WO2006056182A1 - Neue wirkstoffe zu therapie, diagnostik und prophylaxe der makula-degeneration - Google Patents

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WO2006056182A1
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Thomas Schrader
Frank-Gerrit KLÄRNER
Michael Fokkens
Reza Zadmard
Jolanta Polkowska
Frank Bastkowski
Christian Jasper
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Philipps-Universität Marburg
Universität Duisburg-Essen
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Definitions

  • the present invention relates to the fields of chemistry, biology, biochemistry, pharmacology, toxicology and human and veterinary medicine.
  • the present invention relates in particular to new active compounds which interact with the lipophilic cation A2E (N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine) of the retina and are suitable for therapy, diagnostics and prophylaxis of dry age-related macular degeneration.
  • A2E N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine
  • Age-related macular degeneration affects about one-fifth of the population over the age of 65 and is a major cause of severe visual impairment among the elderly in developed countries. This will be apparent to those skilled in the art from, for example, S Ben-Shabat, CA Parish, M Hashimoto, J Liu, K Nakanishi, JR Sparrow, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1533-1540; G Wolf, Nutrition Rev. 2003, 61, 342-346 and CN Keilhauer, BHF Weber, Biospektrum 2003, 9, 1-3.
  • the AMD is evolving over many decades. Estimates suggest that the number of people affected by AMD will nearly double over the next 25 years.
  • the disease is associated with damage to the photoreceptors in the macula.
  • AMD dry and wet AMD.
  • drusen In dry AMD, deposits on the macula, the so-called drusen, form in the early stages of the disease. If these drusen exist for a long time, macular atrophy occurs and the function of the light receptors can no longer be fulfilled. Those affected notice the disease by the appearance of vacancies within their central visual area.
  • wet AMD is caused by abnormal blood vessels that proliferate through the macula and under the retina. These blood vessels tend to secrete cell fluid and blood into the surrounding cell tissue of the retina, which leads to scarring of the macula and loss of vision.
  • the destruction of the macula due to wet AMD causes the center of an image to be imaged as if by a gray disc, and only the edge of the image is sharply and clearly perceived.
  • the cells in the retina contain two unusual retinoids, namely the lipophilic cations A2E (N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine) and its isoform with a cis double bond in a position adjacent to the pyridine ring.
  • A2E N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine
  • This is for example in S De, TP Sakmar, J Gen. Physiol. 2002, 120, 147-157; M Suter, C Reme, C Grimm, A Wenzel, M Jä helpfultela, P Esser, N Kociok, M Leist, C Richter, J Biol. Chem.
  • the terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E is highly responsible for AMD, as described, for example, in H Shaban, C Richter, Biol. Chem. 2002, 383, 537-545.
  • A2E forms a complex with cytochrome C oxidase and thereby induces apoptotic cell death.
  • A2E prevents the binding of cytochrome C to cytochrome oxidase and thus blocks the flow of electrons along the respiratory chain. As a result, more oxygen radicals are formed and oxidative stress increases.
  • A2E is toxic in the dark for many cells, including RPE, and increases the sensitivity of cells to blue light. The irradiation leads to permanent modifications of the cytochrome oxidase after complex formation with A2E.
  • A2E For example, H Shaban, C Borras, J Vina, C Richter, Exp. Eye Res. 2002, 75, 99-108 discloses that phosphatidylglycerol effectively protects human RPE cells from A2E-induced apoptosis.
  • the A2E mirror is CA Parish, M Hashimoto, K Nakanishi, J Dillon, J Sparrow, Proc. Natl. Acad.
  • USA 1998, 95, 14609-14613 is still about 10 times higher in the elderly (65 years) compared to younger (25 years).
  • DPG 1,3-diphosphatidylglycerol
  • phosphatidylglycerol ie
  • the levels of negatively charged phospholipids that protect against oxidative stress decrease with increasing age, as understood, for example, by those skilled in the art from BN Arnes, Mk Shigenaga, TM Hagen, Biochim. Biophys. Acta 1995, 1271, 165-170.
  • DPG 1,3-diphosphatidylglycerol
  • phosphatidylglycerol ie
  • the levels of negatively charged phospholipids that protect against oxidative stress decrease with increasing age, as understood, for example, by those skilled in the art from BN Arnes, Mk Shigenaga, TM Hagen, Biochim. Biophys. Acta 1995, 1271, 165-170.
  • therapeutic approaches exist for the related wet form of AMD the prior art has not known any drug for the treatment of dry AMD. Worldwide, about 25 to 30 million people suffer from this disease, so there is a great need
  • Boese Molecular tweezers as synthetic reeeptors: molecular recognition of neutral and cationic aromatic substrates. A comparision between the supramolecular structures in crystal and solution. Journal of Physical Organic Chemistry 2000, 13, 604-611 describes clips and tweezers that complex organic ammonium cations. The complex formation preferably takes place in apolar aprotic solvents, and the binding affinity of the substrate to the host molecule decreases significantly with increasing degree of substitution of the pyridine ring.
  • calixarenes for example calix [4] arene phosphonates, which complex metal and ammonium cations, and the formation of cage-like associates from oppositely charged calix [4] arene derivatives in aqueous solution.
  • calixarenes for example, T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29-32; R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett.
  • 25,26,27,28-tetrabutoxycalixarenes 3 can be prepared, for example, by condensation of formaldehyde with p- / t-butyl) -phenol in the presence of sodium hydroxide after Gutsche, subsequent debutylation with AICI 3 / phenol and subsequent reaction with butyl bromide:
  • 7,16-dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene 19 is accessible as follows: First, 1 equivalent of benzoquinone 11 and 2 equivalents of cyclopentadiene 12 are subjected to consecutive reactions - Diels- Alder reaction, oxidation of the (1: 1) Diels-Alder adduct and again Diels-Alder reaction - reacted to diketone 13, then the diketone 13 is basic isomerized to hydroquinone 14.
  • the hydroquinone 14 is acetylated twice and 1 equivalent of the resulting bisacetic acid ester 15 with 2 equivalents of tetraboron-o-xylene 16 in Diels-Alder reactions to the unisolated Bisadduct 17 implemented.
  • the elimination of HBr under the reaction conditions gives 18,17,16-diacetyl-6,8,15,174-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene;
  • Hydrolysis of the acetic acid ester leads to the hydroquinone 7,16-dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene 19.
  • the object of the present invention is to provide novel active ingredients for therapy, diagnostics and prophylaxis of dry macular degeneration as well as processes for their preparation.
  • the active compounds according to the invention bind A2E and thus prevent the A2E-induced apoptosis of RPE cells.
  • the active compounds according to the invention are calixarene derivatives or clips.
  • Calixarene derivatives according to the invention are understood to mean those calixarenes which contain four to eight arene rings, each arene ring carrying a phosphate or phosphonate substituent in the exo position and an oxo or thio substituent in the endo position.
  • a clip according to the invention is understood to mean a compound which has a linear condensed ring system, wherein
  • the two terminal rings of the fused ring system are aromatic, each consisting of (4n + 2) carbon atoms and n is a natural number from 1 to 3, ⁇ one of the three aromatic rings does not represent a terminal ring of the linear fused ring system, this ring consisting of six carbon atoms and hereinafter referred to as the "central aromatic",
  • the central aromatic has two mutually para-substituents which are independently selected from the group of phosphate and phosphonate.
  • the calixarene derivatives according to the invention have the following general structural formula:
  • A no atom or -CH 2 -;
  • R1 H; alkyl; wherein alkyl is a group of 4 to 20 carbon atoms which is linear or branched; Heteroalkyl, wherein heteroalkyl is a radical having 4 to 20
  • R2 and R3 independently represent H or OH
  • R 4 H, linear alkyl having 1 to 20 carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl,
  • R5 O " , alkyl, aryl, O-alkyl, O-aryl, O-cycloalkyl, O-heteroalkyl, O-heteroaryl, O-
  • Cycloheteroalkyl wherein -alkyl represents a group having 1 to 10 carbon atoms, which is linear or branched, preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 1-butyl, 2-butyl,
  • (2-methyl) propyl, tert-butyl, and alkenyl and alkynyl are a mono- or polyunsaturated group having 2 to 10 carbon atoms
  • -cycloalkyl is a group having 3 to 20 carbon atoms
  • alkyl groups are linear or branched, an isoprene radical of the empirical formula C 5 H 9 , a terpene radical of the general empirical formula C 10 Hi 9 , C 10 H 19 O, Ci 0 Hi 7 , Ci 0 Hi 7 O, Ci 0 Hi 5 , a sesquiterpene radical of the general empirical formula C 15 H 29 , C 15 H 29 O, C 15 H 27 , C 15 H 27 O,
  • M Li + , Na + , K + , NH 4 + , 41 N (C 1 -C 4 alkyl) 1 where the alkyl groups are identical or different,
  • R 2 represents an oxygen atom and R 2
  • R 3 and R 4 represent hydrogen atoms, excluding compounds in which R 1 is an n-butyl group, R 5 is an ethyl group and M + is a Li + ion.
  • the clips according to the invention have the following general structural formula:
  • R5 O ' , alkyl, aryl, O-alkyl, O-aryl, O-cycloalkyl, O-heteroalkyl, O-heteroaryl, O-cycloheteroalkyl, wherein -alkyl represents a group having 1 to 10 carbon atoms which are linear or is preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 1-butyl, 2-butyl, (2-methyl) propyl, tert-butyl, and alkenyl and alkynyl for a mono- or polyunsaturated group having 2 to 10 carbon atoms, -cycloalkyl is a group having 3 to 20 carbon atoms, the heterocyclic groups are a radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein up to 5 carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus , -Aryl is an aromatic radical having 5 to 20 carbon atoms
  • M Li + , Na + , K + , NH 4 + , + N (C r C 4 alkyl), wherein the alkyl groups are identical or different, and
  • Y and Z are independently selected from the group
  • R6 is selected from H, OH, Cl, Br, O- (C r C 4 -alkyl), N- (C 1 -C 4 -alkyl), wherein the alkyl groups are identical or different, or an isoprene radical of the empirical formula C 5 H 9 , a terpene radical of the general empirical formula C 10 Hi 9 , Ci 0 Hi 9 O, C 10 Hi 7 , C 10 Hi 7 O, Ci 0 Hi 5 , a Sesquiterpenrest the general empirical formula C 15 H 29, C 5 H 29 O, C 5 H 27, C 5 H 27 O,
  • the bis-alkylphosphonate clips according to the invention are prepared by means of the process according to the invention shown below:
  • the bis-alkylphosphonate clips according to the invention are prepared by reacting POCl 3 with one equivalent of an auxiliary base, for example triethylamine, and one equivalent of an alkyl or terpene alcohol, in a polar aprotic solvent to give the alkyl or terpenephosphonic acid chloride.
  • the resulting Phosphor Acidesterdichlorid is reacted in situ with the addition of another equivalent of auxiliary base directly with the hydroquinone precursor 10 (0.37 equivalents).
  • the reaction is terminated after 1 to 2 hours by addition of 2% to 5% aqueous acid.
  • the reaction mixture is then mixed with a nonpolar aprotic solvent and stirred for 10 to 15 hours at room temperature. Thereafter, the organic phase is separated, optionally washed with 2% to 5% aqueous acid and the organic solvents removed by distillation. After drying the distillation residue, the corresponding bis-alkylphosphonate clip is obtained.
  • auxiliary base is meant a tertiary amine, for example triethylamine, diisopropylamine, pyridine.
  • the polar aprotic solvent is selected from the group tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether, pyridine.
  • the non-polar aprotic solvent is selected from the group of alkanes having 5 to 8 carbon atoms, these alkanes being linear, cyclic and / or branched, for example, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane.
  • the alkyl alcohols are primary alcohols having 1 to 20 carbon atoms, the alkyl chain being linear, cyclic and / or branched, for example n-butanol, i-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-pentanol, Cyclopentanol, cyclohexanol.
  • the terpene alcohols are alcohols of a mono-, di- or sesquiterpene with the general empirical formulas C 10 H 2 O, Ci 0 H 18 O, Ci 0 H 16 O, Ci ⁇ H 3 0 O, C15H28O, C 1 SHa 4 O, C2oH 4 oO, C20H38O, C2 H36 ⁇ 0, C2 0 H3 O 4, C20H32O,
  • Clip 22a is a potent, non-toxic dry AMD inhibitor [50% inhibition of apoptosis at 15 ⁇ M
  • calixarene derivatives according to the invention are non-toxic up to high doses of about 60 ⁇ M.
  • Studies on the immune response to calixarenes have shown that they produce substantially no immune response and their cellular cytotoxicity is sufficiently low that the use of the calixarenes of the invention for the preparation of pharmaceutical compositions is pharmaceutically acceptable.
