenschwanzkollagen bei 5mg/cm², und es wurde ihnen erlaubt, anzubinden. Das Medium wird dann ersetzt durch DMEM ergänzt mit 2% Pferdeserum, 1 % Fötalrinderserum, Nervenwachstumsfaktor (nerve growth factor, NGF), und/oder variierenden Konzentrationen der Testverbindungen. Den Kontrollkulturen wurde NGF verabreicht ohne irgendeine der Testverbindungen.
Ein weiteres exemplarisches Verfahren, das für die Messung der Wirksamkeit für die Stimulation von Neuritenwachstum verwendet werden kann, ist die Rattendorsalwurzelganglien-Untersuchung. In dieser Untersuchung werden Dorsalwurzelganglien von 16 Tage alten Sprague-Dawley-Rattenembryonen seziert. Die sensorischen Ganglien werden dann kultiviert in kollagen beschichteten 35mm Falcon-Schalen mit N-2-Medium (DMEM/Ham's F₁₂ 1:1) bei 37°C in einer 15% CO₂-Umgebung. Das Medium wird mit Selen, Progesteron, Insulin, Putrescin, Glukose, Penicillin und Streptomycin ergänzt. Die Ganglien werden dann mit verschiedenen Konzentrationen von NGF (0-100ng/ml) und Testverbindung behandelt. Die sensorischen Ganglien werden alle zwei oder drei Tage unter einem Phasenkontrast-Mikroskop beobachtet und die Axonlängen werden gemessen. Siehe dazu Lyons et al., PNAS, 91:3191-3195 (1994).
Andere geeignete Untersuchungen können verwendet werden, um die Aktivität der Verbindungen der vorliegenden Erfindung zu messen. Beispielsweise kann die immunosuppressive Aktivität beurteilt werden durch Messungen der Hemmung der Calcineurin-Phosphatase-Aktivität durch Komplexe der Verbindungen der Erfindung, die an FKBP gebunden sind (Babine et al., Bioorg. Med. Chem Lett., 6, 385-390, 1996). Die Phosphopeptid-Phosphatase-Aktivität von Calcineurin wird bei 30°C mittels einer konstant gekoppelten spektrophotometrischen Untersuchung bewertet (Etzkorn et al., Biochemistry, 32, 2380, 1994) und dem phosphorylierten 19-mer Peptid-Substrat, abgeleitet von der regulatorischen Untereinheit (R_II) der cAMP-abhängigen Proteinkinase. Die Untersuchungsmischung beinhaltet 50mM MOPS (pH 7,5), 0,1M NaCl, 6mM MgCl₂, 0,5mg/ml Rinderserum Albumin, 0,5mM Dithiothreitol, 1mM CaCl₂, 1mM MnCl₂, 20μM phosphoryliertes R_II-Peptid, 20nM menschliches rekombinantes Calcineurin, 40nM Calmodulin, 10μg/ml Purin Ribonucleosid-Phosphorylase und 200μM Methylthioguanosin, wie von Etzkorn et al. beschrieben, zuzüglich 1 % Dimethylsulfoxid (DMSO) als Co-Lösungsmittel und 100μM FKBP. Die Verbindungen werden auf die FKBP-abhängige Hemmung von Calcineurin bei deren maximaler Löslichkeit getestet. Unter diesen Bedingungen wird die offenbare Hemmungskonstante für die Hemmung von menschlichem rekombinanten Calcineurin durch FKBP-FK506 bei 43nM liegend gemessen.
Die Bindung von Verbindungen an FKBP kann direkt mittels Mikrocalorimetrie gemessen werden. Calorimetrische Titrationen werden mittels des MCS-ITC-Instruments (MicroCal Inc., Northhampton, MA) ausgeführt. Die Titrationen können wie folgt durchgeführt werden. Ein Proteindialysat wird 15 Minuten mittels der MicroCal-Ausrüstung entgast. Der Ansatz der Inhibitorenlösung wird dem Co-Lösungsmittel (typischerweise DMSO) und dem entgasten Dialysat zugegeben, gefolgt von einer kurzen Sonikation, um die endgültigen Inhibitorlösungen herzustellen, die in den Titrationen zu verwenden sind. Die letztendlichen Inhibitor-Lösungen liegen im Konzentrationsbereich von 10 bis 80μM. Dialysiertes Protein wird dem Co-Lösungsmittel und dem entgasten Dialysat zugegeben, um FKBP12-Lösungen im Konzentrationsbereich von 200 bis 1600μM herzustellen. Da beide Lösungen mittels entgastem Dialysat hergestellt wurden, wird kein zusätzliches Entgasen der Lösungen durchgeführt. Das Co-Lösungsmittel wird den Proteinlösungen zugegeben, um eine feste Co-Lösungsmittelkonzentration während des gesamten Verlaufs der Titration hindurch aufrecht zu erhalten. Das Protein wird in den Inhibitor titriert mittels einer 125-μl-Injektionsspritze. Die Titrationen werden mit dem Liganden in der Zelle auf Grund der niedrigen Löslichkeit von Inhibitoren durchgeführt. Typischerweise wird eine vorläufige 2-μl-Injektion gefolgt von fünfzehn 8-μl-Injektionen, die bei variierenden Injektionsintervallen durchgeführt werden. Ein vollständiger Satz von Verdünnungskontrollen wird für jede Titration durchgeführt. Ein geeignetes Volumen von Co-Lösungsmittel wird dem entgasten Dyalisat zugegeben, um die gepufferte Co-Lösungsmittel-Lösung herzustellen, die verwendet wird, um die Verdünnungswärme der Reaktanden zu erhalten. Nach Korrigieren der Verdünnungswärmen und Entfernen der vorläufigen Injektion werden die Titrationsergebnisse angepasst mittels des „One Set of Sites Model" im ORIGIN Softwarepaket, das mit dem Instrument geliefert wird.
