3. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Unter
Krebs verstehen wir eine Gruppe unterschiedlicher Krankheiten, die
durch das unkontrollierte Wachstum und die Ausbreitung abnormaler
Zellen gekennzeichnet sind. Allgemein ist bei allen Krebsarten eine
Abnormalität
in der Kontrolle des Zellwachstums und der Zellteilung festzustellen.
Die Mechanismen zur Regelung der Zellteilung und/oder zellulären Kommunikation
verändern
sich in Krebszellen, so dass die Effekte dieser Steuermechanismen
in der Kontrolle und Beschränkung
des Zellwachstums versagen oder umgangen werden. In sukzessiven
Abläufen
von Mutationen und natürlicher
Selektion akkumuliert eine Gruppe abnormaler Zellen, die im Allgemeinen
einer einzigen mutierten Zelle entspringt, zusätzliche Mutationen, die einen
selektiven Wachstumsvorteil gegenüber anderen Zellen schaffen,
und entwickelt sich so zu einem Zelltyp, der in der Zellmasse dominiert.
Dieser Prozess der Mutation und natürlichen Selektion wird durch
die genetische Instabilität
verstärkt,
die viele Typen von Krebszellen zeigen – eine Instabilität, die entweder
somatischen Mutationen oder der Vererbung aus der Keimlinie geschuldet
ist. Die verstärkte
Mutabilität
kanzeröser
Zellen erhöht
die Wahrscheinlichkeit von deren Progression zur Bildung maligner
Zellen. Mit der weiteren Entwicklung der Krebszellen werden einige
von ihnen lokal invasiv und metastasieren sodann, um andere als
die ursprünglichen
Krebsgewebe zu kolonisieren. Diese Eigenschaft ist neben der Heterogenität der Tumorzellpopulation dafür verantwortlich,
dass der Krebs eine besonders schwierig zu behandelnde und auszurottende
Krankheit ist.
Herkömmliche
Krebsbehandlungen machen sich die höhere proliferative Kapazität von Krebszellen und
deren gesteigerte Sensitivität
gegenüber
DNA-Schädigungen
zunutze. Ionisierende Strahlung, einschließlich Gammastahlen und Röntgenstrahlen,
sowie zytotoxische Mittel, wie etwa Bleomycin, cis-Platin, Vinblastin, Cyclophosphamid,
5'-Fluorouracil
und Methotrexat machen sich eine generalisierte Beschädigung der
DNA und die Destabilisierung der Chromosomenstruktur zunutze, die
schließlich
zu einer Zerstörung
der Krebszellen führen.
Diese Behandlungen sind besonders bei jenen Krebsarten wirksam,
die Defekte an der Prüfstelle des
Zellzyklus aufweisen, die die Fähigkeit
dieser Zellen einschränken,
schadhafte DNA vor dem Vollzug einer Zellteilung zu reparieren.
Die nichtselektive Natur dieser Behandlungen führt aber oftmals zu schweren
und schwächenden
Nebenwirkungen. Die systemische Anwendung dieser Medikamente kann
die Schädigung
normalerweise gesunder Organe und Gewebe mit sich bringen und sich
nachteilig auf die langfristige Gesundheit des Patienten auswirken.
Obwohl
auf der Grundlage besserer Erkenntnisse über die Entwicklung von Krebszellen
selektivere chemotherapeutische Behandlungen entwickelt wurden,
beispielsweise die Anti-Östrogen-Verbindung
Tamoxifen, unterliegt die Wirksamkeit aller chemotherapeutischen
Behandlungen der Ausbildung einer Resistenz gegen die Medikamente.
Insbesondere die gesteigerte Expression Zellmembran-gebundener Transporter,
wie etwa Mdrl, erzeugt einen Mehrfach- Resistenz-Phänotyp, der durch einen gesteigerten
Efflux der Medikamente aus der Zelle charakterisiert ist. Diese
Arten der Adaptation durch Krebszellen beschränken erheblich die Wirksamkeit
bestimmter Klassen chemotherapeutischer Mittel. Folglich ist die
Identifikation anderer chemotherapeutischer Mittel, insbesondere
aktiver Stereoisomere und/oder Stereoisomer-Mischungen, entscheidend
für die
Schaffung von Therapien, die sich für die Bekämpfung der heterogenen Natur
der proliferativen Erkrankung und für die Überwindung von Resistenzen
eignen, die sich im Laufe der Therapie mit anderen Verbindungen entwickeln
können. Überdies
wird durch die Verwendung von Kombinationen chemotherapeutischer
Mittel, einschließlich
unterschiedlicher Stereoisomere und/oder Stereoisomer-Mischungen
eines bestimmten chemotherapeutischen Mittels, die unterschiedliche
Eigenschaften und Zellulärziele
haben können,
die Wirksamkeit der Chemotherapie erhöht und die Entstehung einer
Medikamentenresistenz beschränkt.
4. ZUSAMMENFASSUNG
In
einem Aspekt werden 4N-(3-Aminocarbonylbicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-2N-substitutierte Phenyl-2,4-pyrimidindiamin-Verbindungen
geschaffen, die in bestimmten Diastereomeren angereicht sind, welche antiproliferative
Wirkung gegen unterschiedliche Arten von Tumorzellen zeigen. In
einigen Ausführungsbeispielen
werden Verbindungen gemäß der Strukturformel
(I) geschaffen:
einschließlich Prodrogen, Salzen, Hydraten,
Solvaten und N-Oxiden derselben, die im entsprechenden Diastereomer
der Strukturformel (Ia) angereichert sind, das als (1R,2R,3S,4S)
Diastereomer bezeichnet wird:
worin:
jedes R
1 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, -(CH
2)
n-OH, -OR
a, -O(CH
2)
n-R
a, -O(CH
2)
n-R
b,
-C(O)OR
a, Halogen, -CF
3 und
-OCF
3 ausgewählt ist;
jedes R
2 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl,
-OR
a und -O(CH
2)
n-R
a, -O(CH
2)
n-R
b,
-NHC(O)R
a, Halogen, -CF
3,
-OCF
3 und
ausgewählt ist;
jedes R
3 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, -(CH
2)
n-OH, OR
a, -O(CH
2)
n-R
a, -O(CH
2)
n-R
b,
Halogen, -CF
3, -OCF
3,
,
ausgewählt ist;
jedes R
4 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, Arylalkyl,
-OR
a, -NR
cR
c, -C(O)R
a, -C(O)OR
a und -C(O)NR
cR
c ausgewählt
ist;
R
5 Wasserstoff, Halogen, Fluoro,
-CN, -NO
2, -C(O)OR
a oder
-CF
3 ist;
jedes n unabhängig eine
Ganzzahl von 1 bis 3 ist;
jedes R
a unabhängig aus
der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl und niederem
Cycloalkyl ausgewählt
ist;
jedes R
b unabhängig aus der Gruppe bestehend
aus -OR
a, -CF
3,
-OCF
3, -NR
cR
c, -C(O)R
a, -C(O)OR
a, -C(O)NR
cR
c und -C(O)NR
aR
d ausgewählt
ist;
jedes R
c unabhängig aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff und niederem Alkyl ausgewählt ist, oder alternativ dazu
zwei R
c Substituenten zusammen mit dem Stickstoffatom
genommen werden können,
an das sie gebunden sind, um einen 4-9-gliedrigen gesättigten
Ring zu bilden, der optional 1-2 zusätzliche Heteroatomgruppen umfasst,
die aus O, NR
a, NR
a-C(O)R
a, NR
a-C(O)OR
a und NR
a-C(O)NR
a ausgewählt
sind; und
jedes R
d unabhängig ein
niederes Mono-Hydroxyalkyl oder niederes Di-Hydroxyalkyl ist.
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist die Mischung der Strukturformel (I) ein racemisches Gemisch
aus (2-exo-3-exo) cis-Isomeren gemäß der Strukturformel (IIa):
einschließlich Prodrogen, Salzen, Hydraten,
Solvaten und N-Oxiden derselben, wobei R
1,
R
2, R
3 und R
5 so wie für die oben zitierte Strukturformel
(I) sind.
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist die Verbindung ein stereoisomer angereichertes Diastereomer gemäß der oben
zitierten Strukturformel (Ia), einschließlich Prodrogen, Salzen, Hydraten,
Solvaten und N-Oxiden derselben, d. h. im Wesentlichen frei von
ihrem Enantiomer und allen anderen Diastereomeren derselben.
In
einem weiteren Aspekt werden Prodrogen der stereoisomer angereicherten
Verbindungen geschaffen. Solche Prodrogen können in ihrer Prodrogenform
wirksam sein, oder so lange inaktiv, bis sie unter physiologischen
oder anderen Anwendungsbedingungen in eine aktive Medikamentenform
konvertiert werden. In den Prodrogen sind eine oder mehr funktionelle
Gruppen der stereoisomer angereicherten Verbindungen in den Prokomponenten
enthalten, die sich vom Molekül
unter den Anwendungsbedingungen abspalten, und zwar typischerweise
mittels Hydrolyse, enzymatischer Abspaltung oder anderer Abspaltungsmechanismen, um
die funktionalen Gruppen zu ergeben. Beispielsweise können primäre oder
sekundäre
Aminogruppen in einer Amid-Prokomponente
enthalten sein, die sich unter Anwendungsbedingungen abspaltet,
um die primäre oder
sekundäre
Aminogruppe zu ergeben. Folglich umfassen die Prodrogen spezielle
Typen von Schutzgruppen, die als "Progruppen" bezeichnet werden und eine oder mehrere
funktionelle Gruppen der Verbindungen inaktivieren, die sich unter
Anwendungsbedingungen abspalten, um eine wirksame Medikamentenverbindung zu
ergeben. Funktionelle Gruppen innerhalb der stereoisomer angereicherten
Verbindungen, die zum Einschluss in eine Prokomponente mit Progruppen
inaktiviert werden können,
umfassen – ohne
auf diese beschränkt
zu sein – Amine
(primäre
und sekundäre),
Hydroxyle, Sulfanyle (Thiole), Carboxyle, Carbonyle usw. In der
Fachwelt sind Unmengen von Progruppen bekannt, die zum Inaktivieren
solcher funktioneller Gruppen geeignet sind, um Prokomponenten zu
ergeben, die unter den gewünschten
Anwendungsbedingungen abspaltbar sind. Alle diese Progruppen können alleine
oder kombiniert in den Prodrogen enthalten sein. Spezifische Beispiele
von Prokomponenten, die primäre
oder sekundäre
Amingruppen ergeben, die in den Prodrogen enthalten sein können, umfassen – ohne auf
diese beschränkt
zu sein – Amide,
Carbamate, Imine, Harnstoffe, Phosphenyle, Phosphoryle und Sulfenyle.
Spezifische Beispiele von Prokomponenten, die Sulfanylgruppen ergeben,
die in den Prodrogen enthalten sein können, umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Thioether, beispielsweise
S-Methylderivate (Monothio-, Dithio-, Oxythio-, Aminothio-Acetale),
Silylthioether, Thioester, Thiocarbonate, Thiocarbamate, asymmetrische
Disulfide usw. Spezifische Beispiele von Prokomponenten, die sich
abspalten, um Hydroxylgruppen zu ergeben, die in den Prodrogen enthalten
sein können,
umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Sulfonate,
Ester und Carbonate. Spezifische Beispiele von Prokomponenten, die
Carboxylgruppen ergeben, die in den Prodrogen enthalten sein können, umfassen – ohne auf
diese beschränkt
zu sein – Ester
(einschließlich
Silylester, Oxamidsäureester
und Thioester), Amide und Hydrazide.
In
einem weiteren Aspekt werden Zusammensetzungen geschaffen, die eine
oder mehrere stereoisomer angereicherte Verbindungen umfassen. Die
Zusammensetzungen umfassen im Allgemeinen die Verbindung(en) und/oder
Prodrogen, Salze, Hydrate, Solvate und/oder N-Oxide derselben und
eine geeignete Trägersubstanz,
Transportsubstanz und/oder ein Verdünnungsmittel. Die genaue Beschaffenheit
der Trägersubstanz,
Transportsubstanz und/oder des Verdünnungsmittels ist von der gewünschten
Nutzung der Zusammensetzung abhängig
und kann von der Eignung oder Akzeptanz für In-vitro-Nutzungen über die
Eignung oder Akzeptanz für
veterinärmedizinischen
Gebrauch bis hin zur Eignung oder Akzeptanz für die Human-Nutzung reichen.
Die
hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen erweisen
sich bei In-vitro-Assays als hochwirksame Inhibitoren der Proliferation
abnormaler Zellen, wie beispielsweise Tumorzellen. In einem weiteren
Aspekt werden deshalb Verfahren zur Inhibition der Proliferation
abnormaler Zellen, insbesondere Tumorzellen, geschaffen. Die Verfahren
umfassen im Allgemeinen die Kontaktierung einer abnormalen Zelle, etwa
einer Tumorzelle, mit einer Menge einer oder mehrerer hier beschriebener
stereoisomer angereicherter Verbindungen und/oder Prodrogen, Salze,
Hydrate, Solvate und/oder N-Oxide derselben, die fähig sind,
die Proliferation der Zelle zu hemmen. Die Zellen können mit
der Verbindung per se kontaktiert werden, oder die Verbindung kann
zu einer Zusammensetzung formuliert werden. Die Verfahren können in
In-vitro-Kontexten oder
in In-vivo-Kontexten als therapeutischer Ansatz in der Behandlung
oder Prävention
proliferativer Erkrankungen, wie beispielsweise tumorigener Krebse,
praktiziert werden.
In
einem weiteren Aspekt werden Verfahren zur Behandlung proliferativer
Erkrankungen geschaffen. Die Methoden können in Tieren in veterinärmedizinischen
Kontexten oder in Menschen praktiziert werden. Die Methoden umfassen
im Allgemeinen die Verabreichung an Menschen oder Tiere einer Menge
einer oder mehrerer stereoisomer angereicherter Verbindungen wie
hier beschrieben und/oder Prodrogen, Salze, Hydrate, Solvate und/oder
N-Oxide derselben, die wirksam in der Behandlung oder Prävention
der proliferativen Erkrankung sind. Die Verbindung(en) können per
se an den Patienten verabreicht oder in Form einer Zusammensetzung
verabreicht werden. Proliferative Erkrankungen, die gemäß der Methoden
behandelt werden können, umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – tumorigene
Krebse.
Die
hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen sind
hochwirksame Inhibitoren der Aurorakinasen. Aurorakinasen sind eine
Familie von Enzymen, die als Schlüsselsteuerungen der Zellteilung bekannt
sind. In einigen Arten humaner Krebszellen wurden erhöhte Aurorakinasewerte
festgestellt, etwa beim Brust-, Kolon-, Renal-, Zervikaltumor, beim
Neuroblastom, Melanom, Lymphom, beim Pankreas-, Prostata- und anderen
soliden Tumoren (vgl. z.B. Bischott et al., 1998, EMBO J. 17:3052-3065;
Geopfert & Brinkley, 2000,
Curr. Top. Dev. Biol. 49:331-342; Sakakura et al., 2001, Br. J.