  • the calixarenes and clips according to the invention can therefore be used as medicaments for patients for the therapy, diagnosis and prophylaxis of diseases in which a pathological concentration of the terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E occurs.
  • diseases are, for example, the age-related dry macular degeneration AMD.
  • R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, A and M + are as defined above and the compound wherein A is not an atom, X represents an oxygen atom, R 1 is an n-butyl group, R 2, R 3 and R 4 are hydrogen atoms , R5 represents an ethyl group and M + represents a Li + ion, since its use is used for the preparation of a medicament for patients for the therapy, diagnosis and prophylaxis of diseases involving a pathological concentration of the terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E, as is the case for example with the age-related dry macular degeneration, is new and thus inventive.
  • R5, M +, Y and Z have the meanings given above and the compound in which Y and Z each form a naphthalene ring with one of the two bicyclo [2.2.1] hept-2-ene groups, R5 represents a methyl group and M + is a lithium ion or a tetra-n-butylammonium ion, since its use for the manufacture of a medicament for patients for the therapy, diagnosis and prophylaxis of Diseases are used in which a pathological concentration of the terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E, as is the case for example in the age-related dry macular degeneration, is new and thus inventive.
  • the term patient refers equally to humans and vertebrates.
  • the drugs can be used in human and veterinary medicine.
  • Pharmaceutically acceptable compositions of compounds according to the claims and their salts, esters, or amides can be used, provided they do not cause excessive toxicity, irritation or allergic reactions on the patient after reliable medical assessment.
  • the therapeutically active compounds of the present invention may be administered to the patient as part of a pharmaceutically acceptable composition either orally, rectally, parenterally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intracisternally, intravaginally, intraperitoneally, intravascularly, intrathecally, intravesically, topically, locally (powder, ointment or drops) or in spray form (aerosol).
  • a pharmaceutically acceptable composition either orally, rectally, parenterally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intracisternally, intravaginally, intraperitoneally, intravascularly, intrathecally, intravesically, topically, locally (powder, ointment or drops) or in spray form (aerosol).
  • the intravenous, subcutaneous, intraperitoneal or intrathecal administration can be carried out continuously by means of a pump or metering unit.
  • Dosage forms for the topical administration of the compounds according to the invention include ointments
  • a solution of 0.83 mmol (0.7 g) P (OEt) 3 in 2 mL of benzonitrile is within xy minutes under argon atmosphere at 180 0 C to a solution of 0.5 mmol (0.52 g) 25,26 , 27 J 28-tetrabutoxy-5,11, 17,23-tetrabromocalix [4] arene 4 and 0.25 mmol (0.03 g) of NiCl 2 in 3 mL of benzonitrile and stirred for one hour at 180 0 C after completion of the addition , The reaction mixture is cooled to room temperature and poured into 100 ml of toluene, washed 5 times with 5% aqueous NH 3 solution, dried over Na 2 SO 4 and the solvent removed on a rotary evaporator (40 0 C / 60 mbar).
  • A2E 1.525 equivalent, corresponding to substance 1
  • the resulting solution of A2E is added in an increasing amount from 0 to 5.0 equivalents to the ten solutions of substance 6.
  • changes in volume and concentration are taken into account.
  • no chemical shifts are observed, which is why no binding constants can be calculated.
  • a NIMA 601 BAM film balance (trough dimensions 700 x 100 mm 2) with a Wilhelmy plate for the measurement of the surface pressure as a function of the molecular surface at 25 0 C.
  • Pure water purified by ELGA Purelab UHQ,> 18M ⁇
  • aqueous solutions of the alkylpyridinium salts 100 ⁇ M
  • the A2E 100 nM or 10 nM
  • none of these solutions show any measurable surface pressure in the areas studied.
  • 50 ⁇ L of a 3.5 mM stearic acid solution in chloroform to the subphase, a lipid monolayer is obtained.
  • ⁇ -A isothermal cycles carrier speed: 50 cm 2 / min
  • carrier speed 50 cm 2 / min
  • Compound 6 is incorporated by dropping 5 .mu.l a 4.6 mM receptor solution in chloroform / methanol (1: 1 v / v) to the subphase at a surface pressure of 15 mN / m in the lipid monolayer.
  • Time-dependent ⁇ -A isothermal cycles are recorded until the measurement results of 2 consecutive measurements are substantially constant.
  • Host molecule here is the calix [4] arene tetraphosphonate 6.
  • Force field calculations are first performed as Molecular Mechanics (MM Calculations) calculations in water.
  • MM Calculations Molecular Mechanics
  • Monte Carlo simulations are then performed in water (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. Force field: OPLS-AA).
  • OPLS-AA Force field: OPLS-AA
  • a Monte Carlo simulation consisting of 3,000 steps is performed. All low-energy structures have essentially identical energy values and conformations ( ⁇ E ⁇ 5 kJ / mol).
  • the production of the clips 22 takes place according to a modular strategy.
  • the deprotonated hydroquinone precursor 10 is reacted with an alkyl or aryl phosphonic acid dichloride. Subsequently, the remaining chlorine substituent is hydrolyzed.
  • the then obtained mono-acid 21 is then deprotonated with tetrabutylammonium or lithium hydroxide to 22.
  • the reaction mixture is stirred for 2 h at room temperature, then the solvent is removed on a rotary evaporator to dryness.
  • the residue is taken up in 2 ml of methanol, then filtered with a syringe filter (pore size 0.2 ⁇ m) and concentrated again to dryness on a rotary evaporator.
  • the degree of conversion is monitored by means of NMR: If the NMR analysis of the crude product indicates an excess of tetrabutylammonium hydroxide, the crude product is redissolved in 5 ml of methanol and 10 mg of the respective phosphonic acid precursor (16.8 ⁇ mol) are added with vigorous stirring.
  • the binding constant K a is determined by nonlinear regression.
  • the film scale experiments are carried out as described under 3.
  • the concentration of A2E in the aqueous subphase is 10 M to 7 M. No additional shift is observed when A2E is sub-injected into the aqueous subphase and compound 22a is embedded in the monolayer.
  • Host molecule is here compound 22a.
  • hydroquinone precursor 19 430 mg (0.981 mmol) of hydroquinone precursor 19 are dissolved under argon in 45 mL of anhydrous THF and cooled to 0 0 C. It will be 0:36 ml (3.96 mmol) POCl 3 and 0:34 mL of anhydrous triethylamine was added and stirred for 2.5 h at 0 0 C. It precipitates a white, consisting mainly of triethylammonium existing solid. The still cold reaction mixture is filtered off by means of a D4 frit in vacuo. The filtrate is mixed with aqueous 2.5% HCl solution and stirred for 2 d.
  • V A2E volume of A2E stock solution in CD3OD / D2O (3: 1, V: V)
  • V 25 volume of host stock 25 in CD3OD / D2O (3: 1, V: V)
  • V tot total volume of the sample
  • Ratio host / guest 1.516 (calculated from the A2E concentration and the integral ratio from the 1 H-NMR spectrum)
  • the and the association constant K 3 of the protons 13 'and 15 ' could be determined by nonlinear regression.
  • FIG. 1 Schematic representation of pressure-area isotherms for different concentrations of A2E on the Langmuir film scale. 0.13 equivalents of the receptor 6 are embedded in the stearic acid monolayer. The A-range is widened compared to FIG. 1: It is 38 A 2 in FIG. 3 compared to 32 A 2 in FIG. 2.
  • NMR titration curve for the complex formation between clips 22a and A2E upfield shift of the proton ortho to the pyridinium N atom.

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  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Wirkstoffe, die mit dem lipophilen Kation A2E (N-Retinyl-N-retinyliden-ethanolamin) der Retina wechselwirken und sich zu Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen altersbedingten Makuladegeneration eignen. Bei den erfindungsgemässen Wirkstoffen handelt es sich um Phosphat- oder Phosphonatsubstituierte Calixarenderivate und sog. Clips. Unter Clips werden dabei kondensierte Ringsysteme verstanden, bei denen aromatische Ringsysteme derart über Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen miteinander verbunden sind, dass das gesamte Molekül ein "U" beschreibt und eine Kavität bildet.

Description

Patentanmeldung
Neue Wirkstoffe zu Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der Makuladegeneration
[Anmelder]
Philipps-Universität Marburg Biegenstr. 10
35032 Marburg
Universität Duisburg-Essen Campus Essen Universitätsstr. 2
45141 Essen
[Beschreibung]
Die vorliegende Erfindung betrifft die Gebiete Chemie, Biologie, Biochemie, Pharmakolo¬ gie, Toxikologie sowie Human- und Veterinärmedizin.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere neue Wirkstoffe, die mit dem lipophilen Kation A2E (N-Retinyl-N-retinyliden-ethanolamin) der Retina wechselwirken und sich zu Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen altersbedingten Makuladegeneration eignen.
Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) betrifft etwa ein Fünftel der Bevölkerung über 65 Jahre und ist eine der Hauptursachen für starke Sehbehinderungen unter den älteren Menschen in Industrienationen. Dies ist dem Fachmann beispielsweise aus S Ben-Shabat, CA Parish, M Hashimoto, J Liu, K Nakanishi, JR Sparrow, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001 , 11, 1533-1540; G Wolf, Nutrition Rev. 2003, 61, 342-346 sowie CN Keilhauer, BHF Weber, Biospektrum 2003, 9, 1-3 bekannt. Die AMD entwickelt sich über viele Jahrzehnte. Schätzungen gehen davon aus, dass sich die Zahl der von AMD betroffenen Personen in den nächsten 25 Jahren annähernd verdoppeln wird.
Die Krankheit geht mit einer Beschädigung der Photorezeptoren in der Makula einher. Dabei werden zwei Formen der AMD unterschieden: die trockene und die feuchte AMD.
Bei der trockenen AMD bilden sich im Frühstadium der Krankheit Ablagerungen auf der Makula, die sog. Drusen. Existieren diese Drusen für längere Zeit, kommt es zur Makula- Atrophie, und die Funktion der Lichtrezeptoren kann nicht mehr erfüllt werden. Die Betroffenen bemerken die Erkrankung durch das Auftreten leerer Stellen innerhalb ihres zentralen Sehbereiches.
Die feuchte AMD wird dagegen durch abnorme Blutgefäße verursacht, die durch die Makula und unter der Retina wuchern. Diese Blutgefäße neigen dazu, Zellflüssigkeit und Blut in das umliegende Zellgewebe der Netzhaut abzusondern, wodurch es zu Vernar¬ bungen der Makula kommt und ein Verlust der Sehkraft eintritt. Die Zerstörung der Makula durch feuchte AMD hat zur Folge, dass das Zentrum eines Bildes wie durch eine graue Scheibe abgebildet und nur noch der Bildrand scharf und deutlich wahrgenommen wird.
Der Stand der Technik kennt therapeutische Ansätze zur Behandlung der feuchten Makuladegeneration; darunter wird die in JW Berger, SL Fine, L McGuire, eds.: Age Related Macular Degeneration, Mosby, St. Louis, USA 1999 beschriebene photodyna¬ mische Therapie erfolgreich durchgeführt.
Etwa 90 % aller Betroffenen leiden an der trockenen Form der AMD. Abgesehen von Sehhilfen wie Brillen oder Vergrößerungsgläsern gibt es bislang keine Behandlungs- oder Präventivmaßnahmen für Patienten, die an trockener AMD leiden.
Die grundlegendste Beschädigung scheint bei der AMD im retinalen Pigmentepithel (RPE, retinal pigment epithelium) stattzufinden, was durch die schnelle Zerstörung dieses Epithels nahe liegt. Genaue Ursachen sind bislang jedoch nicht bekannt. Negativ geladene Phospholipide und blaues Licht filternde Moleküle wie Lutein und Antioxidantien sind die einzigen derzeit verfügbaren Substanzen zur Behandlung der trockenen Makuladegeneration. Sie verzögern die Verschlechterung des Sehvermögens bis zu einem gewissen Grad, sind jedoch nicht in der Lage, das Fortschreiten der Verschlech- terung dauerhaft zu unterbinden. Weltweit leiden zur Zeit etwa 25 bis 30 Millionen Menschen an trockener AMD.