Die Bindung an FKBP, wie direkt durch Mikrocalorimetrie gemessen, wurde ermittelt als gut mit der Fähigkeit für die Hemmung der Rotamase-Reaktion korrelierend, welche einfach mittels durch den Stand der Technik bekannte Verfahren untersucht wird (siehe z.B. Fischer et al., Biochim. Biophys. Acta 791,87 (1984); Fischer et al., Biomed. Biochim. Acta 43, 1101 (1984); Fischer et al., Nature 337, 476-478 (1989); Siekierka et al., Nature, 341, 755-57 (1998); US Patentnr. 5,696,135; und Harding et al., Nature, 341, 758-60 (1989)).
In der Rotamasehemmungs-Untersuchung wird die Isomerisierung eines künstlichen Substrats N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-p-Nitroanilid spektrophotometrisch verfolgt. Die Untersuchung beinhaltet die Cis-Form des Substrats, FKBP12, die zu untersuchende Verbindung, und Chymotrypsin. Chymotrypsin ist in der Lage, p-Nitroanilin von der Transfom des Substrats zu spalten, jedoch nicht von der Cis-Form. Die Freisetzung von p-Nitroanilin wird spektrophotometrisch gemessen. Bei der Anwendung dieser Untersuchung wurden verschiedene Mengen von FKBP-Rotamase-hemmenden Verbindungen von Formel (I-a) oder (I-b) zu cis-N-Succinyl-Alanin-Alanin-Prolyn-Phenylalanin-para-Nitroanelin (Bachem, 3132 Kashiwa Street, Torrance, CA 90505) in der Anwesenheit von FKBP12 und Chymotrypsin zugegeben. Die spektrometrischen Messungen der p-Nitroanilin-Konzentrationen erlaubten die Schätzung der ersichtlichen K_i-Werte, welche in Tabelle 1 unten bereitgestellt sind.
Pharmazeutische Zusammensetzungen und Behandlungen:
FKBP-hemmende Wirkstoffe der Erfindung, wie die oben beispielhaft gezeigten, können verwendet werden, um pharmazeutische Zusammensetzungen wie beispielsweise jene unten beschriebenen herzustellen.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung umfassen eine effektive Neuritenwachstum stimulierende Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) und einen inerten, pharmazeutisch akzeptablen Carrier oder Verdünnungsmittel. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können zusätzlich einen neurotrophischen Faktor umfassen. Diese Zusammensetzungen werden hergestellt in Einheitsdosierungsformen, geeignet für vielzählige Verabreichungswege.
In einer Ausführungsform werden wirksame Niveaus von Nicht-Peptid Rotamase hemmenden Verbindungen bereitgestellt, um dadurch therapeutische Vorteile, die Regulierung von FKBP involvierend, bereitzustellen. Mit „wirksamen Niveaus" von Verbindungen sind Niveaus gemeint, bei welchen das FKBP-Binden des FKBP 12 zu einem Minimum reguliert ist. Die Verbindungen können in der Form eines Pro-Pharmakon verabreicht werden, welches im Allgemeinen derart ausgebildet ist, dass es die Absorption verbessert, und welches in vivo gespalten wird, um die aktive Komponente auszubilden. Wirksame Niveaus können auch erreicht werden durch Verabreichen von pharmazeutisch aktiven Metaboliten (Produkte von metabolischen Umwandlungen) der Verbindung.
Eine Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) wird in einer geeigneten Dosierungsform verabreicht hergestellt durch Kombinieren einer therapeutisch effektiven Menge (d.h. eines wirksamen Niveaus, ausreichend, um den gewünschten therapeutischen Effekt durch FKBP-Regulierung zu erreichen) einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) (als ein aktiver Bestandteil) mit Standard-pharmazeutischen Trägern oder Verdünnern gemäß üblicher Verfahren. Diese Verfahren können Mischen, Granulieren und Komprimieren oder Auflösen der Inhaltsstoffe einbeziehen, wie es für die Erzielung des gewünschten Präparats geeignet ist.
Der eingesetzte pharmazeutische Carrier kann in einer geeigneten Form sein, beispielsweise entweder ein Feststoff oder eine Flüssigkeit. Beispielhafte Feststoffcarrier beinhalten Laktose, Caolin, Sukrose, Talkum, Gelatine, Agar, Pektin, Akazien, Magnesiumstearat, Stearinsäure und dergleichen. Beispielhafte flüssige Carrier beinhalten Sirup, Erdnussöl, Olivenöl, Wasser und dergleichen. Gleichermaßen kann der Träger oder Verdünner ein im Stand der Technik bekanntes Zeitverzögerungs-Material beinhalten, wie beispielsweise Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat allein oder mit einem Wachs, Ethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Methylmethacrylat oder dergleichen.
Eine Vielzahl von pharmazeutischen Formen kann eingesetzt werden. Beispielsweise, wenn ein fester Carrier verwendet wird, kann das Präparat in Tablettenform gebracht, in einer harten Gelatinekapsel in Pulver- oder Pellet-Form oder in eine Pastille oder eine Pille geformt werden. Die Menge an festen Trägern kann variieren, wird jedoch vorzugsweise von ungefähr 25mg bis ungefähr 1 g liegen. Wenn ein flüssiger Träger verwendet wird, wird das Präparat vorzugsweise in der Form von Sirup, einer Emulsion, einer weichen Gelatinekapsel, einer sterilen einspritzbaren Lösung oder Suspension in einer Ampulle oder einem Flakon, oder einer nicht wässrigen flüssigen Suspension vorliegen.
