DE602004011805T9

DE602004011805T9 - Medizinische verwendung von zwitterion-verbindungen als modulatoren des cftr -kanals

Info

Publication number: DE602004011805T9
Application number: DE602004011805T
Authority: DE
Inventors: Jean-Luc Decout; Christel Routaboul; Frederic Becq; Caroline Norez
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite Joseph Fourier Grenoble 1; Universite de Poitiers
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Universite Joseph Fourier Grenoble 1; Universite de Poitiers
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2009-06-04
Also published as: ATE386035T1; WO2005039589A3; FR2861304B1; DE602004011805T2; US7772198B2; EP1678175B1; EP1678175A2; DE602004011805D1; FR2861304A1; WO2005039589A2; US20060258612A1

Description

Die Erfindung betrifft pharmazeutische Zusammensetzungen, die für die Behandlung von Krankheiten bestimmt sind, die mit einer Funktionsstörung der CFTR-Kanäle verbunden sind, wie insbesondere Mukoviszidose, Asthma und Diarrhöe. Diese Verbindungen enthalten ein Molekül, das bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions vorliegt, der Formel:
worin X = N oder P;
Y = O oder S;
R₁ bis R₇ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können;
mit Ausnahme von Betain.
Das CFTR-Protein oder "cystic fibrosis transmembrane conductance regulator" ist ein transmembranes Protein, das im Rahmen der Suche nach dem für die Mukoviszidose (oder zystische Fibrose) verantwortlichen Gen nachgewiesen wurde. Der CFTR-Kanal scheint einer der Schlüssel der Regulierung des Chloridionentransports in den Epithelialzellen zu sein. Die Epithelien bilden eine kontinuierliche Barriere zwischen der äußeren Umgebung und dem inneren Medium, wobei sie gleichzeitig den Transport von Ionen, von Gelöstem und von Makromolekülen zwischen diesen Kammern gestatten. Die Na⁺-Absorption und die Cl^–-Sekretion sind wichtige Elemente der Epithelfunktion.
Die Chloridionen gelangen in die Epithelialzelle durch die basolaterale Oberfläche über einen Cotransporter in Form (Na⁺, K⁺, 2 Cl^–) und verlassen diese unter Verwendung der CFTR-Kanäle der apikalen Oberfläche [1].
Zwei Krankheitstypen können entgegengesetzten Funktionsstörungen der CFTR-Kanäle zugeordnet werden.
Eine Hemmung der Funktion ist verantwortlich für die mit der Mukoviszidose verbundenen Probleme. Bei dieser Krankheit wird das codierte CFTR-Protein aufgrund genetischer Mutationen entweder nicht an der apikalen Oberfläche geliefert oder kann nicht aktiviert werden, so dass es für die Chloridionen unmöglich ist, die Epithelialzelle zu verlassen. Diese Erscheinung induziert eine Adsorption der Natriumionen und äußert sich in einer Verdickung des Mukus, der die Atemwege verstopft.
Umgekehrt ist eine Überaktivität des CFTR-Kanals Ursache von Diarrhöen. Die übermäßige Ausscheidung von Salzen ist von einem Wasserverlust begleitet, also mit Problemen, die mit dieser Dehydratisierung verbunden sind. Die Übersteigerung des Funktionierens der CFTR-Kanäle kann die Folge des Vorhandenseins von Bakterientoxinen, wie Escherichia coli oder Vibrio cholerae sein.
Das CFTR-Protein ist Teil der großen Familie der ABC-Transporter (ATP-Binding Cassettes). Es besteht aus 1480 Aminosäuren [2, 3, 4], die zwei homologe Teile bilden, die miteinander durch eine regulierende cycloplasmische Domäne (R) verbunden sind. Jeder Teil umfasst sechs transmembrane Domänen (M1 bis M6 und M7 bis M12) und eine Nucleotidbin dungsdomäne (NBD-1 und NBD-2). Zwischen den transmembranen Domänen M7 und M8 gibt es zwei N-glycosylierte Stellen.
Die zwölf transmembranen Domänen bilden einen Kanal, dessen Aktivität durch die Phosphorylierung der R-Domäne bestimmt ist, sowie durch die Hydrolyse von in den NBDs gebundenen ATP-Molekülen. In dem extrazellulären Kegel gibt es Anionen und Kationen. Die Selektivität dieses Kanals für die Anionen soll hauptsächlich auf das Vorhandensein eines Argininrests Arg-352 (R352) am Ende des Cytoplasmakegels zurückzuführen sein. Der Mindestdurchmesser dieser Poren soll etwa 5,3 Å betragen. Diese Größe wurde ausgehend von den größten Anionen bestimmt, die in die Zelle eintreten. Der Kanal soll sich jedoch vorübergehend bis zu einem Durchmesser von 13 Å ausdehnen können.
Die verschiedenen bisher bekannten Aktivatoren der CFTR-Kanäle wirken auf verschiedene Weisen. Unter anderem kann man drei Wirkungsweisen nennen:

– diejenigen, die direkt auf die NBD einwirken: das Genistein, das die Öffnung des Kanals verlängert; das NS-004 oder die MPB(substituierte Benzo[c]chinolizinium);
– diejenigen, die durch Erhöhung der Menge des cyclischen AMP wirken, das für die Aktivierung der Regulator-Domäne R erforderlich ist: das Forskolin, das die Biosynthese des cyclischen AMP aktiviert; das Milrinon, von dem angenommen wird, dass es durch seine hemmende Wirkung auf die Phosphodiesterasen wirkt;
– diejenigen, die die Phosphataseproteine hemmen, Enzyme, die die Schließung des Kanals durch die Phosphorylierung der R-Domäne regulieren, und zwar Bromotetramisol oder gewisse Xanthine.