Dem Fachmann ist bekannt, dass die Zellen in der Retina zwei ungewöhnliche Retinoide enthalten, nämlich die lipophilen Kationen A2E (N-Retinyl-N-retinyliden-ethanolamin) und dessen Isoform mit einer cis-Doppelbindung in Nachbarstellung zum Pyridinring. Dies ist beispielsweise in S De, TP Sakmar, J Gen. Physiol. 2002, 120, 147-157; M Suter, C Reme, C Grimm, A Wenzel, M Jäättela, P Esser, N Kociok, M Leist, C Richter, J Biol. Chem. 2000, 275, 39625-39630 und S Ben-Shabat, Y Itagaki, S Jockusch, JR Sparrow, NJ Turro, K Nakanishi, Angew. Chem. 2002, 114, 842-844 beschrieben. Diese Verbin¬ dungen lassen sich in vitro durch Mischen von 2 Äquivalenten des all-trans-Retinals mit 1 Äquivalent Ethanolamin und genau 1 Äquivalent Essigsäure in Ethanol herstellen. A2E ist in Lysosomen und Mitochondrien zu finden. Die Überlastung der Mitochondrien mit diesem lipophilen Kation stellt wahrscheinlich den Ausgangspunkt der pathogenen Schritte dar, die schließlich zum Zelltod führen. Dem Fachmann ist bekannt, dass das Terpen-substituierte N-Alkylpyridiniumderivat A2E in hohem Maße für die AMD verant¬ wortlich ist, wie beispielsweise in H Shaban, C Richter, Biol. Chem. 2002, 383, 537-545 beschrieben. A2E bildet einen Komplex mit Cytochrom C-Oxidase und induziert dadurch den apoptotischen Zelltod. Dabei verhindert A2E vor allem die Bindung von Cytochrom C an Cytochrom-Oxidase und blockiert auf diese Weise den Elektronenfluss entlang der Atmungskette. In der Folge werden mehr Sauerstoffradikale gebildet, und der oxidative Stress nimmt zu. A2E ist bereits im Dunkeln für viele Zellen inklusive RPE toxisch und steigert die Empfindlichkeit von Zellen gegenüber blauem Licht. Die Bestrahlung führt zu dauerhaften Modifikationen der Cytochrom-Oxidase nach Komplexbildung mit A2E.
Figure imgf000005_0001
A2E Dem Fachmann ist beispielsweise aus H Shaban, C Borras, J Vina, C Richter, Exp. Eye Res. 2002, 75, 99-108 bekannt, dass Phosphatidylglycerin humane RPE-Zellen wirksam vor A2E-induzierter Apoptose schützt. Dennoch ist der A2E-Spiegel nach CA Parish, M Hashimoto, K Nakanishi, J Dillon, J Sparrow, Proc. Natl. Acad. Sei USA 1998, 95, 14609- 14613, bei älteren Menschen (65 Jahre) im Vergleich zu jüngeren (25 Jahre) immer noch etwa um den Faktor 10 erhöht. Dagegen nehmen die Spiegel von 1,3-Diphosphatidyl- glycerin (DPG) und Phosphatidylglycerin, d.h. der Spiegel negativ geladener Phospho- lipide, die vor oxidativem Stress schützen, mit steigendem Lebensalter ab, wie dem Fachmann beispielsweise aus BN Arnes, Mk Shigenaga, TM Hagen, Biochim. Biophys. Acta 1995, 1271, 165-170 bekannt. Während für die verwandte feuchte Form der AMD therapeutische Ansätze existieren, kennt der Stand der Technik bislang keinen Wirkstoff zur Behandlung der trockenen AMD. Weltweit leiden etwa 25 bis 30 Millionen Menschen an dieser Krankheit, so dass ein großer Bedarf an wirksamen Therapeutika besteht.
Figure imgf000006_0001
Phosphatidylglycerin
Dem Fachmann ist ferner bekannt, dass es synthetische Wirtsmoleküle gibt, die in der Lage sind, elektronendefiziente neutrale sowie kationische aromatische Substrate zu komplexieren. Hierzu zählen beispielsweise die auf Grund ihrer räumlichen Struktur als Klammern (Clips) oder Pinzetten (Tweezers) bezeichneten synthetischen Rezeptoren. Sie bestehen aus kondensierten Ringsystemen, die Aromaten und methylenverbrückte Cycloaliphaten enthalten. Dabei sind je zwei Aromaten, beispielsweise Benzol oder Naphthalin, durch einen methylenverbrückten Cycloaliphaten voneinander getrennt.
In F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular struetures of molecular clips. Tetrahedron 57, 2001 , 3673-3687; R. Ruloff, U. P. Seelbach, A.E. Merbach, F.-G. Klärner: Molecular tweezers as synthetic reeeptors: the effect of pressure and temperature on the formation of host-guest complexes. Journal of Physical Organic Chemistry 2002, 15, 189-196 und F.-G. Klärner, U. Burkert, M. Kamieth, R. Boese: Molecular tweezers as synthetic reeeptors: molecular recognition of neutral and cationic aromatic Substrates. A comparision between the supramolecular struetures in crystal and Solution. Journal of Physical Organic Chemistry 2000, 13, 604-611 werden Clips und Tweezer beschrieben, die organische Ammoniumkationen komplexieren. Die Komplexbildung findet bevorzugt in apolar aprotischen Lösungsmitteln statt, und die Bindungsaffinität des Substrates zum Wirtsmolekül nimmt mit steigendem Substitutions¬ grad des Pyridinringes signifikant ab.
In C. Jasper, T. Schrader, J. Panitzky, F.-G. Klärner: Selective Complexation of N- Alkylpyridium Salts: Recognition of NAD+ in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 , 1355-1358; M. Kamieth, F.-G. Klärner: Molecular Tweezers as Synthetic Receptors: Molecular Recognition of Cationic Substrates; An Insight into the Mechanism of Complexation. J. Prakt. Chem. 1999, 245-251 ; werden Clips beschrieben, deren zentrale Aromaten Acetyl-, Hydroxy- oder Methylphosphonatsubstituenten tragen. Der in dieser Veröffentlichung beschriebene Bis-Methylphosphonat-Clip ist wasserlöslich und komplexiert einfach- und zweifach substituierte Pyridinium- und Pyraziniumkationen, darunter beispielsweise NAD+.
Der Stand der Technik kennt des Weiteren Calixarene, beispielsweise Calix[4]aren- Phosphonate, die Metall- und Ammoniumkationen komplexieren, sowie die Bildung käfigartiger Assoziate aus gegensinnig geladenen Calix[4]aren-Derivaten in wässriger Lösung. Diese sind beispielsweise in T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29-32; R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687-1690; T. Grawe, T. Schrader, R. Zadmard, A. Kraft: Self-Assembly of Ball-Shaped Molecular Complexes in Water, J. Org. Chem., 2002, 67(11), 3755-3763 und R. Zadmard, M. Junkers, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Capsule-like Assemblies in Polar Solvents. J. Org. Chem., 2003, 68(17), 6511-6521 beschrieben.
Der Stand der Technik kennt ferner Verfahren zur Herstellung von endo-Alkoxy- substituierten Calixarenen.
So ist 25,26,27,28-Tetrabutoxycalixaren 3 beispielsweise durch Kondensation von Formaldehyd mit p-/t-Butyl)-phenol in Gegenwart von Natriumhydroxid nach Gutsche, anschließende Debutylierung mit AICI3 / Phenol und darauf folgende Umsetzung mit Butylbromid herstellbar:
Figure imgf000008_0001
Durch Bromierung von 3 mit NBS in exo-Position zum 25,26,27,28-Tetrabutoxy- 5,11 ,17,23-tetrakis(brom)-calix[4]aren 4, anschließende Umsetzung mit Nickel-(ll)-chlorid und Triethylphosphit zum 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5)11,17,23-tetra- kis(diethoxyphosphoryl)-calix[4]aren 5 und zuletzt Reaktion mit Lithiumbromid ist das 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetrakis(hydroxyethoxyphosphoryl)-calix[4]aren- Tetralithiumsalz 6 herstellbar.
Über eine Blanc-Reaktion, d.h. durch Reaktion mit Formaldehyd und Salzsäure, wird 3 zum 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetrakis(chlormethyl)-calix[4]aren 7 umgesetzt. Reaktion von 7 mit Triethylphosphit ergibt das 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5, 11 ,17,23- tetrakis(dimethoxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren 8, aus dem durch Reaktion mit Tetrabutylammoniumhydroxidlösung das korrespondierende 5,26,27,28-Tetrabutoxy- 5,11 ,17,23-tetrakis(hydroxymethoxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren Tetrabutylammonium- salz 9 gewonnen wird.
Figure imgf000008_0002
Die Herstellung der Verbindungen 3, 6 und 9 ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise in T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: SeIf- organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29- 32 und R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687-1690 nachgeschlagen werden.
Dem Fachmann ist bekannt, wie er Calix-[4]arene mit homologen Alkoxygruppen in den endo-Positionen und/oder homologen Hydroxyalkoxyphosphoryl- und Hydroxyalkoxyphosphorylmethyl-Verbindungen herstellen kann.
Die Herstellung von Verbindungen des Typs
Figure imgf000009_0001
wobei die beiden Reste R8 und R9 für Wasserstoffatome stehen oder jeweils mit einem der beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen einen Benzol-, Naphthalin- oder Anthracenring bilden, ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise in F. -G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 2001, 57, 3673-3687 und F.-G. Klärner, J. Polkowska, J. Panitzky, U. P. Seelbach, U. Burkert, M. Kamieth, M. Baumann, A.E. Wigger, R. Boese, D. Bläser: Effect of Substituents on the Complexation of Aromatic and Quinoid Substrates with Molecular Tweezers and Clips. Eur. J. Org. Chem. 2004, 1405-1423 nachgeschlagen werden. Verbindungen der Strukturformel 10 werden nachfolgend als Hydrochinonvorläufer bezeichnet.
So ist beispielsweise 7,16-Dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen 19 wie folgt zugänglich: Zunächst werden 1 Äquivalent Benzochinon 11 und 2 Äquivalente Cyclopentadien 12 in konsekutiven Reaktionen - Diels-Alder-Reaktion, Oxidation des (1:1)-Diels-Alder-Adduktes und erneut Diels-Alder-Reaktion - zum Diketon 13 umgesetzt, danach wird das Diketon 13 zum Hydrochinon 14 basisch isomerisiert. Das Hydrochinon 14 wird zweifach acetyliert und 1 Äquivalent des resultierenden Bisessigsäureesters 15 mit 2 Äquivalenten Tetraborm-o-xylol 16 in Diels-Alder-Reaktionen zu dem nicht isolierten Bisaddukt 17 umgesetzt. Die unter den Reaktionsbedingungen stattfindende Eliminierung von von HBr ergibt 18 7,16-Diacetyl-6,8,15,174etrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen; Hydrolyse des Essigsäureesters führt zum Hydrochinon 7,16-Dihydroxy-6,8,15,17- tetrahydro-6, 17:8, 15-dimethanoheptacen 19.
Figure imgf000010_0001
Bislang sind jedoch keine Verbindungen bekannt, die sowohl in wässrigen Lösungen hinreichend löslich sind, um auch in biologischen Systemen anwendbar zu sein, als auch mehrfach substituierte aromatische Kationen, beispielsweise dreifach substituierte Pyridiniumkationen wie A2E, komplexieren.
[Aufgabe]
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neuartige Wirkstoffe für Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen Makuladegeneration sowie Verfahren zu ihrer Herstellung bereit zu stellen. •
[Lösung der Aufgabe]
Die Aufgabe der Bereitstellung neuartiger Wirkstoffe für Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen Makuladegeneration wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verbindung von Anspruch 1 oder 2 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 3 und und die Verwendung von Verbindungen nach Anspruch 7 und 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 bis 6 sowie 8 und 10 angegeben.
Überraschend wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Wirkstoffe A2E binden und dadurch die A2E-induzierte Apoptose von RPE-Zellen verhindern. Bei den erfindungsgemäßen Wirkstoffen handelt es sich um Calixaren-Derivate oder Clips.
Dabei fließt der Offenbarungsgehalt der Veröffentlichungen T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvente. Org. Lett. 2000, 2, 29-32 und R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687- 1690; F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 2001 , 57, 3673-3687; C. Jasper, T. Schrader, J. Panitzky, F.-G. Klärner: Selective Complexation of Λ/-Alkylpyridinium salts: Recognition of NAD+ in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41 , 1355-1358; F.-G. Klärner, B. Kahlert: Molecular Tweezers and Clips as Synthetic Receptors. Molecular Recognition and Dynamics in Receptor-Substrate Complexes. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 919-932 und F.- G. Klärner, J. Polkowska, J. Panitzky, U.P. Seelbach, U. Burkert, M. Kamieth, M. Baumann, A.E. Wigger, R. Boese, D. Bläser: Effect of Substituents on the Complexation of Aromatic and Quinoid Substrates with Molecular Tweezers and Clips. Eur. J. Org. Chem. 2004, 1405-1423 vollständig in die vorliegende Anmeldung ein.