Um eine stabile Wasser-lösliche Dosierungsform zu erhalten, kann ein pharmazeutisch akzeptables Salz der Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) in einer wässrigen Lösung einer organischen oder anorganischen Säure aufgelöst werden, wie beispielsweise in einer 0,3M Lösung von Bernsteinsäure, oder bevorzugter Zitronensäure. Wenn eine lösliche Salzform nicht verfügbar ist, kann die Verbindung von Formel (I-a) oder (I-b) in einem geeigneten Co-Lösungsmittel oder einer Kombination von Co-Lösungsmitteln gelöst werden. Beispiele von geeigneten Co-Lösungsmitteln beinhalten Alkohol, Propylenglycol, Polyethylenglycol 300, Polysorbat 80, Glycerin und dergleichen in Konzentrationsbereichen von 0 bis 60% des Gesamtvolumens. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die aktive Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) in DMSO gelöst und mit Wasser verdünnt. Die Verbindung kann auch in der Form einer Lösung einer Salzform des aktiven Bestandteils in einem geeigneten wässrigen Transportmittel vorliegen, wie beispielsweise Wasser oder isotonischer Salzlösung oder Dextroselösung.
Es wird verstanden werden, dass die tatsächlichen bevorzugten Dosierungen der Verbindungen der Formel (I-a) und (I-b), die in den Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden, gemäß dem speziellen Komplex, der verwendet wird, der speziellen zusammengesetzten Zusammensetzung, dem Modus der Verabreichung und der speziellen Stelle, sowie dem Wirt und der behandelnden Krankheit variieren können. Optimale Dosierungen für einen gegebenen Satz von Bedingungen können von Fachleuten mittels konventioneller Dosierungsermittlungstests festgestellt werden, z.B. im Lichte der hierin bereitgestellten Experimentaldaten. Für eine orale Verabreichung liegt die übliche tägliche Dosis, die im Allgemeinen eingesetzt wird, von ungefähr 0,001 bis ungefähr 1.000mg/kg Körpergewicht, wobei Be handlungsverläufe in geeigneten Intervallen wiederholt werden. Anfängliche Pharmako-Kinetiker für Menschen können vom Rattenmodell bestimmt werden, wie von Gold et al., Experimental Neurology, 147:269-278 (1997) beschrieben.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen, die aktive Verbindungen der vorliegenden Erfindung beinhalten, können in einer Art und Weise hergestellt werden, die allgemein bekannt ist, z.B. mittels konventioneller Misch-, Auflös-, Granulier-, Dragee-Herstellungs-, Verreibe-, Emulgier-, Verkapslungs-, Verstrickungs- oder Gefriertrocknungs-Verfahren. Pharmazeutische Zusammensetzungen können in einer konventionellen Art und Weise zusammengesetzt werden mittels eines oder mehrerer physiologisch akzeptablen Träger, umfassend Exzipienten und/oder Hilfsstoffe, welche die Verarbeitung der aktiven Verbindungen in Präparate, die pharmazeutisch verwendet werden können, erleichtern. Natürlich ist die geeignete Zusammensetzung abhängig vom gewählten Verabreichungsweg.
Für die orale Verabreichung können die Verbindungen einfach durch Kombinieren der aktiven Verbindungen mit pharmazeutisch akzeptablen Trägern, die im Stand der Technik bekannt sind, zusammengesetzt werden. Solche Carrier erlauben es, dass die Verbindungen der Erfindung als Tabletten, Pillen, Dragees, Kapseln, Flüssigkeiten, Gele, Sirups, Aufschlämmungen, Suspensionen und dergleichen für die orale Aufnahme eines zu behandelnden Patienten zusammengesetzt werden. Pharmazeutische Präparate für die orale Verwendung können erhalten werden durch Kombinieren einer aktiven Verbindung mit einem festen Exzipienten, optional Pulverisieren der resultierenden Mischung und Verarbeiten der Mischung von Granulaten nach dem Hinzufügen von geeigneten Hilfsstoffen, sofern es gewünscht ist, um Tabletten oder Drageekerne zu erhalten. Geeignete Exzipienten beinhalten z.B. Füllstoffe wie beispielsweise Zucker, einschließlich Laktose, Sukrose, Mannitol oder Sorbitol; und Cellulosepräparate wie beispielsweise Maisstärke, Getreidestärke, Reisstärke, Kartoffelstärke, Gelatine, Tragantgummi, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose und/oder Polyvinylpyrrolidon (PVP). Falls gewünscht, können disintegrierende Wirkstoffe zugefügt werden, wie beispielsweise quer vernetztes Polyvinylpyrrolidon, Agar oder Alginsäure oder ein Salz davon, wie beispielsweise Natriumalginat.
Drageekerne können mit geeigneten Beschichtungen bereitgestellt werden. Zu diesem Zweck können konzentrierte Zuckerlösungen verwendet werden, welche optional Gummiarabikum, Polyvinylpyrrolidon, Carbopolgel, Polyethylenglycol und/oder Titandioxid, Lacklösungen und geeignete organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelmischungen enthalten können. Farbstoffe oder Pigmente können den Tabletten oder Drageebeschichtungen zugegeben werden zur Identifikation oder um verschiedene Kombinationen von aktiven Verbindungsdosen zu charakterisieren.
