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DE19719585A1 - Substituierte Diaminocarbonsäuren - Google Patents

Substituierte Diaminocarbonsäuren

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Publication number
DE19719585A1
DE19719585A1 DE19719585A DE19719585A DE19719585A1 DE 19719585 A1 DE19719585 A1 DE 19719585A1 DE 19719585 A DE19719585 A DE 19719585A DE 19719585 A DE19719585 A DE 19719585A DE 19719585 A1 DE19719585 A1 DE 19719585A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
formula
alkyl
compound
phenyl
optionally
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19719585A
Other languages
English (en)
Inventor
Werner Dr Thorwart
Wilfried Dr Schwab
Manfred Dr Schudok
Burkhard Dr Haase
Bernhard Dr Neises
Guenter Dr Billen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
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Priority to AT98108040T priority patent/ATE210639T1/de
Priority to DE59802394T priority patent/DE59802394D1/de
Priority to PT98108040T priority patent/PT877019E/pt
Priority to EP98108040A priority patent/EP0877019B1/de
Priority to ES98108040T priority patent/ES2165640T3/es
Priority to DK98108040T priority patent/DK0877019T3/da
Priority to CZ981439A priority patent/CZ143998A3/cs
Priority to CA002237052A priority patent/CA2237052A1/en
Priority to ARP980102140A priority patent/AR012675A1/es
Priority to IDP980666A priority patent/ID20809A/id
Priority to TR1998/00818A priority patent/TR199800818A2/xx
Priority to BR9801604A priority patent/BR9801604A/pt
Priority to RU98109051/04A priority patent/RU2196768C2/ru
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Priority to AU64824/98A priority patent/AU736700B2/en
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Priority to US09/690,475 priority patent/US6355673B1/en
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
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    • C07C323/51—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
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Description

Die Erfindung betrifft neue substituierte Diaminocarbonsäuren, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung derselben als Arzneimittel.
In den Anmeldungen EP 0 606 046, WO 95/35 276 und WO 96/27 583 werden Arylsulfonaminohydroxamsäuren und deren Wirkung als Matrix-Metallproteinase- Inhibitoren beschrieben. Spezielle Arylsulfonaminocarbonsäuren, dienen als Zwischenprodukte zur Darstellung von Thrombin-Inhibitoren (EP 0468231) und Aldose- Reduktase-Inhibitoren (EP 0 305 947). In der Anmeldung EP 0 757 037 wird auch die Wirkung von Sulfonylaminosäure-Derivate als Metalloproteinase-Inhibitoren beschrieben.
Ferner hat sich die Arylsulfonylgruppe als eine effektive Schutzgruppe der Aminofunktion von α-Aminocarbonsäuren bewährt (R. Roemmele, H. Rapoport, J. Org. Chem. 53 (1988) 2367-2371).
In dem Bestreben wirksame Verbindungen zur Behandlung von Bindegewebserkrankungen zu finden, wurde nun gefunden, daß die erfindungsgemäßen Diaminocarbonsäuren starke Inhibitoren der Matrix- Metalloproteinasen sind. Dabei wird auf die Hemmung von Stromelysin (Matrix Metalloproteinase 3) und der Neutrophilen Kollagenase (MMP-8) besonderer Wert gelegt, da beide Enzyme insbesondere beim Abbau der Proteoglykane, als wichtige Bestandteile des Knorpelgewebes, maßgeblich beteiligt sind (A. J. Fosang et al. J. Clin. Invest. 98 (1996) 2292-2299).
Die Erfindung betrifft daher die Verbindung der Formel I
und/oder eine stereoisomere Form der Verbindung der Formel I und/oder ein physiologisch verträgliches Salz der Verbindung der Formel I, wobei
R1 für
  • 1. Phenyl,
  • 2. Phenyl, welches ein- oder zweifach substituiert ist durch
    • 2.1. (C1-C6)-Alkyl, gerade, cyclisch oder verzweigt,
    • 2.2. -OH,
    • 2.3. (C1-C6)-Alkyl-C(O)-O-,
    • 2.4. (C1-C6)-Alkyl-O-,
    • 2.5. (C1-C6)-Alkyl-O-(C1-C4)-Alkyl-O-,
    • 2.6. Halogen,
    • 2.7. -CF3,
    • 2.8. -CN,
    • 2.9. -NO2,
    • 2.10. HO-C(O)-,
    • 2.11. (C1-C6)-Alkyl-O-C(O)-,
    • 2.12. Methylendioxo,
    • 2.13. R4-(R5 )N-C(O)-,
    • 2.14. R4-(R5)N-, oder
  • 3. einen Heteroaromaten aus der nachfolgenden Gruppe 3.1. bis 3.15., der unsubstituiert oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist,
    • 3.1. Pyrrol,
    • 3.2. Pyrazol,
    • 3.3. Imidazol,
    • 3.4. Triazol,
    • 3.5. Thiophen,
    • 3.6. Thiazol,
    • 3.7. Oxazol,
    • 3.8. Isoxazol,
    • 3.9. Pyridin,
    • 3.10. Pyrimidin,
    • 3.11. Indol,
    • 3.12 Benzothiophen,
    • 3.13. Benzimidazol,
    • 3.14. Benzoxazol oder
    • 3.15. Benzothiazol steht,
R2
, R4
und R5
gleich oder verschieden sind und für
  • 1. Wasserstoffatom,
  • 2. (C1-C6)-Alkyl-,
  • 3. HO-C(O)-(C1-C6)-Alkyl-,
  • 4. Phenyl-(CH2)o-, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und o die ganze Zahl Null, 1 oder 2 darstellt, oder
  • 5. Picolyl stehen oder
  • 6. R4 und R5 zusammen mit der ringständigen Aminogruppe einen 4- bis 7-gliedrigen Ring bilden, worin gegebenenfalls eines der Kohlenstoffatome durch -O-, -S- oder -NH- ersetzt ist,
R3
und C gleich oder verschieden sind und für
  • 1. Wasserstoffatom,
  • 2. (C1-C6)-Alkyl-, worin Alkyl gerade, verzweigt oder cyclisch ist,
  • 3. (C2-C6)-Alkenyl-,
  • 4. Phenyl-(CH2)m-, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 ist,
  • 5. Heteroaryl-(CH2)m-, worin Heteroaryl wie unter 3.1. bis 3.15. definiert und/oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt,
  • 6. R6-C(O)-, worin
R6
für
    • 6.1 (C1-C6)-Alkyl-,
    • 6.2 (C2-C6)-Alkenyl-,
    • 6.3 Phenyl-(CH2)m-, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, oder
    • 6.4 Heteroaryl-(CH2)m-, worin Heteroaryl wie unter 3.1. bis 3.15. definiert und/oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, steht,
  • 7. R6-O-C(O)-, worin R6 wie oben genannt definiert ist,
  • 8. R6-CH(NH2)-C(O)-, worin R6 wie oben genannt definiert ist,
  • 9. R8-N(R7)-C(O)-, worin
R8
für
    • 9.1 Wasserstoffatom
    • 9.2 (C1-C6)-Alkyl-,
    • 9.3 Phenyl-(CH2)m, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, oder
    • 9.4 Heteroaryl-(CH2)m, worin Heteroaryl wie unter 3.1. bis 3.15. definiert und/oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, steht und worin
R7
Wasserstoffatom oder (C1
-C6
)-Alkyl bedeutet oder worin
R7
und R8
zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind einen 4- bis 7-gliedrigen Ring bilden und der Ring unsubstituiert ist oder ein Kohlenstoffatom im Ring durch -O-, -S- oder -NH- ersetzt ist,
  • 10. R6-SO2-, worin R6 wie oben genannt definiert ist,
  • 11. R6-SO2-N(R7)-C(O)-, worin R6 und R7 wie oben genannt definiert sind,
  • 12. R6-NH-C(=NR7)-, worin R6 und R7 wie oben genannt definiert sind oder
    • 12.1 (C1-C6)-Alkyl-C(O)-,
    • 12.2 -NO2oder
    • 12.3 -SO2-(CH2)q-Phenyl, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und q die ganze Zahl Null, 1,2 oder 3 ist, darstellen,
  • 13.