Unter erfindungsgemäßen Calixaren-Derivaten werden dabei solche Calixarene verstanden, die vier bis acht Arenringe enthalten, wobei jeder Arenring in exo-Position einen Phosphat- oder Phosphonatsubstituenten und in endo-Position einen Oxo- oder Thiosubstituenten trägt.
Unter einem erfindungsgemäßen Clip wird eine Verbindung verstanden, die ein lineares kondensiertes Ringsystem aufweist, wobei
■ das kondensierte Ringsystem drei aromatische Ringe enthält,
■ die beiden endständigen Ringe des kondensierten Ringsystems aromatisch sind, jeweils aus (4n+2) Kohlenstoffatomen bestehen und n eine natürliche Zahl von 1 bis 3 ist, ■ einer der drei aromatischen Ringe keinen endständigen Ring des linearen kondensierten Ringsystems darstellt, wobei dieser Ring aus sechs Kohlenstoffatomen besteht und nachfolgend als „zentraler Aromat" bezeichnet wird,
■ der zentrale Aromat mit den beiden endständigen Aromaten über je einen alicylischen sechsgliedrigen Ring miteinander verbunden ist, so dass das gesamte Molekül ein „U" beschreibt und eine Kavität bildet,
■ die beiden sp3-hybridisierten Kohlenstoffatome jedes alicyclischen sechsgliedrigen Ringes über eine Methylenbrücke miteinander verbrückt sind, und
■ der zentrale Aromat zwei zueinander para-ständige Substituenten aufweist, die unabhängig voneinander aus der Gruppe Phosphat und Phosphonat ausgewählt sind.
Die erfindungsgemäßen Calixaren-Derivate besitzen die folgende allgemeine Strukturformel:
Figure imgf000012_0001
mit
A = kein Atom oder -CH2-;
X = O1 S; n = 4-8;
R1 = H; Alkyl; wobei Alkyl für eine Gruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist; Heteroalkyl, wobei Heteroalkyl für einen Rest steht mit 4 bis 20
Kohlenstoffatomen steht, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind;
-(CpH2p-O)xH, -(CpH2p-O)x-CpH2p+i, worin p eine natürliche Zahl von 1 bis 4 und x eine natürliche Zahl von 1 bis 10 ist;
-(CH2)yCOO", -(CH2)ySO3 ", -(CH2)yPO3 2", worin y eine natürliche Zahl von 1 bis 10 ist;
-(CzH2z-O)m-CzH2z-COO", -(C2H22-O)1T1-C2H22-SO3 ", -(C2H22-O)1n-CzH22-PO3 2", worin z und m unabhängig voneinander natürliche Zahlen von 1 bis 4 sind; -CH2-(CrH2r)-COOH, -CH2-(CrH2r-2)-COOH, -CH2-(CrH2r-4)-COOH,
-CH2-(CrH2r-6)-COOH, -CH2-(CrH2r-8)-COOH , wobei r eine natürliche Zahl von 10 bis 18 ist, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, C10H19O, C10Hi7, C10H17O, C10H15,
Figure imgf000013_0001
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel Ci5H29, Ci5H29O, C15H27, Ci5H27O,
Ci5H25, Ci5H25O, CisH23, Ci5H23θ, Ci5H19O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O,
C20H35, C20H35θ, C20H33, C20H33O, C20H31, C2oH3iO, C20H29, C20H29O, C20H27, C20H27O,
C20H25O, ist;
R2 und R3 unabhängig voneinander H oder OH darstellen;
R4 = H, lineares Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n- Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl,
R5 = O", Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-Heteroaryl, O-
Cycloheteroalkyl, wobei -Alkyl für eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist, bevorzugt für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl,
(2-Methyl-)propyl, tert.-Butyl, und -Alkenyl und -Alkinyl für eine einfach oder mehrfach ungesättigte Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen Rest mit
Figure imgf000013_0002
unterschiedlich sind; und wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, C10H19O, Ci0Hi7, Ci0Hi7O, Ci0Hi5,
Figure imgf000013_0003
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C15H29, C15H29O, C15H27, C15H27O,
Ci5H25, Ci5H25θ, C15H23, Ci5H23O, CI5HI9O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O, C20H35, C20H3SU, C20H33, C20H33O, C20H3-), C20H3iO, C20H2g, C20H2gO, C20H27, C20H27O, C20H25θ, ist;
und M = Li+, Na+, K+, NH4 +, 41N(C1-C4-AIKyI)1 wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind,
sowie für den Fall, dass A kein Atom ist, X ein Sauerstoffatom darstellt und R2, R3 und R4 Wasserstoffatome darstellen, Verbindungen ausgenommen sind, bei denen R1 eine n-Butylgruppe, R5 eine Ethylgruppe und M+ ein Li+-Ion darstellt.
Die erfindungsgemäßen Clips besitzen die folgende allgemeine Strukturformel:
Figure imgf000014_0001
worin R5 = O', Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-Heteroaryl, O- Cycloheteroalkyl, wobei -Alkyl für eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist, bevorzugt für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl, tert.-Butyl, und -Alkenyl und -Alkinyl für eine einfach oder mehrfach ungesättigte Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoff atomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind, -Aryl für einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und Heteroaryl für einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind,
-NH2, -NH(Ci-C10-Alkyl); -N(CrC10-Alkyl)2, wobei die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, C10H19O, C10Hi7, C10H17O, C10H15,
Figure imgf000015_0001
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C15H29, C15H2-A Ci5H27, Ci5H27O,
C15H25, Ci5H25O, Ci5H23, Ci5H23θ, C15H19O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O,
C20H35, C20H35O, C20H33, C20H33O, C20H3I, C20H3iO, C20H29, C20H29O, C20H27, C20H27O,
C20H25O, ist;
M = Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(CrC4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, und
Y und Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe
Figure imgf000015_0002
und wobei R6 ausgewählt ist aus H, OH, Cl, Br, O-(CrC4-Alkyl), N-(C1-C4-AIkVl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, oder ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, Ci0Hi9O, C10Hi7, C10Hi7O, Ci0Hi5,
Figure imgf000015_0003
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C15H29, Ci5H29O, Ci5H27, Ci5H27O,
C15H25, Ci5H25O, Ci5H23, Ci5H23O, C15Hi9O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C2OH39, C20H39O, C20H37, C20H37O, C20H35, C2oH35θ, C20H33, C2oH330, C20H3i, C20H3iO, C20H29, C20H29O, C20H27, C20H27O, C20H25O, ist;
sowie für den Fall, dass Y und Z jeweils mit einer der beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en- Gruppen eine Naphthalinring bilden, Verbindungen ausgenommen sind, bei denen R5 eine Methylgruppe darstellt und M+ ein Lithium-Ion oder ein Tetra-n-Butylammoniumion ist.
Die erfindungsgemäßen Bis-alkylphosphonatclips werden mit Hilfe des nachfolgend dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt:
Herstellung von Bis-alkylphosphonatclips
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bis-alkylphosphonatclips erfolgt, indem POCI3 mit einem Äquivalent einer Hilfsbase, beispielsweise Triethylamin, und einem Äquivalent eines Alkyl- oder Terpenalkohols, in einem polar aprotischen Lösungsmittel zum Alkyl- oder Terpenphosphonsäurechlorid umgesetzt wird. Das entstehende Phosphorsäureesterdichlorid wird in situ unter Zusatz eines weiteren Äquivalentes Hilfsbase direkt mit dem Hydrochinon-Vorläufer 10 (0,37 Äquivalente) umgesetzt. Die Umsetzung wird nach 1 bis 2 Stunden durch Zugabe von 2 %-iger bis 5 %-iger wässriger Säure beendet. Das Reaktionsgemisch wird anschließend mit einem unpolar aprotischen Lösungsmittel versetzt und 10 bis 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird die organische Phase abgetrennt, optional mit 2 %-iger bis 5 %-iger wässriger Säure gewaschen und die organischen Lösungsmittel durch Destillation entfernt. Nach dem Trocknen des Destillationsrückstandes erhält man den entsprechenden Bis- alkylphosphonatclip.
Unter Hilfsbase wird dabei ein tertiäres Amin verstanden, beispielsweise Triethylamin, Diisopropylamin, Pyridin.
Das polar aprotische Lösungsmittel wird ausgewählt aus der Gruppe Tetrahydrofuran (THF), Diethylether, Diisopropylether, Pyridin.
Das unpolar aprotische Lösungsmittel wird ausgewählt aus der Gruppe der Alkane mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei diese Alkane linear, cyclisch und/oder verzweigt sind, beispielsweise n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, Cyclopentan, Cyclohexan, Cycloheptan, Cyclooctan, Methylcyclopentan, Methylcyclohexan, Methylcycloheptan.
Bei den Alkylalkoholen handelt es um primäre Alkohole mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkylkette linear, cyclisch und/oder verzweigt ist, beispielsweise um n-Butanol, i-Butanol, sek.-Butanol, tert.-Butanol, n-Pentanol, Cyclopentanol, Cyclohexanol.
Bei den Terpenalkoholen handelt es sich um Alkohole eines Mono-, Di- oder Sesquiterpens mit den allgemeinen Summenformeln C10H2oO, Ci0H18O, Ci0H16O, CiδH30O, C15H28O,
Figure imgf000017_0001
C1SHa4O, C2oH4oO, C20H38O, C20H36θ, C20H34O, C20H32O,
Figure imgf000017_0002
Überraschend wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Zellkulturexperimenten das Problem der A2E-induzierten Apoptose lösen: Sowohl die Calixarenderivate als auch die Clips interagieren als künstliche Rezeptoren direkt mit A2E, wobei sie den pathologischen A2E-Spiegel eliminieren und RPE-Zellen vor der A2E- induzierten Apoptose bewahren. In unabhängigen Experimenten konnte die Fähigkeit beider Rezeptormoleküle, N-Alkylpyridiniumderivate zu binden, mit NMR- Titrationsexperimenten und Langmuir-Filmwaageexperimenten gezeigt werden.
Ein erstes Screening in Zellkulturassays ergab, dass der Clip 22a einen potenten, nicht toxischen Inhibitor der trockenen AMD darstellt [50 % Hemmung der Apoptose bei 15 μM
Figure imgf000017_0003
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Calixarenderivate bis hin zu hohen Dosen von etwa 60 μM nicht toxisch sind. Arbeiten zur Immunantwort auf Calixarene haben gezeigt, dass sie im Wesentlichen keine Immunresponse hervorrufen und ihre zelluläre Zytotoxizität hinreichend niedrig ist, so dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Calixarene zur Herstellung von Arzneimitteln pharmazeutisch akzeptabel ist.
Die erfindungsgemäßen Calixarene und Clips können daher als Arzneimittel für Patienten zur Therapie, Diagnostik und Prophylaxe von Erkrankungen verwendet werden, bei denen eine pathologische Konzentration des Terpen-substituierten N- Alkylpyridiniumderivat A2E auftritt. Bei diesen Erkrankungen handelt es sich beispielsweise um die altersbedingte trockene Makula-Degneration AMD. Es handelt sich dabei um Calixarenderivate der allgemeinen Strukturformel
Figure imgf000018_0001
wobei R1 , R2, R3, R4, R5, A und M+ die oben aufgeführten Bedeutungen haben und die Verbindung, bei der A kein Atom ist, X ein Sauerstoffatom darstellt, R1 für eine n- Butylgruppe, R2, R3 und R4 für Wasserstoffatome, R5 für eine Ethylgruppe und M+ ein Li+-Ion darstellt, eingeschlossen ist, da ihre Verwendung zur Herstellung eines Arzneimittels für Patienten zur Therapie, Diagnostik und Prophylaxe von Erkrankungen verwendet werden, bei denen eine pathologische Konzentration des Terpen-substituierten N-Alkylpyridiniumderivat A2E, wie es beispielsweise bei der altersbedingten trockenen Makuladegeneration der Fall ist, neu und somit erfinderisch ist.
Des weiteren können Clips der allgemeinen Strukturformel
Figure imgf000018_0002
wobei R5, M+, Y und Z die oben aufgeführten Bedeutungen haben und die Verbindung, bei der Y und Z jeweils mit einer der beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen eine Naphthalinring bilden, R5 eine Methylgruppe darstellt und M+ ein Lithium-Ion oder ein Tetra-n-Butylammoniumion ist, eingeschlossen ist, da ihre Verwendung zur Herstellung eines Arzneimittels für Patienten zur Therapie, Diagnostik und Prophylaxe von Erkrankungen verwendet werden, bei denen eine pathologische Konzentration des Terpen-substituierten N-Alkylpyridiniumderivat A2E, wie es beispielsweise bei der altersbedingten trockenen Makuladegeneration der Fall ist, neu und somit erfinderisch ist.