Cancer 84:824-831), und es wurde gezeigt, dass eine Überexpression
von Aurorakinasen eine Zelltransformation mit sich bringt, einen
Prozess, in dem normale Zellen zu Krebszellen mutieren. Ohne sich
damit einer bestimmten Theorie verpflichten zu wollen, wird angenommen,
dass die hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen
sowie die wirksamen Prodrogen, Salze, Hydrate, Solvate und/oder
N-Oxide derselben ihre antiproliferative Wirkung durch die Inhibition
einer oder mehrer Aurorakinasen ausüben.
In
einem anderen Aspekt werden deshalb Methoden zur Inhibition einer
Wirkung einer Aurorakinase geschaffen. Die Methoden umfassen im
Allgemeinen die Kontaktierung einer Aurorakinase mit einer Menge einer
oder mehrerer hier beschriebener stereoisomer angereicherter Verbindungen
und/oder wirksamer Prodrogen, Salze, Hydrate, Solvate und/oder N-Oxide
derselben, die fähig
sind, ihre Wirkung zu hemmen. Die Methoden können in In-vitro-Kontexten
mit gereinigten oder teilweise gereinigten Aurorakinase-Enzymen
(z.B. mit Extrakten von Zellen, die eine Aurorakinase exprimieren),
in In-vitro-Kontexten mit intakten Zellen, die eine Aurorakinase
exprimieren, oder in In-vivo-Kontexten zur Hemmung eines Aurorakinase-vermittelten
Prozesses (beispielsweise zelluläre Mitose)
und/oder als therapeutischer Ansatz in der Behandlung oder Prävention
von Störungen
oder Erkrankungen praktiziert werden, die zumindest teilweise durch
die Aurorakinaseaktivität
vermittelt werden.
In
einem weiteren Aspekt werden Methoden der Behandlung oder Prävention
von Aurorakinase-vermittelten Störungen
oder Erkrankungen geschaffen. Die Methoden umfassen im Allgemeinen
die Verabreichung an ein Tier oder einen Menschen einer Menge einer
oder mehrerer hier beschriebener stereoisomer angereicherter Verbindungen
und/oder wirksamer Prodrogen, Salze, Hydrate, Solvate und/oder N-Oxide
derselben, die geeignet sind, die Aurorakinasevermittelte Störung oder
Erkrankung zu behandeln. Aurorakinase-vermittelte Störungen und
Erkrankungen umfassen alle Störungen,
Erkrankungen oder andere deletäre
Zustände, bei
denen ein Mitglied der Aurorakinase-Enzymfamilie eine Rolle spielt.
Spezifische Beispiele solcher Aurorakinase-vermittelter Störungen oder
Erkrankungen umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Melanome, Leukämie und
solide Tumorkrebse, wie beispielsweise Kolon-, Brust-, Magen-, Ovarial-,
Zervikalkarzinome, Melanome, Renal-, Prostatatumore, Lymphome, Neuroblastome,
Pankreas- und Blasenkrebse.
Andere
Aspekte umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Intermediate
und Methoden zur Synthetisierung der stereoisomer angereicherten
Verbindungen und Prodrogen, wie nachstehend detaillierter beschrieben
wird.
5. KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
1-4 illustrieren die inhibitorische Wirkung
des (1R,2R,3S,4S)-N4-(3-Aminocarbonylbicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-5-fluoro-N2-[3-methyl-4-(4-methylpiperazin-1-yl)phenyl]-2,4-pyrimidindiamin-bis-Chlonrwasserstoffsalzes
(Verbindung 60a-2HCl) auf das Wachstum unterschiedlicher Tumortypen
in Standard-Xenograftbehandlungs- und Regressionsmodellen.
6. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
6.1 Definitionen
Für die Zwecke
dieser Patentschrift kommt folgenden Termini folgende Bedeutung
zu:
"Alkyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf ein gesättigtes
oder ungesättigtes verzweigtes,
geradkettiges oder zyklisches monovalentes Kohlenwasserstoffradikal
mit der genannten Anzahl von Kohlenstoffatomen (d. h. C1-C6 bedeutet
ein bis sechs Kohlenstoffatome), das durch die Entfernung eines Wasserstoffatoms
aus einem einzelnen Kohlenstoffatom eines Ausgangs-Alkans, -Alkens
oder -Alkins gewonnen wird. Typische Alkylgruppen umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Methyl;
Ethyle wie Ethanyl, Ethenyl, Ethynyl; Propyle wie Propan-1-yl, Propan-2-yl,
Cyclopropan-1-yl, Prop-1-en-1-yl, Prop-1-en-2-yl, Prop-2-en-1-yl,
Cycloprop-1-en-1-yl;
Cycloprop-2-en-1-yl, Prop-1-yn-1-yl, Prop-2-yn-1-yl usw.; Butyle
wie Butan-1-yl,
Butan-2-yl, 2-Methyl-propan-1-yl, 2-Methyl-propan-2-yl, Cyclobutan-1-yl,
But-1-en-1-yl, But-1-en-2-yl, 2-Methyl-prop-1-en-1-yl,
But-2-en-1-yl, But-2-en-2-yl, Buta-1,3-dien-1-yl, Buta-1,3-dien-2-yl, Cyclobut-1-en-1-yl,
Cyclobut-1-en-3-yl, Cyclobuta-1,3-dien-1-yl, But-1-yn-1-yl, But-1-yn-3-yl,
But-3-yn-1-yl usw.; und Ähnliche.
Wenn spezifische Sättigungsgrade
gewünscht
werden, wird die Nomenklatur "Alkanyl," "Alkenyl" und/oder "Alkinyl" wie nachstehend definiert verwendet. "Niederes Alkyl" bezieht sich auf
eine Alkylgruppe, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält.
"Alkanyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf ein gesättigtes
verzweigtes, geradkettiges oder zyklisches Alkyl, das durch die
Entfernung von einem Wasserstoffatom aus einem einzelnen Kohlenstoffatom
eines Ausgangsalkans gewonnen wird. Typische Alkanylgruppen umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Methanyl;
Ethanyl; Propanyle wie Propan-1-yl, Propan-2-yl (Isopropyl), Cyclopropan-1-yl
usw.; Butanyle wie Butan-1-yl, Butan-2-yl (Sec-Butyl), 2-Methyl-propan-1-yl
(Isobutyl), 2-Methyl-propan-2-yl (t-Butyl), Cyclobutan-1-yl usw.
und Ähnliche.
"Alkenyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf ungesättigtes
verzweigtes, geradkettiges oder zyklisches Alkyl, das mindestens eine
Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung besitzt und durch die Entfernung
eines Wasserstoffatoms von einem einzelnen Kohlenstoffatom eines
Ausgangsalkens gewonnen wird. Die Gruppe kann in der cis- oder trans-Konformation über der
(den) Doppelbindung(en) sein. Typische Alkenylgruppen umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Ethenyl;
Propenyle wie Prop-1-en-1-yl,
Prop-1-en-2-yl, Prop-2-en-1-yl, Prop-2-en-2-yl, Cycloprop-1-en-1-yl;
Cycloprop-2-en-1-yl;
Butenyle wie But-1-en-1-yl, But-1-en-2-yl, 2-Methyl-prop-1-en-1-yl,
But-2-en-1-yl, But-2-en-2-yl,
Buta-1,3-dien-1-yl, Buta-1,3-dien-2-yl, Cyclobut-1-en-1-yl, Cyclobut-1-en-3-yl,
Cyclobuta-1,3-dien-1-yl usw. und Ähnliche.
"Alkinyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf ungesättigtes
verzweigtes, geradkettiges oder zyklisches Alkyl mit mindestens
einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Dreifachbindung, das durch die Entfernung
eines Wasserstoffatoms aus einem einzelnen Kohlenstoffatom eines
Ausgangsalkins gewonnen wurde. Typische Alkinylgruppen umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Ethynyl;
Propynyle wie Prop-1-yn-1-yl, Prop-2-yn-1-yl usw.; Butynyle wie
But-1-yn-1-yl, But-1-yn-3-yl, But-3-yn-1-yl usw. und Ähnliche.
"Alkyldiyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf eine gesättigte oder ungesättigte,
verzweigte, geradkettige oder zyklische divalente Kohlenwasserstoffgruppe
mit der angegebenen Zahl an Kohlenstoffatomen (d. h. C1-C6 bedeutet
von einem bis sechs Kohlenstoffatome), die durch die Entfernung
eines Wasserstoffatoms von jedem von zwei unterschiedlichen Kohlenstoffatomen
eines Ausgangsalkans, -alkens oder -alkins gewonnen wird, oder durch
die Entfernung zweier Wasserstoffatome von einem einzelnen Kohlenstoffatom
eines Ausgangsalkans, -alkens oder -alkins. Die zwei monovalenten
Radikalzentren oder jede Valenz des divalenten Radikalzentrums können Bindungen
mit dem gleichen oder unterschiedlichen Atomen bilden. Typische
Alkyldiylgruppen umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Methandiyl; Ethyldiyle
wie Ethan-1,1-diyl, Ethan-1,2-diyl, Ethen-1,1-diyl, Ethen-1,2-diyl; Propyldiyle
wie Propan-1,1-diyl, Propan-1,2-diyl, Propan-2,2-diyl, Propan-1,3-diyl, Cyclopropan-1,1-diyl,
Cyclopropan-1,2-diyl, Prop-1-en-1,1-diyl, Prop-1-en-1,2-diyl, Prop-2-en-1,2-diyl,
Prop-1-en-1,3-diyl, Cycloprop-1-en-1,2-diyl, Cycloprop-2- en-1,2-diyl, Cycloprop-2-en-1,1-diyl,
Prop-1-yn-1,3-diyl usw.; Butyldiyle wie Butan-1,1-diyl, Butan-1,2-diyl, Butan-1,3-diyl,
Butan-1,4-diyl, Butan-2,2-diyl, 2-Methylpropan-1,1-diyl, 2-Methyl-propan-1,2-diyl, Cyclobutan-1,1-diyl;
Cyclobutan-1,2-diyl, Cyclobutan-1,3-diyl, But-1-en-1,1-diyl, But-1-en-1,2-diyl, But-1-en-1,3-diyl,
But-1-en-1,4-diyl,
2-Methyl-prop-1-en-1,1-diyl, 2-Methanyliden-propan-1,1-diyl, Buta-1,3-dien-1,1-diyl, Buta-1,3-dien-1,2-diyl,
Buta-1,3-dien-1,3-diyl, Buta-1,3-dien-1,4-diyl, Cyclobut-1-en-1,2-diyl,
Cyclobut-1-en-1,3-diyl, Cyclobut-2-en-1,2-diyl, Cyclobuta-1,3-dien-1,2-diyl,
Cyclobuta-1,3-dien-1,3-diyl, But-1-yn-1,3-diyl, But-1-yn-1,4-diyl,
Buta-1,3-diyn-1,4-diyl usw. und Ähnliche.
Wenn spezifische Sättigungsgrade
beabsichtigt sind, wird die Nomenklatur Alkanyldiyl, Alkenyldiyl
und/oder Alkinyldiyl verwendet. Wenn spezifisch beabsichtigt ist,
dass die zwei Valenzen auf dem selben Kohlenstoffatom seien, wird
die Nomenklatur "Alkyliden" verwendet. Ein "niederes Alkyldiyl" ist eine Alkyldiylgruppe
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. In einigen Ausführungsbeispielen sind die Alkyldiylgruppen
gesättigte
azyklische Alkanyldiylgruppen, in denen die Radikalzentren an den
terminalen Kohlenstoffen sind, z.B. Methandiyl (Methano); Ethan-1,2-diyl
(Ethano); Propan-1,3-diyl (Propano); Butan-1,4-diyl (Butano) und Ähnliche
(auch bezeichnet als Alkylene gemäß Definition).
"Alkylen" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf eine geradkettige
gesättigte
oder ungesättigte
Alkyldiylgruppe mit zwei terminalen, monovalenten Radikalzentren,
die durch die Entfernung eines Wasserstoffatoms von jedem der zwei
terminalen Kohlenstoffatome des geradkettigen Ausgangsalkans, -alkens
oder -alkins gewonnen wird. Die Stellungsziffer einer Doppelbindung
oder Dreifachbindung (wenn vorhanden) in einem bestimmten Alkylen
wird in eckigen Klammern angezeigt. Typische Alkylengruppen umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Methylen
(Methano); Ethylene wie Ethano, Etheno, Ethyno; Propylene wie Propano,
Prop[1]eno, Propa[1,2]dieno, Prop[1]yno usw.; Butylene wie Butano, But[1]eno,
But[2]eno, Buta[1,3]dieno, But[1]yno, But[2]yno, Buta[1,3]diyno
usw. und Ähnliche.
Wenn spezifische Sättigungsgrade
beabsichtigt sind, wird die Nomenklatur Alkano, Alkeno und/oder
Alkino verwendet. In einigen Ausführungsbeispielen ist die Alkylengruppe
(C1-C6) oder (C1-C3) Alkylen. In einigen Ausführungsbeispielen ist die Alkylengruppe
eine geradkettige gesättigte
Alkanogruppe, z.B. Methano, Ethano, Propano, Butano und Ähnliche.
"Cycloalkyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf eine zyklische
Version einer "Alkyl"-Gruppe. Typische
Cycloalkylgruppen umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Cyclopropyl;
Cyclobutyle wie Cyclobutanyl und Cyclobutenyl; Cyclopentyle wie
Cyclopentanyl und Cyclopentenyl; Cyclohexyle wie Cyclohexanyl und
Cyclohexenyl und Ähnliche.
"Ausgangs-Benzenringsystem" bezieht sich auf
ein ungesättigtes
zyklisches oder polyzyklisches Ringsystem mit einem konjugierten π-Elektronsystem.
Spezifisch enthalten in der Definition von "Ausgangs-Benzenringsystem" sind anellierte
Ringsysteme, in denen ein oder mehrere der Ringe aromatisch und
ein oder mehrere der Ringe gesättigt
oder ungesättigt
sind, wie beispielsweise Fluoren, Indan, Inden, Phenalen, Tetrahydronaphthalen
usw. Typische Ausgangs-Benzenringsysteme
umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Aceanthrylen,
Acenaphthylen, Acephenanthrylen, Anthracen, Azulen, Benzen, Chrysen,
Coronen, Fluoranthen, Fluoren, Hexacen, Hexaphene, Hexalen, Indacen,
s-Indacen, Indan, Inden, Naphthalen, Octacen, Octaphen, Octalen,
Ovalen, Penta-2,4-dien,
Pentacen, Pentalen, Pentaphen, Perylen, Phenalen, Phenanthren, Picen,
Pleiaden, Pyren, Pyranthren, Rubicen, Tetrahydronaphthalen, Triphenylen,
Trinaphthalen und Ähnliche.