    worin m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 bedeutet und W für ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, oder R3 und C zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind einen Ring der Teilformel IIa bis IIn bilden,
    wobei R7 und m die oben genannte Bedeutung haben und gegebenenfalls bei der Teilformel XIV ein Kohlenstoffatom im Ring durch Sauerstoff-, Schwefel- oder unsubstituiertes oder mit R2 substituiertes Stickstoffatom ersetzt ist,
A für
  • a) eine kovalente Bindung,
  • b) -O-,
  • c) -CH=CH- oder
  • d) -C∼C- steht,
B für
  • a) -(CH2)m-, worin m die obengenannte Bedeutung hat,
  • b) -O-(CH2)q, worin q die ganze Zahl 1, 2, 3, 4 oder 5 bedeutet, oder
  • c) -CH=CH- steht,
    D -(CH2)m- bedeutet und worin m für die ganze Zahl 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 steht und gegebenenfalls einer der Ketten-C-Atome durch ein gegebenenfalls substituiertes -N-, -O- oder -S- Atom ersetzt ist, und
X für -CH=CH-, Sauerstoffatom oder Schwefelatom steht.
Mit dem Begriff "R4 und R5 zusammen mit der ringständigen Aminogruppe einen 4- bis 7-gliedrigen Ring bilden und/oder eines der Kohlenstoffatome durch -O-, -S- oder -NH- ersetzt ist" werden Reste verstanden, die sich beispielsweise von Pyrrolidin, Piperazin, Morpholin, Piperidin oder Thiomorpholin ableiten. Unter dem Begriff "Halogen" wird Fluor, Chlor, Brom oder Jod verstanden. Unter dem Begriff "Alkyl" oder "Alkenyl" werden Kohlenwasserstoffreste verstanden deren Kohlenstoffkette geradkettig oder verzweigt sind. Cyclische Alkylreste sind beispielsweise 3- bis 6-gliedrige Monocyclen wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl. Ferner können die Alkenylreste auch mehrere Doppelbindungen enthalten. Die Ausgangsstoffe der chemischen Umsetzungen sind bekannt oder lassen sich nach literaturbekannten Methoden leicht herstellen.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I und/oder einer stereoisomeren Form der Verbindung der Formel I und/oder eines physiologisch verträglichen Salzes der Verbindung der Formel I, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
  • a) eine Diaminocarbonsäure der Formel III
    worin R2, R3, D und G wie in Formel I definiert sind, mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV
    worin R1, A und B wie in Formel I definiert sind und Y ein Halogenatom, Imidazoyl oder -OR9 bedeutet, worin R9 Wasserstoffatom, (C1-C6)-Alkyl, Phenyl, Succinimidyl, Benzotriazolyl oder Benzyl, gegebenenfalls substituiert darstellt,
    in Gegenwart einer Base oder gegebenenfalls eines wasserentziehenden Mittels zu einer Verbindung der Formel I umsetzt, oder
  • b) einen Diaminocarbonsäureester der Formel V
    worin R2, R3, D, G und R9 die obengenannte Bedeutung haben,
    mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV unter den obengenannten Bedingungen zu einer Verbindung der Formel VI
    umsetzt, und die Verbindung der Formel VI unter Abspaltung des Restes R9, bevorzugt in Gegenwart einer Base oder Säure in eine Verbindung der Formel I umwandelt.
  • c) die geschützten Diaminocarbonsäuren der Formel VII,
    worin R2 und D die oben genannte Bedeutungen haben und E für eine Schutzgruppe der Aminofunktion steht, mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV zu einer Verbindung der Formel VIII
    umsetzt, anschließend die Verbindung der Formel VIII unter Abspaltung der Schutzgruppe E mit Hilfe geeigneter Spaltreagenzien in eine Verbindung der Formel I überführt,
    worin R1, R2, A, B, D und X die oben genannte Bedeutung haben und R3 und G ein Wasserstoffatom bedeuten, und diese Verbindung der Formel I gegebenenfalls mit Hilfe von R3-Y, in dem R3 und Y die oben angegebenen Bedeutungen haben, in Gegenwart einer Base zu einer Verbindung der Formel I,
    worin R1, R2, R3, A, B und X die oben genannte Bedeutungen haben und G ein Wasserstoffatom darstellt, umsetzt, oder
  • d) für den Fall, daß als Ausgangsverbindungen geschützte Diaminosäureester der Formel IX,
    worin R2, R9, D und E die oben genannte Bedeutung haben, in gleicher Weise wie in der Verfahrensvariante c) beschrieben in die Ester der Formel X,
    die gegebenenfalls nach Verfahrensvariante b) in die entsprechenden Verbindungen der Formel I umgewandelt werden, oder
  • e) eine Diaminocarbonsäure der Formel XI,
    worin D wie in Formel I definiert ist und E und F untereinander verschiedene N-Aminoschutzgruppen darstellen, mit ihrer Carboxylgruppe über eine Zwischenkette L an ein polymeres Harz der allgemeinen Formel PS ankoppelt, wobei eine Verbindung der Formel XII
    entsteht, die sich nach selektiver Abspaltung der Schutzgruppe F mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV
    wobei R1, A, B und Y die oben genannten Bedeutungen haben, in Gegenwart einer Base oder gegebenenfalls eines wasserentziehenden Mittels zu einer Verbindung der Formel XIII
    umsetzt, und die Verbindung der Formel XIII nach Abspaltung der Schutzgruppe E mit einem Carbonsäurederivat der Formel XIV
    R6-C(O)-Y (XIV)
    worin R6 und Y die oben genannte Bedeutung haben, in Gegenwart einer Base oder eines wasserentziehenden Mittels zu einer Verbindung der Formel XV
    umsetzt, und diese nach Abspaltung vom Trägermaterial in eine Verbindung der Formel I,
    worin R1, R6, A, B, D und X die oben genannte Bedeutung haben, überführt.
Als Ausgangsverbindungen der Formel III, bei denen R2, R3 und G ein Wasserstoffatom bedeuten, werden vorzugsweise 2,3-Diaminopropionsäure, 2,4-Diaminobuttersäure, Orinitin, Lysin und Homolysin eingesetzt. Stellen R3 und G zusammen mit der Aminofunktion einen Guanidylgruppe dar, wird vorzugsweise Arginin verwendet. Werden, wie in der Verfahrensvariante c), d) und e) die Aminofunktionen der Ausgangsverbindungen der Formeln mit einer Schutzgruppe E oder F versehen, erfolgt diese selektive Aminogruppen-Derivatisierung nach Methoden wie sie in Houben-Weyl "Methoden der Org. Chemie", Band 15/1 beschrieben sind.
