DE19603510A1 - Die Verwendung von Terrecyclolsäure A und Terrecyclolsäure A-Derivate als neue Inhibitoren der humanen Prolyl-Oligopeptidase - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft neue Derivate der Terrecyclolsäure A sowie die Verwendung von Terrecyclolsäure A und deren Derivaten als pharmakologische Wirkstoffe.

Sekundärmetabolite aus Mikroorganismen werden erfolgreich zur Behandlung bak­ terieller Infektionskrankheiten eingesetzt. Darüber hinaus hat sich das Indikations­ gebiet mikrobieller Wirkstoffe auf viele weitere Anwendungen in der Humanmedizin (z. B. die Tumortherapie, Immunmodulation oder die Regulation des Lipidstoff­ wechsels) und auf den Pflanzenschutz (z. B. Herbizide und Insektizide) ausgeweitet. Mittlerweile konzentriert sich die aktuelle Pharmaforschung im besonderen Maße auf das molekulare Verständnis von Krankheitsbildern, auf dem auch der therapeutische Einsatz von Naturstoffen mit neuen Wirkprinzipien basieren kann.

Die biologische Funktion der Prolyl-Oligopeptidase (hPOP) [EC 3.4.21.26] besteht im Processing prolinhaltiger Peptidhormone wie z. B. Angiotensin, Vasopressin, Oxytocin, Neurotensin oder Bradykinin. Über die Regulation der Aktivität der invol­ vierten Proteine und Peptide ist die hPOP an vielen lebensnotwendigen Funktionen beteiligt und stellt ein potentielles Target zur Therapie von Morbus Alzheimer, De­ pressionen, Amnesie oder Entzündungsprozessen dar.

Bekannte Inhibitoren der hPOP sind synthetische substratanaloge Verbindungen wie z. B. Cbz-Pro-Prolinal (A. Yaron & F. Naider, Crit. Rev. Biochem. Molec. Biol. 28, 31-81, 1993) oder die mikrobiellen Cyclopeptide Eurystatin A und B (S. Toda et al., J. Antibiot. 45, 1573-1579 und 1580-1586, 1992). Es wurde jetzt überraschenderweise gefunden, daß die Terrecyclolsäure A (I) und deren Derivate (M. Nakagawa et. al, J. Antibiot, 35, 778-782, 1982), die als cytostatisch/cytotoxisch und schwach antimikro­ biell wirksam beschrieben wurden, als nicht peptidische Verbindungen insbesondere selektive inhibitorische Wirkung auf die humane Prolyl-Oligopeptidase (hPOP) besit­ zen.

Die Erfindung betrifft somit eine Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel I, bevorzugt jedoch der natürlichen Stereoisomeren der allgemeinen Formel I

in der R₁ = H, Hydroxymethyl, Alkyloxy, Hydroxyl, Haloalkyl, CHO, CHS, Alkyl­ carbonyl, Carboxyl, Alkyloxycarbonyl Trialkylsilyloxycarbonyl, Alkylamido­ carbonyl oder eine Gruppe -Z-R′₁ darstellt, worin Z Alkylen oder eine Bin­ dung bedeutet und R′₁ für O-P(O)(OH)₂, -P(O)(OH)₂, -S(O)₂(OH), -O- S(O)₂(OH) und Alkylester von solchen Phosphaten, Phosphonaten, Sulfo­ naten und Sulfaten steht, oder R₁ und R₂ zusammen einen Lactonring mit einer Ringgröße von 5 bis 20 Gliedern bilden,
R₂ = Alkyl, Alkyloxy, Oxo, Alkyliden, Alkylthio oder Alkyloxiran bedeutet,
R₃ = Oxo, Thio, Alkyliden, Hydroxyl bedeutet oder
R₂ und R₃ zusammen eine Bindung darstellen, und ihre Salze, insbesondere Alkali- und Erdalkalimetallsalze,
zur Bekämpfung von Erkrankungen, die auf eine Inhibition der hPOP ansprechen, insbesondere zur Bekämpfung von Morbus Alzheimer, Amnesie, Depressionen und als entzündungshemmender Wirkstoff. Dabei steht die Bezeichnung Alkyl bzw. Alky­ len für einen einfachen oder verzweigten, gegebenenfalls selbst funktionelle Grup­ pen tragenden organischen Rest mit 1-22 C-Atomen. Die organischen Reste können außerdem ein cyclo- oder heterocyclo-aliphatisches oder -aromatisches System be­ inhalten. Die funktionellen Gruppen beinhalten alle gängigen organischen Funktio­ nalitäten mit den Heteroatomen Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Halogen, z. B. Hydroxylgruppen, Ether, Amine etc.

Im folgenden wird die Erfindung detailliert beschrieben, insbesondere in ihren bevor­ zugten Ausführungsformen. Ferner wird die Erfindung durch den Inhalt der Patentan­ sprüche bestimmt.

Der Grundkörper der natürlichen Stereoisomere der allgemeinen Formel I wird Terre­ cyclolsäure (I, siehe Schema 1) genannt. Ist die Säuregruppe von Terrecyclolsäure (I) intramolekular mit der CC-Doppelbindung des α,β-ungesättigten Ketons unter Bil­ dung eines δ-Lactonringes verknüpft, nennt man diese Verbindung Quadron (II). Ist die Carbonsäuregruppe der Terrecyclolsäure (I) zum Alkohol reduziert, nennt man die Verbindung Terrecyclol (III).