"Aryl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf eine monovalente
aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit der angegebenen Zahl an
Kohlenstoffatomen (d. h. C5-C15 bedeutet 5 bis 15 Kohlenstoffatome),
die durch die Entfernung eines Wasserstoffatoms von einem einzelnen
Kohlenstoffatom eines Ausgangs-Benzenringsystems gewonnen wird.
Typische Arylgruppen umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Gruppen,
die von Aceanthrylen, Acenaphthylen, Acephenanthrylen, Anthracen,
Azulen, Benzen, Chrysen, Coronen, Fluoranthen, Fluoren, Hexacen,
Hexaphen, Hexalen, as-Indacen, s- Indacen,
Indan, Inden, Naphthalen, Octacen, Octaphen, Octalen, Ovalen, Penta-2,4-dien, Pentacen,
Pentalen, Pentaphen, Perylen, Phenalen, Phenanthren, Picen, Pleiaden,
Pyren, Pyranthren, Rubicen, Triphenylen, Trinaphthalen und ähnlichen
abgeleitet sind, sowie die unterschiedlichen Hydroisomere derselben.
In einigen Ausführungsbeispielen
ist die Arylgruppe (C5-C15) Aryl, wobei (C5-C10) typischer ist.
Spezifische Beispiele sind Phenyl und Naphthyl.
"Halogen" oder "Halo" als solche oder
als Teil eines anderen Substituenten beziehen sich – wenn nichts
anderes festgestellt wird – auf
Fluoro, Chloro, Bromo und Iodo.
"Haloalkyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf eine Alkylgruppe,
in der ein oder mehrere der Wasserstoffatome durch ein Halogen ersetzt
sind. Der Terminus "Haloalkyl" umfasst folglich
Monohaloalkyle, Dihaloalkyle, Trihaloalkyle usw. bis zu Perhaloalkylen.
Beispielsweise umfasst der Ausdruck "(C1-C2) Haloalkyl" Fluoromethyl, Difluoromethyl, Trifluormethyl,
1-Fluoroethyl, 1,1-Difluoroethyl, 1,2-Difluoroethyl,
1,1,1-Trifluorethyl, Perfluoroethyl usw.
"Hydroxyalkyl" als solches oder
als Teil eines anderen Substituenten bezieht sich auf eine Alkylgruppe, in
der ein oder mehrere der Wasserstoffatome durch einen Hydroxylsubstituenten
ersetzt sind. Folglich soll der Terminus "Hydroxyalkyl" Monohydroxyalkyle, Dihydroxyalkyle,
Trihydroxyalkyle usw. umfassen.
Die
oben definierten Gruppen können
Präfixe
und/oder Suffixe umfassen, die in der Fachwelt im Allgemeinen dazu
verwendet werden, zusätzliche
gut erkannte Substituentengruppen zu schaffen. Zum Beispiel bezieht
sich "Alkyloxy" oder "Alkoxy" auf eine Gruppe
der Formel -OR, "Alkylamin" auf eine Gruppe
der Formel -NHR und "Dialkylamin" auf eine Gruppe
der Formel -NRR, wobei jedes R unabhängig ein Alkyl ist. Als weiteres
Beispiel bezieht sich "Haloalkoxy" oder "Haloalkyloxy" auf eine Gruppe
der Formel -OR',
wobei R' ein Haloalkyl
ist.
"Prodroge" bezieht sich auf
ein Derivat einer wirksamen Verbindung (Medikament), die unter Anwendungsbedingungen – etwa im
Körper – möglicherweise
einer Transformation bedarf, um das wirksame Medikament freizugeben.
Prodrogen sind häufig – aber nicht
notwendigerweise – pharmakologisch
unwirksam, bis sie zum wirksamen Medikament konvertiert werden.
Prodrogen werden typischerweise durch Inaktivieren einer funktionellen
Gruppe in der Medikamentenverbindung gewonnen, von der angenommen
wird, dass sie teilweise für
die Wirksamkeit in einer Progruppe (Definition unten) nötig ist,
um eine Prokomponente zu bilden, die unter den spezifischen Anwendungsbedingungen
einer Transformation unterzogen wird, wie etwa einer Abspaltung,
um die Funktionalgruppe und damit das wirksame Medikament abzugeben.
Die Abspaltung der Prokomponente kann spontan vor sich gehen, etwa
mittels einer Hydrolysereaktion, oder sie kann katalysiert oder
von einem anderen Wirkstoff induziert werden, etwa durch ein Enzym,
durch Licht, Säure
oder eine Base, oder durch die Veränderung eines oder die Exponierung
an einem physikalischen oder Umweltparameter(s), etwa die Änderung
der Temperatur. Das Mittel kann endogen bezüglich der Anwendungsbedingungen
sein, wie ein Enzym, das in den Zellen vorhanden ist, in die die
Prodroge verabreicht wird, oder die Säurebedingungen des Magens,
oder es kann exogen verfügbar
gemacht werden.
In
der Fachwelt ist eine Vielzahl unterschiedlicher Progruppen bekannt,
ebenso wie die resultierenden Prokomponenten, die zum Inaktivieren
funktioneller Gruppen in den hier beschriebenen wirksamen stereoisomer
angereicherten Verbindungen zur Gewinnung von Prodrogen geeignet
sind. Beispielsweise kann eine funktionelle Hydroxylgruppe als Sulfonat-,
Ester- oder Carbonat-Prokomponente
inaktiviert werden, die in vivo hydrolysiert werden kann, um die
Hydroxylgruppe zu ergeben. Eine funktionelle Aminogruppe kann als
Amid-, Carbamat-, Imin-, Harnstoff-, Phosphenyl-, Phosphoryl- oder
Sulfenyl-Prokomponente
inaktiviert sein, die in vivo hydrolysiert werden kann, um die Aminogruppe
zu ergeben. Eine Carboxylgruppe kann als Ester- (einschließlich Silylester
und Thioester), Amid- oder Hydrazid-Prokomponente inaktiviert sein,
die in vivo hydrolysiert werden, um die Carboxylgruppe zu ergeben.
Andere spezifische Beispiele geeigneter Progruppen und deren jeweiliger
Prokomponenten sind für
einschlägige
Fachleute evident.
"Progruppe" bezieht sich auf
einen Typ einer Schutzgruppe, die wenn sie zum Inaktivieren einer
funktionellen Gruppe in einer aktiven, stereoisomer angereicherten
Medikamentenverbindung zur Ausbildung einer Prokomponente benützt wird,
das Medikament in eine Prodroge konvertiert. Progruppen sind normalerweise über Bindungen
an die funktionelle Gruppe des Medikaments gebunden, die unter spezifischen
Anwendungsbedingungen abspaltbar sind. Folglich ist eine Progruppe
jener Teil einer Prokomponente, der sich abspaltet, um die funktionelle
Gruppe unter den spezifischen Anwendungsbedingungen abzugeben. Als
spezifisches Beispiel umfasst eine Amid-Prokomponente der Formel
-NH-C(O)CH3 die Progruppe -C(O)CH3.
"Proliferative Erkrankung" bezieht sich auf
eine Störung
oder Erkrankung, die durch eine aberrante Zellproliferation gekennzeichnet
ist, beispielsweise wenn Zellen sich öfter teilen als vergleichbare
normale Zellen. Die aberrante Proliferation kann durch jeden Wirkmechanismus
oder Kombination von Wirkmechanismen verursacht sein. Beispielsweise
kann der Zellenzyklus einer oder mehrerer Zellen so betroffen sein,
dass sich die Zelle(n) öfter
teilen als vergleichbare normale Zellen, oder als weiteres Beispiel
können
eine oder mehrere Zellen Inhibitionssignale umgehen, die normalerweise
die Anzahl ihrer Teilungen beschränken würden. Proliferative Erkrankungen
umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – langsam
oder schnell wachsende Tumore und Krebse.
"Antiproliferative
Verbindung" betrifft
eine Verbindung, die die Proliferation einer Zelle im Vergleich
zu einer unbehandelten Kontrollzelle gleichen Typs hemmt (inhibiert).
Die Inhibition kann durch einen Mechanismus oder eine Kombination
von Mechanismen bewirkt werden und kann die Proliferation auf zytostatische
oder zytotoxische Weise hemmen. Als spezifisches Beispiel umfasst
die hier beschriebene Inhibition – ohne darauf beschränkt zu sein – die Unterbrechung
der Zellteilung, eine Reduzierung der Zellteilungs-, Proliferations- und/oder
Wachstumsrate und/oder die Induzierung des Zelltodes durch einen
Wirkmechanismus, einschließlich
beispielsweise Apoptose.
"Aurorakinase" bezieht sich auf
ein Mitglied der Familie der Serin-/Threoninproteinkinasen, die im Allgemeinen
als "Aurora"-Kinasen bezeichnet
werden. Die Aurora-Familie der Serin-/Threoninproteinkinasen ist wesentlich
für die
Zellproliferation (vgl. z.B. Bischhoff & Plowman, 1999, Trends Cell Biol.
9:454-459; Giet & Prigent, 1999,
J. Cell Science 112:3591-3601; Nigg, 2001, Nat. Rev. Mol. Cell Biol.
2:21-32; Adams et al., 2001, Trends Cell Biol. 11:49-54). Gegenwärtig gibt
es drei bekannte Säugetier-Familienmitglieder:
Aurora-A ("2"), Aurora-B ("1") und Aurora-C ("3")
(vgl. z.B. Giet & Prigent,
1999, J. Cell Sci. 112:3591-3601; Bischoff & Plowman, 1999, Trends Cell Biol.
9:454-459). Für
unsere Zwecke umfasst "Aurorakinase" nicht nur diese
drei bekannten Säugetier-Familienmitglieder,
sondern auch später
entdeckte Säugetier-Familienmitglieder
und homologe Proteine anderer Spezies und Organismen (für eine nicht
erschöpfende
Aufzählung
von Beispielen homologer Mitglieder der Aurorakinase-Familie anderer Spezies
und Organismen vgl. Schumacher et al., 1998, J. Cell Biol. 143:1635-1646;
Kimura et al., 1997, J. Biol. Chem. 272:13766-13771).
"Aurorakinase-vermittelter
Prozess" oder "Aurorakinase-vermittelte
Störung
oder Erkrankung" bezieht sich
auf einen zellulären
Prozess, eine Störung
oder Erkrankung, bei dem (der) eine Aurorakinase eine Rolle spielt.
Die Aurorakinasen sollen eine Schlüsselrolle in Proteinphosphorylierungsereignissen
spielen, die die Mitosephase des Zellzyklus steuern. Die Human-Aurorakinasen
zeigen während
der Mitose bestimmte subzellulären
Stellen an. So wird beispielsweise Aurora-A während der M-Phase des Zellzyklus
hochreguliert und lokalisiert sich während der Mitose am Spindelpol,
was eine Beteiligung an zentrosomalen Funktionen nahelegt. Während die
Aurora-A-Aktivität
während
der Prophase maximiert ist, soll Aurora-B eine wichtige Rolle bei
der Chromatidtrennung und der Bildung der Abspaltungsfurche in der
Anaphase und Telophase spielen. Die Rolle der Aurora-C ist weniger klar,
es hat sich aber gezeigt, dass sie sich während der Mitose von Anaphase
zu Zytokinese an den Centrosomen lokalisiert. Überdies führt die Inhibition der Aurorakinase-Aktivität in Säugetierzellen
zu abnormalem Zellwachstum und Polyploidie (Terada et al., 1998,
EMBO J. 17:667-676). Folglich wird von den Aurorakinasen angenommen,
dass sie die Zellteilung, die Chromosomensegregation, die Mitosespindelbildung
und die Zytokinese steuern. Für
unsere Zwecke sind alle diese unterschiedlichen Prozesse vom Begriff
des "Aurorakinase-vermittelten
Prozesses erfasst."
Seit
ihrer Entdeckung im Jahr 1997 wird die Säugetier-Aurorakinasefamilie überdies
in engen Zusammenhang mit der Tumorgenese gebracht. Der zwingendste
Nachweis hierfür
liegt darin, dass eine Überexpression
von Aurora-A Nagetierfibroblasten transformiert (Bischoff et al.,
1998, EMBO J. 17:3052-3065). Zellen mit erhöhten Werten dieser Kinase enthalten
mehrere Centrosome und multipolare Spindeln, und sie werden schnell
aneuploid. Die onkogene Wirkung von Aurorakinasen ist wahrscheinlich
mit der Generierung einer solchen genetischen Instabilität verbunden.
In der Tat wurde in Mamma- und Gastrotumoren eine Korrelation zwischen
der Amplifizierung des Aurora-A-Lokus und chromosomaler Instabilität beobachtet
(Miyoshi et al., 2001, Int. J. Cancer 92:370-373; Sakakura et al.,
2001, Brit. J. Cancer 84:824-831).
Die
Aurorakinasen wurden in einem breiten Bereich von Humantumoren als überexprimiert
berichtet. Eine erhöhte
Expression von Aurora-A wurde in über 50% der kolorektalen (Bischoff
et al., 1998, EMBO J. 17:3052-3065; Takahashi et al., 2000, Jpn.
J. Cancer Res. 91:1007-1014), Ovarial- (Gritsko et al., 2003, Clinical
Cancer Research 9:1420-1426) und Gastro-Tumore festgestellt (Sakakura,
2001, Brit. J. Cancer 84:824-831), und in 94% der invasiven Ductus-Adenokarzinome der
Brust (Tanaka, 1999, Cancer Research, 59:2041-2044). Hohe Aurora-A-Werte
wurden auch berichtet in Renal-, Zervikal-, Neuroblastom-, Melanom-, Lymphom-,
Pankreas- und Prostatatumorzelllinien (Bischoff et al., 1998, EMBO
J. 17:3052-3065; Kimura et al., 1999, J. Biol. Chem. 274:7334-7340;
Zhou et al., 1998, Nature Genetics 20:189-193; Li et al., 2003,
Clin. Cancer Res. 9(3):991-7). Die Amplifizierung/Überexpression
von Aurora-A wird beim Humanblasenkrebs beobachtet, und die Amplifizierung
von Aurora-A wird mit Aneuploidie und aggressivem klinischen Verhalten
assoziiert (Sen et al., 2002, J Natl Cancer Inst. 94(17):1320-9). Überdies
korreliert die Amplifizierung des Aurora-A-Lokus (20q13) mit einer
schlechten Prognose für
Patienten mit Nodusnegativem Brustkrebs (Isola et al., 1995, American
Journal of Pathology 147:905-911).
Aurora-B ist in hohem Maße
exprimiert in mehreren Humantumor-Zelllinien, einschließlich Leukämiezellen
(Katayama et al., 1998, Gene 244:1-7). Die Werte dieses Enzyms steigen
als Funktion der Duke-Stufe in primären kolorektalen Krebsen (Katayama
et al., 1999, J. Nat'l Cancer
Inst. 91:1160-1162). Aurora-C, das normalerweise nur in Keimzellen
vorkommt, ist ebenfalls bei einem hohen Anteil primärer kolorektaler
Krebse überexprimiert,
desgleichen in unterschiedlichen Tumorzelllinien, einschließlich zervikaler
Adenokarzinome und Brustkarzinomzellen (Kimura et al., 1999, J.
Biol. Chem. 274:7334-7340; Takahashi et al., 2000, Jpn. J. Cancer
Res. 91:1007-1014).
Demgegenüber ist
die Aurora-Familie in der Mehrheit der normalen Gewebe auf niedrigem
Niveau exprimiert, ausgenommen Gewebe mit einem hohen Anteil sich
teilender Zellen, wie Thymus und Testikel (Bischoff et al., 1998,
EMBO J., 17:3052-3065).
Eine
weiter gehende Übersicht über die
Rolle(n) von Aurorakinasen in proliferativen Erkrankungen vgl. Bischhoff & Plowman, 1999,
Trends Cell Biol. 9:454-459; Giet & Prigent, 1999, J. Cell Science 112:3591-3601; Nigg,
2001, Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2:21-32; Adams et al., 2001, Trends
Cell Biol. 11:49-54 und Dutertre et al., 2002, Oncogene 21:6175-6183.
Obwohl
eine Überexpression
von Proteinen durch Krebszellen nicht immer ein Hinweis darauf ist,
dass die Inhibition der Proteinaktivität einen Antitumoreffekt hat,
hat sich in funktionellen Assays herausgestellt, dass zumindest
folgende Tumorzellentypen empfindlich auf die Inhibition der Aurorakinase-Aktivität reagieren: Prostata
(DU145), Zervikal (Hela), Pankreas (Mia-Paca2, BX-PC3), histologische
Leukämie
(U937), Lungen-Adenokarzinom, Lungenepidermoid, Oatcell-Karzinom,
Brust, Renalkarzinom, MolT3 (alle) und Molt4 (alle).
Auf
Basis der gesicherten Rolle der Aurorakinasen in unterschiedlichen
Krebsen umfassen Beispiele "Aurorakinasen-vermittelter
Störungen
und Erkrankungen" – ohne darauf
beschränkt
zu sein – das
Melanom, Leukämie
und Krebse mit solidem Tumor, wie beispielsweise Kolon-, Brust-,
Magen-, Ovarial-, Zervikal-, Melanom-, Renal-, Prostata-, Lymphom-,
Neuroblastom-, Pankreas- und Blasenkrebse.
"Therapeutisch wirksame
Menge" bezieht sich
auf eine Menge einer Verbindung, die ausreicht, eine bestimmte Erkrankung
oder Störung
oder eines oder mehrere von deren Symptomen zu behandeln. Bezüglich tumorigener
proliferativer Erkrankungen umfasst eine therapeutisch wirksame
Menge eine Menge, die ausreicht, um unter anderem den Tumor zum
Schrumpfen zu veranlassen oder die Wachstumsrate des Tumors herabzusetzen.
In
vielen Situationen umfassen die Standardbehandlungen für tumorigene
proliferative Störungen
den chirurgischen Eingriff zur Entfernung des/der Tumor(e), entweder
allein oder in Kombination mit medikamentösen (Chemo) und/oder Strahlentherapien.
Für unsere
Zwecke soll eine "therapeutisch
wirksame Menge" einer
Verbindung jene Menge einer Verbindung umfassen, die entweder die
Rückkehr
von Tumoren in Patienten, deren Tumore chirurgisch entfernt wurden,
verhindert, oder die Rezidivrate von Tumoren in solchen Patienten verlangsamt.
Folglich
sind für
unsere Zwecke Mengen von Verbindungen, die einen therapeutischen
Nutzen in Kombination mit einer anderen Therapieart erbringen, etwa
einem chirurgischen Eingriff und/oder einer Behandlung mit anderen
antiproliferativen Mitteln, einschließlich beispielsweise 5-Fluorouracil,
Vinorelbin, Taxol, Vinblastin, Cisplatin, Topotecan usw., ebenfalls
von der Bedeutung des Ausdrucks "therapeutisch
wirksame Menge" erfasst.
"Prophylaktisch wirksame
Menge" bezieht sich
auf eine Menge einer Verbindung, die ausreicht, einen Patienten
davor zu bewahren, eine bestimmte Störung oder Erkrankung zu entwickeln.
Typischerweise leiden die Patienten, an denen eine Prophylaxe vollzogen
wird, nicht an der bestimmten Störung
oder Erkrankung, haben aber offenbar ein erhöhtes Risiko, diese Störung oder
Erkrankung zu entwickeln, was aus Faktoren wie diagnostischen Markern
und der Familiengeschichte abgeleitet wird, ohne auf diese beschränkt zu sein.
6.2 Stereoisomer angereicherte
und Stereoisomer reine Verbindungen
Es
wurde kürzlich
entdeckt, dass bestimmte N4-(3-Aminocarbonylbicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-N2-substitutierte
Phenyl-2,4-pyrimidindiamin-Verbindungen,
dargestellt durch die Strukturformel (I) unten, in Invitro-Assays
hochwirksame Inhibitoren der Aurorakinase-Aktivität und der
Tumorzellenproliferation sind (vgl. z.B. Patentanmeldung Serien-Nr.
11/133,419 vom 18. Mai 2005 und PCT Anmeldung Nr. PCT/US05/17470
vom 18. Mai 2005 und die darin genannten Prioritätsanmeldungen):
Bewanderte
Fachleute erkennen, dass in der Strukturformel (I) die Stereochemie
an den Kohlenstoffen 1, 2, 3 und 4 unspezifisch ist, so dass die
Verbindungen gemäß der Strukturformel
(I) acht Diastereomere umfassen, illustriert durch die Strukturformeln
(Ia)-(Ih) unten:
Die
Verbindungen der Strukturformel (I) umfassen auch zwei cis-Racemate,
dargestellt durch die Strukturformeln (IIa) und (IIb), und zwei
trans-Racemate, dargestellt durch die Strukturformeln (IIIa) und
(IIIb) unten:
Das
cis-Racemat der Strukturformel (IIa) kann als 2-Exo-3-exo-Racemat
bezeichnet werden und umfasst die (1R,2R,3S,4S) und (1S,2S,3R,4R)
Diastereomere der Strukturformeln (Ia) bzw. (Ib). Das cis-Racemat der
Strukturformel (IIb) kann als 2-Endo-3-endo-Racemat bezeichnet werden
und umfasst die (1R, 2S, 3R, 4S) und (1S, 2R, 3S, 4R) Diastereomere
der Strukturformeln (Ic) bzw. (Id). Wie detaillierter im Beispiel-Abschnitt beschrieben,
zeigen bei Verbindungen, in denen R5 Fluoro,
R1 Wasserstoff, R2 4-Methylpiperazin-1-yl
und R3 Methyl ist, diese zwei cis-Racemate
in in-vitro-Antiproliferations-Assays
eine antiproliferative Wirkung gegen unterschiedliche Tumorzelllinien.
Allerdings ist dieses 2-Exo-3-exo-Racemat (Racemat r1) annähernd zwanzigfach
wirksamer als das entsprechende 2-Endo-3-endo-Racemat (Racemat r2) in allen Zelllinien,
die mit beiden Racematen getestet wurden. Zudem hat sich herausgestellt,
dass das (1R,2R,3S,4S) Diastereomer des Racemats r1 großteils für die Wirksamkeit
des Racemats r1 verantwortlich ist. Wenn sie als isolierte Stereoisomere
getestet werden, zeigt dieses (1R,2R,3S,4S) Diastereomer (als "a" Diastereomer bezeichnet) im Allgemeinen
IC50s im nanomolaren Bereich, wohingegen das (1S,2S,3R,4R) Diastereomer
(als "b" Enantiomer bezeichnet)
bei den selben Zelllinien im Allgemeinen IC50s im mikromolaren Bereich
zeigt. Folglich erweist sich im Allgemeinen das (1R,2R,3S,4S) Diastereomer
dieser Verbindung als 1000-fach wirksamer als sein entsprechendes
(1S,2S,3R,4R) Enantiomer. Es ist auch annähernd 20-50 mal wirksamer als
das entsprechende 2-Endo-3-endo r2 Racemat in den getesteten Zelllinien.
Das (1R,2R,3S,4S) Diastereomer zeigte in zellbasierten Inhibitions-Assays gegen die
Aurorakinase B ähnlich überlegene
Ergebnisse im Vergleich zu seinem (1S,2S,3R,4R) Enantiomer. Auf
der Grundlage der beobachteten Wirksamkeit dieses (1R,2R,3S,4S)
Diastereomers wird angenommen, dass der gesamte Bereich der (1R,2R,3S,4S)
Diastereomere gemäß der Strukturformel
(Ia) ähnlich
ausgezeichnete Wirksamkeiten im Vergleich mit den entsprechenden
(1S,2S,3R,4R) Enantiomeren, 2-Exo-3-exo-Racematen, 2-Endo-3-endo-Racematen und anderen
entsprechenden Diastereomeren zeigen.
Demgemäß werden
hier Verbindungen bereitgestellt, die in diesem besonders wirksamen (1R,2R,3S,4S)
Diastereomer angereichert sind. In einem Ausführungsbeispiel umfassen diese
stereoisomer angereicherten Verbindungen solche gemäß der Strukturformel
(I):
die im entsprechenden Diastereomer
der Strukturformel (Ia) angereichert sind:
wobei:
jedes R
1 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, -(CH
2)
n-OH, -OR
a, -O(CH
2)
n-R
a, -O(CH
2)
n-R
b,
-C(O)OR
a, Halo, -CF
3 und
-OCF
3 ausgewählt ist;
jedes R
2 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, -OR
a, -O(CH
2)
n-R
a, -O(CH
2)
n-R
b,
-NHC(O)R
a, Halo, -CF
3,
-OCF
3,
und
ausgewählt ist;
jedes R
3 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, -(CH
2)
n-OH, -OR
a, -O(CH
2)
n-R
a, -O(CH
2)
n-R
b,
Halo, -CF
3, -OCF
3,
ausgewählt ist;
jedes R
4 unabhängig
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, Arylalkyl,
-OR
a, -NR
cR
c, -C(O)R
a, -C(O)OR
a und -C(O)NR
cR
c ausgewählt
ist;
R
5 Wasserstoff, Halo, Fluoro,
-CN, -NO
2, -C(O)OR
a oder
-CF
3 ist;
jedes n unabhängig eine
Ganzzahl von 1 bis 3 ist;
jedes R
a unabhängig aus
der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl und niederem
Cycloalkyl ausgewählt
ist;
jedes R
b unabhängig aus der Gruppe bestehend
aus -OR
a, -CF
3,
-OCF
3, -NR
cR
c, -C(O)R
a, -C(O)OR
a, -C(O)NR
cR
c und -C(O)NR
aR
d ausgewählt
ist;
jedes R
c unabhängig aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff und niederem Alkyl ausgewählt ist, oder alternativ dazu
zwei R
c-Substituenten zusammen mit dem Stickstoffatom,
an das sie gebunden sind, genommen werden können, um einen 4-9-gliedrigen,
gesättigten
Ring zu bilden, der optional 1-2 zusätzliche Heteroatom-Gruppen
umfasst, die aus O, NR
a, NR
a-C(O)R
a, NR
a-C(O)OR
a und NR
a-C(O)NR
a ausgewählt
sind; und
jedes R
d unabhängig niederes
Mono-Hydroxyalkyl oder niederes Di-Hydroxyalkyl ist.
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
umfassen solche stereoisomer angereicherten Verbindungen 2-Exo-3-exo-cis-Racemate
gemäß Strukturformel (IIa),
wobei R1, R2, R3, R4 und R5 wie oben für die Strukturformel (I) definiert
sind, die im Diastereomer der Strukturformel (Ia) oben angereichert
sind.
Für unsere
Zwecke ist eine Verbindung in einem bestimmten Diastereomer "angereichert", wenn dieses Diastereomer
in größerer Menge
als alle anderen in der Verbindung vorhandenen Diastereomere vorhanden
ist. Der tatsächliche
Prozentanteil des bestimmten Diastereomers in der Verbindung ist
von der Anzahl anderer vorhandener Diastereomere abhängig. Als
spezifisches Beispiel ist ein racemisches Gemisch in einem bestimmten
Enantiomer "angereichert", wenn dieses Enantiomer
mehr als 50% des Gemischs ausmacht. Unabhängig von der Anzahl der vorhandenen
Diastereomere umfasst eine Verbindung, die in einem bestimmten Diastereomer
angereichert ist, typischerweise mindestens etwa 60%, 70%, 80%,
90% oder noch mehr des spezifischen Diastereomers. Das Ausmaß der Anreicherung
eines bestimmten Diastereomers kann unter Verwendung herkömmlicher
analytischer Methoden festgestellt werden, wie sie von Fachleuten
alltäglich
gebraucht werden, vgl. die detailliertere Diskussion unten.
In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
umfassen die stereoisomer angereicherten Verbindungen solche gemäß Strukturformel
(Ia) oben, wobei R1, R2,
R3, R4 und R5 wie oben für die Strukturformel (I) sind,
die im Wesentlichen frei von dem entsprechenden Enantiomer und/oder
anderen entsprechenden Diastereomeren sind. Unter "im Wesentlichen frei
von" ist zu verstehen,
dass die Verbindung weniger als etwa 10% der unerwünschten
Diastereomere und/oder Enantiomere umfasst, gemessen mit herkömmlichen
Analysemethoden, wie sie von Fachleuten alltäglich angewendet werden (vgl.
Diskussion weiter unten). In einigen Ausführungsbeispielen kann die Menge
unerwünschter
Stereoisomere weniger als 10% ausmachen, beispielsweise 9%, 8%,
7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1 % oder noch weniger. Stereoisomer angereicherte
Verbindungen, die etwa 95% oder mehr des erwünschten Stereoisomers enthalten,
werden hier als "im
Wesentlichen reine" Stereoisomere
bezeichnet. Stereoisomer angereicherte Verbindungen, die etwa 99%
oder mehr des erwünschten Stereoisomers
enthalten, werden hier als "reine" Stereoisomere bezeichnet.
Die Reinheit einer stereoisomer angereicherten Verbindung (diastereoisomerische
Reinheit; % de) kann unter Anwendung herkömmlicher Analysemethoden festgestellt
werden, wie unten näher
beschrieben.
In
einigen Ausführungsbeispielen
der hier beschriebenen unterschiedlichen stereoisomer angereicherten
Verbindungen ist R
1 Wasserstoff; R
2 ist
oder
und R
3 ist
anders als
. In anderen Ausführungsbeispielen
der hier beschriebenen unterschiedlichen stereoisomer angereicherten Verbindungen
ist R
3 Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Trifluormethyl
oder Chloro. In weiteren Ausführungsbeispielen
ist R
4 Methyl, -C(O)CH
3,
-C(O)OCH
3 oder -C(O)OCH
2CH
3.