Der Begriff Patient bezieht sich dabei gleichermaßen auf Menschen und Wirbeltiere. Damit können die Arzneimittel in der Human- und Veterinärmedizin verwendet werden. Pharmazeutisch akzeptable Kompositionen von Verbindungen gemäß den Ansprüchen sowie deren Salze, Ester, oder Amide können, sofern sie nach zuverlässiger medizini¬ scher Beurteilung keine übermäßige Toxizität, Irritationen oder allergische Reaktionen am Patienten auslösen, verwendet werden.
Die therapeutisch wirksamen Verbindungen der vorliegenden Erfindung können dem Patienten als Teil einer pharmazeutisch akzeptablen Komposition entweder oral, rektal, parenteral, intravenös, intramuskulär, subkutan, intracisternal, intravaginal, intraperi¬ toneal, intravasculär, intrathekal, intravesikal, topisch, lokal (Puder, Salbe oder Tropfen) oder in Sprayform (Aerosol) verabreicht werden. Die intravenöse, subkutane, intraperi¬ toneale oder intrathekale Gabe kann dabei kontinuierlich mittels einer Pumpe oder Dosiereinheit erfolgen. Dosierungsformen für die örtliche Administration der erfindungs¬ gemäßen Verbindungen schließen Salben, Puder, Zäpfchen, Sprays und Inhalationsmittel ein. Die aktive Komponente wird dabei unter sterilen Bedingungen mit einem physiolo¬ gisch akzeptablen Trägerstoff und möglichen stabilisierenden und/oder konservierenden Zusätzen, Puffern, Verdünnungs- und Treibmitteln je nach Bedarf vermischt.
[Ausführungsbeispiele]
1. Herstellung von 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetra- kis(hydroxyethoxyphosphoryl)-calix[4]aren-Tetralithiumsalz 6
5, 11 , 17, 23-Tetra-f-butyl-25, 26, 27, 28-tetrahydroxycalix[4]aren 2 wird durch Kondensa¬ tion von Formaldehyd mit p-(t-Butyl)-phenol 1 in Gegenwart von Natriumhydroxid nach Gutsche hergestellt und anschließend mit AICI3 / Phenol debutyliert. Das debutylierte Produkt wird mit Butylbromid zum 25,26,27,28-Tetrabutoxycalix[4]aren 3 umgesetzt. Die Positionen 5, 11, 17 und 23 des Ausgangscalixarens 3 werden elektrophil bromiert, wobei bevorzugt N-Brom-succinimid (NBS) als Bromierungsmittel verwendet wird. Darauf folgen ein Halogen-Metall-Austausch und die anschließende Reaktion mit Elektrophilen. Mit einem Ni(ll)-Katalysator und Triethylphosphit wird das aromatische Phosphonat 5 erhalten. Die Esterspaltung des Phosphonat-Ethylesters 5 wird durch nucleophilen Angriff von LiBr in einem dipolar aprotischen Solvens wie beispielsweise 2-Hexanon erreicht.
La) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(diethoxyphosphoryl)- calix[4]aren 5
Eine Lösung von 0,83 mmol (0,7 g) P(OEt)3 in 2 mL Benzonitril wird innerhalb von x-y Minuten unter Argonatmosphäre bei 180 0C zu einer Lösung von 0,5 mmol (0,52 g) 25,26,27J28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetrabromocalix[4]arene 4 und 0,25 mmol (0,03 g) NiCI2 in 3 mL Benzonitril gegeben und nach beendeter Zugabe eine Stunde bei 180 0C gerührt. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und in 100 mL Toluol gegossen, 5 Mal mit 5%-iger wässriger NH3-Lösung gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer abgezogen (40 0C / 60 mbar). Über¬ schüssiges P(OEt)3 und Benzonitril werden bei 70 - 800C und 0.01 mbar vollständig entfernt; das verbleibende Öl wird anschließend mittels Säulenchromatographie gereinigt (Ethylacetat / MeOH 1 :1), Rf 0.08.
Ausbeute: 380 mg (0.32 mmol, 62%); Smp. 154 - 156 0C; 1H-NMR (300 MHz, DMSO-(Z6): .50.96 (t, J = 7.3 Hz, 12H), 1.07 (t, J = 7.0 Hz, 24H), 1.40 (m, J = 7.6 Hz, 8H), 1.91 (m, J = 7.6 Hz, 8H), 3.46 (d, J = 12.9 Hz, 4H), 3.76 (m, J = 7.3 Hz, 16 H), 3.91 (t, J = 7.6 Hz, 8H), 4.34 (d, J = 12.9 Hz, 4H), 7.17 (d, J = 12.9 Hz, 8H); 13C-NMR (75 MHz1 DMSO-c/6): δ 14.2, 16.3 (d, J = 5.7 Hz), 19.1, 30.0, 32.1, 61.7 (d, J = 5.7 Hz), 73.5, 120.9, 123.4, 132.0 (d, J = 10.7 Hz), 134.7 (d, J = 15.8 Hz), 159.5 (d, J = 4.0 Hz); 31P-NMR (81 MHz, DMSO- cfe): δ 23.8; MS (FD): m/z 1215 (M + Na+). Anal. ber. für C60H16O16P4: C, 60.39; H, 7.77. Gθf: C, 61.13; H, 7.83.
1.b) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetrakis(hydroxyethoxyphosphoryl)- calix[4]aren-Tetralithiumsalz 6
25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(diethoxyphosphoryl)calix-[4]-aren 5 (100 mg, 0.08 mmol) und LiBr (28.65 mg, 0.33 mmol) werden in 10 mL 2-Hexanon unter Argon¬ atmosphäre bei 130 0C für 1,5 Stunden erhitzt. Anschließend wird der gebildete weiße Niederschlag bei Raumtemperatur abfiltriert, zehnmal mit 3 mL Dietyhlether gewaschen und anschließend im Vakuum bei einem Druck < 10"2 mbar getrocknet. Ausbeute: 83 mg (0.075 mmol; 90%); Smp >255°C; 1H-NMR (300 MHz, DMS0-d6): .50.52 (t, J = 7.0 Hz, 12H), 0.79 (t, J = 7.0 Hz, 12H), 1.25 (m, J = 7.3 Hz, 8H), 1.80 (m, J = 7.6 Hz, 8H), 3.14 (d, J = 13.3 Hz, 4H), 3.18 (m, J = 7.6 Hz, 8H), 3.78 (t, J = 7.6 Hz, 8H), 4.27 (d, J = 12.6 Hz, 4H), 7.03 (d, J = 12.6 Hz, 8H); 13C-NMR (75 MHz, DMS0-d6): .514.3, 16.0 (d, J = 5.7 Hz), 19.7, 32.3, 61.3 (d, J = 5.7 Hz), 75.5, 121.2, 125.3, 132.2 (d, J = 10.7 Hz), 134.9 (d, J = 15.8 Hz); 31P-NMR (81MHz, DMS0-d6): δ 18.2; TOF-MS (ESI- negativ): m/z 1079.93 (M + 3H+).
2.a) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetra(dimethoxyphosphorylmethyl)- calix[4]aren 8:
1.30 g (1.54 mmol) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetra(chloromethyl)-calix[4]aren 7 werden in 60 ml Trimethylphosphit gelöst und für 7 Tage bei 1800C Ölbadtemperatur unter Rückfluß und 31P-Reaktionskontrolle gekocht. Das Lösungsmittel wird im Ölpum- penvakuum bei 600C und einem Druck < 10'2 mbar abgezogen, und der entstandene Feststoff wird säulenchromatographisch an Kieselgel 60 mit Methanol:Chloroform (1 :9) gereinigt. (Rf = 0.33).
Ausbeute: 1.28 g (1.13 mmol; 73 %). 1H NMR (200 MHz, CDCI3): δ 0.99 (t, 12 H, J = 7.53 Hz), 1.42 (m, 8 H, J = 7.65 Hz), 1.88 (m, 8 H, J = 7.28 Hz), 2.81 (d, 8 H, J = 21.21 Hz), 3.17 (d, 4 H, J = 9.41 Hz), 3.59 (d, 24 H, J = 10.66 Hz), 3.85 (t, 8 H, J = 7.53 Hz), 4.38 (d, 4 H, J = 13.05), 6.57 (dt, 8 H, J = 2.51). 13 C NMR (75 MHz, CDCI3): δ 13.06, 18.30, 29.84, 30.60, 31.45 (d, 132 Hz) , 51.74 (d, 41 Hz), 73.92, 122.87, 128.41 , 134.06, 154.74. 31P NMR (202 MHz, CD3OD): δ 30.62. Infrarotspektrum (KBr-Preßling): Ξ = 2957, 2857 (ges. Kohlenwasserstoff), 1603 (Aromat/Ringschw.), 1467, 1348 (CH2-, CH3-DeI -schw.), 1256 (P=O), 1213 (arom. Ether), 1030 (P-O-CH3), 855 (isol. arom. H). Massenspektrum (FAB, Glycerinmatrix, Xe): m/z = 1138 (M + H+). Schmelzpunkt: 136 0C. Elementar¬ analyse berechnet für C56H84O16P4: berechnet: C, 59.15, H, 7.45; gefunden: C, 59.44, H, 7.63.
2.b) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetra(hydroxyphosphorylmethyl)-calix[4]- aren Tetra(butylammoniumsalz) 9;
257.2 mg (0.26 mmol) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11 ,17,23-tetra-(dimethoxyphosphoryl- methyl)-calix[4]aren 8 werden zusammen mit 0.91 ml 1 molarer Tetrabutylammonium- hydroxidlösung in Methanol und 10 ml destilliertem Wasser bei 140°C Ölbadtemperatur für 25 Tage unter Argon erhitzt. Das Ende der Reaktion wird unter 31P-NMR-Kontrolle detektiert. Nach vollständigem Umsatz wird das Produkt mit Chloroform extrahiert, die vereinigten organischen Phasen über MgSO4 getrocknet und am Rotationsverdampfer bei 40 °C 0C und einem Druck von 350 mbar eingeengt. Der entstandene Feststoff wird im Ölpumpenvakuum Raumtemperatur und einem Druck < 10"2 mbar vollständig vom Lösungsmittel befreit.
Ausbeute: 430.5 mg (0.21 mmol; 93 %). 1H NMR (500 MHz, CDCI3): δ 0.97 - 1.06 (m, 60 H), 1.36 - 1.50 (m, 40 H), 1.60 - 1.71 (m, 40 H), 1.85 - 1.94 (m, 40 H), 2.68 (d, 8 H1 J = 20.81 Hz), 3.09 (d, 4 H, J = 13.08 Hz), 3.23 (t, 60 H, J = 8.52 Hz), 3.45 (d, 12 H, J = 10.40 Hz), 3.85 (t, 8 H, J = 7.41 Hz), 4.38 (d, 4 H, J = 12.92 Hz), 6.62 (d, 8 H, J = 1.42 Hz). 13C NMR (75 MHz, MeOD): δ 14.35, 14.96, 21.03, 21.12, 25.19, 32.49, 33.97, 52.34 (d, J = 6.05 Hz), 59.88, 76.19, 105.15, 130.33, 131.22, 136.04, 156.63. 31P NMR (202 MHz, MeOD): δ 23.61. Infrarotspektrum (Film): Ξ = 2960, 2874 (ges. Kohlenwasserstoff), 1651 (OC-Valenz.), 1603 (Ringschw.), 1468, 1381 (CH2-, CH3- Def.-schw.), 1237, 1052 (arom. Ether), 879 (isol. arom. H). Massenspektrum (FAB, Glycerinmatrix, Xe): m/z = 2045 (M + H+). Elementaranalyse berechnet für C116H2IeN4O16P4 + 1 H2O: berechnet: C, 67.47, H, 10.64, N, 2.71; gefunden: C, 67.65, H, 10.73, N, 2.89.
3. 1H-NMR-Titrationen
Zehn NMR-Röhrchen werden mit je 80 mL einer Lösung der Substanz 6 (d = 0,5-4 mM) in einem deuterierten Lösungsmittel (CD3OD oder D2O) befüllt. A2E (1 ,525 Äquivalente, entsprechend Substanz 1) wird in 0,61 mL desselben Lösungsmittels gelöst, und die erhaltene Lösung von A2E wird in aufsteigender Menge von 0 Äquivalenten bis 5,0 Äquivalenten zu den zehn Lösungen von Substanz 6 gegeben. Während der Analyse werden Änderungen von Volumen und Konzentration berücksichtigt. In den NMR- Titrationsexperimenten von Substanz 6 und A2E in CD3OD bzw. D2O werden keine chemischen Verschiebungen beobachtet, weshalb keine Bindungskonstante berechnet werden kann.