Als geeignete Schutzgruppen E und F werden dafür vorzugsweise die in der Peptidchemie gebräuchlichen N-Schutzgruppen verwendet, beispielsweise Schutzgruppen vom Urethan-Typ, wie Benzyloxycarbonyl(Z), t-Butyloxycarbonyl (Boc), 9-Fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) und Allyloxycarbonyl (Aloc) oder von Säureamid- Typ insbesondere Formyl, Acetyl oder Trifluoracetyl von Alkyl-Typ wie Benzyl. Besonders geeignet hat sich dafür auch die (Trimethyl-silyl)ethoxycarbonyl (Teoc)Gruppe (P. Kocienski, Protecting Groups, Thieme Verlag 1994). Viele der selektiv derivatisierten Verbindungen sind auch käuflich, so daß die Darstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I, wie in der Verfahrensvariante c) beschrieben ist, darin besteht, daß nach der Einführung der Sulfonsäureesters in die α-Aminogruppe, die Abspaltung der Seitenketteschutzgruppe E erfolgt, an die sich gegebenenfalls eine mehrstufige Derivatisierung der freien Aminogruppe in der Seitenkette anschließen kann. Während dieser Vorgehensweise kann die Carboxylgruppe in freier Form oder in Form eines Esters mit dem Rest -OR9 vorliegen. Für den Fall, das es sich bei dem Rest -OR9 um einen geradkettigen (C1-C3)- Alkyl-Rest handelt, lassen sich dies Ester der allgemeinen Formel I auch in dieser Form in die Therapie einsetzen (Prodrug).
Für den Fall, daß R9 ein tert. Butylrest darstellt, erfolgt die Esterspaltung bevorzugt auf der letzten Synthesestufe nach bekannten Methoden mit HCl in Diethylether oder Trifluoressigsäure.
Als Ausgangsprodukte zur Darstellung der Sulfonsäurederivate der Formel IV dienen bevorzugt Sulfonsäuren oder deren Salze der Formel XVIa-XVIg, beispielsweise
wobei R10 ein unter Phenyl 2.1. bis 2.14. beschriebener Rest bedeutet.
Zur Herstellung der Arylsulfonsäuren der Formel XVIa und b bedient man sich vorzugsweise der im Houben/Weyl "Methoden der Organischen Chemie Band 9, S. 450-546 beschriebenen Sulfonierungsverfahren mit konzentrierter Schwefelsäure ggf. in Gegenwart eines Katalysators, Schwefeltrioxids und seinen Additionsverbindungen oder Halogensulfonsäuren, wie Chlorsulfonsäure. Besonders im Falle der Diphenylether der Formel XVIb hat sich die Verwendung von konzentrierte Schwefelsäure und Essigsäureanhydrid als Lösemittel (vergl. C.M. Suter, J. Am. Chem. Soc. 53 (1931) 1114), oder die Umsetzung mit überschüssiger Chlorsulfonsäure (J.P. Bassin, R. Cremlyn und F. Swinbourne; Phosphores, Sulfur and Silicon 72 (1992) 157) bewährt.
Sulfonsäuren gemäß der Formeln XVIc, XVId, oder XVIe lassen sich in an sich bekannter Weise herstellen, in dem man das entsprechende Arylalkylhalogenid mit Sulfiten wie Natriumsulfit oder Ammoniumsulfit in wäßriger oder wäßrig/alkoholischer Lösung umsetzt, wobei die Umsetzung in Gegenwart von Tetraorganoammoniumsalzen wie Tetrabutylammoniumchlorid beschleunigt werden kann.
Als Sulfonsäurederivate gemäß Formel IV finden insbesondere die Sulfonsäurechloride Verwendung. Zu ihrer Herstellung werden die entsprechenden Sulfonsäuren, auch in Form ihrer Salze wie Natrium-, Ammonium- oder Pyridiniumsalze in bekannter Weise mit Phosphorpentachlorid oder Thionylchlorid ohne oder in Gegenwart eines Lösemittels wie Phosphoroxytrichlorid oder eines inerten Lösemittels wie Methylenchlorid, Cyclohexan oder Chloroform im allgemeinen bei Reaktionstemperaturen von 20°C bis zum Siedepunkt des verwendeten Reaktionsmediums umgesetzt.
Die Umsetzung der Sulfonsäurederivate der Formel IV mit den Aminosäuren der Formeln III, V, VII oder IX gemäß Verfahrensvarianten a), b), c) oder d) verläuft vorteilhaft nach Art der Schotten-Baumann-Reaktion. Als Base eignen sich dafür besonders Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid, aber auch Alkaliacetate, -hydrogencarbonate, -carbonate und Amine. Die Umsetzung findet in Wasser oder in einem mit Wasser mischbaren oder nichtmischbaren Lösemittel wie Tetrahydrofuran (THF), Aceton, Dioxan oder Acetonitril statt, wobei die Reaktionstemperatur im allgemeinen von -10°C bis 50°C gehalten wird. Für den Fall, daß die Reaktion im wasserfreien Medium durchgeführt wird, findet vor allem Tetrahydrofuran oder Methylenchlorid, Acetonitrat oder Dioxan in Gegenwart einer Base, wie Triethylamin, N-Methylmorpholin, N-Ethyl oder Diisopropyletheramin Verwendung, eventuell in Gegenwart von N,N-Dimethylaminopyridin als Katalysator.
In einer anderen Variante kann man die Aminocarbonsäuren der Formel III, V, VII oder IX zuerst mit Hilfe eines Silylierungsmittels wie Bis-trimethylsilyltrifluoracetamid (BSTFA) in ihre silylierte Form überführen und sie dann mit Sulfonsäurederivaten zu Verbindungen der Formel I umsetzen.
Der in der Formel XII mit PS bezeichnete polymere Träger ist ein quervernetztes Polystyrolharz mit einem als Zwischenkette L bezeichneten Linker, bekannt als Wang- Harz (S.W. Wang, Journal of the American Chemical Society (1973), 1328 p-Benzyloxybenzyl-Alkohol-Polystyrol Harz). Alternativ können andere polymere Träger wie Glas, Baumwolle oder Cellulose mit verschiedenen Zwischenketten L eingesetzt werden. Die mit L bezeichnete Zwischenkette ist kovalent an den polymeren Träger gebunden und erlaubt eine reversible, esterartige Bindung mit der Diaminosäure der Formel XI die während der weiteren Umsetzung an der gebundene Diaminocarbonsäure stabil bleibt; jedoch unter stark sauren Reaktionsbedingungen, z. B. reine Trifluoressigsäure, die am Linker befindliche Gruppe wieder freisetzt.
Die Freisetzung der gewünschten Verbindung der allgemeinen Formel I vom Linker kann an verschiedenen Stellen in der Reaktionsfolge geschehen.
  • 1) Für den Fall, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel I, in der R3 und G Wasserstoff bedeuten, wird das α-Sulfonylamino-ω-carbonsäurederivat, nach Abspaltung der Schutzgruppe E, durch Behandlung des Harzes mit Trifluoressigsäure freigesetzt.
  • 2) Soll eine Verbindung der allgemeinen Formel I mit R3 gleich Wasserstoffatom und G gleich R6-C(O)- erhalten werden, so wird die Freisetzung der Verbindung von Harz nach einfacher Acylierung mit R6-C(O)-Y, wie in 1) vorgenommen.
  • 3) Für den Fall, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel I in der R3 und G gleich R6-C(O)- sind, wird die Abspaltung erst nach ausgiebiger Diacylierung unter Zuhilfenahme eines Acylierungskatalysators, z. B. Dimethylaminopyridin, wie in 1) vorgenommen.