Pharmazeutische Präparateformen, die oral verwendet werden können, beinhalten push-fit-Kapseln, hergestellt aus Gelatine, sowie weiche versiegelte Kapseln, hergestellt aus Gelatine und einem Weichmacher, wie beispielsweise Glycerol oder Sorbitol. Die push-fit-Kapseln können die aktiven Bestandteile in einer Beigabe von Füllstoffen beinhalten, wie beispielsweise Laktose, Bindemitteln wie beispielsweise Stärken, und/oder Gleitmitteln wie beispielsweise Talkum oder Magnesiumstearat, sowie optional Stabilisierern. In weichen Kapseln können die aktiven Verbindungen in geeigneten Lösungsmitteln gelöst oder suspendiert werden, wie beispielsweise fettigen Ölen, flüssigem Paraffin oder flüssigen Polyethylenglycolen. Zusätzlich können Stabilisierungsmittel zugegeben werden. Alle Zusammensetzungen für die orale Verabreichung sollten in Dosierungen vorliegen, die für eine solche Verabreichung geeignet sind. Für die bukkale Verabreichung können die Zusammensetzungen die Form von Tabletten oder Pastillen annehmen, die in einer üblichen Art und Weise zusammengesetzt sind.
Ein Beispiel für die Herstellung einer oralen pharmazeutischen Zusammensetzung dieser Erfindung ist wie folgt: 100mg einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) wird mit 750mg Laktose vermischt, und die Mischung wird in eine Oraleinheitsdosierungsform eingearbeitet, wie beispielsweise eine harte Gelatinekapsel, welche für orale Verabreichung geeignet ist.
Für die Verabreichung durch Inhalation werden die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung in der Form einer Aerosol-Spray-Darreichung von unter Druck stehenden Packungen oder eines Verneblers geliefert, mit der Verwendung eines geeigneten Treibmittels, z.B. Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan, Dichlortetrafluorethan, Kohlenstoffdioxid oder eines anderen geeigneten Gases. Im Falle eines unter Druck stehenden Aerosols kann die Dosierungseinheit bestimmt werden durch Bereitstellen eines Ventils, um eine abgemessene Menge zu liefern. Kapseln und Patronen von beispielsweise Gelatine für die Verwendung in einem Inhalator oder Insuflator können derart zusammengesetzt werden, dass sie eine Pul vermischung der Verbindung und eine geeignete Pulverbasis wie beispielsweise Laktose oder Stärke enthalten.
Die Verbindungen können zusammengesetzt werden für die parenterale Verabreichung durch Injektion, z.B. durch Bolusinjektion oder kontinuierliche Infusion. Zusammensetzungen für die Injektion können in Einheitsdosenformen, z.B. in Ampullen oder in Multidosencontainern mit einem zugegebenen Konservierungsstoff dargereicht werden. Die Zusammensetzungen können solche Formen annehmen, wie Suspensionen, Lösungen oder Emulsionen in öligen oder wässrigen Trägern, und sie können formulatorische Wirkstoffe enthalten, wie beispielsweise suspendierende, stabilisierende und/oder dispergierende Wirkstoffe.
Für die Injektion können die Wirkstoffe der Erfindung in wässrigen Lösungen, vorzugsweise in physiologisch kompatiblen Puffern, wie beispielsweise Hanks's Lösung, Ringer's Lösung oder physiologischem Salinepuffer zusammengesetzt werden. Für die transmukosale Verabreichung werden Durchdringungsmitel, geeignet für die zu überwindende Barriere, in der Zusammensetzung verwendet, und sie können aus den im Stand der Technik bekannten ausgewählt werden.
Pharmazeutische Zusammensetzungen für die parenterale Verabreichung beinhalten wässrige Lösungen der aktiven Verbindungen in Wasser-löslicher Form. Zusätzlich können Suspensionen der aktiven Verbindungen als geeignete ölige Injektionssuspensionen hergestellt werden. Geeignete lipophile Lösungsmittel oder Transportmittel für die Herstellung solcher Zusammensetzungen beinhalten fettige Öle wie beispielsweise Sesamöl oder synthetische Fettsäureester wie beispielsweise Ethyloleat oder Triglyceride oder Liposome. Wässrige Injektionssuspensionen können Substanzen beinhalten, die die Viskosität der Suspension steigern, wie beispielsweise Natriumcarboxymethylcellulose, Sorbitol oder Dextran. Optional kann die Suspension auch geeignete Stabilisatoren oder Wirkstoffe enthalten, welche die Löslichkeit der Verbindungen erhöhen, um die Herstellung von hoch konzentrierten Lösungen zu ermöglichen.
Eine parenterale pharmazeutische Zusammensetzung dieser Erfindung, die für die Verabreichung durch Injektion geeignet ist, kann wie folgt hergestellt werden: 100mg einer Verbindung der Formel (I-a) oder (I-b) werden mit 10ml eines lipophilen Lösungsmittels wie bei spielsweise fettigem Öl, gemischt, und die Mischung wird in eine Einheitsdosenform eingearbeitet, die geeignet ist für die Verabreichung durch Injektion als eine Emulsion.
Alternativ kann der aktive Bestandteil in Pulverform für die Anordnung mit einem geeigneten Transportmittel, z.B. sterilem Pyrogen-freien Wasser, vor der Verwendung vorliegen. Die Verbindungen können auch zusammengesetzt sein in rektalen Zusammensetzungen wie beispielsweise Suppositorien oder Retentions-Einläufen, z.B. konventionelle Suppositorien-Basen, wie beispielsweise Kakaobutter oder andere Glyceride enthaltend.
Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Zusammensetzungen können die Verbindungen als ein Depot-Präparat zusammengesetzt sein. Solche langwirkenden Zusammensetzungen können durch Implantation verabreicht werden (beispielsweise subcutan oder intramuskulär) oder durch intramuskuläre Injektion. Beispielsweise können die Verbindungen mit geeigneten Polymeren oder hydrophoben Materialien zusammengesetzt sein (beispielsweise als eine Emulsion in einem akzeptablen Öl) oder in Ionenaustauschharzen oder als schwer lösliche Derivate, beispielsweise als ein schwer lösliches Salz.
Ein geeigneter pharmazeutischer Träger für die hydrophoben Verbindungen der Erfindung ist ein Co-Lösungsmittel-System, umfassend Benzylalkohol, ein nicht polares Tensid, ein Wassermischbares organisches Polymer und eine organische Phase. Das Co-Lösungsmittel-System kann das VPD Co-Lösungsmittel-System sein (VPD ist eine Lösung von 3% Gew./Vol. Benzylalkohol, 8% Gew./Vol. nonpolarem Tensidpolysorbat 80, sowie 65% Gew./Vol. Polyethylenglycol 300, auf das Volumen aufgefüllt mit absolutem Ethanol). Das VPD Co-Lösungsmittel-System (VPD: 5W) besteht aus VPD verdünnt 1:1 mit einer 5%igen Dextrose in Wasser Lösung. Dieses Co-Lösungsmittel-System löst hydrophobe Verbindungen gut und erzeugt selbst eine niedrige Toxizität nach systemischer Verabreichung. Natürlich können die Proportionen eines Co-Lösungsmittel-Systems wesentlich variiert werden, ohne dessen Löslichkeits- und Toxizitätscharakteristiken zu zerstören. Ferner kann die Identität der Co-Lösungsmittelverbindungen variiert werden: Beispielsweise können andere nicht polare Nieder-Toxizitäts-Tenside anstatt des Polysorbat 80 verwendet werden; die Anteilsgröße des Polyethylenglycol kann variiert werden; andere biokompatible Polymere können das Polyethylenglycol ersetzen, z.B. Polyvinylpyrrolidon; und andere Zucker oder Polysaccharide können für die Dextrose substituiert werden.
Alternativ können andere Zuführungssysteme für hydrophobe pharmazeutische Verbindungen eingesetzt werden. Liposome und Emulsionen sind gut bekannte Beispiele für Zuführungstransportmittel oder Träger für hydrophobe Wirkstoffe. Gewisse organische Lösungsmittel wie beispielsweise Dimethylsulfoxid können auch eingesetzt werden, jedoch üblicherweise auf Kosten einer größeren Toxizität. Zusätzlich können die Verbindungen mittels eines Systems anhaltender Freisetzung zugeführt werden, wie beispielsweise semipermeable Matrizen von festen hydrophoben Polymeren, die die therapeutischen Wirkstoffe enthalten. Verschiedene Materialien der nachhaltigen Freisetzung wurden eingeführt und sind den Fachleuten bekannt. Kapseln der nachhaltigen Freisetzung können, abhängig von deren chemischer Natur, die Verbindungen über einen Zeitraum von wenigen Wochen bis zu 100 Tagen freisetzen. Abhängig von der chemischen Natur und der biologischen Stabilität des therapeutischen Reagenz können zusätzliche Strategien für die Proteinstabilisierung eingesetzt werden.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können auch geeignete Fest- oder Gelphasenträger oder -Exzipienten umfassen. Beispiele solcher Träger oder Exzipienten beinhalten Calciumcarbonat, Calciumphosphat, verschiedene Zucker, Stärken, Cellulosederivate, Gelatine und Polymere wie beispielsweise Polyethylenglycole.
Vielzählige neurotrophische Faktoren wurden im Stand der Technik identifiziert und jeder von diesen Faktoren kann in den Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden. Wie hierin verwendet, bezieht sich der Begriff „neurotrophischer Faktor" auf Substanzen, die in der Lage sind, Wachstum oder Proliferation von Nervengewebe zu stimulieren (jedoch die FKBP-Rotamase-hemmenden Verbindungen der Erfindung ausschließend), z.B. Nervenwachstumsfaktor (nerve growth factor, NGF), Insulin-Wachstumsfaktor (insulin growth factor, IGF-1) und dessen aktive abgeschnittene Derivate (gIGF-1), acidischer und basischer Fibroplast-Wachstumsfaktor (jeweils aFGF und bFGF), Trombocyt abgeleitete Wachstumsfaktoren (platelet-derived growth factors, PDGF), Gehirn-abgeleitete Wachstumsfaktoren (brain-derived growth factors, BDNF), ciliär neurotrophische Faktoren (ciliary neurotrophic factors, CNTF), Glialzelllinien-abgeleitete neurotrophische Faktoren (glial cell line derived neurotrophic factor, GDNF), Neurotropin-3 (NT-3) und Neurotropin 4/5 (NT-4/5). Pharmazeutische Zusammensetzungen können als aktive Bestandteile zusätzlich zu einem oder mehreren Wirkstoffen der Erfindung einen oder mehrere solcher neurotrophischen Faktoren beinhalten.
Der am meisten bevorzugte neurotrophische Faktor für die Verwendung in den Zusammensetzungen dieser Erfindung ist NGF.