4. Filmwaageexperimente
Für die Messung des Oberflächendrucks als Funktion der Molekülfläche bei 25 0C wird eine NIMA 601 BAM-Filmwaage (Trogdimensionen 700 x 100 mm2) mit einer Wilhelmy- Platte verwendet. Reines Wasser (gereinigt über ELGA Purelab UHQ, > 18MΩ) und wässrige Lösungen der Alkylpyridiniumsalze (100 μM) oder des A2E (100 nM oder 10 nM) werden als Subphasen verwendet. Unter Kompression zeigt keine dieser Lösungen in den untersuchten Bereichen einen messbaren Oberflächendruck. Durch Aufbringen von 50 μL einer 3,5 mM Stearinsäurelösung in Chloroform auf die Subphasen wird eine Lipidmonoschicht erhalten. Die aufgenommenen π-A-isothermen Zyklen (Barrieren¬ geschwindigkeit: 50 cm2 / min) ergibt im Wesentlichen keine durch gelöste Gastmoleküle (Alkylpyridiniumsalze oder A2E) verursachten isothermen Veränderungen der Stearin- säure-Monoschicht. Verbindung 6 wird durch Auftropfen von 5 μL eine 4,6 mM Rezeptor¬ lösung in Chloroform / Methanol (1 :1 v/v) auf die Subphase bei einem Oberflächendruck von 15 mN/m in die Lipidmonoschicht inkorporiert. Zeitabhängige π-A-isotherme Zyklen werden so lange aufgenommen, bis die Messergebnisse von 2 aufeinanderfolgenden Messungen im Wesentlichen konstant sind.
Die Ergebnisse sind in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellt.
5. Molecular Modelling
Wirtsmolekül ist hier das Calix[4]aren-Tetraphosphonat 6.
Kraftfeldberechnungen werden zunächst als Molecular Mechanics-Berechnungen (MM Calculations) in Wasser durchgeführt. Um die Konformation des freien Wirts- bzw. Gastmoleküls sowie ihres 1 :1-Komplexes am energetischen Minimum zu ermitteln, werden anschließend Monte-Carlo-Simulationen in Wasser durchgeführt (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. Kraftfeld: OPLS-AA). In diesem Fall wird eine aus 3.000 Schritten bestehende Monte-Carlo-Simulation durchgeführt. Alle Strukturen mit niedriger Energie weisen im Wesentlichen identische Energiewerte und Konformationen auf (ΔE ~5 kJ/mol).
Die Ergebnisse sind in Fig. 4 dargestellt.
6. Herstellung der Bisphosphonat-Clips
Die Herstellung der Clips 22 erfolgt nach einer modularen Strategie. Der deprotonierte Hydrochinonvorläufer 10 wird mit einem Alkyl- oder Aryl-Phosphonsäuredichlorid 20 umgesetzt. Anschließend wird der verbleibende Chlorsubstituent hydrolysiert. Die erhaltene zweifache Monosäure 21 wird danach mit Tetrabutylammonium- oder Lithium- Hydroxid zu 22 deprotoniert.
Die Herstellung ist nachfolgend schematisch dargestellt.
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
21 22
mit
1a, 22a: R7 und R8 bilden gemeinsam mit jeweils einer der R9 = Methyl beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen einen Naphthalinring 1b, 22b: R7, R8 = H R9 = Methyl 1c, 22c: R7 und R8 bilden gemeinsam mit jeweils einer der R9 = Phenyl beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen einen Naphthalinring 1 d, 22d: R7, R8 = H R9 = Phenyl
6.a) Herstellung von 6,8,15,17-Tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacen-7,16- bismethyl-phosphonsäureester 21 a
100 mg des Hydrochinon-Vorläufers 10 (228 μmol) und 80 mg des Methylphosphon- säuredichlorids 20 (0,60 mmol, 2,7 Äquivalente) werden in 10 mL absolutem THF gelöst und auf O 0C gekühlt. Dann werden bei dieser Temperatur 80 μl Triethylamin (58,4 mg, 0,58 mmol, 3 Äquivalente) in einem Zeitraum von 60 Sekunden zugegeben, worauf innerhalb weniger Sekunden ein farbloser Feststoff ausfällt. Die auf diese Weise erhaltene Suspension wird 1 h bei 0 0C gerührt; dann wird die Kühlung entfernt, so dass die Suspension sich ohne zusätzliche Wärmequelle auf Raumtemperatur erwärmt. Nach Erreichen von Raumtemperatur wird für eine weitere Stunde bei dieser Temperatur gerührt. Anschließend wird das Reaktionsgemisch mit 3 mL einer 2,5 %-igen wässrigen HCl gequencht. 20 min nach HCI-Zugabe werden 5 mL n-Hexan zugegeben, und das resultierende zweiphasige Gemisch wird für 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Dann wird die wässrige Phase abgetrennt, die organische Phase mit 3 mL einer 2,5 %-igen wässrigen HCl gewaschen, und die vereinigten organischen Phasen am Rotations¬ verdampfer zur Trockene eingeengt. Der resultierende Feststoff wird bei 0,1 mbar getrocknet und zuletzt säulenchromatographisch über Silicagel (300 x 10 mm, Gradien- tenelution mit: CH2CI2/Me0H = 3:1 → 2:1) gereinigt. Dabei wird das Elutionsmittelgemisch von 3:1 auf 2:1 umgestellt, so bald das erste Substrat eluiert wird. Es resultieren 90 mg (0,15 mmol, 66 %) des Clip-Vorläufers 21a in Form einer farblosen Flüssigkeit.
DC: Rf = 0,02 (CH2CI2/Me0H = 2:1). Mp Zers. > 27O0C. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ = 1.49 (d, 2J(P-CH3) = 16.4 Hz, 6 H; P-CH3), 2.42 (dm, 2J(19-H|, 19-Ha) = 8.5 Hz, 2 H; 19- H1, 20-H1), 2.66 (dm, 2J(19-Ha, 19-H1) = 8.3 Hz, 2 H; 19-Ha, 20-Ha), 4.69 (brs, 4 H; H-6, H- 8, H-15, H-17), 7.17 (ddm, 3J(H-1 , H-2) = 6.2 Hz, 4J(H-4, H-2) = 3.3 Hz, 4 H; H-2, H-3, H- 11 , H-12), 7.48 (ddm, 3J(H-2, H-1) = 6.1 Hz, 4J(H-2, H-4) = 3.3 Hz, 4 H; H-1 , H-4, H-10, H-13), 7.39 (brs, 4 H; H-5, H-9, H-14, H-18). 31P-NMR (81 MHz, D2O): δ = 15.32 (s). MS (ESI, MeOH); m/z: 296 [M - 2 H+]2-, 593 [M - H+], 615 [M - 2 H+ + Na+], 625 [M - H+ + MeOH]-. HRMS (ESI, MeOH); m/z: ber. für C44H3IP2O6-: 717.159; gel: 717.161.
6.b) Herstellung der Verbindungen 21 b, 21 c und 21 d
Die Herstellung der Verbindungen 21b, 21c und 21d erfolgt wie für 21a beschrieben, wobei die Reste R8, R9 und R10 die oben aufgeführten Bedeutungen haben.
6.c) Herstellung von Bis-(tetrabutylammonium)-6,8,15,17-tetrahydro-6,17:8,15- dimethanoheptacen-7,16-bismethylphosphonat 22a
Figure imgf000026_0001
22a
51 ,8 mg der Bisphosphonsäure 21a werden in 10 ml_ Dichlormethan suspendiert und mit 135 μL einer 1 M wässrigen Tetrabutylammoniumlösung (135 μmol, 0,75 Äquivalente) versetzt. Die Bisphosphonsäure 21a enthält geringe Mengen von Silicagel (81,1 μmol).
Das Reaktionsgemisch wird für 2 h bei Raumtemperatur gerührt, danach wird das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer bis zur Trockene abgezogen. Der Rückstand wird in 2 ml_ Methanol aufgenommen, anschließend mit einem Spritzenfilter (Porengröße 0,2 μm) filtriert und erneut am Rotationsverdampfer zur Trockene eingeengt. Der Um¬ setzungsgrad wird mittels NMR kontrolliert: Falls die NMR-Analyse des Rohproduktes einen Überschuss von Tetrabutylammoniumhydroxid anzeigt, wird das Rohprodukt erneut in 5 mL Methanol gelöst und 10 mg des jeweiligen Phosphonsäurevorläufers (16,8 μmol) unter kräftigem Rühren zugefügt. (Wie definieren Sie "kräftig"? Evtl. Umdrehungszahl des Rührers angeben? Reaktionszeit, Temperatur?) Eine zweite, wie oben beschrieben durchgeführte Membranfiltration gefolgt vom Einrotieren der klaren Lösung am Rotations¬ verdampfer bis zur Trockene und anschließendes Trocknen bei 0,1 mbar ergeben 59 mg (67.3 μmoL, 99.7 % bezogen auf Tetrabutylammoniumhydroxid) des Clips 5c in Form eines hellbraunen Feststoffs.
Smp 140 0C. 1H-NMR (300 MHz, MeOH-d4): δ = 0.96 (t, 3J(CH2CH3) = 7.3 Hz, 24 H; CH2CH3), 1.24-1.36 (m, 16 H; CH2CH3), 1.40 (d, 2J(P-CH3) = 16.6 Hz, 6 H; P-CH3), 1.43- 1.56 (m, 16 H; NCH2CH2), 2.37 (dm, 2J(19-Hi, 19-Ha) = 8.0 Hz, 2 H; 19-H1, 20-H|), 2.65 (dm, 2J(19-Ha, 19-H1) = 7.8 Hz, 2 H; 19-Ha, 20-Ha), 2.99-3.08 (m, 16 H; NCH2CH2), 4.79 (brs, 4 H; H-6, H-8, H-15, H-17), 7.19 (ddm, 3J(H-1, H-2) = 6.1 Hz, 4J(H-4, H-2) = 3.2 Hz, 4 H; H-2, H-3, H-11 , H-12), 7.54 (ddm, 3J(H-2, H-1) = 6.1 Hz, 4J(H-4, H-2) = 3.2 Hz, 4 H; H-1 , H-4, H-10, H-13), 7.59 (brs, 4 H; H-5, H-9, H-14, H-18). 13C-NMR (50 MHz, MeOH- d4): δ = 13.43 (d, U(P1C) = 137.2 Hz; C-21 , C-22), 13.90 (C-26), 20.59 (C-25), 24.64 (C- 24), 59.33 (C-23), 65.77 (C-1.9, C-20), 120.82 (C-5, C-9, C-14, C-18), 125.96 (C-2, C-3, C-11 , C-12), 128.62 (C-1 , C-4, C-10, C-13), 133.51 (C-4a, C-9a, C-13a, C-18a), 142.09 (C-5a, C-8a, C-14a, C-17a), 148.91 (C-7, C-16), C-6, C-8, C-15, C17: unter dem Deuterium-gekoppelten Septett von MeOH-d4 erwartet, C-6a, C-7a, C-15a, C-16a: zu schach, um in MeOH-d4 detektiert zu werden. 31P-NMR (81 MHz, MeOH-d4): δ = 25.29 (s). MS (ESI, MeOH); m/z: 296 [M - 2 NBu4 +]2-, 615 [M - 2 NBu4 4 + Na+]-, 625 [M - 2 NBu4 + + H+ + MeOH]-, 834 [M - NBu4 +]-. HRMS (ESI, MeOH); m/z: ber. für C50H62NP2O6-: 834.405; gef.: 834.407.
6,d) Herstellung der Verbindungen 22b, 22c und 22d
Die Herstellung der Verbindungen 22b, 22c und 22d erfolgt wie für 22a beschrieben, wobei die Reste R7, R8 und R9 die oben aufgeführten Bedeutungen haben.
7. NMR-Titrationen
Wirts- und Gastverbindung werden in 1 ,00 ml_ eines Gemisches von deuteriertem Methanol und Wasser (CD3OD und D2O = 3:1 , v/v) gelöst. Aus dieser Referenzprobe werden 500 μL, 250 μL, 180 μL und 100 μl_ entnommen und mit deuterierten Lösungs¬ mittelgemisch zu 1 mL verdünnt. Es werden nur solche Signale für die quantitative Auswertung verwendet, die während der gesamten Titration deutlich verfolgt werden können, wobei unter „deutlich" solche Signale verstanden werden, die nicht unter Lösungsmittelsignalen verschwinden. Die Bindungskonstante Ka wird über nichtlineare Regression ermittelt.