  • 4) Weiterhin läßt diese Verfahrensweise zu, daß die in Formel I definierten Reste 2 bis 13 für R3 und G unter Verwendung geeigneter Reagenzien, z. B. Alkylhalogeniden, Alkenylhalogeniden, Chloroformiate, Isocyanate, Sulfonsäure-Derivaten oder cyclischen Anhydriden, an dieser Stelle der Reaktionsfolge an die an den festen Träger gebundenen α-Sulfonyl-amido-ω-aminocarbonsäure gekoppelt werden können. Nach Abspaltung der erhaltenen Verbindungen vom festen Träger werden somit auch beispielsweise die entsprechenden substituierten Amine, Urethane, Harnstoffe, Sulfonamide oder Amide erhalten.
A. Allgemeine Vorgehensweise zur Kopplung von geschützten Diaminocarbonsäuren der Formel XI an den festen Träger nach Verfahrensweise e)
2 g Wang-Harz (Nova-Biochem; Beladung 0,5 mmol/g) werden in 20 ml trockenem Dichlormethan 30 min quellen gelassen (50 ml PET-Spritze mit Teflon Filter am Spritzenboden). Nach Filtrieren des Lösungsmittels wird die Spritze mit einer Lösung von 3,5 mmol der entsprechenden ω-Teoc-α-Fomc-diaminocarbonsäure (hergestellt nach: D.H. Rich et al., Synthesis 198; 346), 3,5 mmol Diisopropylcarbodiimid und 0,5 mmol N,N-Dimethylaminopyridin in etwa 10 ml trockenem Dichlormethan gefüllt und 16 Stunden (h) bei Raumtemperatur (RT) geschüttelt.
Nach Abfiltrieren der Reaktionsmischung wird das Harz mehrmals mit Dichlormethan gewaschen und zur Bestimmung der Ausbeute getrocknet und gewogen.
B. Abspaltung der α-Fmoc-Schutzgruppe
Das wie in A. vorbereitete Harz wird in der Spritze in etwa 20 ml trockenem Dimethylformamid (DMF) quellen gelassen und anschließend, nach Abfiltrieren des Lösungsmittels, mit einer 25%igen Piperidin/DMF-Lösung versetzt und 45 Minuten (min) bei RT geschüttelt. Die entstandene Mischung wird filtriert und das in der Spritze verbleibende Harz mehrmals mit trockenem DMF gewaschen. (Filtrat und alle Waschlösungen können zur Bestimmung der Fmoc-Abspaltung aufbewahrt werden; Durchführung siehe: Solid Phase Peptide Synthesis - a practical approach, E. Atherton and R.C. Sheppard, IRL Press at Oxford University Press 1989).
C. Sulfonierung der freien α-Aminogruppe
Der Spritzeninhalt wird nun z. B. auf 4 kleinere, mit eingelegter Filterplatte versehene Spritzen gleichmäßig aufgeteilt und mit Lösungen von verschiedenen Sulfonsäurederivaten der Formel IV (jeweils 1 mmol) und Diisopropylethylamin (jeweils 1 mmol) in 3 ml trockenem DMF versetzt und 24 h bei RT geschüttelt. Anschließend wird die Reagenzienlösung ausgewaschen und das Harz mehrmals mit DMF gewaschen.
D. Abspaltung der Teoc-Schutzgruppe
Das wie in C. vorbereitete Harz wird mit einer molaren N-Tetrabutylammoniumfluorid- Lösung in DMF (jeweils etwa 3 ml) versetzt und 2 Stunden bei RT geschüttelt. Die Reagenzlösungen werden filtriert und das verbleibende Harz mehrmals mit DMF gewaschen. Der Spritzeninhalt jeder der 4 Einzelspritzen wird nun z. B. auf je weitere 3 vorbereitete Spritzen aufgeteilt. (Jeweils 1 × 0,05 mmol und 2 × 0,1 mmol).
E 1: Abspaltung vom festen Träger
Jeweils etwa 1/5 eines Spritzeninhalts wird zur Abspaltung der Substanz vom festen Träger mit Dichlormethan gewaschen (etwa 10 mol), getrocknet und mit etwa 1 ml einer Lösung von 95% Trifluoressigsäure, 2% H2O und 3% Triisopropylsilan 1 Stunde bei RT geschüttelt. Die aus der Spritze filtrierte Lösung wird evaporiert, und mit Diethylether ausgefällt. Der feste Rückstand wird zur weiteren Reinigung filtriert und getrocknet.
2: Acylierung mit Carbonsäurederivaten der Formel R6-C(O)-Y
Die übrigen Spritzen werden jeweils mit 1 molaren Lösungen von Acetanhydrid (1 Äquivalent bezogen auf freigesetzten Amin, oder 3 Äquivalente für Bis-Acylierungen) und entsprechender Menge Triethylamin in DMF gefüllt und 16 Stunden bei RT geschüttelt (Vollständigkeit der Acylierung kann z. B. durch Kaiser-Ninhydrin Test/Durchführung siehe: Solid Phase Peptide Synthesis - a practical approach, E. Atherton and R.C. Sheppard, JRL Press at Oxford University Press 1989, überprüft werden).
3: Abspaltung der Verbindungen der Formel XV vom festen Träger
Die wie in 2: vorbereiteten Harze werden, wie in 1: beschrieben, mit Dichlormethan gewaschen, getrocknet und mit Trifluoressigsäure/H2O/Triisopropylsilan 95/2/3 1 h bei RT behandelt. Die erhaltenen Lösungen werden, wie in 1: beschrieben, aufgearbeitet.
Die Herstellung physiologisch verträglicher Salze aus zur Salzbildung befähigten Verbindungen der Formel I, einschließlich deren stereoisomeren Formen, erfolgt in an sich bekannter Weise. Die Carbonsäuren bilden mit basischen Reagenzien wie Hydroxiden, Carbonaten, Hydrogencarbonaten, Alkoholaten sowie Ammoniak oder organischen Basen, beispielsweise Trimethyl- oder Triethylamin, Ethanolamin oder Triethanolamin oder auch basischen Aminosäuren, etwa Lysin, Ornithin oder Arginin, stabile Alkali-, Erdalkali- oder gegebenenfalls substituierte Ammoniumsalze. Sofern die Verbindungen der Formeln I basische Gruppen aufweist, lassen sich mit starken Säuren auch stabile Säureadditionssalze herstellen. Hierfür kommen sowohl anorganische als auch organische Säuren wie Chlorwasserstoff-, Bromwasserstoff-, Schwefel-, Phosphor-, Methansulfon-, Benzolsulfon-, p-Toluolsulfon-, 4-Brombenzol-sulfon-, Cyclohexylamidosulfon-, Trifluormethylsulfon-, Essig-, Oxal-, Wein-, Bernstein- oder Trifluoressigsäure in Frage.
Die Erfindung betrifft auch Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen wirksamen Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel I und/oder eines physiologisch verträglichen Salzes der Verbindung der Formel I und/oder eine gegebenenfalls stereoisomere Form der Verbindung der Formel I, zusammen mit einem pharmazeutisch geeigneten und physiologisch verträglichen Trägerstoff, Zusatzstoff und/oder anderen Wirk- und Hilfsstoffen.