Andere Verbindungen von pharmazeutisch akzeptablen Zusammensetzungen dieser Erfindung können Benzylalkohol oder andere geeignete Konservierungsstoffe, Absorptionspromotoren zur Steigerung der Bioverfügbarkeit, Fluorkohlenstoffe und/oder andere konventionelle lösende oder dispergierende Wirkstoffe beinhalten.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung beinhaltet eine Gesamtmenge der/des aktiven Bestandteile(s), ausreichend, um den beabsichtigen therapeutischen Effekt zu erzielen. Spezieller beinhaltet die pharmazeutische Zusammensetzung eine therapeutisch effektive Menge (z.B. eine Menge, die wirksam ist, um die Entwicklung von existierenden Symptomen einer Krankheit oder einer von FKBP vermittelten Bedingung zu verhindern oder zu mildern) eines FKBP-hemmenden Wirkstoffs der Erfindung. Die Gesamtmengen des FKBP-hemmenden Wirkstoffs der Erfindung und alle beliebigen optionalen neurotrophischen Faktoren, die mit den Trägermaterialien kombiniert werden können, um eine Einzeldosenform zu erzeugen, werden variieren abhängig von dem behandelten Wirt und der speziellen Verabreichungsart. Vorzugsweise beinhaltet jede der Zusammensetzungen der Verbindung sowohl einen FKBP-hemmenden Wirkstoff als auch einen neurotrophischen Faktor, wobei der FKBP-hemmende Wirkstoff wirkt, um die Aktivität des neurotrophischen Faktors zu potenzieren, um die Stimulierung von Neuritenwachstum zu verbessern. Die Menge an neurotrophischem Faktor in solchen Zusammensetzungen ist vorteilhafterweise weniger als die Menge, die in einer Monotherapie benötigt wird, die nur den Faktor benutzt. Vorzugsweise sind die Zusammensetzungen derart zusammengesetzt, dass eine Dosierung zwischen 0,01 bis 100mg/kg Körpergewicht/Tag eines FKBP 12-hemmenden Wirkstoffs verabreicht wird, und eine Dosis zwischen 0,01 bis 100 μg/kg Körpergewicht/Tag eines neurotrophischen Faktors einem Patienten, der die Zusammensetzungen empfängt, verabreicht wird.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung kann in einem Verfahren der Hemmung der Rotamase-Enzymaktivität eines FK-506 bindenden Proteins verwendet werden, umfassend das Verabreichen der Zusammensetzung an einen Patienten. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch verwendet werden, um das Wachstum von Neuriten in Nervenzellen zu stimulieren, die Nervenregeneration zu stimulieren oder die neuronale Rege nerierung zu fördern. Vorzugsweise umfasst die Zusammensetzung ferner einen neurotrophischen Faktor.
Während die Erfindung mit Bezug auf spezielle und bevorzugte Ausführungsformen dargestellt wurde, werden Fachleute z.B. durch Routine-Experimentieren und Anwendung der Erfindung erkennen, dass Variationen und Modifikationen durchgeführt werden können. Beispielsweise können jene von üblichem Fachwissen in diesem Bereich erkennen, dass offensichtliche Variationen oder Ersetzungen der Verbindungen der Formel (I-a) und Formel (I-b) durchgeführt werden können, ohne deren Wirksamkeit in den pharmazeutischen Zusammensetzungen in signifikanter Art und Weise nachteilig zu beeinflussen. Folglich ist nicht vorgesehen, dass die Erfindung durch die vorangehende Beschreibung beschränkt ist, sondern dass sie durch die angehängten Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims

Verbindung der Formel:
wobei gilt: R¹ ist: Wasserstoff; eine Arylgruppe unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl; eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder C₂-C₁₀ Alkenylgruppe, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₄-C₆ Cycloalkenyl, und Hydroxy; ein Adamantyl; eine C₃-C₈ Cycloalkyl oder C₅-C₇ Cycloalkenylgruppe, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, und Hydroxy; oder C(R¹¹(R¹²)(R¹³), wobei R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, oder R¹¹ und R¹² zusammen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, ein Cycloalkyl ausbilden, und R¹³ ein H, OH, ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, oder (CH₂)_n-O-W¹ ist, wobei n 0, 1, 2, oder 3 ist, und W¹ ein R² oder C(O)R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einer oder zwei Methoxygruppen; X ist Wasserstoff, Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy, Dimethoxymethyl, oder =O; und Y ist Wasserstoff oder eine C₁-C₁₀ Alkyl-, C₂-C₁₀ Alkenyl-, Benzyl-, oder Cycloalkylgruppe unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: C₁-C₁₀ Alkyl; einem monocyclischem oder polycyclischem aromatischen Ringanteil; C₁-C₁₀ Alkoxy; Hydroxyalkyl; Aryloxy; C₂-C₁₀ Alkenyloxy; Hydroxy; Benzyloxy; (CH₂)_p-O-W² und (CH₂)_p-N-W², wobei p 0, 1, oder 2 ist, und W² ein R³ oder C(O)R³ ist, wobei R³ ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringanteil, eine C₁-C₁₀ Alkyl-, oder eine C₂-C₁₀ Alkenylgruppe ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substitituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem monocyclischem oder polycyclischem aromatischen Ringanteil, C₁-C₁₀ Alkyl, und C₁-C₁₀ Alkoxy; und (CH₂)_p'-C(O)-O-W^2' und (CH₂)_p'-C(O)-N-W^2', wobei p' 0, 1, oder 2 ist, und W^2', ein C₁-C₁₀ Alkyl ist; oder X und Y, zusammen mit dem Kohlenstoffringatom und dem Stickstoffheteroatom, an welches sie jeweils gebunden sind, einen 5- bis 7-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Ring ausbilden, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten J, K, und L; wobei J, K, und L Substituenten repräsentieren, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sauerstoff, und C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkylgruppen, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl, und Dimethoxyphenyl; oder wobei J und K zusammen einen Phenylring ausbilden, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, und Substituenten, die an den Phenylring gebunden sind über Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, oder Schwefel und unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher R¹ ein Aryl ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituen ten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Adamantyl, Naphthyl, Indolyl, Furyl, Thienyl, Pyridyl, und Phenyl, wobei das Phenyl einen bis drei Substituenten besitzt, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 3, bei welcher R¹ 3, 4, 5-Trimethoxyphenyl ist.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher R¹
ist, wobei m 1 oder 2 ist, n 0, 1, oder 2 ist, und W¹ wie in Anspruch 1 definiert ist.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher R¹ ein C(R¹¹(R¹²)(R¹³) ist, wobei gilt: R¹¹ und R¹² zusammen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, bilden Cyclopentyl oder Cyclohexyl aus; und R¹³ ist ausgewählt aus H, OH, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, und (CH₂)_n-O-W¹, wobei n 0, 1, 2, oder 3 ist und W¹ ein R² oder C(O)R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einer oder zwei Methoxygruppen.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 6, bei welcher R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