In
weiteren Ausführungsbeispielen
der hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen
ist R
1 Wasserstoff, R
2 ist
anders als
oder
. In weiteren
anderen Ausführungsbeispielen
ist R
2 Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Trifluormethyl
oder Chloro. Vorzugsweise ist R
4 Methyl,
-C(O)CH
3, -C(O)OCH
3 oder
-C(O)CH
2CH
3.
In
weiteren Ausführungsbeispielen
der hier beschriebenen unterschiedlichen stereoisomer angereicherten
Verbindungen ist R
2 anders als
oder
und R
3 ist
anders als
. In weiteren Ausführungsbeispielen
sind R
1 und R
2 jeweils
Wasserstoff, und R
3 ist -OCH
2NHR
a. In einigen anderen Ausführungsbeispielen
sind R
1, R
2 und
R
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Methyl, Methoxy, Trifluormethyl
und Chloro, unter der Bedingung, dass mindestens zwei von R
1, R
2 und R
3 anders als Wasserstoff sind.
In
anderen Ausführungsbeispielen
ist R
1 Wasserstoff, R
2 ist
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff,
und R
3 ist
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, Halo,
-CF
3,
. In weiteren Ausführungsbeispielen
ist R
3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff, Methyl, Chloro, -CF
3,
und R
4 ist
Methyl, -COR
a oder -CO(O)R
a,
wobei R
a Methyl oder Ethyl ist. In einem
weiteren Ausführungsbeispiel
ist R
2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff,
und R
3 ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, niederem Alkyl, Halo, -CF
3,
. In anderen Ausführungsbeispielen
ist R
3 ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff, Methyl, Chloro, -CF
3,
und R
4 ist
Methyl, -COR
a oder -CO(O)R
a,
wobei R
a Methyl oder Ethyl ist. Vorzugsweise
ist R
2 , R
4 ist
-COR
a, wobei R
a Methyl
ist; und R
3 ist Wasserstoff. In anderen
Ausführungsbeispielen
ist R
2 R
4 ist
-CO(O)R
a, wobei R
a Ethyl
ist, und R
3 ist Wasserstoff. In einem weiteren
Ausführungsbeispiel
ist R
2 und R
3 ist
Wasserstoff.
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist R
2 Wasserstoff; R
3 ist
oder
und R
4 ist
Methyl, -COR
a oder -CO(O)R
a,
wobei R
a Methyl oder Ethyl ist. Vorzugsweise
ist R
2 R
4 ist
Methyl und R
3 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoff, Methyl, Chloro und -CF
3.
Insbesondere bevorzugt ist R
3 Methyl.
In
weiteren Ausführungsbeispielen
der hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen
ist R5 Fluoro.
In
weiteren Ausführungsbeispielen
ist die stereoisomer angereicherte Verbindung im Wesentlichen stereoisomer
reines oder stereoisomer reines (1R,2R,3S,4S)-N4-(3-Aminocarbonylbicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-5-fluoro-N2-[3-methyl-4-(4-methylpiperazin-1-yl)phenyl]-2,4-pyrimidindiamin.
Zusätzliche
exemplarische Ausführungsbeispiele
von Verbindungen gemäß der Strukturformel
(I), die im entsprechenden Diastereomer der Strukturformel (Ia)
oben stereoisomer angereichert, im Wesentlichen frei von Enantiomeren
und/oder Diastereomeren derselben und/oder im Wesentlichen rein
oder rein im Diastereomer der Strukturformel (Ia) oben sein können, sind
in der nachstehenden TABELLE 1 dargestellt:
Wenn
spezifische Diastereomere und/oder racemische Gemische spezifischer
hier beschriebener Verbindungen, wie die in TABELLE 1 beschriebenen
Verbindungen, gemeint sind, folgt der Verbindungsnummer ein Buchstabe,
der das spezifische Diastereomer oder das racemische Gemisch wie
folgt bestimmt:
a = (1R,2R,3S,4S)
b = (1S,2S,3R,4R)
c
= (1R,2S,3R,4S)
d = (1S,2R,3S,4R)
e = (1R,2R,3R,4S)
f
= (1S,2S,3S,4R)
g = (1R,2S,3S,4S)
h = (1S,2R,3R,4R)
r1
= 2-Exo-3-exo-cis-Racemat
r2 = 2-Endo-3-endo-cis-Racemat
r3
= 2-Exo-3-endo-trans-Racemat
r4 = 2-Endo-3-exo-trans-Racemat
So
wird beispielsweise das (1R,2R,3S,4S) Diastereomer der Verbindung
60 als Verbindung 60a bezeichnet.
Für einschlägige Fachleute
ist erkennbar, dass die hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen
funktionelle Gruppen umfassen können,
die mit Progruppen inaktiviert werden können, um Prodrogen zu schaffen.
Solche Prodrogen sind in der Regel – aber nicht unbedingt – pharmakologisch
unwirksam, bis sie in ihre wirksame Medikamentenform konvertiert
werden. Beispielsweise werden Estergruppen für gewöhnlich einer Säure-katalysierten
Hydrolyse unterzogen, um die Ausgangs-Carbonsäure zu ergeben, wenn sie den
Säurebedingungen
des Magens ausgesetzt werden, oder einer Basenkatalysieren Hydrolyse,
wenn sie den basischen Bedingungen des Darms oder Bluts ausgesetzt
werden. Bei oraler Verabreichung an einen Patienten können stereoisomer
angereicherte Verbindungen, die Esterkomponenten umfassen, als Prodrogen ihrer
entsprechenden Carbonsäure
betrachtet werden, unabhängig
davon, ob die Esterform pharmakologisch wirksam ist.
In
den Geltungsbereich der Erfindung fallen Prodrogen der unterschiedlichen
hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen. In
solchen Prodrogen kann eine vorhandene funktionelle Komponente mit
einer Progruppe inaktiviert werden, um eine Prodroge zu ergeben.
Funktionelle Gruppen in den hier beschriebenen stereochemisch angereicherten
Verbindungen, die mit Progruppen zur Aufnahme in einer Prokomponente
inaktiviert werden können,
umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Amine
(primäre
und sekundäre),
Hydroxyle, Sulfanyle (Thiol), Carboxyle usw. In der Fachwelt sind
unzählige
Progruppen bekannt, die zur Inaktivierung solcher funktioneller
Gruppen geeignet sind, um Prokomponenten zu ergeben, die unter den
gewünschten
Anwendungsbedingungen abspaltbar sind. Alle diese Progruppen können alleine oder
in Kombinationen in die stereoisomer angereicherten Prodrogen der
Erfindung aufgenommen werden.
In
einem illustrativen Ausführungsbeispiel
sind die stereoisomer angereicherten Prodrogen Verbindungen gemäß Strukturformeln
(I) oben, in denen Ra, Rb und
Rc zusätzlich
zu ihren oben definierten Alternativen eine Progruppe sein können, die
im entsprechenden Diastereomer der Strukturformel (Ia) oben angereichert ist.
Einschlägige Fachleute
erkennen, dass viele der hier beschriebenen Verbindungen und Prodrogen
sowie die unterschiedlichen hier spezifisch beschriebenen und illustrierten
Verbindungsarten das Phänomen
der Tautomerie und der Konformationsisomerie zeigen können. Beispielsweise
können
die Verbindungen und Prodrogen in mehreren tautomeren Formen bestehen,
einschließlich
der Enolform, der Ketoform und Mischungen derselben. Da die unterschiedlichen
Verbindungsnamen, Formeln und Verbindungszeichnungen in der Spezifikation
und den Ansprüchen
nur eine der möglichen
tautomeren oder Konformationsformen darstellen können, ist zu beachten, dass
die Erfindung alle Tautomer- oder Konformationsisomere der Verbindungen
oder Prodrogen umfasst, die eine oder mehrere der hier beschriebenen
Funktionen besitzen, sowie auch Mischungen dieser unterschiedlichen
Isomerformen. In Fällen
einer eingeschränkten
Rotation um die 2,4-Pyrimidindiamin-Kernstruktur sind auch atrope
Isomere möglich
und ebenfalls spezifisch in den Verbindungen und/oder Prodrogen
der Erfindung eingeschlossen.
Abhängig von
der Art der unterschiedlichen Substituenten, können die stereoisomer angereicherten Verbindungen
und Prodrogen in Form von Salzen vorliegen. Solche Salze umfassen
Salze, die für
den pharmazeutischen Gebrauch geeignet sind ("pharmazeutisch akzeptable Salze"), Salze, die für den veterinärmedizinischen
Gebrauch geeignet sind, usw. Solche Salze können von Säuren oder Basen abgeleitet
sein, wie in der Fachwelt gut bekannt ist.
In
einigen Ausführungsbeispielen
ist das Salz ein pharmazeutisch akzeptables Salz. Im Allgemeinen sind
pharmazeutisch akzeptable Salze jene Salze, die im Wesentlichen
eine oder mehrere der erwünschten pharmakologischen
Wirkungen der Ausgangsverbindung bewahren, und die zur Verabreichung
an Menschen geeignet sind. Pharmazeutisch akzeptable Salze umfassen
saure Additionssalze, die mit anorganischen Säuren oder organischen Säuren gebildet
werden. Anorganische Säuren,
die zur Bildung pharmazeutisch akzeptabler saurer Additionssalze
geeignet sind, umfassen als Beispiele und ohne Anspruch auf Vollständigkeit
Hydrohalidsäuren
(z.B. Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Iodwasserstoffsäure
usw.), Schwefelsäure,
Salpetersäure,
Phosphorsäure
und Ähnliche.
Organische Säuren,
die zur Ausbildung pharmazeutisch akzeptabler, saurer Additionssalze
geeignet sind, umfassen als Beispiele und ohne Anspruch auf Vollständigkeit Essigsäure, Trifluoressigsäure, Propionsäure, Hexansäure, Cyclopentanpropionsäure, Glykolsäure, Oxalsäure, Pyruvinsäure, Milchsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Äpfelsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Tartarsäure, Citronensäure, Palmitinsäure, Benzoesäure, 3-(4-Hydroxybenzoyl)-Benzoesäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Alkylsulfonsäure (z.B.
Methansulfonsäure,
Ethansulfonsäure,
1,2-Ethan-disulfonsäure,
2-Hydroxyethansulfonsäure usw.),
Arylsulfonsäuren
(z.B. Benzensulfonsäure,
4-Chlorbenzensulfonsäure, 2-Naphthalensulfonsäure, 4-Toluensulfonsäure, Camphersulfonsäure usw.),
4-Methylbicyclo[2.2.2]-oct-2-en-1-Carbonsäure, Glucoheptonsäure, 3-Phenylpropionsäure, Trimethylessigsäure, tertiäre Butylessigsäure, Laurylschwefelsäure, Gluconsäure, Glutaminsäure, Hydroxynaphthoesäure, Salicylsäure, Stearinsäure, Muconsäure und Ähnliche.
Pharmazeutisch
akzeptable Salze umfassen auch die Salze, die gebildet werden, wenn
ein in der Ausgangsverbindung vorhandenes saures Proton entweder
durch ein Metallion ersetzt wird (z.B. ein Alkalimetallion, ein
Erdalkalimetallion oder ein Aluminiumion) oder sich mit einer organischen
Base koordiniert (z.B. Ethanolamin, Diethanolamin, Triethanolamin,
N-Methylglucamin, Morpholin, Piperidin, Dimethylamin, Diethylamin usw.).
Die
stereoisomer angereicherten Verbindungen und Prodrogen sowie deren
Salze können
auch in Form von Hydraten, Solvaten und/oder N-Oxiden vorliegen,
wie sie in der Fachwelt gut bekannt sind.
Die
stereoisomere Anreicherung und/oder Reinheit der hier beschriebenen
Verbindungen und Prodrogen kann mit herkömmlichen Analysemethoden festgestellt
werden, wie sie in der Fachwelt gut bekannt sind. Beispielsweise
die Verwendung chiraler NMR-Spektroskopie-Reagenzien, Gaschromatographie-Analyse mit chiralen
Säulen,
Hochdruckflüssigchromatographie
mit chiralen Säulen,
die Bildung von Diastereomerderivativen durch Reaktion mit chiralen
Reagenzien und konventionelle Analyse können eingesetzt werden, um
die stereoisomere Anreicherung und/oder Reinheit eines bestimmten
Stereoisomers zu bestimmen. Als Alternative können auch Synthesen verwendet
werden, die Ausgangsmaterialien mit bekannter Stereoisomeranreicherung
und/oder Reinheit benützen,
um die stereoisomere Anreicherung und/oder Reinheit der hier beschriebenen
Verbindungen zu bestimmen. Andere Analysemethoden zum Nachweis der
stereoisomeren Homogenität liegen
ebenfalls im Kenntnisbereich einschlägiger Fachleute.
6.3 Synthesemethoden
Die
stereoisomer angereicherten Verbindungen und Prodrogen können mit
Hilfe unterschiedlicher synthetischer Methoden unter Verwendung
handelsüblicher
Ausgangsmaterialien und/oder mit herkömmlichen synthetischen Methoden
zubereiteter Ausgangsmaterialien synthetisiert werden. Mehrere beispielhafte
unterschiedliche synthetische Verfahren, die angewendet werden können, um
die stereoisomer angereicherten Verbindungen und Prodrogen zu synthetisieren,
sind in WO 03/063794 und US 2004/0029902 beschrieben, deren Offenbarungen
hier durch Bezugnahme enthalten sind.
Ein
beispielhaftes synthetisches Schema, das zur Synthetisierung der
gesamten Bandbreite der hier beschriebenen Verbindungen verwendet
werden kann, ist im Schema (I) unten dargestellt: Schema
(I)
Im
Schema (I) sind R1, R2,
R3 und R5 wie oben
für die
Strukturformel (I) beschrieben, X ist ein Halogen (z.B. F, Cl, Br
oder I) und jedes G ist unabhängig
vom anderen ausgewählt
aus O und S. Es ist zu beachten, dass ein "*" im
Aminocarboxamid 6 anzeigt, dass das bestimmte Stereozentrum nicht
spezifiziert ist. Fachleute erkennen daraus, dass Schema (I) zur
Herstellung racemischer Diastereomergemische, diastereomer angereicherter
Gemische von Verbindungen gemäß Strukturformel
(I) sowie Stereoisomeren der Verbindungen der Strukturformel (I),
die im Wesentlichen frei von anderen spezifizierten Diastereomeren
sind, verwendet werden kann.