Aufgrund der pharmakologischen Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Prophylaxe und Therapie all solcher Erkrankungen, an deren Verlauf eine verstärkte Aktivität von Matrix-abbauenden Metalloproteinasen beteiligt ist. Dazu gehören degenerative Gelenkerkrankungen wie Osteoarthrosen, Spondylosen, Knorpelschwund nach Gelenktrauma oder längerer Gelenksruhigstellung nach Meniskus- oder Patellaverletzungen oder Bänderrissen. Ferner gehören dazu auch Erkrankungen des Bindegewebes wie Kollagenosen, Periodontalerkrankungen, Wundheilungsstörungen und chronische Erkrankungen des Bewegungsapparates wie entzündliche, immunologisch oder stoffwechselbedingte akute und chronische Arthritiden, Arthropathien, Myalgien und Störungen des Knochenstoffwechsels. Ferner eignen sich die Verbindungen der Formel I zur Behandlung der Ulceration, Atherosklerose und Stenosen. Weiterhin eignen sich die Verbindungen der Formel I zur Behandlung von Entzündungen Krebserkrankungen, Tumormetastasenbildung, Kachexie, Anorexie und septischem Schock.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel werden im allgemeinen oral oder parenteral verabreicht. Die rektale oder transdermale Applikation ist auch möglich.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels, das dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Verbindung der Formel I mit einem pharmazeutisch geeigneten und physiologisch verträglichen Träger und gegebenenfalls weiteren geeigneten Wirk-, Zusatz- oder Hilfsstoffen in eine geeignete Darreichungsform bringt.
Geeignete feste oder galenische Zubereitungsformen sind beispielsweise Granulate, Pulver, Dragees, Tabletten (Mikro)Kapseln, Suppositorien, Sirupe, Säfte, Suspensionen, Emulsionen, Tropfen oder injizierbare Lösungen sowie Präparate mit protrahierter Wirkstoff-Freigabe, bei deren Herstellung übliche Hilfsmittel, wie Trägerstoffe, Spreng-, Binde-, Überzugs-, Quellungs-, Gleit- oder Schmiermittel, Geschmacksstoffe, Süßungsmittel und Lösungsvermittler, Verwendung finden. Als häufig verwendete Hilfsstoffe seien Magnesiumcarbonat, Titandioxid, Laktose, Mannit und andere Zucker, Talkum, Milcheiweiß, Gelatine, Stärke, Cellulose und ihre Derivate, tierische und pflanzliche Öle wie Lebertran, Sonnenblumen-, Erdnuß- oder Sesamöl, Polyethylenglykol und Lösungsmittel wie etwa steriles Wasser und ein- oder mehrwertige Alkohole wie Glycerin, genannt.
Vorzugsweise werden die pharmazeutischen Präparate in Dosierungseinheiten hergestellt und verabreicht, wobei jede Einheit als aktiven Bestandteil eine bestimmte Dosis der erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I enthält. Bei festen Dosierungseinheiten wie Tabletten, Kapseln, Dragees oder Suppositorien, kann diese Dosis bis zu etwa 1000 mg, bevorzugt jedoch etwa 50 bis 300 mg und bei Injektionslösungen in Ampullenform bis zu etwa 300 mg, vorzugsweise aber etwa 10 bis 100 mg, betragen.
Für die Behandlung eines erwachsenen, etwa 70 kg schweren Patienten sind - je nach Wirksamkeit der Verbindungen gemäß Formel I, Tagesdosen von etwa 20 mg bis 1000 mg Wirkstoff, bevorzugt etwa 100 mg bis 500 mg indiziert. Unter Umständen können jedoch auch höhere oder niedrigere Tagesdosen angebracht sein. Die Verabreichung der Tagesdosis kann sowohl durch Einmalgabe in Form einer einzelnen Dosierungseinheit oder aber mehrerer kleinerer Dosierungseinheiten als auch durch Mehrfachgabe unterteilter Dosen in bestimmten Intervallen erfolgen.
1H-NMR-Spektren sind an einem 200-MHz-Gerät der Firma Varian aufgenommen worden, in der Regel mit Tetramethylsilan (TMS) als internem Standard und bei Raumtemperatur (RT). Die verwendeten Lösemittel sind jeweils angegeben. Endprodukte werden in der Regel durch massenspektroskopische Methoden (FAB-, ESI-MS) bestimmt. Temperaturangaben in Grad Celsius, RT bedeutet Raumtemperatur (22-26°C). Verwendete Abkürzungen sind entweder erläutert oder entsprechen den üblichen Konventionen.
Beispiel 1 (R)-(4-Chlorbiphenylsulfonyl)-citrullin Hergestellt nach Verfahrensvariante a)
1,7 g (9,7 mmol) R-Citrullin werden in 19,4 ml 0,5 n NaOH gelöst und nach Zugabe von 40 ml THF langsam bei 0°C mit weiteren 19,4 ml der Natronlauge und gleichzeitig mit 9,7 ml einer 1 molaren Lösung des 4-Chlorbiphenylsulfonsäurechlorids versetzt. Nach 16 Stunden (h) rühren bei Raumtemperatur wird die Reaktionsmischung am Rotationsverdampfer eingeengt und mit 20 ml Essigester versetzt. Beim Ansäuern mit 1 m HCl fällt ein weißer Niederschlag aus, der abgesaugt und getrocknet wird.
Ausbeute: 2,26 g (54% d. Theorie)
1H-NMR (DMSO-d6): 1,2-1,7 (2m, 4H); 2,9 (dd, 2H); 3,7 (dd, 1H); 5,4 (s, 2H); 5,9 (t, 1H); 7,5-7,9 (2d, s, 8H); 8,2 (d, 1H)
Beispiel 2 R-(4-Chlorbiphenylsulfonyl)-Lys(Boc)-OH Hergestellt nach Verfahrensvariante c)
Die Umsetzung von 5,15 g (21 mmol) H-D-Lys(Boc)-OH zu (4-Chlorbiphenylsulfonyl)-R- Lys(Boc)-OH erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben; die Aufarbeitung erfolgt jedoch durch Extraktion mit Essigester und Abdampfen des Lösemittels unter verminderten Druck.
Ausbeute: 9,3 g (89% der Theorie)
1-HNMR (DMSO-d6): 1,1-1,7 (m, 15H), 2,8 (dd, 2H), 3,7 (m, 1H), 6,7 (t, 1H), 7,6; 7,8 (2d, 4H), 7,9 (m, 4H), 8,2 (d, 1H)
Beispiel 3 R-(4-Chlorbiphenylsulfonyl)-Lys-OH
4,97 g (10 mmol) der Verbindung aus Beispiel 2 werden 30 min bei RT mit 15 ml 50%-iger TFA in Methylenchlorid behandelt. Eindampfen unter verminderten Druck ergibt die gewünschte Verbindung.
Ausbeute: 3,73 g (94% der Theorie)
1-HNMR (DMSO-d6): 1,1-1,7 (m, 6H), 2,8 (dd, 2H), 3,7 (m, 1H), 6,6 (m, 2H), 7,6; 7,8 (2d, 4H), 7,9 (m, 4H), 8,2 (d, 1H)
Beispiel 4 4-Chlorbiphenylsulfonyl-N-epsilon-(5-methylisoxazol-4-carbonyl)-Lys-OH
0,15 g (0,345 mmol) des (4-Chlorbiphenylsulfonyl)-lysins aus Beispiel 3 werden mit 50,1 mg (0,345 mmol) 5-Methylisoxazol-4-carbonsäurechlorid und 86,9 mg (1,035 mmol) NaHCO3 in 5 ml Acetonitril für 6 h bei RT gerührt. Anschließend wird das Lösemittel unter verminderten Druck abdestilliert, der Rückstand in Essigester aufgenommen und mehrfach salzsauer sowie neutral ausgeschüttelt. Nach dem Trocknen der organischen Phase und abfiltrieren des Trockenmittels wird unter verminderten Druck eingedampft.