wobei m 1 oder 2 ist.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher R¹ ein C(R¹¹)(R¹²(R¹³) ist, wobei gilt: R¹¹ und R¹² sind jeweils unabhängig voneinander Methyl oder Ethyl; und R¹³ ist H, OH, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl oder (CH₂)_n-O-W¹, wobei n 0, 1, 2, oder 3 ist und W¹ ein R² oder C(O)R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einer oder zwei Methoxygruppen.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 8, bei welcher R¹ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher Y ein C₁-C₁₀ Alkyl ist, substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₁₀ Alkyl, Aryl, C₁-C₁₀ Alkoxy, C₁-C₁₀ Hydroxyalkyl, Aryloxy, C₂-C₁₀ Alkenyloxy, Hydroxy, (CH₂)_p-O-W², und (CH₂)_p-N-W², wobei gilt: p ist 0, 1, oder 2; und W² ist R³ oder C(O)R³, wobei R³ ein C₁-C₁₀ Alkyl, C₂-C₁₀ Alkenyl, Aryl-Alkyl, oder Aryl ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₁₀ Alkyl, Aryl, und C₁-C₁₀ Alkoxy.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 10, bei welcher Y ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher X und Y zusammen mit dem Kohlenstoff-Ringatom und dem Stickstoff-Heteroatom, an welches sie jeweils gebunden sind, einen unsubstituierten oder substituierten 5- bis 7-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Ring ausbilden, der optional zusätzlich zu dem Stickstoff-Heteroatom ein zusätzliches Heteroatom besitzt, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus O und N.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 12, bei welcher der 5-7 gliedrige gesättigte oder ungesättigte heterocyclische Ring ausgewählt ist aus Piperidin und Piperazin.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher die Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus:
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 1, bei welcher die Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
Pharmazeutische Zusammensetzung umfassend: ein Rotamase-hemmendes Mittel, umfassend eine therapeutisch effektive Menge von zumindest einer Verbindung oder eines pharmazeutisch akzeptablen Derivats nach einem der Ansprüche 1 bis 15, sowie einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 16, ferner umfassend einen neurotrophischen Faktor, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Nervenwachstumsfaktor, einem Insulinwachstumsfaktor und dessen aktiven abgeschnittenen Derivaten, einem sauren und basischen Fibroblastwachstumsfaktor, Trombozyt-abgeleiteten Wachstumsfaktoren, einem Gehirn-abgeleiteten neurotrophischen Faktor, ciliar neurotrophischen Faktoren, einem Glialzellenlinien-abgeleiteten neurotrophischen Faktor, Neurotrophin-3 und Neurotrophin-4/5.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 16 oder 17 für die Verwendung in einem therapeutischen Verfahren, vorzugsweise für die Behandlung von neurologischen Störungen.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat für die Verwendung in einem therapeutischen Verfahren nach Anspruch 18, bei welchem die neurologische Störung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus peripheren Neuropathien, verursacht durch eine physische Verletzung oder einen Krankheitszustand, physischem Schaden und neurologischen Störungen im Zusammenhang mit Neurodegeneration, vorzugsweise ausgewählt aus Parkinsonscher Krankheit, Alzheimer Krankheit oder amyotrophischer Lateralsklerose.
Verfahren für die Herstellung einer Verbindung oder eines pharmazeutisch akzeptablen Derivats nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend (a) Umsetzen einer Verbindung der Formeln (III-a):
wobei gilt: R³² ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus optional substituiertem C₁-C₁₀ Alkyl, C₂-C₁₀ Alkenyl, Aryl, Cycloalkyl, Cycloalkenyl,
wobei q 0 oder 1 ist, und R³⁰ eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder Arylgruppe ist, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, und Phenyl; X ist: Wasserstoff; Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy; Dimethoxymethyl; oder Sauerstoff, wobei, wenn X Sauerstoff ist, die Bindung, die X mit dem Ringkohlenstoffatom verbindet, eine Doppelbindung ist; und Y ist: Wasserstoff; eine C₁-C₁₀ Alkyl-, C₂-C₁₀ Alkenyl-, oder Cycloalkylgruppe, unsubstitutiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₁₀ Alkyl-, Aryl-, C₁-C₁₀ Alkoxy-, C₁-C₁₀ Hydroxyalkyl-, Aryloxy-, C₂-C₁₀ Alkenyloxy-, und Hydroxygruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, und Phenyl oder (CH₂)_p-O-W² oder (CH₂)_p-N-W², wobei gilt: p ist 0, 1, oder 2; und W² ist R³ oder C(O)R³, wobei R³ eine C₁-C₁₀ Alkyl-, C₂-C₁₀ Alkenyl-, oder Arylgruppe ist, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₁₀ Alkyl, Aryl, und C₁-C₁₀ Alkoxy. oder X und Y bilden zusammen mit dem Kohlenstoffringatom und Stickstoffheteroatom, an welche sie jeweils gebunden sind, einen 5- bis 7-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Ring aus, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten J, K, und L; wobei J, K, und L Substituenten repräsentieren, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sauerstoff, und C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkylgruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl, und Dimethoxyphenyl; oder wobei J und K zusammen einen Phenylring ausbilden, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substiuenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Substituenten, die an den Phenylring über Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff oder Schwefel gebunden sind und unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl unter Reduktionsbedingungen zu einer Verbindung der Formel (III-b):
wobei X und Y wie oben definiert sind; und (b) Koppeln der Verbindung der Formel (III-b) mit einer Verbindung der Formel (IV):
wobei gilt: R¹ ist: Wasserstoff; eine Arylgruppe, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl; eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder C₂-C₁₀ Alkenylgruppe, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₄-C₆ Cycloalkenyl, und Hydroxy; eine C₃-C₈ Cycloalkyl- oder C₅-C₇ Cycloalkenylgruppe, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, und Hydroxy; oder C(R¹¹(R¹²)(R¹³), wobei R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, oder R¹¹ und R¹² zusammen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, ein Cycloalkyl ausbilden, und R¹³ ein H, OH, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, oder (CH₂)_n-O-W¹ ist, wobei n 0, 1, 2, oder 3 ist, und W¹ ein R² oder C(O)R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist, unsubstituiert oder substituiert mit einer oder zwei Methoxygruppen.