Bezug
nehmend auf Schema (I), werden Uracil oder Thiouracil 2 an den 2-
und 4-Positionen
unter Verwendung des Standard-Halogeniermittels POX3 (oder
anderer Halogeniermittel) bei Standardbedingungen dihalogeniert,
um 2,4-bis-Halo-Pyrimidin
4 zu ergeben. Das Halogenid an der Position C4 ist reaktiver gegenüber Nukleophilen
als das Halogenid an der Position C2 im Pyrimidin 4. Diese unterschiedliche
Reaktivität
kann dazu nutzbar gemacht werden, die hier beschriebenen Verbindungen
und Prodrogen zu synthetisieren, indem zuerst 2,4-bis-Halopyrimidin
4 mit einem Äquivalent
von 2-Aminobicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-carboxamid 6 zur Reaktion gebracht wird,
woraus sich 8 ergibt, gefolgt von der Reaktion mit Anilin 10 zur
Hervorbringung von Verbindungen gemäß Strukturformel (I). Einschlägig bewanderte
Fachleute erkennen, dass die stereoisomere Konfiguration und optische
Reinheit von Aminocarboxamid 6 unter den meisten Umständen die
stereoisomere Konfiguration und optische Reinheit der Verbindungen
der Strukturformel (I) bestimmen.
In
den meisten Situationen ist das C4 Halogenid reaktiver gegenüber den
Nukleophilen, wie im Schema illustriert. Wie einschlägig bewanderte
Fachleute erkennen werden, kann die Identität der R5 Substituente diese
Reaktivität
jedoch ändern.
Wenn R5 beispielsweise Trifluormethyl ist,
kommt eine 50:50-Mischung von 4N-substituiertem-4-Pyrimidinamin
8 und dem entsprechenden 2N-substitutierten-2-Pyrimidinamin
zustande. Unabhängig
von der Identität
des R5 Substituenten kann die Regioselektivität der Reaktion
durch Einstellen des Lösemittels
und anderer synthetischer Bedingungen (wie Temperatur) kontrolliert
werden, wie in der Fachwelt gut bekannt.
Die
in Schema (I) dargestellten Reaktionen können schneller ablaufen, wenn
die Reaktionsgemische per Mikrowelle erhitzt werden. Beim Erhitzen
auf diesem Wege können
folgende Bedingungen zur Anwendung kommen: In einem Smith-Reaktor (Personal
Chemistry, Biotage AB, Schweden) in einem Bombenrohr (20 Bar Druck)
5-20 Minuten in Ethanol auf 175°C
erhitzen.
Die
Uracil- oder Thiouracil- 2 Ausgangsmaterialien können im Handel erworben oder
unter Anwendung von Standardtechniken der organischen Chemie zubereitet
werden. Handelsübliche
Uracile und Thiouracile, die als Ausgangsmaterialien in Schema (I)
verwendet werden können,
umfassen beispielhaft und nicht einschränkend Uracil (Aldrich #13,078-8;
CAS Registry 66-22-8); 2-Thio-uracil (Aldrich #11,558-4; CAS Registry
141-90-2); 2,4-Dithiouracil (Aldrich #15,846-1; CAS Registry 2001-93-6);
5-Bromouracil (Aldrich #85,247-3; CAS Registry 51-20-7; 5-Fluoruracil
(Aldrich #85,847-1; CAS Registry 51-21-8); 5-Iodouracil (Aldrich #85,785-8;
CAS Registry 696-07-1); 5-Nitrouracil (Aldrich #85,276-7; CAS Registry
611-08-5); 5-(Trifluormethyl)-uracil (Aldrich #22,327-1; CAS Registry
54-20-6). Weitere
5-substituierte Uracile und/oder Thiouracile sind erhältlich bei
General Intermediate of Canada, Inc., Edmonton, CA (http://www.generalintermediates.com) und/oder
bei Interchim, Cedex, Frankreich (http://www.interchim.com) oder
können
unter Anwendung von Standardtechniken zubereitet werden. Geeignete
synthetische Methoden sind in zahlreichen Lehrbuchbeispielen dargestellt.
Aniline
10 können
bei kommerziellen Anbietern erworben oder ansonsten auch unter Anwendung
von Standardtechniken synthetisiert werden. Beispielsweise können geeignete
Aniline mit Standardchemietechniken aus Nitro-Vorläufern synthetisiert
werden. Spezifische exemplarische Reaktionen sind im Beispielabschnitt gegeben.
Vgl. auch Vogel, 1989, Practical Organic Chemistry, Addison Wesley
Longman, Ltd. and John Wiley & Sons,
Inc.
Bewanderte
einschlägige
Fachleute erkennen, dass Aniline 10 in einigen Fällen funktionelle Gruppen umfassen
können,
die während
der Synthese eines Schutzes bedürfen.
Die exakte Identität
benützter
Schutzgruppe(n) ist von der Identität der geschützten funktionellen Gruppe
abhängig
und Fachleuten bekannt. Anleitungen zur Auswahl geeigneter Schutzgruppen
sowie synthetischer Strategien für
deren Anbindung und Entfernung finden sich beispielsweise in Greene & Wuts, Protective
Groups in Organic Synthesis, 3d Edition, John Wiley & Sons, Inc., New
York (1999) und in den darin zitierten Referenzwerken (im weiteren: "Greene & Wuts").
Die
hier beschriebenen Prodrogen können
durch Routine-Modifizierungen der oben beschriebenen Methoden zubereitet
werden.
Wie
bewanderten Fachleuten bekannt ist, kann das erwünschte (1R,2R,3S,4S) Diastereomer
in Entsprechung zur Strukturformel (Ia) oben durch chirale Trennung
oder andere Standardtechniken isoliert werden. Methoden für die chirale
Lösung
spezifischer Diastereomere sind im Beispielabschnitt detaillierter
beschrieben.
Stereoisomer
angereicherte Verbindungen und/oder im Wesentlichen reine und/oder
reine Diastereomere können
auch aus 2-Amino-3-carboxamid-Ausgangsmaterialien
6 mit bestimmter Stereochemie synthetisiert werden, oder mit Hilfe
chiraler Auxiliare.
In
einem exemplarischen Ausführungsbeispiel,
das in Schema (II) unten illustriert ist, wird das erwünschte Diastereomer
unter Verwendung von (R)-Methyl-p-methoxybenzylamin 18 als chirales Auxiliar
chemisch gelöst.
In
Schema (II) wird 2-Exo-3-exo racemisches β-Lactam 14r1 (zubereitet wie
in Stajar et al., 1984, Tetrahedron 40(12): 2385 beschrieben) mit
einer Boc-Gruppe geschützt,
woraus das entsprechende racemische Boc-geschützte β-Lactam 16r1 gewonnen wird.
Boc-geschütztes
Racemat 16r1 wird dann mit (R)-Methyl-paramethoxybenzylamin 18 zur
Reaktion gebracht, woraus ein Gemisch von Diastereomeren 20a und
20b gewonnen wird. Dieses Diastereomer-Gemisch wid mit einer Säure wie
TFA behandelt, um die Boc-Gruppe abzuspalten, woraus ein Gemisch
von Diastereomeren 22a und 22b gewonnen wird, das mit 2,4-Dihalopyrimidin 4
zur Reaktion gebracht werden kann, um ein racemisches Gemisch von
Verbindungen 24a und 24b zu ergeben. Auf dieser Stufe können die
Verbindungen 24a und 24b durch Kristallisation voneinander getrennt
und mit Anilin 10 zur Reaktion gebracht werden, um isolierte Diastereomere
25a und 25b zu ergeben. Die chiralen Auxiliare von isolierten Diasteromeren
25a und 25b können
dann absgespaltet werden, um isolierte Diastereomere gemäß den Strukturformeln
(Ia) bzw. (Ib) zu ergeben.
Für die Verbindungen
25a und 25b, in denen R1 Wasserstoff, R2 4-Methyl-Piperazin-1-yl, R3 Methyl
und R5 Fluoro ist, erwies sich die Spaltung
des chiralen Auxiliars als schwierig. Für diese und andere Verbindungen, wo
sich derartige Abspaltungen als schwierig erweisen, kann das chirale
Auxiliar von den Verbindungen 24a und 24b abgespaltet werden, und
die resultierenden isolierten Verbindungen mit Anilin 10 zur Reaktion
gebracht werden, um isolierte Diastereomere gemäß Strukturformeln (Ia) und
(Ib) zu ergeben. Spezifische Beispiele solcher Reaktionen sind im
Beispielabschnitt beschrieben.
Verbindungen,
die in bestimmten Diastereomeren stereoisomer angereichert, im Wesentlichen
stereoisomer rein und/oder stereoisomer rein sind, können auch
von stereoisomer angereicherten, im Wesentlichen stereoisomer reinen
und/oder stereoisomer reinen β-Lactamen
synthetisiert werden. Solche stereoisomer angereicherten und/oder
(im Wesentlichen) stereoisomer reinen β-Lactame können enzymatisch gelöst und isoliert
werden. In einem exemplarischen Ausführungsbeispiel können (im
Wesentlichen) stereoisomer reine β-Lactame
von einem racemischen Gemisch von 2-Exo-3-exo-β-Lactam 14r1 unter Verwendung
einer immobilisierten Lipolase (erhältlich bei Sigma Chemical Co.,
Katalog-Nr. L4777)
gelöst
und isoliert werden, so wie in Eniko et al., 2004, Tetrahedron Asymmetry
15:573-575 beschrieben. In einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel
können
(im Wesentlichen) stereoisomer reine β-Lactame von 2-Exo-3-Exo Boc-geschütztem racemischem β-Lactam 16r1
unter Verwendung von Harz-gebundenem, immobilisiertem Chirazym L-2-Typ
B, c.f. Enzym (Candida antarctica Typ B, c-f, erhältlich bei
Biocatalytics, Inc., Pasadena, CA) gelöst und isoliert werden, so
wie in der Anmeldung Ser.-Nr. 60/628,401 vom 15.
November
2004, in der gleichzeitig eingereichten Anmeldung Serien-Nr. 11/133,419
vom 18. Mai 2005 und in der PCT Anmeldung Nr. PCT/US05/17470 vom
18. Mai 2005 beschrieben, deren Offenbarungen dieser Anmeldung durch
Bezugnahme einverleibt sind. Ein spezifisches Beispiel für die Nutzung
dieses Enzyms zum Lösen
bestimmter Diastereomere von β-Lactamen
ist im Beispielabschnitt beschrieben, wie auch eine Methode zur
Synthetisierung von 2-Exo-3-exo
racemischem β-Lactam
16r1.
Beispiele
für die
Synthetisierung bestimmter Diasteromere gemäß Strukturformel (Ia) unter
Verwendung von Enzymreaktionen sind in Schema (III) und (IV) unten
illustriert. Ein spezifisches Beispiel für die Verwendung des Enzyms
Novozyme 435 gemäß Darstellung
in Schema (IV), das wie das oben erörterte und in Schema (III)
illustrierte Chirazyme-Enzym zum Lösen von Enantiomeren von racemischen β-Lactamen
verwendet werden kann, ist im Beispielabschnitt beschrieben.
Schema
(IV)
6.4 Wirkung der antiproliferativen
Verbindungen
Wirksame
stereoisomer angereicherte Verbindungen hemmen in der Regel die
Proliferation angepeilter Zellen, wie Tumorzellen, mit einem IC50 in der Größenordnung von etwa 20 μM oder weniger,
gemessen in einem Standard-In-vitro-Zellproliferations-Assay.
Bewanderte Fachleute erkennen natürlich, dass Verbindungen, die
niedrigere IC50s zeigen, beispielsweise
in der Größenordnung
von 10 μM,
1 μM, 100 μM, 10 μM, 1 μM oder noch
niedriger, sich in therapeutischen Anwendungen als besonders nützlich erweisen
können.
Die antiproliferative Wirkung kann zytostatisch oder zytotoxisch
sein. In Fällen,
in denen eine für
einen bestimmten Zelltyp spezifische antiproliferative Wirkung erwünscht ist,
kann die Verbindung auf die Wirksamkeit auf den bestimmten Zelltyp
getestet und auf Nichtwirksamkeit gegen andere Zelltypen gegengeprüft werden.
Das erwünschte
Ausmaß der "Nichtwirksamkeit" in solchen Gegenprüfungen oder
das erwünschte
Verhältnis
von Wirksamkeit vs. Nichtwirksamkeit kann in unterschiedlichen Situation
variieren und vom Benutzer gewählt
werden.
Aktive
Verbindungen hemmen typischerweise auch eine Wirksamkeit einer Aurorakinase
mit einem IC50 in der Größenordnung von etwa 20 μM oder weniger,
in der Regel in der Größenordnung
von etwa 10 μM, 1 μM, 100 nM,
10 mM, 1 mM oder niedriger. Der IC50 gegen
eine Aurorakinase kann in einem Standard-In-vitro-Assay mit einer isolierten
Aurorakinase oder in einem funktionellen Zell-Assay bestimmt werden.
Ein geeigneter Enzym-gekoppelter Test, der dazu verwendet werden
kann, das Ausmaß der
Aurorakinasewirkung zu bestimmen, ist in Fox et al., 1998, Protein
Sci. 7:2249-2255 beschrieben. Die Kemptid-Peptidsequenz LRRASLG
(Bochern Ltd., UK) kann als Substrat für Aurorakinase-A, Aurorakinase-B
und/oder Aurorakinase-C benützt werden,
und die Reaktionen können
bei 30°C
in einer Lösung
mit 100 mM HEPES (pH 7,5), 10 mM Mg Cl2,
25 mM NaCl, 1 mM DTT durchgeführt
werden. IC50-Werte können unter Anwendung computergestützter nicht-linearer
Regression mit handelsüblicher
Software (z.B. Prism 3.0, GraphPed Software, San Diego, CA) bestimmt
werden. Ein geeigneter Zell-basierter funktioneller Assay ist im
Beispielabschnitt beschrieben.
6.5 Die Anwendungen antiproliferativer
Verbindungen
Die
wirksamen, stereoisomer angereicherten Verbindungen, einschließlich der
unterschiedlichen Prodrogen, Salze, Hydrate und/oder N-Oxid-Formen
derselben, können
zur Inhibition von Aurorakinasen, Aurorakinase-vermittelten Prozessen
und/oder Zellproliferation in unterschiedlichen Kontexten verwendet
werden. Gemäß einigen
Ausführungsbeispielen
wird eine Zelle oder eine Zellpopulation mit einer Menge einer solchen Verbindung
kontaktiert, die wirksam ist, eine Wirkung einer Aurorakinase, eines
Aurorakinase-vermittelten Prozesses und/oder die Proliferation der
Zelle oder Zellpopulation zu hemmen. Wenn sie dazu verwendet wird, die
Zellproliferation zu hemmen, kann die Verbindung zytotoxisch wirksam
sein, um die Zelle zu töten,
oder zytostatisch, um die Proliferation ohne Abtötung der Zelle zu hemmen.
In
einigen Ausführungsbeispielen
können
die Methoden in vivo als therapeutischer Ansatz in der Behandlung
oder Prävention
Aurorakinase-vermittelter Störungen
oder Erkrankungen, insbesondere proliferativer Erkrankungen, praktiziert
werden.
So
können
die hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen
(und die hier beschriebenen unterschiedlichen Formen derselben)
in einem spezifischen Ausführungsbeispiel
zur Behandlung oder Prävention
proliferativer Erkrankungen in Animalsubjekten, einschließlich des
Menschen, angewendet werden. Die Methode umfasst im Allgemeinen
die Verabreichung einer Menge einer stereoisomer angereicherten Verbindung
oder einer Prodroge, eines Salzes, Hydrats oder N-Oxids derselben
an einen Patienten, die wirksam ist, um die Erkrankung wirksam zu
behandeln oder zu verhindern. In einem Ausführungsbeispiel ist das Subjekt
ein Säugetier,
einschließlich – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Rinder,
Pferde, Katzen, Hunde, Nagetiere oder Primaten. In einem anderen
Ausführungsbeispiel
ist das Subjekt ein Mensch.
Die
Behandlung oder Prävention
einer Vielzahl unterschiedlicher zellulärer proliferativer Erkrankungen ist
mit den hier beschriebenen Verbindungen möglich. In einigen Ausführungsbeispielen
werden die Verbindungen dazu verwendet, unterschiedliche Krebse
in betroffenen Subjekten zu behandeln. Krebse werden traditionell
auf der Grundlage des Gewebe- und Zelltyps klassifiziert, von dem
die Krebszellen stammen. Karzinome sind Krebse, die von Epithelzellen
stammen, während
Sarkome Krebse sind, die aus Bindegeweben oder Muskeln entstehen.
Andere Krebstypen umfassen Leukämien,
die ihren Ursprung in hämatopoietischen Zellen
haben, und Krebse von Zellen des Nervensystems, die aus dem Nervengewebe
heraus entstehen. Für nicht-invasive
Tumore werden Adenome als benigne Epitheltumore mit glandulärer Organisation
betrachtet, während
Chondroma gutartige Tumore sind, die im Knorpel entstehen. In der
vorliegenden Erfindung können die
beschriebenen Verbindungen dazu verwendet werden, proliferative
Erkrankungen zu behandeln, die sich auf Karzinome, Sarkome, Leukämien, Nervenzelltumore
und nicht-invasive Tumore erstrecken.
In
einem spezifischen Ausführungsbeispiel
werden die Verbindungen dazu benützt,
solide Tumore zu behandeln, die aus unterschiedlichen Gewebstypen
entstehen, einschließlich – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Krebse
der Knochen, der Brust, der Atemwege, des Gehirns, der Reproduktionsorgane,
des Verdauungstrakts, des Harntrakts, der Blase, des Auges, der
Leber, der Haut, des Kopfes, des Halses, der Schilddrüse, der
Nebenschilddrüse,
der Niere, des Pankreas, des Blutes, der Ovariums, des Kolons, der
Keimbahn/Prostata und mestastatischer Formen derselben.
Spezifische
proliferative Störungen
umfassen folgende: a) proliferative Erkrankungen der Brust umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – invasives
Duktuskarzinom, invasives lobuläres
Karzinom, Duktuskarzinom, lobuläres
Karzinom in situ und metastatischer Brustkrebs; b) proliferative
Erkrankungen der Haut umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Basalzellenkarzinom,
Plattenepithelkarzinom, malignes Melanom und Karposi-Sarkom; c)
proliferative Erkrankungen der Atemwege umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Oatcell-Karzinom
und nicht kleinzelliges Lungenkarzinom, Bronchialödem, pleuropulmonäres Blastom
und malignes Mesotheliom; d) proliferative Erkrankungen des Gehirns
umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Hirnstamm-
und Hypothalamus-Gliom, Zerebellum- und Zerebralastrozytom, Medullablastom,
ependymale Tumore, oligodendrogliale Tumore, Meningiome und neuroektodermale
sowie Zirbeldrüsentumore;
e) proliferative Erkrankungen der männlichen Reproduktionsorgane
umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Prostatakrebs,
Hodenkrebs und Peniskrebs; f) proliferative Erkrankungen der weiblichen
Reproduktionsorgane umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Uteruskrebs
(endometrial), Zervixkarzinom, Ovarial-, Vaginal-, Vulvalkrebse,
Uterussarkom, Ovarialkeimzellentumor; g) proliferative Erkrankungen
des Verdauungstrakts umfassen – ohne
darauf beschränkt
zu sein – Anal-,
Kolon-, Kolorektal-, Ösophagus-,
Gallenblasen-, Magen- (Gastro-), Pankreaskrebs, Pankreas-Inselzelltumor,
Rektal-, Dünndarm-
und Speicheldrüsenkrebse;
h) proliferative Erkrankungen der Leber umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Leberzellenkarzinom,
Cholangiokarzinom, gemischtes Leberzellen-/Cholangiokarzinom und den primären Leberkrebs;
i) proliferative Erkrankungen des Auges umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – intraokulare
Melanome, Retinoblastome und Rhabdomyosarkome; j) proliferative
Erkrankungen des Kopfes und Krebse umfassen – ohne darauf beschränkt zu sein – Kehlkopftumore, Hypopharynxkarzinome,
Nasopharynxkarzinome, Oropharynxkarzinome und Lippen- sowie Mundkrebs,
Plattenzellenhalskrebs, metastatischen Nasennebenhöhlenkrebs;
k) proliferative Erkrankungen der Lymphen umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – unterschiedliche
T-Zellen und B-Zelle-Lymphome,
Non-Hodgkin-Lymphom, Kutan-T-Zellen-Lymphom, Hodgkinsche Krankheit
und Lymphom des Zentralnervensystems; I) die Leukämien umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – akute
myeloische Leukämie,
akute lymphoblastische Leukämie,
chronische lymphozytäre
Leukämie,
chronische myelogene Leukämie
und Haarzellenleukämie,
m) proliferative Erkrankungen der Schilddrüse umfassen Schilddrüsenkrebs,
Thymome und maligne Thymome; n) Sarkome umfassen – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Weichteilsarkom,
Osteosarkom, malignes fibröses
Histiozytom, Lymphosarkom und Rhabdomyosarkom.
Es
ist zu beachten, dass die Beschreibungen proliferativer Erkrankungen
nicht auf die oben beschriebenen Krankheiten beschränkt sind,
sondern auch andere Erkrankungen umfassen, die von unkontrolliertem Wachstum
und Bösartigkeit
gekennzeichnet sind. Es ist des weiteren zu beachten, dass proliferative
Erkrankungen unterschiedliche metastatische Formen der hier beschriebenen
Tumor- und Krebstypen umfassen. Die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung können
auf ihre Wirksamkeit gegen die hier beschriebenen Erkrankungen getestet
werden, und ein therapeutisch wirksames Behandlungsschema kann geplant
werden. Unter Wirksamkeit sind – wie
unten beschrieben – die
Reduzierung oder Remission des Tumors, Verringerungen der Zellproliferationsrate
oder zytostatische oder zytotoxische Effekte auf das Zellwachstum
zu verstehen.
6.6 Kombinationstherapien
Die
hier beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen können allein,
in Kombination miteinander oder als Zusatz zu bzw. in Verbindung
mit anderen etablierten antiproliferativen Therapien verwendet werden.
So können
die Verbindungen mit traditionellen Krebstherapien angewendet werden,
wie Ionisationsstrahlung in Form von ⎕-Strahlen und Röntgenstrahlen,
die extern oder intern durch Implantation radioaktiver Verbindungen
aufgebracht werden, und als Nachbehandlung einer chirurgischen Tumorentfernung.
In
einem anderen Aspekt können
die Verbindungen mit anderen chemotherapeutischen Mitteln benützt werden,
die sich für
die behandelte Erkrankung oder Störung eignen. Diese Verbindungen
können
gleichzeitig oder hintereinander und auf dem selben oder einem anderen
Weg verabreicht werden.
In
einigen Ausführungsbeispielen
werden die vorliegenden Verbindungen mit anderen Anti-Krebs oder zytotoxischen
Mitteln verwendet. Unterschiedliche Klassen von Anti-Krebs- und
Anti-neoplastischen Verbindungen umfassen – ohne darauf beschränkt zu sein – Alkylierungsmittel,
Antimetabolite, Vinca-Alkyloide, Taxane, Antibiotika, Enzyme, Zytokine,
Platinkoordinationskomplexe, substituierte Harnstoffe, Tyrosinkinase-Inhibitoren,
Hormone und Hormon-Antagonisten. Beispiele für Alkylierungsmittel umfassen,
in exemplarischer und nicht einschränkender Aufzählung, Mechlorethamin,
Cyclophosphamid, Ifosfamid, Melphalan, Chlorambucil, Ethylenimine,
Methylmelamine, Alkylsulfonate (z.B. Busulfan) und Carmustin. Exemplarische
Antimetabolite umfassen, in exemplarischer und nicht einschränkender
Aufzählung,
Folsäureanalogmethotrexat;
Pyrimidinanalogfluorouracil, Zytosinarbinosid; Purinanalogmekaptopurin,
Thioguanin und Azathioprin. Beispielhafte Vinca-Alkyloide umfassen, in exemplarischer
und nicht einschränkender
Aufzählung,
Vinblastin, Vincristin, Paclitaxel und Kolchizin. Exemplarische
Antibiotika umfassen, in exemplarischer und nicht einschränkender
Aufzählung,
Actinomycin D, Daunorubicin und Bleomycin. Ein beispielhaftes Enzym,
das als Antineoplastikum wirksam ist, ist die L-Asparaginase. Beispielhafte
Koordinationsverbindungen umfassen, in exemplarischer und nicht
einschränkender
Aufzählung,
Cisplatin und Carboplatin. Beispielhafte Hormone und hormonbezogene
Verbindungen umfassen, in exemplarischer und nicht einschränkender
Aufzählung,
die Adrenokortikosteroide Prednison und Dexamethason; die Aromatase-Inhibitoren
Aminoglutethimid, Formestan und Anastrozol; die Progestin-Verbindungen
Hydroxyprogesteronkaproat und Medroxyprogesteron sowie die Anti-Östrogenverbindung
Tamoxifen.
Diese
und andere nützliche
Anti-Krebsverbindungen sind im Merck Index, 13th Ed. (O'Neil M.J. et al., ed)
Merck Publishing Group (2001) und in Goodman and Gilmans: The Pharmacological
Basis of Therapeutics, 10th Edition, Hardman, J.G. and Limbird,
L.E. eds., pg. 1381-1287, McGraw Hill, (1996) beschrieben, die beide
diesem Dokument durch Bezugnahme einverleibt sind.
Weitere
anti-proliferative Verbindungen, die in Kombination mit den hier
beschriebenen stereoisomer angereicherten Verbindungen verwendbar
sind, umfassen, in exemplarischer und nicht einschränkender
Aufzählung,
Antikörper
gegen Wachstumsfaktorrezeptoren (z.B. anti-Her2); Antikörper zur
Aktivierung von T-Zellen (z.B. anti-CTLA-4-Antikörper); und Zytokine wie Interferon-α und Interferon-γ, Interleukin-2
und GM-CSF.
6.7 Formulierungen und
Verabreichung
Wenn
sie dazu verwendet werden, solche Erkrankungen zu behandeln oder
zu verhindern, können
die wirksamen Verbindungen und Prodrogen einzeln, als Mischungen
einer oder mehrerer wirksamer Verbindungen oder in Mischung oder
Kombination mit anderen Mitteln verabreicht werden, die zur Behandlung
solcher Erkrankungen und/oder der mit solchen Erkrankungen assoziierten
Symptome geeignet sind. Die aktiven Verbindungen und Prodrogen können auch
in Mischung oder in Kombination mit Mitteln verabreicht werden,
die zur Behandlung anderer Erkrankungen oder Leiden geeignet sind,
etwa Steroide oder Membranstabilisatoren. Die wirksamen Verbindungen
oder Prodrogen können
per se oder als pharmazeutische Zusammensetzungen mit einer wirksamen
Verbindung oder Prodroge verabreicht werden.
Pharmazeutische
Zusammensetzungen, die die wirksamen Verbindungen (oder Prodrogen
davon) enthalten, können
durch herkömmliches
Mischen, Lösen,
Granulieren, Dragee-Erzeugung, Zerreiben, Emulgieren, Verkapseln,
Einschließen oder
Lyophilisierung hergestellt werden. Die Zusammensetzungen können auf
herkömmliche
Weise unter Verwendung eines oder mehrerer physiologisch akzeptabler
Trägerstoffe,
Verdünnungsmittel,
Füllstoffe
oder Auxiliare formuliert werden, die die Verarbeitung der wirksamen
Verbindungen zu pharmazeutisch nutzbaren Präparaten erleichtern (vgl. Remington's Pharmaceutical
Sciences, 15th Ed., Hoover, J.E. ed., Mack
Publishing Co. (2003).
Die
wirksame Verbindung oder Prodroge kann in den pharmazeutischen Zusammensetzungen
per se oder in Form eines Hydrats, Solvats, N-Oxids oder pharmazeutisch
akzeptablen Salzes formuliert werden, wie oben beschrieben. In der
Regel sind solche Salze in wässrigen
Lösungen
löslicher
als die entsprechenden freien Säuren
und Basen, doch können
auch Salze gebildet werden, die eine niedrigere Löslichkeit
als die entsprechenden freien Säuren
und Basen aufweisen.
Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
eine Form annehmen, die für
praktisch jeden Verabreichungsmodus geeignet ist, einschließlich beispielsweise
topischer, okularer, oraler, bukkaler, systemischer, nasaler, Injektions-,
transdermaler, rektaler, vaginaler usw. Verabreichung oder in einer
Form, die für
die Verabreichung durch Inhalation oder Insufflation geeignet ist.
Für die topische
Verabreichung können
die wirksame(n) Verbindung(en) oder Prodroge(n) als Lösungen,
Gels, Salben, Cremes, Suspensionen usw. formuliert sein, wie in
der Fachwelt gut bekannt.
Systemische
Formulierungen umfassen jene, die für die Verabreichung durch Injektion
vorgesehen sind, z.B. subkutane, intravenöse, intramuskuläre, intrathekale
oder intraperitoneale Injektion, und auch jene, die für eine transdermale,
transmukosal orale oder pulmonale Verabreichung vorgesehen sind.
Verwendbare
injizierbare Präparate
umfassen sterile Suspensionen, Lösungen
oder Emulsionen der wirksamen Verbindung(en) in wässrigen
oder öligen
Vehikeln. Die Zusammensetzungen können auch Formulierungsmittel
enthalten, wie Suspenions-, Stabilisierungs- und/oder Dispergiermittel.
Die Formulierungen für die
Injektion können
in Form von Einheitsdosierungen vorliegen, z.B. in Ampullen, oder
in Mehrdosierungsbehältern,
und können
zugeschlagene Konservierungsstoffe enthalten.