Ausbeute: 0,11 g (63% der Theorie)
1H-NMR (DMSO-d6): 1,1-1,7 (mm, 7H); 2,6 (2 s, 3H); 2,8; 3,1 (2m, 2H); 3,7 (m, 1 H); 7,6; 7,8 (2d, 4H); 7,9 (m, 5H); 8, 2 (d, 1H); 8,8 (2s, 1H)
Beispiel 5 (4-Chlorbiphenylsulfonyl)-N-delta-(phenylsulfonylamino-carbonyl)- Orn-OH Hergestellt nach Verfahrensvariante d) 5a. Umsetzung von H-Orn(Z)-OtBu zu 4-Chlorbiphenylsulfonyl-Orn(Z)-OtBu
11,27 g (31,4 mmol) H-Orn(Z)-OtBu-Hydrochlorid werden mit 9,02 g (31,4 mmol) 4-Chlorbiphenylsulfonsäurechlorid und 10,7 ml (61,8 mmol) Diisopropylethylamin bei 0°C in 200 ml THF umgesetzt. Nach 4 h wird der Ansatz unter verminderten Druck eingedampft und der Rückstand nach Aufnehmen in Essigester salzsauer, neutral und basisch (Natriumcarbonatlösung) ausgeschüttelt. Nach dem Trocknen der organischen Phase erhält man nach dem Eindampfen bis zur Trockne das gewünschte Produkt.
Ausbeute: 16,7 g (93% der Theorie)
1H-NMR (DMSO-d6): 1,5 (s, 9H); 1,3-1,5 (m, 4H); 2,9 (m, 2H); 3,6 (m, 1H); 5,0 (s, 2 H); 7,3 (m, 6H); 7,5; 7,7 (2d, 4H); 7,8 (s, 4H); 8,2 (d, 1H)
5b. Abspaltung der Benzyloxycarbonyl-Schutzgruppe (Z)
16,7 g (29 mmol) vom Produkt aus 5a wird in Methanol-Essigester 1 : 1 gelöst und mit 4 g 10% Pd/C unter leichtem Überdruck für 16 h hydriert. Anschließend wird vom Katalysator abfiltriert und der Rückstand unter verminderten Druck eingedampft.
Ausbeute: 11,2 g (91% der Theorie)
1H-NMR: Die charakteristischen Signale der Schutzgruppe fehlen (5,0; 7,3).
5c. Umsetzung von 5b zum Phenylsulfonylharnstoff-derivat
0,5 g (1,14 mmol) der unter 5b genannten Verbindung werden in Dimethylacetamid bei RT mit 0,23 ml Phenylsulfonylisocyanat umgesetzt. Nach 16 h wird das Lösemittel entfernt und das aus Essigester ausfallende, kristalline Produkt mit Ether nachbehandelt. Diethyletherreste werden unter verminderten Druck entfernt.
Ausbeute: 0,53 g (75% der Theorie)
1H-NMR (DMSO-d6): 1,1 (s, 9H); 1,3-1,5 (m, 4H); 2,9 (m, 2H); 3,6 (m, 1H); 6,5 (t, 1H); 7,4-7,9 (mm, 14H); 8,2 (d, 1H); 10,6 (s, 1H)
5d. Abspaltung der Schutzgruppe von Beispiel 5c
0,52 g des oben angeführten Produktes 5c wird mit 5 ml TFA für 45 min bei RT gerührt. TFA wird unter verminderten Druck entfernt; zweimal wird mit Toluol coevaporiert, der Rückstand in Diethylether suspendiert und wie in Beispiel 5 als weißer kristalliner Feststoff abgetrennt.
Ausbeute: 0,4 g (84% d. Theorie)
1H-NMR (DMSO-d6): 1,3-1,5 (m, 4H); 2,9 (m, 2H); 3,6 (m, 1H); 6,5 (t, 1H); 7,4-7,9 (mm, 14H); 8,2 (d, 1H); 10,6 (s, 1H)
Beispiel 6 2-(2R)-(4-Chlorbiphenylsulfonylamino)-5-phthalimidoyl-pentansäure
0,7 g (1,67 mmol) 2-(2R)-(4-Chlorbiphenylsulfonylamino)-5-amino-pentansäure- Hydrochlorid (hergestellt nach Verfahrensvariante c) werden mit 0,358 g (2,42 mmol) Phthalsäureanhydrid für 1 Stunde auf 150°C erhitzt. Nachdem die Gasentwicklung abgeklungen ist, wird das Reaktionsgemisch in Dichlormethan aufgenommen und über eine Kieselgelsäule chromatographiert (Eluent: Essigester/Petrolether/Eisessig 10/10/1).
Ausbeute: 29,6 mg (34,6% der Theorie)
Schmelzpunkt: 178°C
1H-NMR (DMSO-d6): 1,3-1,7 (m, 4H); 3,4-3,6 (t, 2H); 3,7-3,8 (m, 1H); 7,5 (d, 2H); 7,7 (d, 2H); 7,7-7,9 (m, 8H); 8,2 (d, 1H, NH); 12,6 (s, 1H, breit, OH)
Beispiel 7 2-(2R)-(4-Chlorbiphenylsulfonylamino)-5-(1-oxo-1,3-dihydro-isoindol-2-yl)- pentansäure
0,32 g (0,76 mmol) 2-(2R)-(4-Chlorbiphenylsulfonylamino)-5-amino-pentansäure- Hydrochlorid werden mit 0,186 g (1,35 mmol) Phthaldialdehyd in 30 ml Eisessig gelöst und 3 Stunden bei 100°C gerührt. Die Lösung wird auf 0°C abgekühlt, der ausfallende Niederschlag abgesaugt und über eine Kieselgelsäule chromatographiert (Eluent: Essigester/Petrolether/Eisessig 10/10/2).
Ausbeute: 185 mg (52% der Theorie)
Schmelzpunkt: <234°C (Zersetzung)
1H-NMR (DMSO-d6): 1,4-1,7 (m, 4H); 3,1 (m, 1H); 3,4-3,6 (m, 2H); 4,4 (d,1H); 4,5 (d, 1H); 6,9 (s, 1H, breit, OH); 7,4 - 7,9 (m, 13H)
Beispiel 8 R-(4-Biphenylethylsulfonyl)-Lys-OH Hergestellt nach Verfahrensvariante e)
a-Fmoc-e-Teoc-D-Lys-OH (0,18 mmol) wird unter den oben genannten Bedingungen an 100 mg (0,05 mMol) Wang-Harz gekoppelt, und nach Abspaltung der a-Fmoc- Schutzgruppe mit 0,18 mmol 4-Biphenylethyl-sulfonylchlorid/ Diisopropylethylamin umgesetzt. Nach Abspaltung der e-Teoc-Schutzgruppe mit 1- molarer Tetrabutylammonium/DM F-Lösung und Abspaltung des erhaltenen Lysin-Derivates vom Harz (Trifluoressigsäure (TFA)/H2O/Triisopropylsilan, 95/2/3) wird die erhaltene Lösung evaporiert. Der feste Rückstand wird mit Diethylether gewaschen, in einer 10% igen wäßrigen Essigsäure gelöst, bis zu Trockne lyophilisiert und liefert 20 mg der Titelverbindung in Form eines amorphes weißen Pulver.