Was die Hemmer der CFTR-Kanäle betrifft, so besteht ihre Wirkungsweise im Allgemeinen in der Blockierung der Pore, wodurch die Ionen daran gehindert werden, den Kanal zu passieren [3]. Man kann unter anderem nennen: Carbonsäuren, wie IAA-94 (Indanyloxyessigsäure), DPC (Diphenylamin-2-carboxylat) und NPPB 5-Nitro-2-(3-phenylpropylamino)benzoat), DIDS(4,4'-Diisothiocyanostylben-2,2'-disulfonsäure) oder Sulfonylharnstoffe, zu denen Glibenclamin gehört:
Diese Moleküle hemmen die CFTR-Kanäle bei hohen Konzentrationen und sind für diese Kanäle nicht spezifisch. Die Konzentration, die erforderlich ist, um 50% der Aktivität des CFTR-Kanals durch Lonidamin zu hemmen (IC50), beträgt 58 μM. Diese Hemmer wirken auch auf die anderen Chloridkanäle und die Kaliumkanäle.
Im Jahr 2002, haben Ma et al. über eine neue Klasse von Hemmern und neuen Familien von Aktivatoren berichtet, die beide sehr hohe Aktivitäten bezüglich derjenigen besitzen, die bisher berichtet wurden [5, 6]:
Diese neuen Hemmer sind vom Typ 2-Thiooxo-4-thiazolidinon. Sie besitzen eine spezifische Aktivität für CFTR. Einer von ihnen, CFTR_inh-172, besitzt eine Hemmung von 50% (IC50) bei einer Konzentration von 0,2 μM sowie ein Fehlen von Toxizität in 7 Tagen bei der Maus bei einer Injektion von 10 mg/kg. Er besitzt also die für eine therapeutische Anwendung erforderlichen Vorteile. So reduziert eine bei der Maus injizierte Dosis (250 μg/kg) Diarrhöen, die durch das Choleratoxin verursacht werden, um mehr als 90% während 6 Stunden.
Was die neuen Aktivatoren betrifft, so wurden sie durch "Screening" einer Kollektion von 60 000 Verbindungen nachgewiesen. Manche von ihnen haben sich als für CFTR spezifisch und besonders wirksam mit einer Konzentration, die erforderlich ist, um 50% der maximalen Aktivität zu erhalten (EC50), von weniger als 200 nM sowie einem Fehlen von Toxizität an Zellen nach 24 h Inkubation herausgestellt. Unter diesen Derivaten kann man das Vorhandensein von heterocyclischen Verbindungen wie CFTR_act-O7 und CFTR_act-14 nennen.
Trotz des Erscheinens dieser vielversprechenden Moleküle und des bereits vorhandenen Arsenals besteht ein echter Bedarf daran, Moleküle zu entwickeln, die das Funktionieren der CFTR-Kanäle modulieren können und eine Spezifität, eine Wirksamkeit und ein Fehlen von Toxizität aufweisen, die an therapeutische Anwendungen angepasst sind.
Im Rahmen der Erfindung haben die Anmelder nachgewiesen, dass Moleküle, die bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions von einer genau bestimmten Formel vorliegen, eine solche Aktivität und solche Eigenschaften besitzen.
Die Erfindung betrifft nun die Verwendung eines Moleküls, das bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions vorliegt, der Formel:
worin X = N oder P;
Y = O oder S;
R₁ bis R₇ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können;
mit Ausnahme von Betain,
für die Herstellung eines Medikaments, das für die Behandlung von Krankheiten bestimmt ist, die mit einer Funktionsstörung der CFTR-Kanäle verbunden sind.
Die von dieser therapeutischen Anwendung betroffenen Moleküle sind also durch ihre biologische Aktivität, im vorliegenden Fall ihre Fähigkeit, das Funktionieren der CFTR-Kanäle zu modulieren, gekennzeichnet. Außerdem ist die therapeutische Nutzung dieser Moleküle durch ihre Ungiftigkeit gewährleistet.
Man versteht unter CFTR-Kanälen gleichzeitig den isolierten menschlichen Kanal, aber auch alle Varianten, die Mutationen aufweisen. Dies umfasst insbesondere die Proteine von anderen Tierarten, aber auch natürlich mutierte Proteine. Eine sehr wichtige Kategorie von mutierten menschlichen CFTR-Kanälen betrifft die Formeln, die bei der Mukoviszidose angetroffen werden, und zwar insbesondere die Mutanten ΔF508 (Deletion eines Phenylalanins in Position 508) und G551D (Ersetzung eines Glycinrests durch eine Asparaginsäure in Position 551).
Diese Moleküle können eine hemmende oder aktivierende Wirkung auf die CFTR-Chloridkanäle haben. Ihre Wirkung ist für diesen Typ von Kanälen spezifisch, d. h. diese Moleküle haben dagegen keine oder wenig Wirkung auf die Aktivität der anderen Ionenkanäle (andere Chloridkanäle, Kaliumkanäle, ...).
Aktivatoren haben eine günstige Wirkung auf die mutierten Kanäle, die für die Mukoviszidose verantwortlich sind. Im Fall von nicht mutierten Kanälen haben die aktivierenden Moleküle Bronchien erweiternde Eigenschaften, die im Fall von zahlreichen die Atemwege verstopfenden Krankheiten, wie Asthma, günstig sind.
Dagegen werden die Hemmer im Fall von Diarrhöen eingesetzt, die beispielsweise durch den für die Cholera verantwortlichen Bazillus induziert werden.
Betain ist von den von der Erfindung betroffenen Molekülen ausgeschlossen, da die Schrift US 5,516,798 bereits seine Verwendung für die Behandlung von Diarrhöen lehrt. Der Wirkungsmechanismus wird jedoch in dieser Schrift überhaupt nicht aufgeklärt und es lässt sich keine allgemeine Formel für die aktiven Moleküle daraus ableiten.
Im Rahmen der Erfindung bezieht sich der Begriff "physiologischer pH-Wert" auf den pH-Wert des Körpers des zu behan delnden Organismus, und insbesondere auf den pH-Wert in Nähe der Wirkungsstelle des erfindungsgemäßen Moleküls, und zwar in der Umgebung des gescreenten CFTR-Kanals. Praktisch handelt es sich um einen pH-Wert zwischen 5 und 9, vorzugsweise zwischen 6 und 8, insbesondere pH 7,4.
Das erfindungsgemäße Molekül liegt bei diesem pH-Wert in der Form eines Zwitterions vor. Ein Zwitterion ist als eine Einheit definiert, die gleichzeitig eine positive Ladung und eine negative Ladung trägt.
Unter den besonderen Bedingungen der Erfindung wird eine positive Ladung von einem Stickstoffatom (N⁺) oder Phosphoratom (P⁺) getragen, während die negative Ladung mit dem Vorhandensein einer Funktion Carboxylat, Hydroxyl oder deprotoniertes Thiol (O^– oder S^–) verbunden ist, wobei die beiden diese entgegengesetzten Ladungen tragenden Atome durch zwei Kohlenstoffatome getrennt sind.
Wenn sich das Molekül bei der beanspruchten Verwendung bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions befindet, kann es dagegen in einer nicht zwitterionischen Form, insbesondere in einer anderen Säure/Base-Form, hergestellt und/oder geliefert werden.
In der Definition der von Anspruch 1 betroffenen Moleküle bedeutet die Tatsache, dass R₁ bis R₇ "–" darstellen kann, dass das R benachbarte Atom mindestens eine Doppelbindung besitzt, wie nachstehend dargestellt wird:
Die Anmelder haben nachgewiesen, dass das Vorhandensein mindestens eines Rings in den in Anspruch 1 definierten Molekülen im Rahmen der Erfindung vorteilhaft ist. Infolgedessen bilden bei einer bevorzugten Ausführungsform R₁ und/oder R₂ und/oder R₃ und/oder R₄ und/oder R₅ und/oder R₆ und/oder R₇ einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring. Es ist zu bemerken, dass diese Definition Betain ausschließt. Es sind zahlreiche Fälle von Figuren möglich, und zwar insbesondere:

– das Atom X ist in einen oder zwei aromatische oder nicht aromatische Ringe eingeschlossen;
– das Atom Y ist von einem aromatischen oder nicht aromatischen Ring getragen oder ist ein Substituent von diesem;
– das Atom X ist in einen oder zwei aromatische oder nicht aromatische Ringe eingeschlossen und das Atom Y ist von einem aromatischen oder nicht aromatischen Ring getragen;
– das Atom X ist in einen oder zwei aromatische oder nicht aromatische Ringe eingeschlossen und das Atom Y ist von einem der aromatischen oder nicht aromatischen Ringe, die das Atom X enthalten, getragen.

In diesem Rahmen weist eine erste Familie von erfindungsgemäß verwendbaren Molekülen die folgende Formel auf:
worin R'₁ bis R'₈ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können;
wobei R'₁ und R'₂ einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden können.
Vorzugsweise besitzen diese Moleküle:

– R'₄ = R'₅ = OH;
– R'₆ = R'₈ = H; und vorteilhafterweise:
– R'₃ = R'₇ = CH₃.

Die positive Ladung wird von der Iminfunktion getragen, während die negative Ladung mit dem Vorhandensein einer Carboxylatgruppe verbunden ist.
Die Synthesemethode von manchem Molekül dieser Familie wird in Routaboul et al. (2000) beschrieben [7]. Diese Schrift beschreibt speziell die Reaktion zwischen zwei Methylglyoxalmolekülen und 2-Aminopyridin oder Adenin oder Adenosin oder 2'-Desoxyadenosin oder 9-Propyladenin oder Cytosin o der Polyadenylsäure (PolyA). Eine analoge Reaktion zwischen Methylglyoxal und den Argininresten der Proteine (Arginin oder seine an der α-Aminosäure-Gruppe geschützten Derivate) wurde bereits berichtet [8]. Diese bereits offenbarten Addukte sind nachstehend dargestellt:
Dagegen wurde bei diesen Molekülen keine biologische Aktivität berichtet. Nun haben die Anmelder festgestellt, dass diese Verbindungen mit einer solchen Formel Modulatoren der Aktivität der CFTR-Kanäle sind und dass diese Verbindungen infolgedessen im Rahmen der Erfindung therapeutisch verwendet werden können.
Ferner haben die Anmelder neue Moleküle auf der Basis dieser selben Reaktion entwickelt. Diese neuen Addukte wurden, genauer gesagt, durch Kondensation von 2-α-Ketoaldehydmolekülen erhalten, die enolisierbare Wasserstoffatome besitzen, an einem Molekül, das zwei durch einen Kohlenstoff getrennte Stickstoffatome besitzen, die mit α-Ketoaldehyd reagieren können, in Gegenwart von H₂O und/oder einem organischen Lösungsmittel, wie Ethanol, bei einem pH-Wert von 1 bis 10 und bei einer Temperatur von 25°C und 80°C. Diese Reaktion führt zu α-Iminosäuren mit der folgenden Formel bei physiologischem pH:
worin R'₁, R'₂, R'₃ und R'₇ H oder substituierte oder nicht substituierte, cyclische oder nicht cyclische, aromatische oder nicht aromatische Kohlenstoffketten darstellen, die Heteroatome enthalten können.
Das an dieser Reaktion beteiligte α-Ketoaldehyd ist vorzugsweise Methylglyoxal, Ethylglyoxal, Benzylglyoxal oder eine Mischung von zwei dieser α-Ketoaldehyde. Im Fall einer Mischung werden die beiden verschiedenen α-Ketoaldehyde in die Reaktionsmischung gleichzeitig oder sequentiell eingeführt.
Das Molekül, an dem die 2 α-Ketoaldehydmoleküle kondensieren, ist vorzugsweise eine Nucleinbase (Adenin oder Cytosin) oder ihre Derivate (substituierte wie 9-Propyladenin, 1-Propylcytosin oder PolyA), 2-Aminopyridin oder seine Derivate (substituierte, 2-Amino-3-hydropyridin, Aminopyrazin oder 1-Aminoisochinolein), 2-Aminobenzothiazol oder Benzamidin.
Die neuen erfindungsgemäßen Addukte haben vorzugsweise die folgende Formel:
Bei allen diesen bekannten oder neuen Molekülen ist zu bemerken, dass die von den Zuckern getragenen Hydroxylfunktionen (beispielsweise im Fall der Addukte von Adenosin oder 2'-Desoxyadenosin) insbesondere durch Acetylierung modifiziert werden können.
Beispielsweise wurden die pKa-Werte des Produkts der Reaktion zwischen Methylglyoxal und 2-Aminopyridin von den Anmelder in wässriger Lösung bei 25°C gemessen: er beträgt etwa 2 bei der Carbonsäurefunktion und etwa 10 bei der Iminfunktion, was den zwitterionischen Charakter des Moleküls bei physiologischem pH bestätigt.
Während dieser Reaktion beobachtet man die Bildung von Stereoisomeren, die in Form von zwei Mischungen von Enantiomeren trennbar sind, wenn das aminierte Ausgangsderivat nicht chiral ist. Wenn es chiral ist, werden vier Diastereoisomere gebildet und können in Form von zwei Mischungen isoliert werden.
Die Anmelder haben nachgewiesen, dass im Fall der getesteten Addukte, und zwar derjenigen von 9-Propyladenin, Adenin und 1-Propylcytosin, die biologische Aktivität jeder der getrennten Diastereoisomere (in Form von zwei Mischungen von Enantiomeren), verglichen mit derjenigen ihrer Mischung, im Wesentlichen dieselbe war.
Die Moleküle, die im Rahmen der Erfindung wegen ihrer Aktivität gegenüber den CFTR-Kanälen verwendet werden, sind vorteilhafterweise die Addukte, die ausgehend von zwei Methylglyoxalmolekülen und 2-Amino-3-hydroxypyridin oder Adenin oder 2'-Desoxyadenosin oder 9-Allyladenin oder 9-Propyladenin oder 1-Propylcytosin oder 1-Aminoisochinolein erhalten werden. Das Addukt zwischen Ethylglyoxal und 2-Aminopyridin wird ebenfalls bevorzugt.
Die Erfindung betrifft allgemeiner die Gesamtheit der durch diese Reaktion erzeugten Addukte mit Ausnahme derjenigen, die in den Quellen 7 und 8 beschrieben werden, sowie die Verwendung aller dieser Moleküle als Medikament.
Die erste therapeutische Verwendung dieser Moleküle impliziert ihre Formulierung in einer pharmazeutischen Zusammensetzung, in die sie als Wirkstoff integriert sind.
In der gesamten Anmeldung versteht man unter pharmazeutischer Zusammensetzung eine Zusammensetzung, die mindestens ein erfindungsgemäßes Molekül als Wirkstoff bzw. Wirkstoffe in Kombination mit einem physiologisch annehmbaren Träger enthält.
Eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung kann auf oralem Weg (Tabletten oder Gelatinekapseln), auf parenteralem Weg (intravenös, intramuskulär oder subkutan) oder auf dem Luftweg verabreicht werden.
Erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzungen sind außerdem dadurch gekennzeichnet, dass sie Mengen an Wirkstoff bzw. Wirkstoffen enthalten, die an die Posologie, insbesondere an die Masse der Patienten und an die Anzahl der Gaben angepasst sind.
Eine zweite Reihe von Molekülen wird aus dieser ersten Familie von Molekülen durch eine von den Anmeldern vorgelegte neue Reaktion erhalten.
Diese neuen Moleküle sind Derivate, die bei physiologischem pH-Wert in der Form eines Zwitterions vorliegen, mit der allgemeinen Formel:
Worin R'₁ und R'₂ darstellen: -, H, oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können; und einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden können;
R'₃ und R'₇ darstellen: H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können;
Y = O oder S.
Die positive Ladung wird von einem vierwertigen Stickstoffatom getragen, während die negative Ladung mit der Hydroxylfunktion (Phenolfunktion) oder der deprotonierten Thiolfunktion verbunden ist.
Wie bereits gesagt, werden die Moleküle der ersten Familie durch Kondensation von 2 α-Ketoaldehydmolekülen, die enolisierbare Wasserstoffatome besitzen, an einem Molekül, das zwei durch einen Kohlenstoff getrennte Stickstoffatome besitzt, die mit α-Ketoaldehyd reagieren können, in Gegenwart von H₂O und/oder einem organischen Lösungsmittel wie Ethanol bei pH 1 bis 10 und einer Temperatur zwischen 25°C und 80°C erhalten, was eine α-Iminosäure ergibt:
Um die Moleküle der zweiten Familie zu erhalten, wird die α-Iminosäure zwischen 40 und 90°C in einer wässrigen Soda- oder Kalilösung 1 bis 2 M erhitzt, was zu einer oxidierenden Decarboxylierung und einer Dehydratisierung nach der folgenden Reaktion führt:
Diese zweite Reaktion kann auch in einem basischen organischen Medium durchgeführt werden, beispielsweise in Gegenwart von Natriumethanolat in Ethanol oder Natriumpropanolat in Propanol. Der Oxidationsschritt kann von selbst an der Luft stattfinden oder mit Hilfe eines Oxidationsmittels wie 2,3-Dichlor-5,6-dicyanochinon durchgeführt werden.
Bei der Ausführungsform, bei der Y=S, ist das Sauerstoffatom (O) durch ein Schwefelatom (S) substituiert.
Bei einem eventuellen nachfolgenden Schritt ist es möglich, neue Moleküle vom Typ Aldehyd auf Höhe der Reste R'₃ und/oder R'₇ zu kondensieren.
Auf diese Weise wurden die aus Methylglyoxal und 2-Aminopyridin erhaltenen Addukte unter diesen Bedingungen behandelt. Diese Reaktion führt zur Bildung des folgenden Derivats:
Als Beispiel wurde der pK_a-Wert dieser Verbindung mit 4 gemessen. Das bedeutet, dass diese Verbindung in wässriger Lösung mit pH 7 hauptsächlich in zwitterionischer Form vorliegt, sowie im Fall von sehr verdünnten Lösungen, wie sie für die biologischen Tests verwendet werden.
Diese Reaktion, obwohl nicht vollständig, fand auch beispielsweise statt mit:

– den Addukten von 1-Aminoisochinolein:
– den Addukten von 2-Aminobenzothiazol:
– den Addukten von Benzamidin:

Aus diesen Verbindungen kann eine neue Serie von Molekülen erhalten werden:

– durch Substitution des Sauerstoffatoms (O) mit einem Schwefelatom (S), was eine Schwefelverbindung ergibt. Diese Reaktion wird nachstehend als Beispiel dargestellt:

Diese Umwandlung findet in zwei Schritten statt: eine Sulfonylierung an dem Sauerstoffatom und dann die Substituierung der Arylsulfonylgruppe durch Reaktion mit einem Hydrogensulfidion.

– und/oder durch Kondensation auf Höhe der zu beiden Seiten der Hydroxylgruppe gelegenen -CH3-Gruppen beispielsweise mit Formaldehyd:

Die Wasserstoffatome der Methylgruppen sind nämlich sauer und können durch Reaktion mit Elektrophilen in basischem Medium substituiert werden.
So kann eine äquivalente Reaktion beispielsweise mit Benzaldehyd durchgeführt werden:
Die Reaktion (Kondensation und Dehydratisierung) wird in der Dunkelheit durchgeführt, indem das Sauerstoffderivat in einer wässrigen Sodalösung 2 M gelöst wird und indem dann Benzaldehyd (oder ein Derivat) in leichtem Überschuss zugesetzt wird. Das reine gesuchte Derivat wird in Form eines roten Pulvers nach Chromatographie auf Siliciumoxidsäule erhalten, indem mit einer Mischung Dichlormethan-Methanol eluiert wird. Die Reaktion kann in Gegenwart eines reichlichen Überschusses an Benzaldehyd oder eines Derivats so durchgeführt werden, dass man auf ähnliche Weise die zweite Methylgruppe reagieren lässt und auf diese Weise das disubstituierte Derivat erhält.
Auf diese Weise wurde ein Molekül der folgenden Formel erhalten:
Abgesehen davon, dass sie neu sind, haben die Anmelder nachgewiesen, dass die Moleküle, die bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions vorliegen, der allgemeinen Formel:
worin R'₁, R'₂, R'₃ und R'₇ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können;
wobei R'₁ und R'₂ einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden können;
Y = O oder S,
therapeutische Anwendungsmöglichkeiten besitzen können, und zwar insbesondere bei der Herstellung von Medikamenten für die Behandlung von Krankheiten, die mit einer Funktionsstörung der CFTR-Kanäle verbunden sind.
Bei dieser letztgenannten therapeutischen Anwendung haben die Moleküle dieser zweiten Familie vorteilhafterweise eine Formel, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfasst:
Schließlich gibt es eine gewisse Anzahl von als solche bereits bekannten Molekülen, die bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions der beanspruchten Formel vorliegen, die eine erfindungsgemäße biologische Aktivität besitzen kann.
Ein Molekül, das dieser Definition entspricht, ist das 7-Methylguanosin, das unter anderem in der Schrift Ermolinsky et al. beschrieben wird [9]:
Auch hier können die von den Zuckern getragenen Hydroxylfunktionen insbesondere durch Acetylierung modifiziert werden.
Nach Kenntnis der Anmelder wurden die einer solchen Definition entsprechenden Moleküle nie im Zusammenhang mit therapeutischen Anwendungen beschrieben. Derartige Moleküle für ihre Verwendung als Medikament, das insbesondere für die Behandlung von Krankheiten, die mit einer Störung der CFTR-Kanäle verbunden sind, bestimmt ist, sind ebenfalls Teil der Erfindung.
Die Vorteile, die sich aus der vorliegenden Erfindung ergeben, sind in den nachstehend vorgelegten Ausführungsbei spielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren dargestellt.
1: Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen (Verbindung 1 bis 4, 6 bis 7 und 9 bis 10) bei einer Konzentration von 1 μM auf den in den Zellen CHO-WT überexprimierten CFTR-Rezeptor. Der Bezug 100% Aktivierung entspricht der bei Vorhandensein von 1 μM Forskolin beobachteten Aktivierung.
2: Kurven zur Bestimmung:

A) der EC50-Werte bei den aktivierenden Verbindungen (Verbindungen 9 bis 10) in Gegenwart von 1 μM Forskolin;
B) der IC50-Werte bei den hemmenden Verbindungen (Verbindungen 1 bis 4 und 6 bis 7) bei Vorhandensein von 5 μM Forskolin.

I. GERÄTE UND METHODEN
1. Synthese der Verbindungen der Familie I (Verbindungen 1 bis 5 und 9 bis 10):
a) Allgemeine Vorgehensweise:
Das Prinzip dieser Synthese wurde im Wesentlichen in Routaboul et al. (2002) [7] beschrieben. Ein 2-Aminopyridin wird in der handelsüblichen 40%-igen wässrigen Methylglyoxallösung gelöst. Die Mischung wird unter Argon auf 50°C erhitzt. Nach Eindampfen unter vermindertem Druck wird die Mischung der beiden Isomere vom Reaktionsmedium durch Chromatographie auf C₁₈-Umkehrphasen-Kartusche getrennt, indem mit Wasser eluiert wird. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird die Mischung von Diastereoisomeren in einem Minimum an Methanol gelöst und in wasserfreiem Ether ausgefällt. Bei manchen Addukten werden die Diastereoisomere durch Chromatographie auf Siliciumoxidgelsäule getrennt (trockener Auftrag; Elution: Gradient CH₂Cl₂/MeOH [9:1] bis [7:3]). Nach Abdampfen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck werden sie in Wasser gelöst und durch eine neuerliche Chromatographie auf C₁₈-Umkehrphasen-Kartusche gereinigt (Eluierungsmittel: Wasser). Die Verbindungen liegen in Form von weißen Pulvern vor.
b) Verbindung 1: Addukte von 2'-Desoxyadenosin
Die Ausbeute der Reaktion betrug 20% bei dem Hauptaddukt (150 m oder 0,35 mmol) und 7% bei dem Nebenaddukt (53 mg oder 0,12 mmol).
c) Verbindung 2: Addukte von 1-Propylcytosin
Eine Mischung der diastereoisomeren Addukte wurde mit einer Ausbeute von 74% erhalten (73 mg oder 0,25 mmol)
d) Verbindung 3: Addukte von 2-Amino-3-hydroxypyridin
Eine Mischung der distereoisomeren Addukte wurde mit einer Ausbeute von 73% (77 mg oder 0,30 mmol) erhalten.
e) Verbindung 4: Addukte von 1-Aminoisochinolein
Die Mischung der diastereoisomeren Addukte fällt aus und wird vom Reaktionsmedium durch Filtrieren und Waschen mit einem Minimum an wasserfreiem Diethylether getrennt. Sie wird mit einer Ausbeute von 82% (2,065 g oder 7,2 mmol) erhalten.
f) Verbindung 5: Addukte von Adenin
Die Ausbeute der Reaktion betrug 46% bei dem Hauptaddukt (0,950 g oder 3,4 mmol) und 20% bei dem Nebenaddukt (0,413 g oder 1,48 mmol).
g) Verbindung 9: Addukte von 9-Propyladenin
Die Ausbeute der Reaktion betrug 24% bei dem Hauptaddukt (109 mg oder 0,34 mmol) und 17% bei dem Nebenaddukt (76 mg oder 0,24 mmol).
h) Verbindung 10: Addukte von 9-Allyladenin
Nach Trennung des Reaktionsmediums auf C₁₈-Umkehrphasen-Kartusche wird das Hauptaddukt isoliert und in Propan-2-ol kristallisiert. Man erhält 390 mg oder 1,22 mmol, d. h. eine Ausbeute von 43%.
2. Synthese der Verbindungen der Familie II (Verbindungen 6 und 7):
a) Allgemeine Vorgehensweise:
Die Verbindungen der Familie II werden aus Verbindungen der Familie I durch Erhitzen in basischem Medium erhalten.
b) Verbindung 6: Derivat von 2-Aminopyridin
1. Schritt: Synthese der Addukte von 2-Aminopyridin
2. Schritt: Synthese des Derivats von 2-Aminopyridin
Die Mischung der Diastereoisomere (200 mg, 0,84 mmol) in Lösung in Soda (1 mol L^–1, 25 mL) wird während 4,5 Stunden auf 70°C erhitzt. Nach Abkühlen wird die Lösung mit einer Salzsäurelösung neutralisiert (pH 7,2). Das Produkt wird durch Filtrieren über C₁₈-Umkehrphasen-Kartusche (Eluierungsmittel Wasser und dann Methanol) entsalzt und dann durch eine neuerliche Chromatographie auf Umkehrphasen-Kartusche gereinigt. Nach Abdampfen des Lösungsmittels wird das Produkt in Form eines gelben Feststoffs (119 mg; 0,68 mmol) mit einer Ausbeute von 81% erhalten.
c) Verbindung 7: Derivat von 1-Aminoisochinolein
Die im Abschnitt 1-e (Verbindung 4) beschriebene Mischung der Diastereoisomeren (150 mg, 0,52 mmol) in Lösung in Soda (1 mol L^–1, 2 mL) wird auf 70°C während 5 Stunden erhitzt. Nach Abkühlen wird die Lösung mit einer Phosphorsäurelösung neutralisiert (pH 7,2). Nach Extraktion mit Dichlormethan (3 mal 10 mL) und Abdampfen des Lösungsmittels wird der Rückstand auf Siliciumoxidsäule chromatographiert (Auftrag: Dichlormethan, Elution: Mischung Dichlormethan/Methanol). Nach Abdampfen des Lösungsmittels werden zwei Produkte isoliert: das erwartete Derivat in Form eines gelben Feststoffs (8 mg, 0,04 mmol, 8%) sowie 1-Aminoisochinolein (21 mg, 0,15 mmol, 28%), das durch ¹H und ¹³C-NMR-Spektroskopie charakterisiert wird.
3. Erhalten der Verbindung 8:
Die für die Herstellung von 7-Methylguanosin erforderlichen Informationen sind in der Schrift Ermolinsky et al. [9] verfügbar.
4. Zellkulturen:
CHO-Zellen (Zelllinie aus den Ovarien von chinesischen Hamstern) wurden durch einen Vektor stabil transfektiert, der das den wilden CFTR-Rezeptor codierende Gen (CHO-WT) oder ein mutiertes Gen enthält, das einen Rezeptor codiert, dessen Glycinrest in Position 551 durch eine Asparaginsäure substituiert ist (CHO-G551D). Die Zellen wurden bei 37°C in Gegenwart von 5% CO2 kultiviert und in MEM-Medium gehalten, das 7% Rinderfötusserum, 0,5% Antibiotika (50 UI/ml Penicillin und 50 μg/ml Streptomycin) sowie 100 μM oder 20 μM Methotrexat enthält.
Die Versuche wurden auch an Calu-3-Zellen vorgenommen, einer Zelllinie der menschlichen Lunge, die das wilde CFTR-Protein natürlich exprimiert, die wie oben beschrieben kultiviert wurden, sowie an Zellen CF15, die Zellen des menschlichen Epithels nasalen Ursprungs sind, die das mutierte Gen F508-CFTR exprimieren (Deletion eines Phenylalaninrests in Position 508).
5. Biologische Aktivität der CFTR-Kanäle:
Die Aktivität der Chloridionenkanäle wurde mit Hilfe der Messung des Effluxes von radioaktivem Iodid ¹²⁵I, das aus den transfektierten CHO-Zellen auftritt, gemessen. Alle Tests wurden mit einem Robotsystem ausgeführt (Perkin Elmer Life Sciences, Courtaboeuf, Frankreich). Die Zellen wurden in Platten mit 24 Vertiefungen kultiviert, um parallele Tests durchzuführen und eine vergleichende Studie vorzunehmen. Zu Beginn jedes Tests wurden die Zellen mit Efflux-Puffer gewaschen, der (in mM) enthält: 137 NaCl, 5,36 KCl, 0,8 MgCl₂, 5,5 Glucose und 10 HEPES, pH 7.4. Die Zellen wurden dann in Efflux-Puffer, der 1 μm KI und 1 μCi Na¹²⁵I/ml (NEN, Boston, MA) enthält, während 30 min bei 37°C inkubiert, um dem ¹²⁵I zu gestatten, das Gleichgewicht zu erreichen. Die Zellen wurden dann mit Efflux-Medium gewaschen, um das extrazelluläre ¹²⁵I zu entfernen. Der Verlust von intrazellulärem ¹²⁵I wurde bestimmt, indem das Medium während 11 min jede Minute mit Efflux-Puffer entnommen wurde. Die ersten 4 Teilmengen wurden verwendet, um in dem Efflux-Puffer allein eine stabile basale Linie herzustellen. Die Restradioaktivität wurde mit Hilfe von NaOH 0,1 N extrahiert und mit Hilfe eines Gammazählers Packard Cobra II (Perkin Elmer Life Sciences, Courtaboeuf, Frankreich), bestimmt. Die Ergebnisse stellen den Mittelwert ± die Standardabweichung (SD) von 4 unabhängigen Tests dar.
6. Zytotoxizitätstest:
Der MTT-Toxizitätstest ist ein kolorimetrischer Test, der auf der Kapazität der mitochondrialen Deshydrogenasen beruht, MTT (gelbes Tetrazoliumsalz) zu Formazan (purpur) zu metabolisieren. Die Absorbanz, die zur Konzentration an umgewandeltem Farbstoff proportional ist, kann nun durch Spektrophotometrie gemessen werden. Die CHO-Zellen werden auf Platten mit 96 Vertiefungen in Gegenwart des zu testenden Mittels während 2 h zum Inkubieren gebracht. Es wurden 3 Kontrollen durchgeführt: 100% lebende Zellen: Zellen ohne Mittel; 0% lebende Zellen: an der freien Luft gelassene Zellen; weiß: Medium ohne Zellen. Die Zellen werden mit RPMI-Medium ohne Phenolrot gespült, damit die Farbe des Mediums in den Messungen der Absorbanz nicht interferiert. Dann werden sie während 4 h mit 100 μl RPMI-Lösung inkubiert, die mit MTT (0,5 mg/ml) ergänzt ist. Das Medium wird nun entfernt, der Zusatz von 100 μl DMSO gestattet die Solubilisierung des umgewandelten Farbstoffs (Formazan). Die Absorbanz wird durch Spektrophotometrie bei 570 nm (purpur) und bei 630 nm (Hintergrundrauschen) gemessen. Um sich von dem Hintergrundrauschen zu befreien, wird folgende Rechnung vorgenommen: DO_real = DO_570nm – DO_630nm. Dann werden die Ergebnisse bezüglich der Kontrollen (100% und 0% lebende Zellen) normalisiert und werden in Form von Mittelwert +/– SEM dargestellt.
7. Zusatz von pharmakologischen Mitteln:
Die erfindungsgemäßen Moleküle (Verbindungen 1 bis 10) sowie bereits bekannte Aktivatoren der CFTR-Kanäle (Forskolin und Genistein) wurden in den angegebenen Konzentraitonen zugesetzt.
II. ERGEBNISSE
1. Wirkung der getesteten Verbindungen auf die Aktivität des CFTR-Rezeptors:
Die Wirkung der verschiedenen synthetisierten Verbindungen auf die Aktivität der CFTR-Chloridkanäle wurde an CHO-Zellen, die den wilden Rezeptor überexprimieren (CHO-WT), getestet. Ein Aktivierungsbezugspegel 100% wurde bei einer Aktivierung in Gegenwart von 1 μM Forskolin (Fsk) gewählt. Die getesteten Verbindungen wurden in einer Konzentration von 1 μM zugesetzt. Im Fall einer signifikanten Erhöhung wurde die Verbindung als ein Aktivator repertoriert. Im Fall einer Aktivierung, die signifikant kleiner als 100% in Gegenwart der Verbindung ist, wurde diese als ein Hemmer repertoriert.
Erhaltene Diagrammbeispiele sind in 1 dargestellt.
Zur Verfeinerung der Studien wurden die Werte von IC50 bei den Hemmern und von EC50 bei den Aktivatoren bestimmt. Der Aktivierungsprozentsatz wurde in Gegenwart von steigenden Konzentrationen der Testverbindung verfolgt. Im Fall der Hemmer wurde die Aktivierung 100% in Gegenwart von Forskolin 5 μM erhalten. Im Fall der Aktivatoren wurde der Aktivierungsprozentsatz in Gegenwart von Forskolin 1 μM verfolgt.
Beispiele von Wirkung/Dosis-Kurven, die die Bestimmung der Werte EC50 und IC50 gestatten, sind in 2 dargestellt.
Eine Studie wurde für die 11 synthetisierten Verbindungen an 4 verschiedenen Zelllinien durchgeführt (CHO-wt, CHO-G551D, Calu3, CF15). Die Hemmer Glibenclamid und Betain wurden ebenfalls in dieser Studie aufgenommen. Es ist zu bemerken, dass bei den Wirkungen auf die Zellen CF15 der Iodidionenfluss nach 24 h Inkubation bei 27°C gemessen wurde. Alle Messungen wurde in Gegenwart von Fsk 5 μm (CHO-wt und Calu-3) oder 10 μm Fsk + 30 μm Genistein (G551D-CFTR und CF15) durchgeführt. Die getesteten Derivate wurden direkt in Lösung zugesetzt, während die Vergleichssubstanz Glibenclamid 30 Minuten vor der Messung des Iodidionenflus ses inkubiert wurde. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I angeführt:
Die Ergebnisse zeigen, dass die beobachteten Wirkungen sowohl in qualitativer als auch in quantitativer Hinsicht beibehalten werden:

– zwischen Zellen, die den wilden Rezeptor exprimieren (Calu3), und Zellen, die dasselbe Protein in einer tierischen Zelllinie überexprimieren (CHO-WT),
– bei der Verbindung 9 der ersten Familie zwischen den getrennten Haupt- und Nebenaddukten und der Mischung der 2 Diastereoisomeren.

Ferner hat man festgestellt, dass die Mehrzahl der Moleküle eine das CFTR-Protein hemmende Aktivität besitzen. Es ist zu bemerken, dass die gemessene hemmende Wirkung im Allgemeinen besser als diejenige der bisher in der Literatur beschriebenen Hemmer ist. Ferner haben die Aktivatoren eine signifikante Wirkung und könnten wegen ihrer induzierten bronchienerweiternden Wirkungen eingesetzt werden.
Schließlich haben parallel durchgeführte Tests an anderen Ionenkanälen ergeben, dass diese Verbindungen keine oder wenig Wirkung gegenüber diesen Kanälen aufweisen (nicht dargestellte Ergebnisse). Ihre Wirkung auf die CFTR-Kanäle ist also spezifisch und gescreent, was therapeutische Potentiale bietet.
2. Wirkung der getesteten Verbindungen auf die Zellviabilität:
Die Toxizität der Verbindungen, die die biologische Aktivität von Interesse aufweisen, wurde getestet. Zu diesem Zweck wurden CHO-Zellen mit diesen Verbindungen während einer Dauer von 2 bis 24 Stunden und in einer Konzentration von 10 bis 100 μM inkubiert. Ihre Toxizität wurde durch Messung der Zellviabilität, verglichen mit derjenigen von Zellen ohne Mittel (100% lebende Zellen) und derjenigen von an der freien Luft gelassenen Zellen (0% lebende Zellen), ermittelt.
Die bei den erfindungsgemäßen Verbindungen 1 bis 4, 6 bis 7 und 9 bis 10 erhaltenen Ergebnisse (nicht dargestellt) haben ergeben, dass sie unabhängig von der verwendeten Inkubationsdauer und -konzentration keine merkliche Zytotoxizi tät aufweisen. Ihre therapeutische Anwendung kann deshalb durchaus in Betracht kommen.
3. Wirkung der getesteten Verbindungen auf mutierte Rezeptoren oder in Gegenwart von verschiedenen pharmakologischen
Verbindungen:
In einer detaillierteren Studie haben sich die Anmelder mit der Wirkung eines Hemmers (Verbindung 1) oder eines Aktivators (Verbindung 9) gemäß der Erfindung auf den CFTR-Rezeptor beschäftigt:

– auf einen wilden Rezeptor (CHO-WT) oder auf einen mutierten Rezeptor (CHO-G551D), der in manchen Mukoviszidoseformen angetroffen wird;
– in Gegenwart von bereits bekannten Aktivatoren, wie Forskolin, das die Verfügbarkeit an AMPc erhöht, das bei der Aktivierung der Regulator-Domäne R beteiligt ist, oder Genistein, das direkt auf die Domänen der Bindung der Nucleotide wirkt und die Öffnung der Kanäle verlängert.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle II angeführt:

Aktivator Zugesetzte Verbindung(en)	CHO-WT	CHO-G551D
1 μM Fsk (Aktivator)	Aktivierung	Keine Wirkung
1 μM Fsk + 1 μM Verbindung 1 (Hemmer)	Hemmung	Keine Wirkung
5 μM Fsk + 1 μM Verbindung 1 (Hemmer)	Hemmung	Keine Wirkung
1 μM Fsk + 1 μM Verbindung 9 (Aktivator)	Aktivierung (Potentialisierung)	Keine Wirkung
10 μM fsk + 30 μM Genistein	Aktivierung	Aktivierung
10 μM fsk + 30 μM Genistein + 1 μM Verbindung 1 (Hemmer)	Hemmung	Hemmung
10 μM fsk + 30 μM Genistein + 1 μM Verbindung 9 (Aktivator)	Aktivierung	Aktivierung

Tabelle II: Wirkungen der Verbindungen 1 und der Verbindung 9 auf die Aktivierung von wildem CFTR (CHO-WT) oder mutiertem CFTR (CHO-G551D) in Anwesenheit von verschiedenen Aktivatoren.

Diese Untersuchungen ergeben, dass:

– die Verbindung 1 die Wirkung der Aktivatoren Forskolin und Genistein wirksam antagonisiert, und zwar an den wilden Rezeptoren wie an den mutierten Rezeptoren;
– die Verbindung 9 eine aktivierende Wirkung auf den wilden Rezeptor hat, jedoch nicht in der Lage ist, den mutierten Rezeptor G551D zu aktivieren. Dagegen ist sie in der Lage, eine andere mutierte Form des Rezeptors zu aktivieren, ΔF508 (nicht gezeigte Ergebnisse).

Claims

Verwendung eines Moleküls, das bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions vorliegt, mit der Formel:
worin X = N oder P; Y = O oder S; R₁ bis R₇ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können; mit Ausnahme von Betain, für die Herstellung eines Medikaments, das für die Behandlung von Krankheiten bestimmt ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, umfassend: Mukoviszidose, Bronchien verengende Krankheiten, wie Asthma, oder Durchfall.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R₁ und/oder R₂ und/oder R₃ und/oder R₄ und/oder R₅ und/oder R₆ und/oder R₇ einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden.
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekül die folgende Formel aufweist:
worin R'₁ bis R'₈ darstellt: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können; wobei R'₁ und R'₂ einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden können.
Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass: – R'₄ = R'₅ = OH; – R'₆ = R'₈ = H.
Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – R'₃ = R'₇ = CH₃.
Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekül eine Formel besitzt, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfasst:
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekül die folgende Formel aufweist:
worin R'₁, R'₂, R'₃ und R'₇ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können; wobei R'₁ und R'₂ einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden können; Y = O oder S.
Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekül eine Formel aufweist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfasst:
Verwendung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Molekül die folgende Formel aufweist:
Molekül, wie es in einem der Ansprüche 3 bis 10 definiert ist, für seine Verwendung als Medikament.
Molekül, das in der Form eines Zwitterions mit einem physiologischen pH-Wert vorliegt, der allgemeinen Formel:
das gemäß der Reaktion erhalten werden kann:
worin R'₁, R'₂, R'₃ und R'₇ H oder substituierte oder nicht substituierte, zyklische oder nicht zyklische, aromatische oder nicht aromatische Kohlenstoffketten darstellen, die Heteroatome enthalten können, und, wenn R'₃ = R'₇ = CH3, d. h. wenn das α-Cetoaldehyd Methylglyoxal ist,
nicht 2-Aminopyridin, Adenin, Adenosin, 2'-Desoxyadenosin, 9-Propyladenin, Cytosin, Polyadenylsäure (PolyA), Arginin oder seine an der α-Aminosäuregruppe geschützten Derivate ist.
Molekül, das bei einem physiologischen pH-Wert in der Form eines Zwitterions vorliegt, der allgemeinen Formel:
worin R'₁ und R'₂ darstellen: –, H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können; und einen aromatischen oder nicht aromatischen Ring bilden können; R'₃ und R'₇ darstellen: H oder substituierte oder nicht substituierte Kohlenstoffketten, die Heteroatome enthalten können; Y = O oder S.
Molekül nach Anspruch 12, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die umfasst:
oder ihre Derivate, die ein Sauerstoffatom (O) aufweisen, das durch ein Schwefelatom (S) substituiert ist, beispielsweise:
und/oder Gruppen R'₃ und/oder R'₇ besitzen, die durch Kondensation der Methylgruppen mit einem Aldehyd modifiziert sind, beispielsweise:
Verfahren zur Herstellung eines Moleküls, Gegenstand eines der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Kondensation von 2 α-Cetoaldehydmolekülen, die enolisierbare Wasserstoffatome besitzen, an einem Molekül, das zwei durch einen Kohlenstoff getrennte Stickstoffatome besitzt, die mit α-Cetoaldehyd reagieren können, was eine α-Aminosäure ergibt:
– Erhitzen der α-Iminosäure in basischem Medium, was zu einer oxidierenden Decarboxylierung und Dehydratisierung nach der folgenden Reaktion führt:
– gegebenenfalls Substitution des Sauerstoffatoms mit einem Schwefelatom und/oder Modifizierung der Gruppen R'₃ und/oder R'₇ durch Kondensation der Methylgruppen mit einem Aldehyd.