Als
Alternative kann die injizierbare Formulierung auch in Pulverform
zur Rekonstituierung mit einem geeigneten Vehikel vor Gebrauch bereitgestellt
werden, einschließlich
steriles pyrogenfreies Wasser, Puffer, Dextroselösung usw., ohne auf diese beschränkt zu sein.
Zu diesem Zweck können
die wirksamen Verbindung(en) mit jeder in der Fachwelt bekannten
Technik – etwa
durch Lyophilisierung – getrocknet
und vor dem Gebrauch rekonstituiert werden.
Für eine transmukosale
Verabreichung werden in der Formulierung Penetrationsmittel verwendet,
die der zu durchdringenden Barriere angemessen sind. Solche Penetrationsmittel
sind in der Fachwelt bekannt.
Für die orale
Verabreichung können
die pharmazeutischen Zusammensetzungen beispielsweise die Form von
Pastillen, Tabletten oder Kapseln annehmen, die mit herkömmlichen
Mitteln und mit pharmazeutisch akzeptablen Transportsubstanzen präpariert
werden, wie etwa Bindungsmittel (z.B. prägelatinisierte Maisstärke, Polyvinylpyrrolidon
oder Hydroxypropylmethylcellulose); Füllstoffe (z.B. Lactose, mikrokristalline
Cellulose oder Calciumwasserstoffphosphat); Schmierstoffe (z.B.
Magnesiumstearat, Talg oder Siliciumdioxid); Auflösungsmittel
(z.B. Kartoffelstärke
oder Natriumstärkeglykolat);
oder Benetzungsmittel (z.B. Natriumlaurylsulfat, Lecithin). Die
Tabletten können
mit in der Fachwelt gut bekannten Methoden beschichtet werden, beispielsweise
mit Zucker, Filmen oder enterischen Beschichtungen.
Flüssige Präparate für die orale
Verabreichung können
beispielsweise die Form von Elixieren, Lösungen, Sirupen oder Suspensionen
annehmen, oder sie können
als Trockenprodukt zum Anrichten vor der Benutzung mit Wasser oder
einem anderen geeigneten Vehikel vorliegen. Solche flüssigen Präparate können in herkömmlichen
Verfahren mit pharmazeutisch akzeptablen Additiven zubereitet werden,
etwa mit Suspensionsmitteln (z.B. Sorbitolsirup, Cellulosederivaten
oder hydrierten essbaren Fetten); Emulgiermitteln (z.B. Lecithin
oder Arabisches Gummi); nichtwässrigen
Trägerstoffen
(z.B. Mandelöl, ölige Ester,
Ethylalkohol, Cremophoretm oder fraktionierten
Pflanzenölen);
und Konservierungsmitteln (z.B. Methyl oder Propyl-p-hydroxybenzoaten
oder Sorbinsäure).
Die Zubereitungen können
je nach Eignung auch Puffersalze, Konservierungsmittel, Geschmacksstoffe,
Farbstoffe und Süßstoffe
enthalten.
Präparate für die orale
Verabreichung können
geeigneter Weise so formuliert sein, dass sie eine kontrollierte
Abgabe der wirksamen Verbindung oder Prodroge ermöglichen,
wie in der Fachwelt gut bekannt.
Für die bukkale
Verabreichung können
die Zusammensetzungen die Form von Tabletten oder Pastillen annehmen,
die auf herkömmliche
Weise formuliert sind.
Für rektale
und vaginale Verabreichungsrouten können die wirksamen Verbindung(en)
als Lösungen (für Retentionseinlauf),
Suppositorien oder Salben formuliert sein, die herkömmliche
suppositorische Basen wie Kakaobutter oder andere Glyceride enthalten.
Für die nasale
Verabreichung oder die Verabreichung durch Inhalation oder Insufflation
können
die wirksamen Verbindung(en) oder Prodroge(n) praktischer Weise
in Form eines Aerosolsprays aus unter Druck stehenden Verpackungen
oder eines Verneblers unter Verwendung eines geeigneten Treibmittels
vorliegen, z.B. Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan, Dichlortetrafluorethan,
Fluorkohlenwasserstoffe, Kohlendioxid oder andere geeignete Gase.
Im Falle eines unter Druck stehenden Aerosols kann die Dosierungseinheit durch
ein Ventil vorgegeben werden, das eine abgemessene Menge abgibt.
Kapseln und Kartuschen zur Verwendung in einem Inhalationsgerät oder einem
Insufflator (beispielsweise Kapseln und Kartuschen aus Gelatin)
können
so formuliert sein, dass sie ein Pulvergemisch der Verbindung und
eine geeignete Pulverbasis wie Lactose oder Stärke enthalten.
Für die okulare
Verabreichung können
die wirksamen Verbindung(en) oder Prodroge(n) als Lösung, Emulsion,
Suspension usw. formuliert sein, die für die Verabreichung in das
Auge geeignet ist. In der Fachwelt sind eine Reihe unterschiedlicher
Trägerstoffe
bekannt, die für
die Verabreichung von Verbindungen ins Auge geeignet sind. Spezifische
nicht einschränkende
Beispiele sind in U.S. Patent Nr. 6,261,547; U.S. Patent Nr. 6,197,934;
U.S. Patent Nr. 6,056,950; U.S. Patent Nr. 5,800,807; U.S. Patent
Nr. 5,776,445; U.S. Patent Nr. 5,698,219; U.S. Patent Nr. 5,521,222;
U.S. Patent Nr. 5,403,841; U.S. Patent Nr. 5,077,033; U.S. Patent
Nr. 4,882,150 und U.S. Patent Nr. 4,738,851 beschrieben.
Für eine verzögerte Abgabe
können
die wirksamen Verbindung(en) oder Prodroge(n) als Depotpräparate zur
Verabreichung durch Implantation oder intramuskuläre Injektion
formuliert sein. Der Wirkstoff kann mit geeigneten polymeren oder
hydrophoben Materialien (z.B. als Emulsion in einem akzeptablen Öl) oder
Ionenaustauschharzen oder als schwerlösliche Derivate, z.B. als schwerlösliches
Salz formuliert sein. Als Alternative können transdermale Abgabesysteme
benützt
werden, die als Klebescheiben oder Pflaster hergestellt werden,
die die wirksame(n) Verbindung(en) für die perkutane Absorption
langsam abgeben. Zu diesem Zweck können Permeationsverstärker benützt werden,
um die transdermale Penetration der wirksame(n) Verbindung(en) zu
erleichtern. Geeignete transdermale Pflaster sind beispielsweise
in U.S. Patent Nr. 5,407,713; U.S. Patent Nr. 5,352,456; U.S. Patent
Nr. 5,332,213; U.S. Patent Nr. 5,336,168; U.S. Patent Nr. 5,290,561; U.S.
Patent Nr. 5,254,346; U.S. Patent Nr. 5,164,189; U.S. Patent Nr.
5,163,899; U.S. Patent Nr. 5,088,977; U.S. Patent Nr. 5,087,240;
U.S. Patent Nr. 5,008,110; und U.S. Patent Nr. 4,921,475 beschrieben.
Alternativ
dazu können
auch andere pharmazeutische Abgabesysteme eingesetzt werden. Liposome und
Emulsionen sind bekannte Beispiele für Abgabevehikel, die zur Abgabe
wirksamer Verbindung(en) oder Prodroge(n) verwendet werden können. Bestimmte
organische Lösungen
wie Dimethylsulfoxid (DMSO) können
ebenfalls verwendet werden, allerdings in der Regel auf Kosten einer
höheren
Toxizität.
Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen können auf Wunsch in einer Packung
oder Ausgabevorrichtung präsentiert
werden, die eine mehrere Einheitsdosierungsformen enthalten können, welche
die wirksame(n) Verbindung(en) enthalten. Die Packung kann beispielsweise
eine Metall- oder Kunststofffolie besitzen, wie beispielsweise eine
Blisterverpackung. Die Packung bzw. Ausgabevorrichtung kann von
Anleitungen zur Verabreichung begleitet sein.
6.8 Wirksame Dosierungen
Die
wirksame(n) Verbindung(en) oder Prodroge(en) oder Zusammensetzungen
derselben werden im Allgemeinen in einer Menge verwendet, die ausreicht,
das gewünschte
Ergebnis zu erzielen, beispielsweise in einer Menge, die ausreicht,
die betreffende Erkrankung zu behandeln oder zu verhindern. Die
Verbindung(en) können
therapeutisch verabreicht werden, um einen therapeutischen Nutzen
zu erzielen. Unter therapeutischem Nutzen verstehen wir die Beseitigung
oder Milderung der zugrunde liegenden behandelten Erkrankung und/oder
die Beseitigung oder Milderung eines oder mehrerer mit der zugrunde
liegenden Erkrankung verbundener Symptome, so dass die Patienten
eine Verbesserung ihres Befindens oder Zustands berichten, auch wenn
die Patienten nach wie vor unter der zugrunde liegenden Erkrankung
leiden. Therapeutischer Nutzen bezieht sich auch auf das Anhalten
oder Verlangsamen des Krankheitsfortschritts, unabhängig davon,
ob eine Verbesserung erreicht wird.
Die
Menge der verabreichten Verbindung ist von unterschiedlichen Faktoren
abhängig,
einschließlich beispielsweise
der bestimmten Indikation, die behandelt wird, des Verabreichungsmodus,
der Schwere der behandelten Indikation und des Alters und Gewichts
der Patienten, der Bioverfügbarkeit
der betreffenden wirksamen Verbindung, usw. Die Bestimmung einer
wirksamen Dosis liegt eindeutig in der Kompetenz einer durchschnittlichen
Fachperson.
Wirksame
Dosierungen können
zunächst
aus In-vitro-Assays abgeleitet werden. Beispielsweise kann eine
erste Dosierung zur Verwendung in Tieren formuliert werden, um eine
zirkulierende Blut- oder Serumkonzentration der wirksamen Verbindung
zu erzielen, die auf oder über
einem IC50 der betreffenden Verbindung liegt,
gemessen in einem In-vitro-Assay, wie beispielsweise die In-vitro-Assays,
die im Beispielabschnitt beschrieben sind. Die Berechnung von Dosierungen,
um unter Berücksichtigung
der Bioverfügbarkeit
der bestimmten Verbindung solche zirkulierenden Blut- oder Serumkonzentrationen
zu gewinnen, liegt eindeutig im Kompetenzbereich durchschnittlicher
Fachpersonen. Zusätzliche
Anleitungen hierzu finden sich in Fingl & Woodbury, "General Principles," In: Goodman and Gilman's The Pharmaceutical
Basis of Therapeutics, Chapter 1, pp. 1-46, latest edition, Pergamon
Press, und in den darin zitierten Referenzen.
Anfangsdosierungen
können
auch aus In-vivo-Daten abgeleitet werden, etwa aus Tiermodellen.
Tiermodelle, die sich zum Testen der Wirksamkeit von Verbindungen
in der Behandlung oder Prävention
der unterschiedlichen oben beschriebenen Erkrankungen eignen, sind
in der Fachwelt gut bekannt. Die Dosierungsmengen liegen typischerweise
in der Größenordnung
von etwa 0,0001 oder 0,001 oder 0,01 mg/kg/Tag bis etwa 100 mg/kg/Tag,
können
aber auch höher
oder niedriger sein, was unter anderem von der Wirksamkeit der Verbindung,
deren Bioverfügbarkeit,
dem Verabreichungsmodus und verschiedenen oben erörterten
Faktoren abhängig
ist. Menge und Intervalle der Dosierungen können individuell eingestellt
werden, und Plasmawerte der Verbindung(en) zu gewinnen, die für eine therapeutische
oder prophylaktische Wirkung ausreichen. Beispielsweise können die
Verbindungen einmal pro Woche verabreicht werden, oder mehrere Male
pro Woche (z.B. jeden zweiten Tag), einmal täglich oder mehrere Male pro
Tag, unter anderem abhängig
von der Verabreichungsart, der spezifischen behandelten Indikation
und dem Urteil des verschreibenden Arztes.
In
Fällen
lokaler Verabreichung oder selektiver Aufnahme, wie lokal-topischer
Verabreichung, kann es vorkommen, dass die effektive lokale Konzentration
der wirksame(n) Verbindung(en) nicht in Relation zur Plasmakonzentration
steht. Bewanderte Fachpersonen sind in der Lage, die wirksamen lokalen
Dosierungen ohne unangebrachte Experimente zu optimieren.
Vorzugsweise
schaffen die Verbindung(en) einen therapeutischen oder prophylaktischen
Nutzen, ohne eine wesentliche Toxizität zu verursachen. Die Toxizität der Verbindung(en)
lässt sich
mit pharmazeutischen Standardverfahren bestimmen. Das Dosisverhältnis zwischen
toxischem und therapeutischem (oder prophylaktischem) LD50/ED50-Effekt ist
der therapeutische Index (LD50 ist die Dosis,
die für
50% der Population letal ist, und ED50 ist
die Dosis, die bei 50% der Population therapeutisch wirksam ist).
Verbindungen(en) mit hohen therapeutischen Indices sind bevorzugt.
6.9 Kits
Die
hier beschriebenen Verbindungen und/oder Prodrogen können in
Form von Kits zusammengestellt werden. In einigen Ausführungsbeispielen
liefert das Kit die Verbindung(en) und Reagentien zur Herstellung einer
Zusammensetzung zur Verabreichung. Die Zusammensetzung kann in trockener
oder lyophilisierter Form vorliegen, oder in einer Lösung, insbesondere
in einer sterilen Lösung.
Wenn die Zusammensetzung in trockener Form vorliegt, kann das Reagens
ein pharmazeutisch akzeptables Verdünnungsmittel zur Herstellung
einer flüssigen
Formulierung enthalten. Das Kit kann eine Vorrichtung zur Verabreichung
oder Abgabe der Zusammensetzungen enthalten, einschließlich Spritzen,
Pipetten, transdermaler Pflaster oder Inhalationsmittel, ohne aber
auf Spritze, Pipette, transdermales Pflaster oder Inhalationsmittel
beschränkt
zu sein.
Die
Kits können
andere therapeutische Verbindungen zur gemeinsamen Verwendung mit
den hier beschriebenen Verbindungen umfassen. In einigen Ausführungsbeispielen
sind die therapeutischen Mittel andere Anti-Krebs- und Anti-Neoplastika-Verbindungen.
Diese Verbindungen können
in getrennter Form oder gemischt mit den Verbindungen der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt werden.
Die
Kits umfassen adäquate
Anleitungen zur Präparation
und Verabreichung der Zusammensetzung, zu deren Nebenwirkungen und
andere relevante Informationen. Die Anleitungen können in
jedem geeigneten Format gegeben werden, einschließlich – ohne darauf
beschränkt
zu sein – Druckwerke,
Videobänder,
computerlesbare Disketten oder optische Disketten.