HPLC (RP 18; UV 210 nm): Gradient 0-15 Min. B = 5-70% (A = 100% H2O/ 0.1% Trifluoressigsäure; B = 100% Acetonitril/0,1% Trifluoressigsäure) TR = 9,49 Min. (95%)
Beispiel 9 R-(4-Biphenylethylsulfonyl)-N-epsilon-acetyl-Lys-OH
Wie in Beispiel 8 beschrieben werden 0,35 mMol a-Fmoc-epsilon-Teoc-D-Lysin an 200 mg (0.10 mMol) Wang-Harz gekoppelt, Fmoc entschützt und mit 4- Biphenlethylsulfonylchlorid/Diisopropylethylamin umgesetzt. Nach Abspaltung der e-Teoc-Schutzgruppe wird das erhaltene Lysin-Derivat mit 0,15 mMol Acetanhydrid/0,15 mMol Diisopropylethylamin 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach ausgiebigem Waschen mit DMF; Dichlormethan und Trocknen des Harzes (0,1 Torr) über Nacht wird die gewünschte Verbindung mit Trifluoressigsäure/H2O/­ Triisopropylsilan = 95/2/3 vom festen Träger abgespalten und wie in Beispiel 8 aufgearbeitet. Es werden 40 mg der Verbindung als amorphes weißes Pulver erhalten.
HPLC (RP 18; UV 210 nm): Gradient 0-15 Min. B = 5-70% (A = 100% H2O/0.1% Trifluoressigsäure; B = 100% Acetonitril/0.1% Trifluoressigsäure) TR = 10,39 Min. (93%)
Die in der folgenden Tabelle 1 genannten Beispiele sind analog zu den vorherigen Beispielen hergestellt worden.
Tabelle 1
Pharmakologische Beispiele
Darstellung und Bestimmung der enzymatischen Aktivität der katalytischen Domäne des humanen Stromelysins und der Neutrophilen-Kollagenase.
Die beiden Enzyme -Stromelysin (MMP-3) und Neutrophilen-Kollagenase (MMP-8) - wurden dargestellt nach Ye et al. (Biochemistry; 31 (1992) Seiten 11 231-11 235). Zur Messung der Enzymaktivität oder der Enzyminhibitorwirkung werden 70 µl Pufferlösung, und 10 µl Enzymlösung mit 10 µl einer 10%igen (v/v) wäßrigen Dimethylsulfoxid-Lösung, die gegebenenfalls den Enzyminhibitor enthält, für 15 Minuten inkubiert. Nach Zugabe von 10 µl einer 10%igen (v/v) wäßrigen Dimethylsulfoxid-Lösung, die 1 mmol/l des Substrates enthält, wird die Enzymreaktion fluoreszenzspektroskopisch verfolgt (328 nm (ex) /393 nm(em)).
Die Enzymaktivität wird dargestellt als Extinktionszunahme/Minute. Die in Tabelle 2 aufgeführten IC50-Werte werden als diejenige Inhibitorkonzentrationen ermittelt, die jeweils zu einer 50%igen Inhibierung des Enzyms führen. Die Pufferlösung enthält 0,05% Brij (Sigma, Deisenhofen, Deutschland) sowie 0,1 mol/l Tris/HCl, 0,1 mol/l NaCl, 0,01 mol/l CaCl2 und 0,1 mol/l Piperazin-N,N'-bis[2-ethan­ sulfonsäure] (pH=6,5).
Die Enzymlösung enthält 5 µg/ml einer der nach Ye et al. dargestellten Enzymdomänen. Die Substratlösung enthält 1 mmol/l des fluorogenen Substrates (7-Methoxycoumarin-4- yl)acetyl-Pro-Leu-Gly-Leu-3-(2',4'-dinitrophenyl)-L-2,3-diaminopropionyl-Ala-Arg-NH2 (Bachem, Heidelberg, Deutschland).
Tabelle 2

Claims (7)

1. Verbindung der Formel I
und/oder eine stereoisomere Form der Verbindung der Formel I und/oder ein physiologisch verträgliches Salz der Verbindung der Formel I, wobei
R1 für
  • 1. Phenyl,
  • 2. Phenyl, welches ein- oder zweifach substituiert ist durch
    • 2.1. (C1-C6)-Alkyl, gerade, cyclisch oder verzweigt,
    • 2.2. -OH,
    • 2.3. (C1-C6)-Alkyl-C(O)-O-,
    • 2.4. (C1-C6)-Alkyl-O-,
    • 2.5. (C1 -C6)-Alkyl-O-(C1-C4)-Alkyl-O-,
    • 2.6. Halogen,
    • 2.7. -CF3,
    • 2.8. -CN,
    • 2.9. -NO2,
    • 2.10. HO-C(O)-,
    • 2.11. (C1-C6)-Alkyl-O-C(O)-,
    • 2.12. Methylendioxo,
    • 2.13. R4-(R5)N-C(O)-,
    • 2.14. R4-(R5)N-, oder
  • 3. einen Heteroaromaten aus der nachfolgenden Gruppe 3.1. bis 3.15., der unsubstituiert oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist,
    • 3.1. Pyrrol,
    • 3.2. Pyrazol,
    • 3.3. Imidazol,
    • 3.4. Triazol,
    • 3.5. Thiophen,
    • 3.6. Thiazol,
    • 3.7. Oxazol,
    • 3.8. Isoxazol,
    • 3.9. Pyridin,
    • 3.10. Pyrimidin,
    • 3.11. Indol,
    • 3.12 Benzothiophen,
    • 3.13. Benzimidazol,
    • 3.14. Benzoxazol oder
    • 3.15. Benzothiazol steht,
R2, R4 und R5 gleich oder verschieden sind und für
  • 1. Wasserstoffatom,
  • 2. (C1-C6)-Alkyl-,
  • 3. HO-C(O)-(C1-C6)-Alkyl-,
  • 4. Phenyl-(CH2)o-, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und o die ganze Zahl Null, 1 oder 2 darstellt, oder
  • 5. Picolyl stehen oder
  • 6. R4 und R5 zusammen mit der ringständigen Aminogruppe einen 4- bis 7-gliedrigen Ring bilden, worin gegebenenfalls eines der Kohlenstoffatome durch -O-, -S- oder -NH- ersetzt ist,
R3 und G gleich oder verschieden sind und für
  • 1. Wasserstoffatom,
  • 2. (C1-C6)-Alkyl-, worin Alkyl gerade, verzweigt oder cyclisch ist,
  • 3. (C3-C6)-Alkenyl-,
  • 4. Phenyl-(CH2)m-, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 ist,
  • 5. Heternaryl-(CH2)m-, worin Heteroaryl wie unter 3.1. bis 3.15. definiert und/oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt,
  • 6. R6-C(O)-, worin
    R6 für
    • 6.1 (C1-C6)-Alkyl-,
    • 6.2 (C3-C6)-Alkenyl-,
    • 6.3 Phenyl-(CH2)m-, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, oder
    • 6.4 Heteroaryl-(CH2)m-, worin Heteroaryl wie unter 3.1. bis 3.15. definiert und/oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, steht,
  • 7. R6-O-C(O)-, worin R6 wie oben genannt definiert ist,
  • 8. R6-CH(NH2)-C(O)-, worin R6 wie oben genannt definiert ist,
  • 9. R8-N(R7)-C(O)-, worin
    R8 für
    • 9.1 Wasserstoffatom
    • 9.2 (C1-C6)-Alkyl-,
    • 9.3 Phenyl-(CH2)m, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1. bis 2.14. beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1,2 oder 3 darstellt, oder
    • 9.4 Heteroaryl-(CH2)m, worin Heteroaryl wie unter 3.1. bis 3.15. definiert und/oder wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und m die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 darstellt, steht und worin
      R7 Wasserstoffatom oder (C1-C6)-Alkyl bedeutet oder worin
      R7 und R8 zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind einen 4- bis 7-gliedrigen Ring bilden und der Ring unsubstituiert ist oder ein Kohlenstoffatom im Ring durch -O-, -S­ oder -NH- ersetzt ist,
  • 10. R6-SO2-, worin R6 wie oben genannt definiert ist,
  • 11. R6-SO2-N(R7)-C(O)-, worin R6 und R7 wie oben genannt definiert sind,
  • 12. R6-NH-C(=NR7)-, worin R8 und R7 wie oben genannt definiert sind oder
    • 12.1 (C1-C6)-Alkyl-C(O)-,
    • 12.2 NO2 oder
    • 12.3 -SO2-(CH2)q-Phenyl, worin Phenyl unsubstituiert oder ein- oder zweifach wie unter 2.1 bis 2.14 beschrieben substituiert ist und q die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 ist, darstellen,
  • 13.