Referenzlösung: 0.56 mg (0.52 μmol) des Hostes 22a und
0.35 μmol A2E in 1.00 mL CD3OD/D2O = 3:1 v/v
Probe VRef.-Lsg. [^L] Vtota, [μL] δ a [ppm]
Reiner Gast 8.6523
5 100 1000 8.5689
4 180 1000 8.5098
3 250 1000 8.4864
2 500 1000 8.3513
1 1000 1000 8.2533
H-a (A2E) K = 2125 M-1 (± 19 %)
Figure imgf000028_0001
Gastverbindung A2E
Die Ergebnisse sind in Fig. 5 graphisch dargestellt.
8. Filmwaageexperimente
Die Filmwaageexperimente werden wie unter 3 beschrieben durchgeführt. Die Konzen¬ tration von A2E in der wässrigen Subphase beträgt 10 M bis 7 M. Es wird keine zusätzliche Verschiebung beobachtet, wenn A2E in die wässrige Subphase subinjiziert und Verbindung 22a in die Monoschicht eingebettet wird.
Die Ergebnisse sind in Fig. 6 dargestellt.
9. Molecular Modelling
Wirtsmolekül ist hier Verbindung 22a.
Kraftfeldberechnungen werden zunächst als Molecular Mechanics-Berechnungen (MM Calculations) in Wasser durchgeführt. Um die Konformation des freien Wirts- bzw. Gastmoleküls sowie ihres 1:1 -Komplexes am energetischen Minimum zu ermitteln, werden anschließend Monte-Carlo-Simulationen in Wasser durchgeführt (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. Kraftfeld: OPLS-AA). In diesem Fall wird eine aus 3.000 Schritten bestehende Monte-Carlo-Simulation durchgeführt. Alle Strukturen mit niedriger Energie weisen im Wesentlichen identische Energiewerte und Konformationen auf (ΔE ~5 kJ/mol). 10. Synthese von (6α, 8α, 15α, 17α)-6, 8, 15, 17- Tetrahydro- 6:17, 8:15- dimethanoheptacen-7,16-bis-(dihydrogenphosphat) 25
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0002
10.a) Herstellung der Bisphosphorsäure 24
430 mg (0.981 mmol) Hydrochinonvorläufer 19 werden unter Argon in 45 mL wasserfreiem THF gelöst und auf 0 0C gekühlt. Es werden 0.36 ml_ (3.96 mmol) POCI3 und 0.34 mL wasserfreies Triethylamin zugegeben und 2.5 h bei 0 0C gerührt. Es fällt ein weißer, hauptsächlich aus Triethylammoniumchlorid bestehender Feststoff aus. Die noch kalte Reaktionsmischung wird mittels einer D4-Fritte im Vakuum abfiltriert. Das Filtrat wird mit wässriger 2.5 %iger HCI-Lsg versetzt und 2 d gerührt. Anschließend wird das THF am Rotationsverdampfer im Vakuum vollständig abdestilliert. Der dabei ausgefallene Feststoff wird abfiltriert, durch wiederholtes Aufschlämmen in 2.5%iger HCI-Lsg gewaschen, wieder abfiltriert und getrocknet. Die Ausbeute an der Phosphorsäure 24 beträgt 480 mg (0.80 mmol, 82 %).
1H-NMR (500 MHz, CD3OD): δ= 2.37 (dt, 2 H, 2J (19-Ha, 19-H1) = 8.0 Hz, 3J (19-Ha, 8-H) = 1.4 Hz, 19-Ha, 20-Ha), 2.61 (dt, 2 H, 19-H1, 20-H1), 4.74 (s, 4 H, 6-H, 8-H, 15-H, 17-H), 7.18 (m, 4 H, 2-H, 3-H, 11-H, 12-H)1 7.51 (m, 4 H, 1-H, 4-H, 10-H, 13-H), 7.59 (s, 4 H, 5- H, 9-H, 14-H, 18-H)
13C-NMR (125.7 MHz, CD3OD): δ= 65.56 (s, CH2, 19-C, 20-C), 121.31 (s, CH, C-5, C-9, C-14, C-18), 126.04 (s, CH, C-2, C-3, C-11, C-12), 128.65 (s, CH, C-1, C-4, C-10, C-13), 133.41 (s, C-4a, C-9a, C-13a, C-18a), 138.92 (dd, 2J(C-7, P) = 8.5 Hz1 5J(C-7, P) = 2.8 Hz, C-7, C-16), 142.44 (dd, 3J(6a, P) = 2.8 Hz, 4J(6a, P) = 4.2 Hz, C-6a, C-7a, C-15a, C- 16a), 148.13 (s, C-5a, C-8a, C-14a, C-17a).
(das Signal der Brückenkopfprotonen liegt unter dem Signal des Methanol).
31
P-NMR (202 MHz, CD3OD): δ= - 2.47 (s, OP(O)(OH)2)
IR: (cm-1) = 3049 (C-H), 2939 (C-H), 2868 (C-H), 1654 (C=C), 1238 (P-O), 1279 (P=O). MS (FAB): (m/z) = 621 (M+ + Na), 731 (M+ + Cs)
1O.b) Herstellung des Bishydrogenphosphates 25
29.6 mg (0.049 mmol) 24 werden bei Raumtemperatur in 5 mL Methanol gelöst und zu dieser Lösung eine methanolische Lösung aus 3.8 mg (0.09 mmol) Lithiumhydroxidmonohydrat gegeben. Die klare Reaktionsmischung wird 30 min bei Raumtemperatur gerührt und anschließend am Rotationsverdampfer zur Trockne eingeengt. Der feste Rückstand wird für 10 h bis 16 h Stunden bei 50 0C im Ölpumpenvakuum bei einem Druck von < 10'2 mbar getrocknet. Es werden 29.5 mg (0.048 mmol, 98 %) des beigefarbenen Feststoffes 25 erhalten.
1H-NMR (500 MHz, D2O): δ = 2.43 (d, 2 H, 2J (19a-H, 19i-H) = 8.2 Hz, 19a-H, 2Oa-H), 2.71 (d, 2 H, 19i-H, 2Oi-H), 4.75 (s, 4 H, 6-H, 8-H, 15-H, 17-H), 6.88 (m, 4 H, 2-H, 3-H, 11- H, 12-H), 6.99 (m, 4 H, 1-H, 4-H, 10-H, 13-H), 7.31 (s, 4 H, 5-H, 9-H, 14-H, 18-H).
13C-NMR (125.7 MHz, D2O): δ = 47.84 (s, CH2, C-19, C-20), 63.81 (s, CH, C-6, C-8, C- 15, C-17), 119.67 (s, CH, C-5, C-9, C-14, C-18), 124.38 (s, CH1 C-2, C-3, C-11 , C-12), 126.83 (s, CH, C-1, C-4, C-10, C-13), 131.15 (s, C-4a, C-9a, C-13a, C-18a), 137.91 (dd, 2J (C-7, P) = 8.4 Hz, 5J (C-7, P) = 2.3 Hz, C-7, C-16), 141.42 (s, C-6a, C-7a, C-15a, C- 16a), 146.60 (s, C-5a, C-8a, C-14a, C-17a).
31P-NMR (202 MHz, D2O): δ = - 2.99 (s, 2P, OP(O)(OH)OLi).
IR: (cm"1) = 3048 (Aryl-C-H), 2937 (C-H), 2866 (C-H), 1559 (Aryl-C-C), 1507 (Aryl-C-C), 1458(C-H), 1282(P=O), 1241 (P-O-Aryl). Tabelle 1 Hochaufgelöstes ESI-Massenspektrum von 25
Figure imgf000031_0002
11. Komplexierungsstudien:
Figure imgf000031_0001
A2E
Zur Lösung des A2E in CD3OD/D2O (3:1 , V:V) wird eine definierte Menge einer Stammlösung des Wirtes 3b im gleichen Lösungsmittelgemisch zugegeben und mit CD3OD/D2O (3:1, V:V) auf ca. 0.5 mL Gesamtvolumen (genaue Volumen- und Konzentrationsangaben sind der
Tabelle 2 zu entnehmen) aufgefüllt. In analoger Weise werden vier weitere Lösungen präpariert, die sich in ihrer Konzentration je um Faktor 2 unterschieden.
VA2E: Volumen der A2E-Stammlösung in CD3OD/D2O (3:1 , V:V) V25: Volumen der Wirt-Stammlösung 25 in CD3OD/D2O (3:1, V: V)
Vges: Gesamtvolumen der Probe
S0: chemische Verschiebung der Signale des freien A2E <5bbs: chemische Verschiebung der Signale des A2E im Komplex mit Wirtverbindung 25
Ka: Assoziationskonstante
A^r13x: maximale Komplex-induzierte Verschiebung
Δ<5bbS: beobachtete Komplex-induzierte Verschiebung
Δ<5h!aXιbΘr: mitGleichung 1 berechnete maximale Komplex-induzierte Verschiebung
[3b]: Konzentration der Wirtverbindung 25
Gleichung 1
Ad1
Tabelle 2
Figure imgf000032_0001
T = 298 K
Verhältnis Wirt/Gast = 1.516 (berechnet aus der A2E-Konzentration und dem Integral¬ verhältnis aus dem 1H-NMR-Spektrum)
Die Abhängigkeiten der Komplex-induzierten Hochfeldverschiebungen Δδ der Protonen 13' und 15' von A2E von der Rezeptorkonzentration sowie die maximalen Komplex¬ induzierten Hochfeldverschiebungen sind in den Abbildungen 9a, 9b und 9c dargestellt.
Der und die Assoziationskonstante K3 der Protonen 13' und 15' konnten durch nichtlineare Regression ermittelt werden.
Der Δ£- und Δ<5b,aχ-Wert des Protons 15' des A2E wurden benutzt, um aus den Δ&Werten der übrigen Protonen die entsprechenden ΔcW-Werte auszurechnen. Die Ergebnisse der Auswertung der 1H-NMR-Verdünnungstitration (T = 298 K) des Komplexes aus A2E und der Verbindung 25 in CD3OD/D2O (3:1 , V:V) sind in Tab. 3 dargestellt.
Tabelle 3
Figure imgf000033_0001
[Abbildungslegenden]
Fig. 1:
Schematische Darstellung von Druck-Fläche-Isothermen für verschiedene Alkylpyridiniumiodide (10"4 M) auf der Langmuir-Filmwaage. 0,13 Äquivalente des Rezeptors 6 werden in eine Stearinsäuremonoschicht eingebettet. Verwendete Alkylpyridiniumiodide: Nicotinamid 26, Cosover-Salz 27, N-Methylpyrazinium 28
Fig. 2:
Schematische Darstellung von Druck-Fläche-Isothermen für verschiedene Konzentrationen von A2E auf der Langmuir-Filmwaage. 0,13 Äquivalente des Rezeptors 6 werden in die Stearinsäure-Monoschicht eingebettet. Der A-Bereich ist gegenüber Fig. 1 ausgeweitet: Er beträgt in Fig. 3 38 A2 im Vergleich zu 32 A2 in Fig. 2.
Fig. 3:
Schematische Darstellung des Bindungsprozesses der Calixarene: Die Rezeptormoleküle organisieren sich selbst in der Fluidmonoschicht und ziehen A2E in ihre Calixarentetraphosphonat-Kavitäten.
Fig. 4:
Energieminimierte Struktur des Tetraphosphonates 6 in seinem Komplex mit A2E: Monte- Carlo-Simulation in Wasser (MacroModel 7.0, OPLS-AA1 3.000 Schritte).
Fig 5:
NMR-Titrationskurve für die Komplexbildung zwischen Clip 22a und A2E: Hochfeldverschiebung des zum Pyridinium-N-Atom ortho-ständigen Protons.
Fig. 6
Druck-Fläche-Diagramme auf der Langmuir-Filmwaage bei der Komplexierung von A2E durch die in Stearinsäure (S) eingebettete Verbindung 22a. 2 Äq. = 2 Äquivalente
Fig. 7
Schematische Darstellung des Bindungsprozesses der Clipmoleküle: Da die hoch geladenen Kopfgruppen, d.h. die Phosphonate, in die wässrige Phase eintauchen, sind die Seitenwände des Rezeptors bevorzugt aufwärts gerichtet, um maximale van-der- Waals-Wechselwirkungen zu gewährleisten. Hierdurch wird die Aufnahme äquivalenter Mengen an Gastmolekülen verhindert, da der Wirt gegenüber der wässrigen Phase verschlossen ist.
Fig. 8
Energieminimierte Struktur von Verbindung 22a in seinem Komplex mit A2E: Monte- Carlo-Simulation in Wasser (MacroModel 7.0, Amber*, 3.000 Schritte).