Verfahren nach Anspruch 20, bei welchem die Verbindung der Formel (III-a) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
und wobei in den obigen Formeln Z ein Benzyloxycarbonyl ist.
Verfahren nach Anspruch 20, ferner umfassend das Umsetzen der Verbindung der Formel (II):
wobei
ist wobei q 0 oder 1 ist, R³⁰ eine Alkyl- oder Arylgruppe ist, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten, unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydroxyl, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, und Phenyl zu der Verbindung von Formel (III-a).
Verbindung der Formel:
wobei gilt: R¹ ist: Wasserstoff; eine Arylgruppe, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl; eine C₁-C₁₀ Alkyl- oder C₂-C₁₀ Alkenylgruppe, unsubstitutiert oder substitutiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₄-C₆ Cycloalkenyl, und Hydroxy; eine C₃-C₈ Cycloalkyl- oder C₅-C₇ Cycloalkenylgruppe, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₁-C₄ Alkyl, C₂-C₄ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, und Hydroxy; oder C(R¹¹(R¹²)(R¹³), wobei R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen sind, oder R¹¹ und R¹² zusammen mit dem Atom, an welches sie gebunden sind, ein Cycloalkyl ausbilden, und R¹³ ein H, OH, Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, Aryl, oder (CH₂)_n-O-W¹ ist, wobei n 0, 1, 2, oder 3 ist, und W¹ ein R² oder C(O)R² ist, wobei R² ein C₁-C₃ Alkyl ist, unsubstituiert oder substituiert mit einer oder zwei Methoxygruppen; X¹ und X² sind jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff, Cyano, C₁-C₂ Alkyloxy, Dimethoxymethyl, oder = O; oder X¹ und X² bilden zusammen eine Valenzbindung aus; und Y ist Wasserstoff oder eine C₁-C₁₀ Alkyl-, C₂-C₁₀ Alkenyl-, Benzyl-, oder Cycloalkylgruppe, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: C₁-C₁₀ Alkyl; ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringanteil; C₁-C₁₀ Alkoxy; C₁-C₁₀ Hydroxyalkyl; Aryloxy; C₂-C₁₀ Alkenyloxy; Hydroxy; Benzyloxy; (CH₂)_p-O-W² und (CH₂)_p-N-W², wobei p 0, 1 oder 2 ist, und W² ein R³ oder C(O)R³ ist, wobei R³ ein monocyclischer oder polycyclischer aromatischer Ringanteil, eine C₁-C₁₀ Alkyl-, oder eine C₂-C₁₀ Alkenylgruppe ist, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem monocyclischen oder polycyclischen aromatischen Ringanteil, C₁-C₁₀ Alkyl, und C₁-C₁₀ Alkoxy; und (CH₂)_p'-C(O)-O-W^2' und (CH₂)_p'-C(O)-N-W^2', wobei p' 0, 1, oder 2 ist, und W^2' ein Alkyl ist; oder entweder X¹ oder X² in Kombination mit Y zusammen mit dem Stickstoffheteroatom der Ringstruktur, an welches Y gebunden ist, einen 5- bis 7-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten heterocyclischen Ring ausbildet, der optional ein zusätzliches Heteroatom enthält, ausgewählt aus O und N, wobei der 5- bis 7-gliedrige gesättigte oder ungesättigte heterocyclische Ring unsubstituiert oder substituiert ist mit einem oder mehreren Substituenten J, K, und L; wobei J, K, und L Substituenten repräsentieren, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Sauerstoff, und C₃-C₅ Cycloalkyl- und C₁-C₅ Alkylgruppen, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten, unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus C₃-C₅ Cycloalkyl, Methoxy, Methoxyphenyl, und Dimethoxyphenyl; oder wobei J und K zusammen einen Phenylring ausbilden, unsubstituiert oder substituiert mit einem oder mehreren Substituenten unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, und Substituenten, die an den Phenylring gebunden sind über Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff, oder Schwefel und die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Hydroxyl, NO₂, CF₃, C₁-C₆ Alkyl, C₂-C₆ Alkenyl, C₁-C₄ Alkyloxy, C₂-C₄ Alkenyloxy, Benzyloxy, Phenoxy, Amino, und Phenyl.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Derivat nach Anspruch 23, bei welcher die Verbindung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus