DE69926005T2

DE69926005T2 - Carbamat- und carbazatketolidantibiotika

Info

Publication number: DE69926005T2
Application number: DE69926005T
Authority: DE
Inventors: Takushi-Pfizer Inc. Kaneko; Wei-Guo-Pfizer Inc. Su; Yong-Jin-Pfizer Inc. Wu
Original assignee: Pfizer Products Inc
Current assignee: Pfizer Products Inc
Priority date: 1998-09-22
Filing date: 1999-09-03
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2019-09-04
Also published as: TNSN99178A1; AU5299499A; AR021816A1; ES2243066T3; US6420343B1; WO2000017218A1; MA26691A1; ATE298761T1; GT199900153A; EP1115732B1; SV1999000159A; DE69926005D1; PE20001071A1; EP1115732A1

Description

Technisch Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft neue Macrolide, die als antibakterielle und antiprotozoische Wirkstoffe bei Säugetieren einschließlich Menschen, Fischen und Vögeln eingesetzt werden können. Die Erfindung betrifft auch pharmazeutische Kompositionen, die die neuen Verbindungen enthalten, und Verfahren zur Behandlung von bakteriellen Infektionen und Protozoeninfektionen bei Säugetieren, Fischen und Vögeln durch Verabreichung der neuen Verbindungen an Säugetiere, Fische und Vögel, die einer solchen Behandlung bedürfen.
Macrolidantibiotika sind bekanntlich bei der Behandlung eines breiten Spektrums an bakteriellen Infektionen und Protozoeninfektionen bei Säugetieren, Fischen und Vögeln einzusetzen. Solche Antibiotika umfassen verschiedene Derivate von Erythromycin A wie Azithromycin, das im Handel erhältlich und in den US-Patenten 4,474,768 und 4,517,359 erwähnt ist. Weitere Macrolidantibiotika sind offenbart und beansprucht in der PCT-Anmeldung PCT/IB98/00741, eingereicht am 15. Mai 1998, in der die USA benannt sind, und im US-Patent 5,527,780, ausgegeben am 18. Juni 1996. In der EP-A-0680967 und der GB-A-2288174 sind Erythromycin-Derivate beschrieben. Wie Azithromycin und andere Macrolidantibiotika sind die neuen erfindungsgemäßen Macrolide wirksam gegen verschiedene bakterielle Infektionen und Protozoeninfektionen, die im Folgenden beschrieben sind.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft Verbindungen der Formel
oder deren pharmazeutisch akzeptable Salze, Prodrugs oder Solvate, worin
X¹ für -CH₂- oder -NR⁴- steht,
X² für =O oder =NOR¹- steht,
Z für Wasserstoff, C₁-C₁₄-Alkyl, (C₆-C₁₀-Aryl)(C₁-C₁₀-alkyl)- oder (4-10-gliedrigen Heterocyclus)(C₁-C₁₀-Alkyl)- steht, wobei ein oder zwei Kohlenstoffatome der vorstehenden Alkylgruppen durch ein Heteroatom ersetzt sein können, das ausgewählt ist aus Sauerstoff, Schwefel und -N(R⁴)- und die vorstehenden Gruppen, mit Ausnahme des Wasserstoffs, optionals substituiert sind durch 1–3 Substituenten, die unabhängig ausgewählt sind aus Halogen, Hydroxy, C₁-C₁₄-Alkoxy, C₁-C₁₄-Alkyl, (C₆-C₁₀-Aryl)(C₁-C₁₀-alkoxy)- und (4-10-gliedrigem Heterocyclus)(C₁-C₁₀-Alkoxy)-,
R¹ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl steht,
R² eine Gruppe der Formel
darstellt, worin n eine Zahl von 1 bis 4 bedeutet,
R³ für C₆-C₁₀-Aryl oder einen 4-10-gliedrigen Heterocyclus steht, wobei R³ optional substituiert ist durch 1–3 Substituenten, die unabhängig ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Halogen und -NR⁴R⁵,
R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl,
R⁶ für Wasserstoff steht und
R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, wobei aber wenigstens einer der Reste R⁷ und R⁸ für C₁-C₆-Alkyl steht.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel 1, worin Z für Wasserstoff steht, X¹ für -NH- oder -CH₂- steht, n 2 bedeutet, R⁷ für C₁-C₃-Alkyl steht, R⁸ für Wasserstoff oder C₁-C₃-Alkyl steht, X² für Sauerstoff, =NOCH₃ oder =NOCH₂CH₃ steht und R³ einen 5- oder 6-gliedrigen aromatischen Heterocyclus darstellt, der im Ring 1 oder 2 Stickstoffatome enthält.
Besonders bevorzugt sind unter den vorstehenden Verbindungen jene, in denen n 2 ist, R⁷ für Methyl oder Ethyl steht, R⁸ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und R³ für Pyridyl steht.
Bestimmte bevorzugte Verbindungen der Formel 1 sind solche mit der Strukturformel 33
und deren pharmazeutisch akzeptable Salze, Prodrugs und Solvate, worin X¹ für NH oder -CH₂- steht, X² für =O oder =NOR¹ steht und R¹ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl steht. Besonders bevorzugt sind Verbindungen der Formel 33, worin X² für Sauerstoff, =NOCH₃ oder =NOCH₂CH₃ steht.
Weitere bestimmte bevorzugte Verbindungen der Formel 1 sind jene mit der Strukturformel 32
und deren pharmazeutisch akzeptable Salze, Prodrugs und Solvate, worin X¹ für NH oder -CH₂- steht, X² für =O oder =NOR¹ steht und R¹ Wasserstoff, Methyl oder Ethyl bedeutet. Besonders bevorzugte Verbindungen sind jene Verbindungen der Formel 32, in denen X² für Sauerstoff, =NOCH₃ oder =NOCH₂CH₃ steht.
Die Erfindung betrifft auch die Herstellung von Verbindungen der Formel 30
durch Umsetzung einer Verbindung der Formel 19 mit einer Verbindung der Formel 29
worin X², R⁷, R³ und R⁸ die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, in einem Lösungsmittel, vorzugsweise Toluol.
Die Erfindung betrifft weiter Zwischenverbindungen der Formel 29
worin R³, R⁷ und R⁸ die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen.
Die Erfindung betrifft weiter eine pharmazeutische Komposition zur Behandlung einer bakteriellen Infektion, einer Protozoeninfektion oder einer mit einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoeninfektion in Zusammenhang stehenden Störung bei Säugetieren, Fischen oder Vögeln, enthaltend eine therapeutisch wirksame Mengt einer Verbindung der Formel 1 oder deren pharmazeutisch akzeptables Salz, Prodrug oder Solvat, und einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Behandlung einer bakteriellen Infektion, einer Protozoeninfektion oder einer mit einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoeninfektion in Zusammenhang stehenden Störung bei Säugetieren, Fischen oder Vögeln, das die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1 oder deren pharmazeutisch akzeptablen Salzes, Prodrugs oder Solvats an das Säugetier, den Fisch oder den Vogel umfasst.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Behandlung von Krebs oder Atherosclerose bei Säugetieren, das die Verabreichung einer therapeutisch wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1 oder deren pharmazeutisch akzeptablen Salzes, Prodrugs oder Solvats an das Säugetier umfasst.
Sofern nicht anders angegeben, bezieht sich der Begriff "Behandeln" im Rahmen des vorliegenden Dokuments auf die Umkehrung, Milderung oder Prävention der Störung oder des Zustands oder eines oder mehrerer ihrer/seiner Symptome, oder das Hemmen der Progression der Störung oder des Zustands oder eines oder mehrerer ihrer/seiner Symptome. Der Begriff "Behandlung" bezieht sich auf den Vorgang des Behandelns gemäß der vorstehenden Definition.
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Begriffe "bakterielle Infektion(en)", "Protozoeninfektion(en)" und "mit einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoeninfektion in Zusammenhang stehende Störungen" im Rahmen des vorliegenden Dokuments auf Folgendes: Lungenentzündung, Mittelohrentzündung, Sinusitis, Bronchitis, Tonsillitis und Mastoiditis in Zusammenhang mit Infektionen durch Streptokokkus pneumoniae, Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis, Staphylokokkus aureus, Enterococcus faecalis, E. faecium, E. casselflavus, S. epidermidis, S. haemolyticus oder Peptostreptokokkus spp.; Pharyngitis, rheumatisches Fieber und Glomerulonephritis in Zusammenhang mit Infektionen durch Streptokokkus pyogenes, Streptokokken der Gruppen C und G, Corynebacterium diphtheriae oder Actinobacillus haemolyticum; Infektionen der Atemwege in Zusammenhang mit Infektionen durch Mycoplasma pneumoniae, Legionella pneumophila, Streptokokkus pneumoniae, Haemophilus influenzae oder Chlamydia pneumoniae; Blut- und Gewebsinfektionen einschließlich Endocarditis und Osteomyelitis, verursacht durch S. aureus, S. haemolyticus, E. faecalis, E. faecium, E. durans, einschließlich Stämme, die resistent sind gegen bekannte antibakterielle Wirkstoffe wie u.a. Beta-Lactame, Vancomycin, Aminoglycoside, Chinolone, Chloramphenicol, Tetracycline und Macrolide; komplikationslose Haut- und Weichteilgewebsinfektionen und -abszesse sowie Wochenbettfieber in Zusammenhang mit Infektionen durch Staphylokokkus aureus, Coagulase-negative Staphylokokken (z.B. S. epidermidis, S. haemolyticus usw.), Streptokokkus pyogenes, Streptokokkus agalactiae, Streptokokken der Gruppen C–F (minute-colony-Streptokokken), Streptokokken der Viridans-Gruppe, Corynebacferium minutissimum, Clostridium spp. oder Bartonella henselae; komplikationslose akute Harnwegsinfektionen in Zusammenhang mit Infektionen durch Staphylokokkus aureus, Coagulase-negativen Staphylokokken-Arten oder Enterococcus spp.; Urethritis und Cervicitis; Gechlechtskrankheiten in Zusammenhang mit Infektionen durch Chlamydia trachoatis, Haemophilus ducreyi, Treponema pallidum, Ureaplasma urealyticum oder Neiserria gonorrheae; Toxin-induzierte Krankheiten in Zusammenhang mit Infekionen durch S. aureus (Lebensmittelvergiftung und toxisches Schocksyndrom), oder Streptokokken der Gruppen A, B und C; Geschwüre in Zusammenhang mit Inektionen durch Helicobacter pylori; systemische fieberhafte Syndrome in Zusammenhang mit Infektionen durch Borrelia recurrentis; Lyme-Krankheit in Zusammenhang mit Infektionen durch Borrelia burgdorferi; Conjunctivitis, Keratitis und Dacrocystitis in Zusammenhang mit Infektionen durch Chlamydia trachomatis, Neisseria gonorrhoeae, S. aureus, S. pneumoniae, S. pyogenes, H. influenzae oder Listeria spp.; disseminierter Mycobacterium avium-Komplex (MAC) in Zusammenhang mit Infektionen durch Mycobacterium avium oder Mycobacterium intracellulare; durch Mycobacterium tuberculosis, M. leprae, M. paratuberculosis, M. kansasii oder M. chelonei verursachte Infektionen; in Zusammenhang mit Infektionen durch Campylobacter jejuni stehende Gastroenteritis; Darmprotozoen in Zusammenhang mit Infektion durch Cryptosporidium spp.; odontogene Infektionen in Zusammenhang mit Infektionen durch Streptokokken der Viridans-Gruppe; persistierender Husten in Zusammenhang mit Infektion durch Bordetella pertussis; Gasbrand in Zusammenhang mit Infektion durch Clostridium perfringens oder Bacteroides spp. und Atherosclerose oder Herzkreislauferkrankungen in Zusammenhang mit Infektionen durch Heliobacter pylori oder Chlamydia pneumoniae. Bakterielle Infektionen und Protozoeninfektionen sowie mit solchen Infektionen verbundene Störungen, die bei Tieren behandelt oder präventiv behandelt werden können, sind u.a. die folgenden: Respirationskrankheiten beim Rind in Zusammenhang mit Infektionen durch P. haemolytica, P. multocida, Mycoplasma bovis oder Bordetella spp.; enterische Erkrankungen bei der Kuh in Zusammenhang mit Infektionen durch E. coli oder Protozoen (d.h. Coccidien, Cryptosporidien etc.); Mastitis bei Milchkühen in Zusammenhang mit Infektionen durch S. aureus, Strep. uberis, Streptokokkus agalactiae, Streptokokkus dysgalactiae, Klebsiella spp., Corynebacterium oder Enterococcus spp.; Respirationskrankheiten beim Schwein in Zusammenhang mit Infektionen durch A. pleuro., P. multocida oder Mycoplasma spp.; enterische Erkrankungen beim Schwein in Zusammenhang mit Infektionen durch E. coli, Lawsonia intracellularis, Salmonella oder Serpulina hyodysinteriae; Fußfäule (footrot) bei Rindern in Zusammenhang mit Infektion durch Fusobacterium spp.; Metritis bei der Kuh in Zusammenhang mit Infektion durch E. coli; Haarwarzen bei der Kuh in Zusammenhang mit Infektionen durch Fusobacterium necrophorum oder Bacteroides nodosus; pink-eye bei Rindern in Zusammenhang mit Infektion durch Moraxella bovis; Abort bei Rindern in Zusammenhang mit Infektion durch Protozoen (d.h. Neosporium); Harnwegsinfektionen bei Hunden und Katzen in Zusammenhang mit Infektion durch E. coli; Haut- und Weichteilgewebsinfektionen bei Hunden und Katzen im Zusammenhang mit Infektionen durch S. epidermidis, S. intermedius, Coagulase-neg. Staphylokokkus oder P. multocida sowie Zahn- oder Maulinfektionen bei Hunden und Katzen in Zusammenhang mit Infektionen durch Alcaligenes spp., Bacteroides spp., Clostridium spp., Enterobacter spp., Eubacterium, Peptostreptokokkus, Porphyromonas oder Prevotella. Weitere bakterielle Infektionen, Protozoeninfektionen und mit solchen Infektionen verbundene Störungen, die durch das erfindungsgemäße Verfahren behandelt werden können oder denen durch das erfindungsgemäße Verfahren vorgebeugt werden kann, sind erwähnt bei J. P. Sanford u.a., "The Sanford Guide to Antimicrobial Therapy", 26. Auflage (Antimicrobial Therapy, Inc., 1996).
Sofern nicht anders angegeben, ist unter "Halogen" im Rahmen des vorliegenden Dokuments Fluor, Chlor, Brom oder Jod zu verstehen. Bevorzugt sind Fluor, Chlor und Brom.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht "Alkyl", sofern nicht anders angegeben, für gesättigte monovalente Kohlenwasserstoff-Reste mit geradkettigen oder verzweigten Gruppen. Die Alkylgruppe kann ein oder zwei Doppel- oder Dreifachbindungen enthalten. Dabei versteht sich, dass im Falle des Vorhandenseins einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppel- oder Dreifachbindung die Alkylgruppe wenigstens zwei Kohlenstoffatome enthalten muss.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht "Aryl", sofern nicht anders angegeben, für einen organischen Rest, abgeleitet von einem aromatischen Kohlenwasserstoff durch Entfernen eines Wasserstoffatoms, beispielsweise Phenyl oder Naphthyl.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht "4- bis 10-gliedriger Heterocyclus", sofern nicht anders angegeben, für aromatische und nichtaromatische heterocyclische Gruppen mit mindestens einem Heteroatom, das ausgewählt ist aus Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, wobei jede heterocyclische Gruppe in ihrem Ringsy stem 4 bis 10 Atome aufweist. Nichtaromatische heterocyclische Gruppen umfassen auch Gruppen mit nur 4 Atomen im Ringsystem, wohingegen aromatische heterocyclische Gruppen mindestens 5 Atome im Ringsystem aufweisen müssen. Die heterocyclischen Gruppen umfassen Ringsysteme mit ankondensierter Benzolgruppe und mit einer oder mehreren Oxogruppen substituierte Ringsysteme. Ein Beispiel für eine 4-gliedrige heterocyclische Gruppe ist Azetidinyl (abgeleitet von Azetidin). Ein Beispiel für eine 5-gliedrige heterocyclische Gruppe ist Thiazolyl, und ein Beispiel für eine 10-gliedrige heterocyclische Gruppe ist Chinolyl. Beispiele für nicht-aromatische heterocyclische Gruppen sind Pyrrolidinyl, Tetrahydrofuranyl, Tetrahydrothienyl, Tetrahydropyranyl, Tetrahydrothiopyranyl, Piperidino, Morpholino, Thiomorpholino, Thioxanyl, Piperazinyl, Azetidinyl, Oxetanyl, Thietanyl, Homopiperidinyl, Oxepanyl, Thiepanyl, Oxazepinyl, Diazepinyl, Thiazepinyl, 1,2,3,6-Tetrahydropyridinyl, 2-Pyrrolinyl, 3-Pyrrolinyl, Indolinyl, 2H-Pyranyl, 4H-Pyranyl, Dioxanyl, 1,3-Dioxolanyl, Pyrazolinyl, Dithianyl, Dithiolanyl, Dihydropyranyl, Dihydrothienyl, Dihydrofuranyl, Pyrazolidinyl, Imidazolinyl, Imidazolidinyl, 3-Azabicyclo[3.1.0]hexanyl, 3-Azabicyclo[4.1.0]heptanyl, 3H-Indolyl und Chinolizinyl. Beispiele für aromatische heterocyclische Gruppen sind Pyridinyl, Imidazolyl, Pyrimidinyl, Pyrazolyl, Triazolyl, Pyrazinyl, Tetrazolyl, Furyl, Thienyl, Isoxazolyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Isothiazolyl, Pyrrolyl, Chinolyl, Isochinolyl, Indolyl, Benzimidazolyl, Benzofuranyl, Cinnolinyl, Indazolyl, Indolizinyl, Phthalazinyl, Pyridazinyl, Triazinyl, Isoindolyl, Pteridinyl, Purinyl, Oxadiazolyl, Thiadiazolyl, Furazanyl, Benzofurazanyl, Benzothiophenyl, Benzothiazolyl, Benzoxazolyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl, Naphthyridinyl und Furopyridinyl. Die vorstehenden Gruppen, abgeleitet von den oben aufgeführten Verbindungen, können, wo dies möglich ist, über ein Kohlenstoffatom oder ein Stickstoffatom gebunden sein. Beispielsweise kann eine von Pyrrol abgeleitete Gruppe Pyrrol-1-yl (über Stickstoffatom gebunden) oder Pyrrol-3-yl (über Kohlenstoffatom gebunden) darstellen.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht "Ac", sofern nicht anders angegeben, für Acetyl.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht "Me", sofern nicht anders angegeben, für Methyl.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht "Et", sofern nicht anders angegeben, für Ethyl.
Im Rahmen des vorliegenden Dokuments steht der Begriff "pharmazeutisch akzeptable(s) Salz(e)", sofern nicht anders angegeben, für Salze saurer oder basischer Gruppen, die in den erfindungsgemäßen Verbindungen enthalten sein können. Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die basischer Natur sind, können mit verschiedenen anorganischen und organischen Säuren ein breites Spektrum verschiedener Salze bilden. Zur Herstellung der pharmazeutisch akzeptablen Säureadditionssalze der genannten basischen Verbindungen können jene Säuren genommen werden, die nichttoxische Säureadditionssalze bilden, d.h. Salze, die pharmakologisch akzeptable Anionen enthalten, wie beispielsweise das Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, Nitrat, Sulfat, Bisulfat, Phosphat, saures Phosphat, Isonicotinat, Acetat, Lactat, Salicylat, Citrat, saures Citrat, Tartrat, Pantothenat, Bitartrat, Ascorbat, Succinat, Maleat, Gentisinat, Fumarat, Gluconat, Glucuronat, Saccharat, Formiat, Benzoat, Glutamat, Methansulfonat, Ethansulfonat, Benzolsulfonat, p-Toluolsulfonat und Pamoat [d.h., 1,1'-Methylen-bis-(2-hydroxy-3-naphthoat)]. Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die eine basische Gruppe, beispielsweise eine Aminogruppe, enthalten, können außer mit den oben genannten Säuren auch mit verschiedenen Aminosäuren pharmazeutisch akzeptable Salze bilden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die saurer Natur sind, können mit verschiedenen pharmakologisch akzeptablen Kationen Basensalze bilden. Beispiele solcher Salze sind diejenigen der Alkali- oder Erdalkalimetalle, insbesondere die Calcium-, Magnesium-, Natrium- und Kaliumsalze der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf isotop markierte Verbindungen und deren pharmazeutisch akzeptable Salze, die mit denen der Formel 1 identisch sind, mit Ausnahme dessen, dass ein oder mehrere Atome durch ein Atom ersetzt sind, dessen Atommasse oder Massenzahl sich von der natürlich vorkommenden Atommasse oder Massenzahl unterscheidet. Beispiele solcher Isotope, die in die erfindungsgemäßen Verbindungen eingebaut werden können, sind Isotope von Wasser stoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Fluor und Chlor, wie ²H, ³H, ¹³C, ¹⁴C, ¹⁵N, ¹⁸O, ¹⁷O, ³⁵S, ¹⁸F und ³⁶Cl. Die Erfindung umfasst auch die erfindungsgemäßen Verbindungen, deren Prodrugs und die pharmazeutisch akzeptablen Salze dieser Verbindungen und Prodrugs, die die vorgenannten Isotope und/oder andere Isotope anderer Atome enthalten. Bestimmte isotop markierte erfindungsgemäße Verbindungen, beispielsweise die, in die radioaktive Isotope wie ³H und ¹⁴C inkorporiert sind, sind bei Distributionsassays von Arzneimitteln und/oder Substraten in Geweben von Vorteil. Wegen ihrer einfachen Herstellung und Nachweisbarkeit sind tritiierte Isotope, d.h. ³H-Isotope, und Kohlenstoff-14-Isotope, d.h. ¹⁴C-Isotope, besonders bevorzugt. Weiterhin kann die Substitution mit schwereren Isotopen wie Deuterium, d.h. ²H, wegen der höheren metabolischen Stabilität, beispielsweise höheren Halbwertszeit in vivo oder geringeren Mindestdosen, bestimmte Vorteile bei der Therapie haben und somit unter gewissen Umständen bevorzugt sein. Isotop markierte Verbindungen der Formel 1 und deren Prodrugs können im Allgemeinen durch die in den Schemata und/oder den im Folgenden angeführten Herstellungsbeispielen beschriebenen Verfahren erhalten werden, wobei ein nicht isotop markiertes Reagens durch ein leicht erhältliches isotop markiertes Reagens ersetzt wird.
Die Erfindung umfasst auch pharmazeutische Kompositionen, die Prodrugs von Verbindungen der Formel 1 enthalten, und Verfahren zur Behandlung bakterieller Infektionen durch Verabreichung von Prodrugs von Verbindungen der Formel 1. Verbindungen der Formel 1, die freie Amino-, Amido-, Hydroxy- oder Carboxy-Gruppen aufweisen, können in Prodrugs überführt werden. Prodrugs sind Verbindungen, in denen ein Aminosäurerest oder eine Polypeptidkette mit zwei oder mehr (beispielsweise zwei, drei oder vier) Aminosäureresten über eine Amid- oder Esterbindung kovalent an eine freie Amino-, Hydroxy- oder Carbonsäure-Gruppe von Verbindungen der Formel 1 gebunden ist. Die Aminosäurereste umfassen die 20 natürlich vorkommenden Aminosäuren, die allgemein durch drei Buchstaben wiedergegeben werden, sowie 4-Hydroxyprolin, Hydroxylysin, Demosin, Isodemosin, 3-Methylhistidin, Norvalin, Beta-Alanin, Gamma-Aminobuttersäure, Citrullin, Homocystein, Homoserin, Ornithin und Methioninsulfon.
Die Erfindung umfasst auch weitere Arten von Prodrugs. Beispielsweise können freie Carboxy-Gruppen als Amide oder Alkylester derivatisiert werden. Die Amid- und Estergruppen können Gruppen umfassen, die u.a. Ether-, Amin- und Carboxyl-Funktionalitäten enthalten. Freie Hydroxy-Gruppen können unter Verwendung u.a. von Hemisuccinaten, Phosphatestern, Dimethylaminoacetaten und Phosphoryloxymethyloxycarbonylen derivatisiert werden, wie beschrieben bei D. Fleisher, R. Bong, B. H. Siewart, Advanced Drug Delivery Reviews (1996) 19, 115. Mit umfasst sind auch Carbamat-Prodrugs von Hydroxy- und Aminogruppen sowie Carbonat-Prodrugs und Sulfatester von Hydroxygruppen. Weiter mit umfasst ist die Derivatisierung von Hydroxy-Gruppen als (Acyloxy)methyl- und (Acyloxy)ethylether, worin die Acylgruppe einen optional u.a. durch Ether-, Amin- oder Carboxyl-Funktionalitäten substituierten Alkylester darstellen kann, oder worin die Acylgruppe einen Aminosäureester wie oben beschrieben darstellt. Diese Art von Prodrugs ist beschrieben bei R. P. Robinson u.a., J. Medicinal Chemistry (1996), 39, 10.
Bestimmte Verbindungen der Formel 1 können asymmetrische Zentren aufweisen und somit in verschiedenen enantiomeren Formen existieren. Die Erfindung betrifft die Verwendung aller optischen Isomeren und Stereoisomeren der Verbindungen der Formel 1 und deren Mischungen. Insbesondere umfasst die Erfindung sowohl die R- als auch die S-Konfiguration der Methylgruppe an C-10 des Macrolidrings der Formel 1 sowie sowohl das E- als auch das Z-Isomer der -OR¹-Gruppe, die an das Stickstoffatom der Oximgruppe an C-9 des Macrolidrings der Formel 1 gebunden ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird durch die folgenden Schemata veranschaulicht.
Schema 1
Schema 2
Schema 3
Schema 4
Schema 5
Schema 6
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird durch die obigen Schemata verdeutlicht. Die Synthese von racemisch und enantiomer reinen Seitenketten ist in den Schemata 1 und 2 dargestellt. Die in Schema 1 dargestellte Verbindung der Formel 2, worin R⁷ eine Alkylgruppe gemäß der obigen Definition ist, ist im Handel erhältlich oder kann nach dem Fachmann bekannten Verfahren erhalten werden. Der Schutz der primären Hydroxygruppe als tert.-Butyldimethylsilylether (dargestellt als OTBS in der Verbindung der Formel 3) kann durch Behandlung der Verbindung der Formel 2 mit 1 Äquivalent t-Butyldimethylsilylchlorid und Imidazol in N,N-Dimethylformamid (DMF) bei Raumtemperatur (etwa 20–25°C) erfolgen. Der sekundäre Alkohol kann durch Reaktion mit Methansulfonylchlorid und Triethylamin in Dichlormethan bei etwa –20°C in das entsprechende Mesylat der Formel 3 (in der Ms für die Mesylatgruppe steht) überführt werden. Der Ersatz des Mesylats durch eine Verbindung der Formel 4, in der R³ die oben angegebenen Bedeutungen aufweist, unter Erhalt der Verbindung der Formel 5 kann durch Reaktion der Verbindung der Formel 4 mit einer Base wie beispielsweise Natriumhydrid oder Kaliumcarbonat bei etwa 80°C und anschließende Zugabe der Mesylatverbindung der Formel 3 durchgeführt werden. Die Verbindung der Formel 4 kann gemäß den dem Fachmann bekannten Verfahren erhalten werden, einschließlich der bei H. Bredereck, R. Gompper, H. G. v. Schuh und G. Theilig, Angew. Chem., 24, 753 (1959) beschriebenen. Die Entfernung des Silylethers und die Überführung des erhaltenen Alkohols in das Amin der Formel 6 kann durch die Schritte: (1) Behandlung der Verbindung der Formel 5 mit Tetrabutylammoniumfluorid in Tetrahydrofuran (THF) unter Erhalt des entsprechenden Alkohols, (2) Umsetzung des Alkohols mit Methansulfonylchlorid und Triethylamin unter Erhalt des Mesylats, (3) Ersatz des Mesylats mit Natriumazid in DMF bei Raumtemperatur unter Erhalt des primären Azids und (4) Hydrierung des Azids über Palladium/Kohle in Methanol unter Erhalt des primären Amins der Formel 6 erfolgen. Letztere Verbindung kann nach einem oder mehreren der im US-Patent 5,527,780 und in der PCT/IB98/00741, beide bereits oben erwähnt, beschriebenen Verfahren in die Macrolidstruktur als Seitenkette, dargestellt als -X¹-R², in die Verbindung der Formel 1 eingeführt werden. Analoge Seitenketten in der Verbindung der Formel 1, dargestellt als -X¹-R², können auf ähnliche Weise gebildet werden.
Während die gemäß Schema 1 erhaltenen Verbindungen mit Seitenkette racemisch sind, sind die gemäß Schema 2 erhaltenen im Wesentlichen enantiomerenrein. Gemäß Schema 2 kann die enantiomerenreine Verbindung der Formel 7, die im Handel erhältlich ist, beispielsweise das S-(–)-Methyllactat, oder durch dem Fachmann bekannte Verfahren hergestellt werden kann, durch Behandlung mit tert.-Butyldimethylchlorsilan in DMF in Gegenwart von Imidazol bei 0°C bis 40°C, bevorzugt bei Raumtemperatur, in den tert.-Butyldimethylsilylether überführt werden. Durch Reduktion dieser Verbindung mit Diisobutylaluminiumhydrid in Toluol bei etwa –70°C erhält man den Aldehyd der Formel 8 (worin TBS für tert.-Butyldimethylsilyl steht). Durch Wittig-Kopplung der Verbindung der Formel 8 mit Carbethoxymethylentriphenylphosphoran in Benzol bei 60°C bis 80°C erhält man den entsprechenden ungesättigten Ester, der über Palladium in Ethylacetat unter Erhalt des Esters der Formel 9 hydriert werden kann. Reduktion des Esters zum entsprechenden Alkohol unter Verwendung von Lithiumaluminiumhydrid in THF, Überführung des Alkohols in das entsprechende Mesylat durch Behandlung mit Methansulfonylchlorid und Triethylamin in Dichlormethan bei –20°C bis 0°C und anschließender Ersatz der Mesylgruppe durch Azid durch Umsetzung mit Natriumazid in DMF bei Raumtemperatur ergibt das Azid der Formel 10. Durch Hydrieren der Verbindung der Formel 10 über Palladium in einem polaren Lösungsmittel wie Methanol und anschließende Umsetzung mit Benzylchloroformiat erhält man das Benzyloxycarbonylamid der Formel 11 (worin Cbz für Benzyloxycarbonyl steht). Desilylierung mit Tetra-n-butylammoniumfluorid in THF und anschließende Behandlung mit Methansulfonylchlorid und Triethylamin bei –20°C bis 0°C ergeben das entsprechende Mesylat der Formel 11A (worin Ms für Methansulfonyl steht). Dieses wird mit einer Verbindung der Formel 4 (dargestellt in Schema 1) und Natriumhydrid in trockenem DMF bei 20°C bis 100°C umgesetzt, und nach Entfernung der Schutzgruppe durch Hydrierung über einem Palladium-Katalysator in Methanol bei Raumtemperatur erhält man eine Verbindung der Formel 12. Ein Beispiel für eine Verbindung der Formel 12 ist (R)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamin. Nach demselben Verfahren wie oben beschrieben, mit der Ausnahme, dass von einer Verbindung mit der entgegengesetzten stereochemischen Orientierung bezüglich der Hydroxygruppe ausgegangen wird, z.B. von R-(+)-Methyllactat, erhält man eine Verbindung, die der Verbindung der Formel 12 entspricht, mit dem Unterschied, dass die stereochemische Orientierung der Gruppe R⁷ der für die Verbindung der Formel 12 dargestellten entgegengesetzt ist. Ein Beispiel für eine solche Verbindung ist (S)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamin.
Die Synthese des Ketolids ist in Schema 3 dargestellt. Die Verbindung der Formel 13, worin R⁶ Acetyl darstellt, kann nach dem im US-Patent 5,543,400 (ausgegeben am 6. August 1996) beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Im Allgemeinen kann die Zwischenverbindung der Formel 14 nach den im US-Patent 5,543,400, der PCT-Anmeldung PCT/IB98/00741 und dem US-Patent 5,527,780 (alle bereits oben erwähnt) sowie der GB-Patentanmeldung Nr. 2,288,174 (veröffentlicht am 11. Oktober 1995) und bei G. Griesgraber u.a., "3-Keto-11,12-carbazate Derivatives of 6-O-Methylerythromycin A", Journal of Antibiotics, 49(5), 465-477 (1996) beschriebenen Verfahren erhalten werden.
In Stufe 1 gemäß Schema 3 können Verbindungen der Formel 14, worin R⁶ für Wasserstoff und X¹ für -CH₂- steht und R² und R³ die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, durch Behandlung einer Verbindung der Formel 13 mit einer Verbindung der Formel H₂N-X¹-R², worin X¹ für -CH₂- steht und R² die oben genannten Bedeutungen aufweist, in einem Lösungsmittel wie Acetonitril, DMF, THF, Dimethoxyethan oder Dimethylsulfoxid (DMSO), bevorzugt Acetonitril, bei etwa 50°C bis etwa 90°C, bevorzugt etwa 80°C, im Verlauf von etwa 4 bis 16 h hergestellt werden. Verbindungen der Formel 14, worin X¹ für -NH- steht und R² die oben angegebenen Bedeutungen aufweist, können erhalten werden wie unten bezüglich der Schemata 4–6 und weiter wie in der GB-Patentanmeldung 2,288,178, die oben bereits erwähnt wurde, beschrieben. In Stufe 2 gemäß Schema 3 können Verbindungen der Formel 15 durch Behandlung einer Verbindung der Formel 14 mit einer Verbindung der Formel R¹ONH₂·HCl oder R¹ONH₂, worin R¹ die oben genannten Bedeutungen aufweist, in Gegenwart einer Säure wie Py·HCl (worin Py für Pyridin steht) oder Et₃N·HCl (worin Et für Ethyl steht) in einem polaren Lösungsmittel, bevorzugt Methanol, Ethanol oder Isopropylalkohol, bei etwa 65°C bis 95°C im Verlauf von etwa 10 h bis 6 Tagen hergestellt werden.
Schema 4 zeigt die Herstellung von Verbindungen der Formel 1, worin X¹ für -NH- steht und R² die oben angegebenen Bedeutungen aufweist. Insbesondere zeigt Schema 4 eine R²-Gruppe, worin "n" für 2 steht, wobei aber mit Gruppen, in denen "n" andere Werte hat, analoge Verfahren durchgeführt werden können. In den in Schema 4 dargestellten Verbindungen steht R⁷ für eine Alkylgruppe und R⁸ (nicht dargestellt) für Wasserstoff. In Stufe 1 gemäß Schema 4 wird eine Verbindung der Formel 16 mit einer Verbindung der Formel 4 in THF bei Raumtemperatur unter Erhalt der Verbindung der Formel 17 behandelt. Reduktion mit Di-isobutylaluminiumhydrid in Dichlormethan bei etwa –70°C ergibt den Aldehyd der Formel 18. Die Verbindung der Formel 19, worin X² die oben angegebenen Bedeutungen aufweist, kann hergestellt werden wie beschrieben in der PCT-Anmeldung PCT/IB98/00741 und im US-Patent 5,527,780, beide bereits erwähnt. Weiter ist die Synthese von 11,12-cyclischen Carbazaten analog den Verbindungen der Formel 19 beschrieben bei W. R. Baker, J. D. Clark, R. L. Stephens und K. H. Kim, J. Org. Chem., 53, 2340 (1988). Kondensation des Aldehyds der Formel 18 mit der Verbindung der Formel 19 in Toluol bei etwa 100°C mit anschließender Reduktion des erhaltenen Imins in Methanol mit Natriumcyanoborhydrid bei 23°C ergibt die Verbindung der Formel 20, wobei das Produkt racemisch ist bezüglich des chiralen Kohlenstoffs, an den R⁷ gebunden ist.
Schema 5 zeigt die Herstellung von Verbindungen, die jenen der Formel 20 ähneln, mit dem Unterschied, dass das Produkt im Wesentlichen enantiomerenrein ist bezüglich des chiralen Kohlenstoffs, an den R⁷ gebunden ist. Dies ist in den Strukturformeln 21–26 in Schema 5 gezeigt, worin das Sternchen für eine spezifische stereoisomere Orientierung (R oder S) bezüglich des Kohlenstoffs, an den R⁷ gebunden ist, steht. In den in Schema 5 dargestellten Verbindungen steht R⁷ für eine Alkylgruppe und R⁸ (nicht dargestellt) für Wasserstoff. Bei der Synthese dieser Verbindungen werden chirale Ausgangsverbindungen eingesetzt, die hier als R- oder S-1,3-Butandiol (die Verbindung der Formel 21) dargestellt sind. Monosilylierung durch Umsetzung mit 1 Äquivalent tert.-Butyldimethylsilylchlorid in DMF in Gegenwart von Imidazol bei Raumtemperatur, etwa 23°C, im Verlauf von 12 h ergibt den Monosilylether (die Verbindung der Formel 22, worin TBS für tert.-Butyldimethylsilyl steht). Mesylierung durch Behandlung mit 1 Äquivalent Methansulfonylchlorid und Triethylamin in Dichlormethan bei etwa –20°C im Verlauf von etwa 40 min. ergibt das entsprechende Mesylat der Formel 23 (worin Ms für die Mesylgruppe steht). Durch Ersatz des Mesylats durch eine Verbindung der Formel 4 (dargestellt in Schema 1) in DMF mit Natriumhydrid ergibt die Verbindung der Formel 24 mit vollständiger Inversion der Stereochemie der alpha-R⁷-Gruppe. Desilylierung durch Umsetzung mit Tetra-tert.-butylammoniumfluorid in THF und anschließende Swern-Oxidation mit Oxalylchlorid und DMSO ergibt den chiralen alpha-R⁷-Imidazol-propionaldehyd der Formel 25. Durch Kupplung des Aldehyds mit dem cyclischen Carbazat der Formel 19, wie bezüglich Schema 4 beschrieben, erhält man die R-R⁷- oder S-R⁷-Verbindung der Formel 26.
Schema 6 zeigt die Herstellung von Verbindungen der Formel 26, die jenen der Formel 20 ähneln, mit dem Unterschied, dass sowohl R⁷ als auch R⁸ Alkylgruppen darstellen. Die in Schema 6 dargestellte Synthese beinhaltet dieselben allgemeinen Stufen und Bedingungen wie die in Schema 4 dargestellte Synthese. Die Ausgangsverbindungen sind entweder im Handel oder durch dem Fachmann geläufige Herstellungsverfahren erhältlich.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können asymmetrische Kohlenstoffatome aufweisen. Solche diasteromeren Mischungen können auf Grund ihrer physikalischen und chemischen Unterschiede mit Hilfe dem Fachmann bekannter Verfahren in die Einzeldiastereomeren aufgetrennt werden, beispielsweise durch Chromatographie oder fraktionierte Kristallisation. Enantiomeren können getrennt werden durch Umwandlung von Enantiomerenmischungen in Diasteromerenmischungen, und zwar durch Reaktion mit einer geeigneten optisch aktiven Verbindung (z.B. Alkohol), Auftrennen der Diastereomeren und Überführen (z.B. durch Hydrolyse) der Einzeldiastereomeren in die entsprechenden reinen Enantiomere. Die Erfindung umfasst alle Isomere einschließlich Diasteromerenmischungen und reine Enatiomeren.
Die Verbindungen der Formel 1, die basischer Natur sind, können mit verschiedenen anorganischen und organischen Säuren ein breites Spektrum verschiedener Salze bilden. Obwohl solche Salze für die Verabreichung an Tiere pharmazeutisch akzeptabel sein müssen, ist es in der Praxis oft angebracht, die Verbindung der Formel 1 zunächst als pharmazeutisch nicht akzeptables Salz aus dem Reaktionsgemisch zu isolieren, dieses dann einfach durch Behandlung mit einem alkalischen Reagens in die freie Base zu überführen und die freie Base wiederum in ein pharmazeutisch akzeptables Säureadditionssalz zu überführen. Die Säureadditionssalze der basischen erfindungsgemäßen Verbindungen können auf einfache Weise durch Behandlung der basischen Verbindung mit einer im Wesentlichen äquivalenten Menge der gewählten anorganischen oder organischen Säure in einem wässrigen Lösungsmedium oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie beispielsweise Methanol oder Ethanol erhalten werden. Nach vorsichtigem Verdampfen des Lösungsmittels erhält man das gewünschte Salz in fester Form. Weiter kann das gewünschte Säureadditionssalz aus einer Lösung der freien Base in einem organischen Lösungsmittel ausgefällt werden, indem man der Lösung eine geeignete anorganische oder organische Säure zusetzt.
Die Verbindungen der Formel 1, die saurer Natur sind, können mit verschiedenen pharmazeutisch akzeptablen Kationen Basensalze bilden. Beispiele solcher Salze sind die Alkali- und Erdalkalimetallsalze, insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze. Diese Salze können auf übliche Weise hergestellt werden. Zur Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutisch akzeptablen Basensalze können jene Basen genommen werden, die mit den sauren Verbindungen der Formel 1 nichttoxische Basensalze bilden, d.h. Salze, die von pharmazeutisch akzeptablen Kationen wie Natrium, Kalium, Calcium und Magnesium etc. abgeleitet sind. Sie können erhalten werden durch Behandlung der entsprechenden sauren Verbindungen mit einer die gewünschten pharmazeutisch akzeptablen Kationen enthaltenden wässrigen Lösung und Eindampfen der erhaltenen Lösung zur Trockene, bevorzugt unter vermindertem Druck. Alternativ können sie auch durch Mischen von Lösungen der sauren Verbindungen und der gewünschten Alkalialkoholate in niederen Alkanolen und anschließendes Eindampfen der erhaltenen Lösung zur Trockene nach dem obigen Verfahren erhalten werden. In jedem Fall werden die Reagentien bevorzugt in stöchiometrischen Mengen genommen, um eine vollständige Reaktion und eine maximale Ausbeute an dem gewünschten Endprodukt zu erzielen.
Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen gegen bakterielle Pathogene und Protozoen wird durch die Fähigkeit der Verbindungen, das Wachstum bestimmter Stämme humaner (Assay I) oder tierischer (Assays II und III) Pathogene zu inhibieren, nachgewiesen.
Assay I
Der im Folgenden beschriebene Assay I verwendet übliche Methoden und Interpretationskriterien und soll dazu dienen, Hinweise auf chemische Modifikationen zu liefern, die zu Verbindungen führen können, mit deren Hilfe bestimmte Resistenzmechanismen gegen Macrolide umgangen werden können. In Assay I wird ein Panel von Bakterienstämmen zusammengestellt, das verschiedene pathogene Arten umfasst, u.a. charakterisierte Vertreter der Arten mit Resistenzmechanismen gegen Macrolide. Die Verwendung dieses Panel erlaubt die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen chemischer Struktur und Wirkung in Bezug auf Wirkungsgrad, Wirkungsspektrum und Strukturelemente oder Modifikationen, die zur Umgehung von Resistenzmechanismen eventuell erforderlich sind. Bakterielle Pathogene, die das gescreente Panel umfassen, sind in der unten angeführten Tabelle aufgelistet. In vielen Fällen wurden sowohl der auf Macrolide ansprechende Mutterstamm als auch der davon abgeleitete gegen Macrolide resistente Stamm untersucht, um die Fähigkeit der Verbindung, den Resistenzmechanismus zu umgehen, genauer bewerten zu können. Stämme, die das Gen mit der Designation von ermA/ermB/ermC enthalten, sind gegen Macrolide, Lincosamide und Streptogramin B-Antibiotika resistent, wofür Modifikationen (Methylierung) von 23S rRNA-Molekülen durch eine Erm-Methylase verantwortlich sind, die im Wesentlichen die Bindung aller drei struktureller Klassen verhindern. Es sind zwei Arten von Macroliden-Efflux bekannt; msrA kodiert für einen Bestandteil eines Efflux-Systems in Staphylokokken, das das Eindringen von Macroliden und Streptograminen verhindert, während mefA/E für ein Transmembran-Protein kodiert, das anscheinend nur Macrolide effluiert. Die Inakti vierung von Macrolid-Antibiotika kann entweder durch Phosphorylierung des 2'-Hydroxyls (mph) oder durch Spaltung des macrocyclischen Lactons (Esterase) erfolgen und vermittelt werden. Die Stämme können unter Anwendung einer üblichen Polymerase-Kettenreaktion (PCR) und/oder durch Sequenzanalyse der Resistenzdeterminanten charakterisiert werden. Die Anwendung der PCR-Technik in dieser Anmeldung ist beschrieben bei J. Sutcliffe u.a., "Detection Of Erythromycin-Resistant Determinants By PCR", Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 40(11), 2562–2566 (1996). Der Assay wird in Microtiter-Trays durchgeführt und interpretiert nach Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests – Sixth Edition Approved Standard, herausgegeben von The National Committee for Clinical Laboratory Standards (NCCLS) guidelines; für den Vergleich der Stämme wird die minimale Hemmkonzentration (MHK) verwendet. Die Verbindungen werden zunächst als 40 mg/ml-Stammlösungen in Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst.
Assay II dient zur Untersuchung der Wirksamkeit gegen Pasteurella multocida, und Assay III dient zur Untersuchung der Wirksamkeit gegen Pasteurella haemolytica.
Assay II
Dieser Assay basiert auf der Flüssigkeitsverdünnungsmethode im Microliter-Bereich. Eine einzelne Kolonie von P. multocida (Stamm 59A067) wird in 5 ml Brain-Heart-Infusion- (BHI)-Bouillon inokuliert. Die Testverbindungen werden durch Lösen von 1 mg Verbindung in 125 μl Dimethylsulfoxid (DMSO) vorbereitet. Unter Verwendung von nicht inokulierter BHI-Bouillon werden Verdünnungen der Testverbindungen hergestellt. Es werden zweifache Serienverdünnungen der Testverbindungen mit Konzentrationen von 200 μg/ml bis 0,098 μl/ml hergestellt. Die mit P. multocida inokulierte BHI-Bouillon wird mit nicht inokulierter BHI-Bouillon auf 10⁴ Zellen pro 200 μl verdünnt. Diese BHI-Zellsuspensionen werden dann mit den entsprechenden Serienverdünnungen der Testverbindungen gemischt und 18 h bei 37°C inkubiert. Die minimale Hemmkonzentration (MHK) entspricht der Konzentration an Testverbindung, die das Wachstum von P. multocida gemäß Vergleich mit der nicht inokulierten Kontrolle zu 100 % hemmt.
Assay III
Dieser Assay basiert auf der Agar-Verdünnungsmethode unter Verwendung eines Steers-Replikators. Zwei bis fünf aus einer Agarplatte isolierter Kolonien werden in BHI-Bouillon inokuliert und bei 37°C über Nacht unter Rühren (200 U/min.) inkubiert. Am nächsten Morgen werden 300 μl der fertig gezüchteten P. haemolyfica-Vorkultur in 3 ml frische BHI-Bouillon inokuliert und bei 37°C unter Rühren (200 U/min.) inkubiert. Die entsprechenden Mengen an Testverbindung werden in Ethanol gelöst, und es werden zweifache Serienverdünnungen hergestellt. Je 2 ml der entsprechenden Serienverdünnung werden mit 18 ml geschmolzenem BHI-Agar gemischt und zum Verdicken stehen gelassen. Sobald die inokulierte P. haemolytica-Kultur eine Dichte entsprechend 0,5 McFarland erreicht hat, werden etwa 5 μl davon unter Verwendung eines Steers-Replikators auf BHI-Agar-Platten, die die verschiedenen Konzentrationen an Testverbindung enthalten, inokuliert und 18 h bei 37°C inkubiert. Die Anfangskonzentrationen der Testverbindung betragen 100–200 μg/ml. Die MHK entspricht der Konzentration an Testverbindung, die das Wachstum von P. haemolytica gemäß Vergleich mit der nicht inokulierten Kontrolle zu 100 % hemmt.
Die in vivo-Wirksamkeit der Verbindungen der Formel 1 kann durch dem Fachmann geläufige Standard-Tierversuche bestimmt werden, die gewöhnlich an Mäusen durchgeführt werden.
Nach Erhalt teilt man die Mäuse in Käfige auf (10 Tiere pro Käfig) und lässt sie vor der Verwendung mindestens 48 h akklimatisieren. Die Tiere werden mit 0,5 ml einer 3 × 10³ CFU/ml-Bakteriensuspension (P. multocida Stamm 59A006) intraperitoneal inokuliert. Jeder Versuch beinhaltet mindestens 3 nicht mit Wirkstoff behandelte Kontrollgruppen, darunter eine mit 0,1X Expositionsdosis und zwei mit 1X Expositionsdosis infizierte; es kann auch eine Datengruppe mit einer 10X Expositionsdosis verwendet werden. Im Allgemeinen können alle Mäuse in einer Studie innerhalb von 30–90 min. exponiert werden, insbesondere falls zur Verabreichung der Expositionsdosis eine Wiederholungsspritze (z.B. eine Cornwall^®-Spritze) verwendet wird. 30 min. nach dem Beginn der Exposition wird die erste Behandlung mit Testverbindung durchgeführt. Es kann erforderlich sein, dass eine zweite Person die Verabreichung von Testverbindung beginnt, falls nach 30 min. noch nicht alle Tiere exponiert wurden. Die Verabreichung erfolgt subcutan oder oral. Subcutan wird in die lose Nackenhaut verabreicht, während die orale Verabreichung mit Hilfe einer Fütterungssonde erfolgt. In beiden Fällen werden 0,2 ml pro Maus gegeben. Die Verbindungen werden 30 min., 4 h und 24 h nach der Exposition verabreicht. Außerdem beinhaltet jeder Versuch die Verabreichung einer Kontrollverbindung, deren Wirksamkeit bekannt ist, auf demselben Wege. Die Tiere werden täglich kontrolliert, und es wird die Zahl der überlebenden Tiere jeder Gruppe notiert. Die Datenaufnahme erfolgt im P. multocida-Modell im Verlauf von 96 h (4 Tagen) nach der Exposition.
Die PD₅₀ stellt eine errechnete Dosis dar, bei der die Testverbindung 50 % der Mäuse einer Gruppe vor dem Tod in Folge der bakteriellen Infektion schützt, die ohne Behandlung mit dem Wirkstoff tödlich wäre.
Die Verbindungen der Formel 1 und deren pharmazeutisch akzeptablen Salze und Solvate (im Folgenden "die Wirkstoffe") können zur Behandlung oder Prävention von bakteriellen Infektionen oder Protozoeninfektionen oral, parenteral, topisch oder rektal verabreicht werden. Im Allgemeinen werden diese Verbindungen bevorzugt in Dosierungen zwischen etwa 0,2 mg pro kg Körpergewicht pro Tag (mg/kg/Tag) bis etwa 200 mg/kg/Tag als Einzel- oder Mehrfachdosis (d.h. in 1 bis 4 Dosen pro Tag) verabreicht, wenn auch Abweichungen in Abhängigkeit von Art und Gewicht des behandelten Individuums und seinem Zustand sowie vom Wege der Verabreichung zwangsläufig erfolgen. Jedoch wird besonders bevorzugt eine Dosierung zwischen etwa 4 mg/kg/Tag bis etwa 50 mg/kg/Tag eingehalten. Dabei sind jedoch Abweichungen möglich je nach Art des behandelten Säugetieres, Fisches oder Vogels und dessen individueller Reaktion auf das Arzneimittel sowie je nach Art der gewählten Darreichungsform und des Zeitraums und der Zeitabstände der Verabreichung. In einigen Fällen können Dosierungen unterhalb der Untergrenze des angegebenen Intervalls mehr als ausreichend sein, während in anderen Fällen auch höhere Dosen eingesetzt werden können, ohne schädliche Nebenwirkungen zu verursachen, vorausgesetzt, dass solche höheren Dosen zunächst in mehrere kleinere Dosen zur Verabreichung über den Tag verteilt aufgeteilt werden.
Die Wirkstoffe können allein für sich oder in Kombination mit pharmazeutisch akzeptablen Trägerstoffen oder Verdünnern auf den oben angegebenen Wegen verabreicht werden, und die Verabreichung kann in Einzel- oder Mehrfachdosen erfolgen. Insbesondere können die Wirkstoffe in den verschiedensten Darreichungsformen verabreicht werden, d.h. sie können mit verschiedenen pharmazeutisch akzeptablen inerten Trägerstoffen in Form von Tabletten, Kapseln, Pastillen, Bonbons, Pulvern, Sprays, Cremes, Salben, Suppositorien, Gelees, Gels, Pasten, Lotionen, wässrigen Suspensionen, Injektionslösungen, Elixieren, Sirupen u.ä. kombiniert werden. Solche Träger umfassen feste Verdünner oder Füllstoffe, sterile wässrige Medien und verschiedene nicht toxische organische Lösungsmittel etc. Außerdem können orale pharmazeutische Kompositionen in geeigneter Weise gesüßt und/oder aromatisiert sein. Im Allgemeinen liegen die Wirkstoffe in solchen Darreichungsformen in Konzentrationen zwischen etwa 5,0 Gew.-% und etwa 70 Gew.-% vor.
Für die orale Verabreichung können Tabletten, die verschiedene Excipienten wie zum Beispiel mikrokristalline Cellulose, Natriumcitrat, Calciumcarbonat, Dicalciumphosphat oder Glycin enthalten, mit verschiedenen Sprengmitteln, wie beispielsweise Stärke (bevorzugt Maisstärke, Kartoffelstärke oder Tapiokastärke), Alginsäure und bestimmten komplexen Silikaten sowie mit Granulatbindemitteln wie Polyvinylpyrrolidon, Sucrose, Gelatine und Gummi-arabicum kombiniert werden. Weiterhin werden zur Tablettenherstellung oft Gleitmittel wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und Talk eingesetzt. Feste Kompositionen ähnlicher Art können auch als Füllung für Gelatinekapseln dienen; bevorzugte Materialien sind hier z.B. Lactose oder Milchzucker sowie Polyethylenglycole mit hohem Molekulargewicht. Zur Herstellung wässriger Suspensionen und/oder Elixiere zur oralen Verabreichung kann der Wirkstoff mit verschiedenen Süß- oder Geschmacksstoffen, Farbstoffen oder Färbemitteln kombiniert werden sowie gegebenenfalls mit Emulgatoren und/oder Suspendiermitteln, und mit Verdünnungsmitteln wie Wasser, Ethanol, Propylenglycol, Glycerin und deren Kombinationen.
Zur parenteralen Verabreichung können Lösungen der Wirkstoffe in Sesamöl oder Erdnussöl oder in wässrigem Propylenglycol eingesetzt werden. Die wässrigen Lösungen sollten erforderlichenfalls in geeigneter Weise gepuffert sein (bevorzugt mit einem pH-Wert über 8), und das flüssige Verdünnungsmittel sollte zunächst isotonisch gemacht werden. Diese wässrigen Lösungen sind zur intravenösen Injektion geeignet. Die öligen Lösungen sind zur intraartikulären, intramuskulären und subcutanen Injektion geeignet. Die Herstellung all dieser Lösungen erfolgt unter sterilen Bedingungen nach dem Fachmann bekannten standardmäßigen pharmazeutischen Verfahren.
Die therapeutischen Verbindungen können auch topisch verabreicht werden, was in der Pharmazie üblicherweise bevorzugt durch Cremes, Gelees, Gels, Pasten, Pflaster, Salben und dergleichen geschieht.
Zur Verabreichung an Tiere außer Menschen, z.B. an Vieh oder Haustiere, können die Wirkstoffe im Futter der Tiere oder oral als zur Tränkung bestimmte Komposition verabreicht werden.
Die Wirkstoffe können auch zusammen mit Liposomen verabreicht werden, die z.B. als kleine unilamellare Vesikel, große unilamellare Vesikel und multilamellare Vesikel ausgebildet sind. Die Liposomen können aus verschiedenen Phospholipiden wie Cholesterin, Stearylamin oder Phosphatidylcholinen, gebildet werden.
Weiterhin können die Wirkstoffe an lösliche Polymere als Arzneimittelträger gebunden werden. Solche Polymere können Polyvinylpyrrolidon, Pyran-Copolymere, Polyhydroxypropylmethacrylamid-phenyl, Polyhydroxyethylaspartamid-phenol oder Polyethylenoxid-polylysin, mit Palmitoylresten substituiert, umfassen. Außerdem können die Wirkstoffe an eine Klasse biologisch abbaubarer Polymere gebunden sein, die zur Gewährleistung einer kontrollierten Abgabe des Arzneimittels verwendet werden können, wie z.B. Polymilchsäure, Polyglycolsäure, Copolymere von Polymilchsäure und Polyglycolsäure, Polyepsilon-caprolacton, Polyhydroxy-buttersäure, Polyorthoestern, Polyacetalen, Polydihydropyranen, Polycyanoacrylaten und vernetzten oder amphipathischen Block-Copolymeren von Hydrogels.
Die folgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung bestimmter Ausführungsformen der Erfindung, wobei jedoch die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist.
Beispiel 1
Einer Lösung von 0,95 g des Allyl-Acylimidazols der Formel 13 in 6 ml Acetonitril und 3 ml THF (Tetrahydrofuran) wurden 0,624 g (R/S)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamin zugegeben. Die erhaltene Lösung wurde unter Stickstoff 24 h zum Rückfluss erhitzt. Die Lösungsmittel wurden im Vakuum entfernt, und es wurde zur Trockene abgepumpt. Der erhaltene Schaum wurde in 10 ml Methanol resuspendiert und 5 h zum Rückfluss erhitzt. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur (20–25°C) wurde das Gemisch in eine 5 %-ige Natriumcarbonatlösung gegossen und dreimal mit je 50 ml Dichlormethan extrahiert. Nach Trocknen über Kaliumcarbonat, Filtrieren, Einengen und Reinigung durch Chromatographie an Silikagel (SGC) erhielt man die oben dargestellte Verbindung der Formel 31, worin -X¹-R² (R/S)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentyl und X² Sauerstoff ist. Die Ausbeute lag zwischen 40 und 60 %.
MS 827 (M+1)
Beispiel 2
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde unter Verwendung von (R)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamin das entsprechende R-Methyl-Isomer der Formel 32 (s. unten), worin X² für Sauerstoff steht, Y Wasserstoff bedeutet und X¹ für -CH₂- steht, mit ähnlicher Ausbeute erhalten.
MS 827 (M+1)
Beispiel 3
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wurde unter Verwendung von (S)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamin das entsprechende S-Methyl-Isomer der Formel 33 (s. unten), worin X² für Sauerstoff steht, Y Wasserstoff bedeutet und X¹ für -CH₂- steht, in ähnlicher Ausbeute erhalten.
Beispiel 4
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wird unter Verwendung von (R)-4-[4-(5-Fluor)-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl]-pentylamin (das erhalten werden kann wie beschrieben bei E. P. Kyba, S. Liu, K. Chockalingam, B. R. Ready, J. Org. Chem., 53, 3513 (1988)) das entsprechende R-Methyl-Isomer der Formel 32 (s. oben) erhalten, worin X² für Sauerstoff steht, Y Fluor bedeutet und X¹ für -CH₂- steht.
Beispiel 5
Gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren wird unter Verwendung von (S)-4-[4-(5-Fluor)-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl]-pentylamin (das erhalten werden kann wie beschrieben bei E. P. Kyba, S. Liu, K. Chockalingam, B. R. Ready, J. Org. Chem., 53, 3513 (1988)) das entsprechende S-Methyl-Isomer der Formel 33 (s. oben) erhalten, worin X² für Sauerstoff steht, Y Fluor bedeutet und X¹ für -CH₂- steht.
Beispiel 6
100 mg der gemäß Beispiel 1 erhaltenen Verbindung werden in 2 ml Ethanol gelöst. Darauf werden 50 mg Methoxyamin-Hydrochlorid zugegeben. Das erhaltene Gemisch wird 3 Tage lang zum Rückfluss erhitzt. Dann wird mit Wasser verdünnt, und der pH-Wert wird mit 1N Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Nach Extraktion mit Dichlormethan (3 × 25 ml), Trocknen über Kaliumcarbonat, Einengen und Reinigung durch SGC erhält man die Verbindung der Formel 31 (siehe oben), worin -X¹-R² für (R/S)-4-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentyl und X² für =NOCH₃ stehen.
Beispiel 7
Gemäß dem in Beispiel 6 beschriebenen Verfahren werden unter Verwendung der Verbindungen der Beispiele 2 bis 5 als Ausgangsverbindungen Verbindungen erhalten, in denen -X¹-R² den Beispielen 2–5 entspricht und X² für =NOCH₃ steht.
Beispiel 8
Herstellung von 3-(R/S)-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-butyraldehyd der Formel 18:
Einer Lösung von 10 g (68,88 mmol) 4-Pyridin-3-yl-imidazol in 300 ml THF wurden 4,04 ml (68,88 mmol) Ethanol und 22,83 ml (275,52 mmol) Crotonaldehyd zugege ben. Das erhaltene Gemisch wurde 18 h zum Rückfluss erhitzt. Danach wurden weitere 2 Äquivalente Crotonaldehyd zugegeben, und es wurde weitere 20 h zum Rückfluss erhitzt. Die Analyse durch TLC ergab, dass die Reaktion abgeschlossen war. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt, und es wurde der Rohaldehyd der Formel 18 erhalten, in dem R⁷ für Methyl und R³ für Pyridin-3-yl steht, und der ohne Reinigung weiterverwendet wurde.
Beispiel 9
Herstellung von 3-(R/S)-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentaldehyd der Formel 18:
Nach dem Verfahren von Beispiel 8 wurde in ähnlicher Ausbeute der 3-(R/S)-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentaldehyd der Formel 18 erhalten, worin R⁷ für Ethyl und R³ für Pyridin-3-yl steht.
Beispiel 10
Einer Lösung von 82 mg der Verbindung der Formel 19 (worin X² Sauerstoff ist) (siehe Schema 4) in 1 ml Toluol wurden 40 mg 3-(R/S)-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-butyraldehyd (Produkt des Beispiels 8) zugegeben. Das Gemisch wurde 12 h bei 110°C erhitzt. Darauf wurde das Lösungsmittel entfernt, und der erhaltene Schaum wurde in 5 ml Methanol resuspendiert. Es wurden 0,047 ml Essigsäure und 25 mg Natriumcyanoborhydrid zugegeben. Nach 12 h Rühren wurde Wasser zugefügt, und der pH-Wert wurde mit 1N HCl auf 2 eingestellt. Das Gemisch wurde 30 min. gerührt, und danach wurde der pH-Wert mit 1N Natriumhydroxid auf 9,5 eingestellt. Nach Extraktion mit Dichlormethan (3 × 25 ml), Trocknen über Kaliumcarbonat, Filtrieren, Einengen und Reinigen durch SGC unter Verwendung von 3 % Methanol-Dichlormethan mit 0,3 % konzentriertem Ammoniumhydroxid als Eluent erhielt man 67 mg einer Verbindung der Formel 31, oben dargestellt, worin -X¹-R² für (R/S)-3-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-butylamino und X² für Sauerstoff stehen.
MS 829 (M+1)
Beispiel 11
Nach dem in Beispiel 10 beschriebenen Verfahren wurde unter Verwendung der Verbindung der Formel 19 (worin X² =NOCH₃ ist) und des Aldehyds aus Beispiel 8 die entsprechende Verbindung der oben gezeigten Formel 31, worin -X¹-R² für (R/S)-3-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-butylamino ist und X² für =NOCH₃ stehen, in einer ähnlichen Ausbeute wie das Produkt von Beispiel 10 erhalten.
MS 857 (M+1)
Auftrennung: Die beiden Diastereomeren des Beispiels 10 wurden durch Chromatographie an Silikagel unter Verwendung von Methyl-tert.-butylether/Methanol/Triethylamin 20:1:1 als Eluent oder durch HPLC unter Verwendung von Methyl-tert.-butylether/Methanol/Triethylamin 89:10:1 als Eluents in die reinen R- und S-Isomeren aufgetrennt:
R-Isomer (Formel 32, worin X² für =NOCH₃ steht, Y Wasserstoff bedeutet und X¹ für NH steht):
¹H-NMR (partiell): 8,95 (s, 1H), 8,43 (dd, J = 1,66 Hz, 4,77 Hz), 8,06 (d, J = 7,89), 7,65 (s, 1H), 7,36 (s, 1H), 7,27 (dd, J = 4,77 Hz, 7,89), 6,11 (s, 1H), 4,95 (dd, 1H), 4,83 (br, 1H), 4,22 (m, 2H), 3,87 (dd, 1H), 3,77 (s, 1H), 3,62 (s, 3H), 2,60 (s, 3H), 2,24 (s, 6H), 1,52 (d, J = 6,8 Hz, 3H), 1,46 (s, 3H), 0,97 (d, J = 6,9 Hz, 3H), 0,86 (t, 7,26, 3H).
MS: 857 (M+1)
Rf: 0,62 (Methyl-tert.-butylether/Methanol/Triethylamin 10:1:1)
S-Isomer (Formel 33, worin X² für =NOMe steht, Y Wasserstoff bedeutet und X¹ für NH steht):
¹H-NMR (partiell): 8,94 (s, 1H), 8,43 (dd, J = 4,1, 5,76 Hz, 1H), 8,04 (m, 1H), 7,64 (d, J = 1,25, 1H), 7,35 (d, J = 1,25 Hz, 1H), 7,26 (m, 1H), 6,10 (s, 1H), 4,97 (d, J = 8,26 Hz, 1H), 4,82 (m, 1H), 4,21 (m, 2H), 3,86 (dd, J = 6,64, 1H), 3,76 (s, 1H), 3,60 (s, 3H), 2,58 (s, 3H), 2,23 (s, 6H), 0,96 (d, J = 7,06 Hz, 3H), 0,845 (t, J = 7,48).
MS: 857 (M+1)
Rf: 0,55 (Methyl-tert.-butylether/Methanol/Triethylamin 10:1:1)
Die absolute Stereochemie wurde durch Einzelkristall-Röntgen-Strukturanalyse festgestellt.
Beispiel 12
Umkristallisation des R-Isomers aus Beispiel 11 (Formel 32, worin X² für =NOCH₃ steht, Y Wasserstoff bedeutet und X¹ für NH steht):
1,5 g des reinen R-Isomers wurden in 30 ml Isopropylether suspendiert. Die Suspension wurde 3 h zum Rückfluss erhitzt. Dann ließ man das Gemisch auf Raumtemperatur abkühlen und rührte 72 h. Der erhaltene weiße Feststoff wurde abfiltriert und mit Isopropylether gewaschen. Nach Trocknen an der Luft erhielt man die kristalline Form des R-Isomers (1,3 g).
Fp: 164–167°C
Elementaranalyse: C: 61,31 %, H: 8,565 %, N: 11,015 %. Diese Daten entsprechen dem Hemihydrat.
Pulverröntgendiffraktionsdaten:
Beispiel 13
Umkristallisation des S-Isomers aus Beispiel 11 (Formel 33, worin X² für =NOCH₃ steht, Y Wasserstoff bedeutet und X¹ für NH steht):
Gemäß dem in Beispiel 10 beschriebenen Verfahren wurden 1,5 g des S-Isomers unter Erhalt von 1,2 g kristallinem Material umkristallisiert.
Fp: 159–166°C
Elementaranalyse: C: 61,275 %, H: 8,605 %, N: 10,90 %. Diese Daten entsprechen dem Hemihydrat.
Pulverröntgendiffraktionsdaten:
Beispiel 14
Nach dem in Beispiel 10 beschriebenen Verfahren wurde unter Verwendung der Verbindung der Formel 19 (worin X² =NOCH₃ ist) und des Aldehyds aus Beispiel 9 die entsprechende Verbindung der oben angeführten Formel 31, worin -X¹-R² (R/S)-3-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamino ist und X² für =NOCH₃ steht, in einer ähnlichen Ausbeute wie das Produkt von Beispiel 10 erhalten.
MS 870 (M) und 871 (M+1)
Auftrennung: Die beiden Diastereomeren des Beispiels 14 wurden gemäß dem in Beispiel 11 beschriebenen Verfahren aufgetrennt.
R-Isomer (Formel 31, worin -X¹-R² für (R)-3-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamino und X² für =NOCH₃ stehen):
¹H-NMR (partiell): 8,95 (s, 3H), 8,42 (dd, J = 1,66 Hz und 4,78 Hz, 1H), 8,05 (dt, J = 1,66 und 8,31 Hz, 1H), 7,62 (d, J = 1,04 Hz, 1H), 7,31 (d, J = 1,04 Hz, 1H), 7,26 (ddd, J = 1,66, 4,78 und 8,03 Hz, 1H), 2,07 (s, 1H), 4,96 (dt, J = 2,28 und 8,31 Hz, 1H), 4,6 (m, 1H), 4,20 (m, 2H), 3,84 (q, J = 6,85 Hz, 1H), 3,75 (s, 1H), 3,58 (s, 3H), 2,56 (s, 3H), 2,22 (s, 6H).
HPLC-Retentionszeit: 10,545 min. (Silikagel-Säule unter Verwendung von Methyl-tert.-butylether/Methanol/Triethylamin 89:10:1 als Eluens).
S-Isomer (Formel 31, worin -X¹-R² für (S)-3-(4-Pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-pentylamino und X² für =NOCH₃ stehen):
¹H-NMR (partiell): 8,96 (s, 1H), 8,40 (dd, 1H), 8,04 (dt, 1H), 7,56 (d, J = 1,25, 1H), 7,30 (d, J = 1,25 Hz, 1H), 7,26 (ddd, 1H), 6,01 (s, 1H), 4,85 (dd, 1H), 3,66 (s, 3H), 2,65 (s, 3H), 2,32 (s, 6H).
HPLC-Retentionszeit: 13,5 min. (Silikagel-Säule unter Verwendung von Methyl-tert.-butylether/Methanol/Triethylamin 89:10:1 als Eluens).
Beispiel 15
3,3-Dimethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propionaldehyd
Einer Lösung von 1 g 4-Pyridin-3-yl-imidazol in 34 ml THF wurden 1,6 ml Essigsäure und 3,3 ml 3-Methyl-2-butenal zugegeben, und die erhaltene Lösung wurde unter moderatem Rückfluss 24 h erhitzt. Danach wurde THF im Vakuum entfernt, und der Rückstand wurde an einer langen Flash 75-Säule (Silikagel-Säule der Biotage Division der Dyax Corp., USA) unter Verwendung von MeOH-CH₂Cl₂ als Eluens unter Erhalt der Titelverbindung als gelbliches Öl gereinigt.
MS: m/z 230 (M+H).
Beispiel 16
11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3,3-dimethyl-3-(4-pyrid in-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim
Einer Lösung von 257 mg 11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim und 200 mg 3,3-Dimethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propionaldehyd in 1,9 ml Toluol wurden 0,09 ml Essigsäure zugegeben, und die erhaltene Lösung wurde bei Raumtemperatur 24 h erhitzt. Danach wurde Toluol im Vakuum abgedampft, und der Rückstand wurde in 2,6 ml Methanol gelöst. Der Lösung wurden nacheinander 0,3 ml Essigsäure und 49 mg NaBH₃CN zugegeben, und die erhaltene Lösung wurde bei Raumtemperatur 1 h gerührt. Darauf wurden gesättigtes NaHCO₃ und CH₂Cl₂ zugefügt. Die wässrige Phase wurde dreimal mit CH₂Cl₂ extrahiert, die vereinigten organischen Phasen wurden mit Salzlösung gewaschen, über wasserfreiem MgSO₄ getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt wurde durch präparative TLC (10 % MeOH – 1 NH₃·H₂O – 89 % CH₂Cl₂) unter Erhalt der Titelverbindung als weißer Feststoff gereinigt.
¹H-NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ 3,61 (3H, s), 2,55 (3H, s), 2,32 (6H, s), 1,62 (3H, s), 1,60 (3H, s), 1,42 (3H, s), 1,32 (3H, d, J = 6,8 Hz), 1,30 (3H, s), 1,24 (3H, d, J = 7,6 Hz), 1,21 (3H, d, J = 5,6 Hz), 1,02 (3H, J = 7,2 Hz), 0,93 (3H, d, J = 6,8 Hz), 0,81 (3H, t, J = 7,2 Hz).
MS: m/z 870 (M+H).
Verbindungen, die von der vorliegenden Erfindung umfasst werden, sind u.a. folgende:
11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3,3-dimethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim;
11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3-(R)-methyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim;
11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3-(R)-ethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim;
11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3-(S)-methyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim;
11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3-(S)-ethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)oxim und deren pharmazeutisch akzeptable Salze, Prodrugs und Solvate.

Claims

Verbindung der Formel
oder deren pharmazeutisch akzeptables Salz, Solvat oder Prodrug, worin X¹ für -CH₂- oder -NR⁴- steht, X² für =O oder =NOR¹- steht, Z für Wasserstoff, C₁-C₁₄-Alkyl, (C₆-C₁₀-Aryl)(C₁-C₁₀-alkyl)- oder (4-10-gliedrigen Heterocyclus)(C₁-C₁₀-Alkyl)- steht, wobei ein oder zwei Kohlenstoffatome der vorstehenden Alkylgruppen durch ein Heteroatom ersetzt sein können, das ausgewählt ist aus Sauerstoff, Schwefel und -N(R⁴)- und die vorstehenden Grupppen, mit Ausnahme des Wasserstoffs, optional substituiert sind durch 1–3 Substituenten, die unabhängig ausgewählt sind aus Halogen, Hydroxy, C₁-C₁₄-Alkoxy, C₁-C₁₄-Alkyl, (C₆-C₁₀-Aryl) (C₁-C₁₀-alkoxy)- und (4-10-gliedrigem Heterocyclus)(C₁-C₁₀-Alkoxy)-, R¹ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl steht, R² eine Gruppe der Formel
darstellt, worin n eine Zahl von 1 bis 4 bedeutet, R³ für C₆-C₁₀-Aryl oder einen 4-10-gliedrigen Heterocyclus steht, wobei R³ optional substituiert ist durch 1–3 Substituenten, die unabhängig ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Halogen und -NR⁴R⁵, R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, R⁶ für Wasserstoff oder Acetyl steht und R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, wobei aber wenigstens einer der Reste R⁷ und R⁸ für C₁-C₆-Alkyl steht.
Verbindung nach Anspruch 1, worin Z für Wasserstoff steht, X¹ für -NH- oder -CH₂- steht, n 2 bedeutet, R⁷ für C₁-C₃-Alkyl steht, R⁸ für Wasserstoff oder C₁-C₃-Alkyl steht, X² für Sauerstoff, -NOCH₃ oder =NOCH₂CH₃ steht und R³ einen 5- oder 6-gliedrigen aromatischen Heterocyclus darstellt, der im Ring 1 oder 2 Stickstoffatome enthält.
Verbindung nach Anspruch 2, worin R⁷ für Methyl oder Ethyl steht, R⁸ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und R³ für Pyridyl steht.
Verbindung nach Anspruch 1 mit der Strukturformel 33
oder deren pharmazeutisch akzeptables Salz, Prodrug oder Solvat, worin X¹ für NH oder -CH₂- steht, X² für =O oder =NOR¹ steht und R¹ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl steht.
Verbindung nach Anspruch 4, worin X² für Sauerstoff, =NOCH₃ oder =NOCH₂CH₃ steht.
Verbindung nach Anspruch 1 mit der Strukturformel 32
oder deren pharmazeutisch akzeptables Salz, Prodrug oder Solvat, worin X¹ für NH oder -CH₂- steht, X² für =O oder =NOR¹ steht und R¹ Wasserstoff, Methyl oder Ethyl bedeutet.
Verbindung nach Anspruch 6, worin X² für Sauerstoff, =NOCH₃ oder =NOCH₂CH₃ steht.
Verbindung nach Anspruch 1, die 11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3,3-dimethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)-hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)-oxim darstellt.
Verbindung nach Anspruch 1, die 11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3(R)-methyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)-hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)-oxim darstellt.
Verbindung nach Anspruch 1, die 11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3(R)-ethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)-hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)-oxim darstellt.
Verbindung nach Anspruch 1, die 11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3(S)-methyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)-hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)-oxim darstellt.
Verbindung nach Anspruch 1, die 11-Deoxy-5-O-desosaminyl-11-(3(S)-ethyl-3-(4-pyridin-3-yl-imidazol-1-yl)-propyl)-hydrazo-6-O-methyl-3-oxoerythronolid A-11,12-carbamat-9-E-(O-methyl)-oxim darstellt.
Pharmazeutische Komposition zur Behandlung einer Störung, die ausgewählt ist aus einer bakteriellen Infektion, einer Protozoeninfektion und einer mit einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoeninfektion in Zusammenhang stehenden Störung bei Säugetieren, Fischen oder Vögeln, enthaltend eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung nach Anspruch 1 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1–12 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer Störung, die ausgewählt ist aus einer bakteriellen Infektion, einer Protozoeninfektion und einer mit einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoeninfektion in Zusammenhang stehenden Störung bei Säugetieren, Fischen oder Vögeln.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1–12 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Krebs oder Atherosklerose bei Säugetieren.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel 30
oder deren pharmazeutisch akzeptables Salz, Prodrug oder Solvat, worin X² für =O oder =NOR¹ steht, R¹ für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl steht, R³ für C₆-C₁₀-Aryl oder einen 4- bis 10-gliedrigen Heterocyclus steht, wobei R³ optional durch 1–3 Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Halogen und -NR⁴R⁵, R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, wobei aber wenigstens einer der Reste R⁷ und R⁸ für C₁-C₆-Alkyl steht, durch Umsetzung einer Verbindung der Formel 19 mit einer Verbindung der Formel 29
worin X², R⁷, R³ und R⁸ die oben angegebenen Bedeutungen aufweisen, in einem Lösungsmittel.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei als Lösungsmittel Toluol genommen wird, R³ für Pyridin-3-yl steht, R⁷ für Wasserstoff und R⁸ für Methyl steht und X² eine Gruppe der Formel =NOCH₃ darstellt.
Verbindung der Formel 29
worin R³ für C₆-C₁₀-Aryl oder einen 4- bis 10-gliedrigen Heterocyclus steht, wobei R³ optional durch 1–3 Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind aus C₁-C₆-Alkoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Halogen und -NR⁴R⁵, R⁴ und R⁵ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, R⁷ und R⁸ jeweils unabhängig ausgewählt sind aus Wasserstoff und C₁-C₆-Alkyl, wobei aber wenigstens einer der Reste R⁷ und R⁸ für C₁-C₆-Alkyl steht.
Verbindung nach Anspruch 18, worin R³ für Pyridin-3-yl steht, R⁷ für Wasserstoff und R⁸ für Methyl steht.
Verbindung nach Anspruch 19, die ausgewählt ist aus
Verbindung oder Salz nach einem der Ansprüche 1–12 zur Verwendung in der Medizin.
Verbindung oder Salz nach einem der Ansprüche 1–12 zur Verwendung zur Behandlung einer Störung, die ausgewählt ist aus einer bakteriellen Infektion, einer Protozoeninfektion und einer mit einer bakteriellen Infektion oder einer Protozoeninfektion in Zusammenhang stehenden Störung bei Säugetieren, Fischen oder Vögeln, oder zur Verwendung zur Behandlung von Krebs oder Atherosklerose bei Säugetieren.