Fig. 9a
Abhängigkeit der Komplex-induzierten Hochfeldverschiebung Aδ von der Rezeptor¬ konzentration für das Proton 15' im Komplex der Verbindung 25 mit A2E in CD3OD/D2O (3:1 , V:V)
Fig. 9b
Abhängigkeit der Komplex-induzierten Hochfeldverschiebung Δδ von der Rezeptor¬ konzentration für das Proton 13' des A2E im Komplex der Klammer 3b mit A2E in CD3OD/D2O (3:1 , V:V)
Fig. 9c
Maximale Komplex-induzierte Hochfeldverschiebungen des A2E im Komplex mit der Verbindung 25 in CD3OD/D2O (3:1 , V: V)
Fig. 10
Durch eine Monte-Carlo-Simulation berechnete Energieminimum-Struktur der Verbindung 25 in ihrem Komplex mit A2E (MacroModel 7.0, Amber*, 3000 Schritte).

Claims

[Patentansprüche]
1. Eine Verbindung der Formel
Figure imgf000036_0001
worin
A = kein Atom oder -CH2-;
X = O, S; n = 4-8;
R1 = H; Alkyl; wobei Alkyl für eine Gruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist; Heteroalkyl, wobei Heteroalkyl für einen Rest steht mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch
Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel,
Phosphor ersetzt sind;
-(CpH2P-O)xH, -(CpH2p-O)x-CpH2p+i, worin p eine natürliche Zahl von 1 bis 4 und x eine natürliche Zahl von 1 bis 10 ist;
-(CH2)yCOO', -(CH2)ySO3 ', -(CH2)yPO3 2~, worin y eine natürliche Zahl von 1 bis 10 ist;
-(C2H22-O)1n-C2H2Z-COO", -(CzH2z-O)m-C2H2z-SO3-, -(C2H22-O)01-C2H22-PO3 2-, worin z und m unabhängig voneinander natürliche Zahlen von 1 bis 4 sind;
-CH2-(CrH2r)-COOH, -CH2-(CrH2r-2)-COOH, -CH2-(CrH2M)-COOH,
-CH2-(CrH2r„6)-COOH, -CH2-(CrH2r-8)-COOH , wobei r eine natürliche Zahl von 10 bis 18 ist, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, C10Hi9O, C10H17, C10Hi7O,
C10H15, C10H15O, Ci0Hi3O, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel Ci5H29, CiSH29O, Ci5H27,
Ci5H27O, C15H25, Ci5H25O, C-I5H23, Ci5H23O, Ci5H19O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37,
C20H37O, C2oH35, C20H35O, C20H33, C2OH33O, C20H3I, C20H3iO, C20H29, C20H29O,
C20H27, C20H27O, C20H25O, ist; R2 und R3 unabhängig voneinander H oder OH darstellen;
R4 = H, lineares Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl,
R5 = O", Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-Heteroaryl, O- Cycloheteroalkyl, wobei -Alkyl für eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist, bevorzugt für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl, tert.-Butyl, und -Alkenyl und -Alkinyl für eine einfach oder mehrfach ungesättigte Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind, -Aryl für einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und Heteroaryl für einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind,
-NH2, -NH(CrCio-Alkyl); -N(CrCio-Alkyl)2, wobei die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel Ci0H19, C10H19O, C10H17, Ci0H17O, C10H15, C10H15O, Ci0Hi3O, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel Ci5H2g, C15H2g0, Ci5H27,
Ci5H27O, Ci5H25, C15H25O, C-i5H23, C15H23O, C15H19O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O, C2oH35, C2oH35θ, C20H33, C20H33O, C20H31, C20H3iO, C20H29, C20H29O, C20H27, C20H27O, C20H25θ, ist;
und M = Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(Ci-C4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind,
sowie für den Fall, dass A kein Atom ist, X ein Sauerstoffatom darstellt und R2, R3 und R4 Wasserstoffatome darstellen, Verbindungen ausgenommen sind, bei denen R1 eine n-Butylgruppe, R5 eine Ethylgruppe und M+ ein Li+-Ion darstellt. 2. Eine Verbindung der Formel
Figure imgf000038_0001
worin R5 = O~, Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-
Heteroaryl, O-Cycloheteroalkyl, wobei -Alkyl für eine Gruppe mit 1 bis 10
Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist, bevorzugt für Methyl, Ethyl,
Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl, tert.-Butyl, und -Alkenyl und
-Alkinyl für eine einfach oder mehrfach ungesättigte Gruppe mit 2 bis 10
Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit 3 bis 20
Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen Rest mit 1 bis 20
Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind, -Aryl für einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und
Heteroaryl für einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5
Kohlenstoffatome durch Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff,
Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind,
-NH2, -NH(CrCio-Alkyl);
Figure imgf000038_0002
wobei die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10H19, C10H19O, C10H17, C10H17O,
Ci0H1S, C10H1SO, C-ioH-130, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel Ci5H29, C15H29O, Ci5H27,
CiδH27O, C15H2O, C1OH25O, Ci5H23, C15H23θ, Ci5Hi9O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C2oH37,
C20Hs7O, C20H35, C2oH35θ, C2oH33, C2oH33θ, C20H3i, C20H3iO, C20H29, C20H29O,
C20H27, C20H27O, C20H25O, ist;
M = Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(C1-C4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, und
Y und Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe
Figure imgf000039_0001
und wobei R6 ausgewählt ist aus H, OH, Cl, Br, O-(CrC4-Alkyl), N-(CrC4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, oder ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel Ci0H19, Ci0H19O1 C10H17, C10H17O,
Ci0Hi5, C10HiδO, C10H1SO, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel Ci5H29, Ci5H29O, Ci5H27,
C15H27O, C15H25, C15H25O, C15H23, Ci5H23θ, Ci5Hi9O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C2oH3g, C20H39O, C20H37,
C20H37O, C20H3S, C20Hs5O, C2OH33, C20H33O, C20H3I, C2QH3IO, C20H29, C20H29O,
C20H27, C20H27O, C20H25O, ist;
sowie für den Fall, dass Y und Z jeweils mit einer der beiden Bicyclo-[2.
2.1]-hept- 2-en-Gruppen eine Naphthalinring bilden, Verbindungen ausgenommen sind, bei denen R5 eine Methylgruppe darstellt und M+ ein Lithium-Ion oder ein Tetra-n- Butylammoniumion ist.
3. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Anspruch 2, worin R5 eine Alkylgruppe oder einen Terpenrest darstellt, gekennzeichnet durch die Schritte: a) Umsetzung von POCI3 mit einem Äquivalente eines tertiären Amins und einem Äquivalent eines Alkyl- oder Terpenalkohols in einem polar aprotischen Lösungsmittel, b) Zugabe eines weiteren Äquivalentes des tertiären Amins und von 0,37 Äquivalenten eines Hydrochinon-Vorläufers, c) Rühren für 1 bis 2 Stunden, d) Zugabe von 2%-iger bis 5%-iger wässriger Säure, e) Zugabe eines unpolar aprotischen Lösungsmittels, f) Rühren für 10 bis 15 Stunden bei Raumtemperatur, g) Reinigung des Endproduktes.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das tertiäre Amin ausgewählt ist aus der Gruppe Triethylamin, Diisopropylamin, Pyridin.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass das polar aprotische Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe Tetrahydrofuran, Diethylether, Diisopropylether, Pyridin.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das unpolar aprotische Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe n-Pentan, n- Hexan, n-Heptan, n-Octan, Cyclopentan, Cyclohexan, Cycloheptan, Cyclooctan, Methylcyclopentan, Methylcyclohexan, Methylcycloheptan.
7. Verwendung von Verbindungen der Formel
Figure imgf000040_0001
worin
A = kein Atom oder -CH2-;
X = O, S; n = 4-8;
R1 = H; Alkyl; wobei Alkyl für eine Gruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist; Heteroalkyl, wobei Heteroalkyl für einen Rest steht mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch
Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel,
Phosphor ersetzt sind;
-(CpH2p-O)xH, -(CpH2P-O)x-CpH2P+1, worin p eine natürliche Zahl von 1 bis 4 und x eine natürliche Zahl von 1 bis 10 ist;
-(CH2)yCOO", -(CH2)ySO3 ", -(CH2)Z3O3 2", worin y eine natürliche Zahl von 1 bis 10 ist;
-(CzH2z-O)m-C2H2z-COO-, -(C2H22-O)01-CzH22-SO3-, -(C2H22-O)171-C2H22-PO3 2-, worin z und m unabhängig voneinander natürliche Zahlen von 1 bis 4 sind;
-CH2-(CrH2r)-COOH, -CH2-(CrH2r-2)-COOH, -CH2-(CrH2r-4)-COOH,
-CH2-(CrH2r-6)-COOH, -CH2-(CrH2r-8)-COOH , wobei r eine natürliche Zahl von 10 bis 18 ist, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, C10H19O, C10H17, C10H17O,
C10HiS, C-IoH15O, C10H13O, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C15H29, C15H29O, C15H27,
C15H27O, C15H25, C15H25O, C15H23, C15H23O, Ci5H19O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O,
C2oH35, C20H35O, C20H3S, C20H33O, C20H31, C20H3iO, C20H29, C20H29O, C20H27,
C20H27O, C20H25O, ist;
R2 und R3 unabhängig voneinander H oder OH darstellen;
R4 = H, lineares Alkyl mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl,
R5 = 0', Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-Heteroaryl, O- Cycloheteroalkyl, wobei -Alkyl für eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist, bevorzugt für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1- Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl, tert.-Butyl, und -Alkenyl und -Alkinyl für eine einfach oder mehrfach ungesättigte Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind, -Aryl für einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und Heteroaryl für einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind,
-NH2, -NHCC-i-Cio-Alkyl); -N(C1-C10-AIkVl)2, wobei die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind, ein Isoprenrest der Summenformel C5Hg, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10H19, C10H19O, C10H17, C10Hi7O,
C10HiS, C10H15O, C10H1SO, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C1SH29, C1SH29O, C1SH27,
Ci5H27O, C1SH2S, C15H25O, C1SH2S, C15H23O,
Figure imgf000042_0001
ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O,
C20H3S, C2oH35θ, C20H33, C20H33O, C20H31, C20H31O, C20H29, C20H29O, C20H27,
C20H27O, C20H25O, ist;
und M = Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(CrC4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, sowie deren pharmazeutisch akzeptabler Ester und/oder Amide zur Herstellung eines Arzneimittels.
8. Verwendung von Verbindungen nach Anspruch 7 sowie deren pharmazeutisch akzeptabler Ester und/oder Amide zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie, Diagnose und Prophylaxe der trockenen altersbedingten Makula-Degeneration.
9. Verwendung von Verbindungen der Formel
Figure imgf000042_0002
worin R5 = O", Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O- Heteroaryl, O-Cycloheteroalkyl, wobei -Alkyl für eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder verzweigt ist, bevorzugt für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl, tert.-Butyl, und -Alkenyl und - Alkinyl für eine einfach oder mehrfach ungesättigte Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind, -Aryl für einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und Heteroaryl für einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5 Kohlenstoffatome durch Heteroatome, ausgewählt aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt sind,
-NH2, -NH(CrC10-Alkyl); -N(CrC10-Alkyl)2, wobei die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind, ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10Hi9, C10Hi9O, C10Hi7, C10Hi7O,. Ci0Hi5, C10H15O, Ci0H13O, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C15H2Q, C15H29O, Ci5H27,
Ci5H27O, C15H25, Ci5H25θ, Ci5H23, C-lδH^O, CisH^O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O,
C20H35, C20H35θ, C20H33, C20H33O, C20H3I, C20H3iO, C20H2Q, C20H29O, C20H27,
C20H27O, C20H2SO, ist;
M = Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(d-C4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, und
Y und Z unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe
Figure imgf000043_0001
und wobei wobei R6 ausgewählt ist aus H, OH, Cl, Br, O-(Ci-C4-Alkyl), N-(CrC4-Alkyl), wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, oder ein Isoprenrest der Summenformel C5H9, ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel Ci0H19, C10H19O, C10H17, C10Hi7O,
C1OH1S, C10H1SO, Ci0Hi3θ, ein Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel Ci5H29, C15H29θ, Ci5H27,
C15H27O, Ci5H25, Ci5H25O, Ci5H23, CisH23θ, Ci5Hi9O, ein Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O, C20H37, C20H37O,
C20H35, C20H35O, C20H33, C20H33O, C20H3I, C2oH310, C20H29, C2oH2gO, C20H27,
C20H27O , C20H25O, ist; sowie deren pharmazeutisch akzeptabler Ester und/oder Amide zur Herstellung eines Arzneimittels.
10. Verwendung von Verbindungen nach Anspruch 9 sowie deren pharmazeutisch akzeptabler Ester und/oder Amide zur Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie, Diagnose und Prophylaxe der trockenen altersbedingten Makula-Degeneration.
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