    worin in die ganze Zahl Null, 1, 2 oder 3 bedeutet und W für ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatom steht, oder
    R3 und G zusammen mit dem Stickstoffatom an das sie gebunden sind einen Ring der Teilformel IIa bis IIn bilden,
    wobei R7 und in die oben genannte Bedeutung haben und gegebenenfalls bei der Teilformel XIV ein Kohlenstoffatom im Ring durch Sauerstoff-, Schwefel- oder unsubstituiertes oder mit R2 substituiertes Stickstoffatom ersetzt ist,
    A für
    • a) eine kovalente Bindung,
    • b) -O-,
    • c) -CH=CH- oder
    • d) -C∼C- steht,
    B für
    • a) -(CH2)m-, worin in die obengenannte Bedeutung hat,
    • b) -O-(CH2)q, worin q die ganze Zahl 1, 2, 3, 4 oder 5 bedeutet, oder
    • c) -CH=CH- steht,
    D -(CH2)m- bedeutet und worin m für die ganze Zahl 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 steht und gegebenenfalls einer der Ketten-C-Atome durch ein gegebenenfalls substituiertes -N-, -O- oder -S- Atom ersetzt ist, und
    X für -CH=CH-, Sauerstoffatom oder Schwefelatom steht.
2. Verbindung der Formel X
und/oder eine stereoisomere Form der Verbindung der Formel X und/oder ein physiologisch verträgliches Salz der Verbindung der Formel X, wobei R1, A, X, B, R2, R3 und D die in der Verbindung der Formel I gemäß Anspruch 1 genannte Bedeutung haben und R9 Wasserstoffatom, (C1-C6)-Alkyl, Phenyl, Succinimidyl, Benzotriazolyl oder Benzyl bedeutet.
3. Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man
  • a) eine Diaminocarbonsäure der Formel III
    worin R2, R3, D und G wie in Formel I definiert sind, mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV
    worin R1, A und B wie in Formel I definiert sind und Y ein Halogenatom, Imidazoyl oder -OR9 bedeutet, worin R9 Wasserstoffatom, (C1-C6)-Alkyl, Phenyl, Succinimidyl, Benzotriazolyl oder Benzyl, gegebenenfalls substituiert darstellt,
    in Gegenwart einer Base oder gegebenenfalls eines wasserentziehenden Mittels zu einer Verbindung der Formel I umsetzt, oder
  • b) einen Diaminocarbonsäureester der Formel V
    worin R2, R3, D, G und R9 die obengenannte Bedeutung haben, mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV unter den obengenannten Bedingungen zu einer Verbindung der Formel VI
    umsetzt, und die Verbindung der Formel VI unter Abspaltung des Restes R9, bevorzugt in Gegenwart einer Base oder Säure in eine Verbindung der Formel I umwandelt, oder
  • c) die geschützten Diaminocarbonsäuren der Formel VII,
    worin R2 und D die oben genannte Bedeutungen haben und E für eine Schutzgruppe der Aminofunktion steht, mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV zu einer Verbindung der Formel VIII
    umsetzt, anschließend die Verbindung der Formel VIII unter Abspaltung der Schutzgruppe E mit Hilfe geeigneter Spaltreagenzien in eine Verbindung der Formel I überführt,
    worin R1, R2, A, B, D und X die oben genannte Bedeutung haben und R3 und G ein Wasserstoffatom bedeuten, und
    diese Verbindung der Formel I gegebenenfalls mit Hilfe von R3-Y, worin R3 und Y die oben angegebenen Bedeutungen haben, in Gegenwart einer Base zu einer Verbindung der Formel I,
    worin R1, R2, R3, A, B und X die oben genannte Bedeutungen haben und G ein Wasserstoffatom darstellt, umsetzt, oder
  • d) für den Fall, daß als Ausgangsverbindungen geschützte Diaminosäureester der Formel IX,
    worin R2, R9, D und E die oben genannte Bedeutung haben, in gleicher Weise wie in der Verfahrensvariante c) beschrieben in die Ester der Formel X,
    die gegebenenfalls nach Verfahrensvariante b) in die entsprechenden Verbindungen der Formel I umgewandelt werden, oder
  • e) eine Diaminocarbonsäure der Formel XI,
    worin D wie in Formel I definiert ist und E und F untereinander verschiedene N-Aminoschutzgruppen darstellen, mit ihrer Carboxylgruppe über eine Zwischenkette L an ein polymeres Harz der allgemeinen Formel PS ankoppelt, wobei eine Verbindung der Formel XII
    entsteht, die sich nach selektiver Abspaltung der Schutzgruppe F mit einem Sulfonsäurederivat der Formel IV
    wobei R1, A, B und Y die oben genannten Bedeutungen haben, in Gegenwart einer Base oder gegebenenfalls eines wasserentziehenden Mittels zu einer Verbindung der Formel XIII
    umsetzt, und die Verbindung der Formel XIII nach Abspaltung der Schutzgruppe E mit einem Carbonsäurederivat der Formel XIV
    R6-C(O)-Y (XIV)
    worin R6 und Y die oben genannte Bedeutung haben, in Gegenwart einer Base oder eines wasserentziehenden Mittels zu einer Verbindung der Formel XV
    umsetzt, und diese nach Abspaltung vom Trägermaterial in eine Verbindung der Formel I,
    worin R1, R6, A, B, D oder X die oben genannte Bedeutung haben, überführt.
4. Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen wirksamen Gehalt an mindestens einer Verbindung der Formel I gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2 zusammen mit einem pharmazeutisch geeigneten und physiologisch verträglichen Trägerstoff, Zusatzstoff und/oder anderen Wirk- und Hilfsstoffen.
5. Verwendung von mindestens einer Verbindung der Formel I gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2, zur Herstellung von Arzneimitteln zur Prophylaxe und Therapie von Erkrankungen, an deren Verlauf eine verstärkte Aktivität von Matrix-abbauenden Metalloproteinasen beteiligt ist.
6. Verwendung gemäß Anspruch 5, für die Behandlung von degenerativen Gelenkerkrankungen wie Osteoarthrosen, Spondylosen, Knorpelschwund nach Gelenktrauma oder längerer Gelenksruhigstellung nach Meniskus- oder Patellaverletzungen oder Bänderrissen, Erkrankungen des Bindegewebes wie Kollagenosen, Periodontalerkrankungen, Wundheilungsstörungen und chronische Erkrankungen des Bewegungsapparates wie entzündliche, immunologisch oder stoffwechselbedingte akute und chronische Arthritiden, Arthropathien, Myalgien und Störungen des Knochenstoffwechsels, der Ulceration, Atherosklerose und Stenosen, aber auch zur Behandlung von Entzündungen, Krebserkrankungen, Tumormetastasenbildung, Kachexie Anorexie und septischem Schock.
7. Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Verbindung der Formel I gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 oder 2 mit einem pharmazeutisch geeigneten und physiologisch verträglichen Träger und gegebenenfalls weiteren geeigneten Wirk-, Zusatz- oder Hilfsstoffen in eine geeignete Darreichungsform bringt.
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