Schema 1

Unter funktionellen Gruppen versteht man Gruppen, die chemisch modifiziert werden können. Diese funktionellen Gruppen werden hauptsächlich von einem Kohlen­ wasserstoffgerüst getragen. Hierzu zählen vorzugsweise Stickstoff-, Sauerstoff- und schwefelhaltige Gruppierungen sowie Doppel- und Dreifachbindungen zwischen zwei Kohlenstoffatomen.

Der Begriff "multifunktionell" beschreibt die Reaktionsfähigkeit einer Verbindung, welche in einer Seitenkette oder in einem Ring weitere funktionelle Gruppen trägt. Entsprechend versteht man unter "bifunktionell" solche Verbindungen, die in einer Seitenkette oder in einem Ring zwei funktionelle Gruppen tragen.

Heterocyclische Verbindungen sind Verbindungen mit ringbildenden Atomen aus mindestens zwei verschiedenen Elementen. Der Fachmann verwendet diesen Be­ griff für Verbindungen, deren Ringstruktur neben Kohlenstoffatomen noch Heteroato­ nie aus mindestens einem anderen Element (Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel usw.) enthalten.

Zu den cyclo-aliphatischen Verbindungen zählt man grundsätzlich die alicyclischen Verbindungen. Hierbei handelt es sich um ringförmige organische Verbindungen, zu denen wiederum die Cycloalkane, -alkene und -alkine zählen.

Terrecyclosäure (I) sowie Derivate der Terrecyclosäure lassen sich mit Kulturen des Mikroorganismus Aspergillus terreus (NRRL 11156) herstellen. Der Produzenten­ stamm wurde unter der Bezeichnung NRRL 11156 im Northern Regional Research Center, Agricultural Research Service, U.S., Department of Agriculture, 1815 North University Street, Peoria, Illinois 61604, USA, hinterlegt.

Die erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen der Formel I können z. B. wie folgt hergestellt werden:
Terrecyclolsäure (I, Schema 1) kann mit Nucleophilen (z. B. Alkoholen, Aminen, Thiolen, nucleophilen Heterocyclen, komplexen Hydriden) entsprechend der Reak­ tivität ihrer funktionellen Gruppen entweder am β-Kohlenstoffatom des α,β-unge­ sättigten Ketons oder an der Carboxylgruppe reagieren. Entsprechend kann Qua­ dron (II, Schema 1) an der CH₂O-Gruppe oder am Lacton-Carboxylkohlenstoff mit Nucleophilen reagieren. Terrecyclol (III, Schema 1) kann mit Nucleophilen am β- Kohlenstoffatom des α,β-ungesättigten Ketons oder an der CH₂OH-Gruppe reagie­ ren.

Terrecyclolsäure A (I) kann mit Electrophilen (z. B. Diazoalkane, Carbonsäureanhy­ dride usw.) am Carboxyl-Sauerstoffatom reagieren. Entsprechend kann Terrecyclol (III) am CH₂OH-Sauerstoffatom mit Electrophilen reagieren.

Mit der Carboxylgruppe der Terrecyclolsäure A (I) bzw. mit der Hydroxylgruppe des Terrecyclol (III) reagieren primäre und sekundäre Amine der allgemeinen Formel

R⁴-NH-R⁵ (IV)

sowie primäre und sekundäre Alkohole und Thiole der allgemeinen Formeln

R⁴-CHYH-R⁵ (Y = O oder S) (V)

wobei R⁴ in primären Aminen, Alkoholen und Thiolen einen einfachen oder verzweig­ ten, gegebenenfalls selbst funktionelle Gruppen tragenden Alkylrest mit 1-22 C- Atomen und R⁵ = H bedeuten, R⁴ kann außerdem ein cyclo- oder heterocyclo-alipha­ tisches oder -aromatisches System beinhalten. R⁴ und R⁵ bedeuten in sekundären Aminen, Alkoholen und Thiolen einfache oder verzweigte, gegebenenfalls selbst funktionelle Gruppen tragende Alkylreste mit 1-22 C-Atomen, die gleich oder ver­ schieden, sowie deren Bestandteil ein oder mehrere gesättigte cyclo- oder hetero­ cyclo-aliphatische oder -aromatische Systeme sein können. Die funktionellen Grup­ pen beinhalten alle gängigen organischen Funktionalitäten mit den Heteroatomen Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Halogen, z. B. Hydroxylgruppen, Ether, Amine etc.

Terrecyclolsäure A (I) kann an drei Stellen des Moleküls reduziert werden. Die Car­ boxylgruppe kann durch geeignete, literaturbekannte Redoxverfahren zum Aldehyd, zum Keton, zum Alkohol oder zur Methylgruppe reduziert werden. Die Ketogruppe kann mittels vielfältiger Verfahren zum Allylalkohol reduziert werden (siehe Beispiel Nr. 1), der selektiven Oxidationsverfahren zugänglich ist. Die CC-Doppelbindung kann durch Standardverfahren zur Einfachbindung reduziert werden (siehe Beispiel Nr. 2). Auf die Reaktionsprodukte der Reduktionsverfahren sind die vorher ge­ nannten Derivatisierungsverfahren anwendbar.

Mit der Carboxylgruppe der Terrecyclolsäure A (I) bzw. mit der Hydroxylgruppe des Terrecyclol (III) reagieren als Electrophile die gängigen Methylierungsreagenzien wie z. B. Diazomethan, Trimethylsilyl-diazomethan (siehe Beispiel Nr. 3), Iodmethan und dgl. sowie Silylierungsreagenzien wie z. B. Trimethylsilyl-trifluormethansulfonat. Durch Umsetzung mit den Alkali- und Erdalkalimetallhydrogencarbonaten erhält man die Salze der Terrecyclolsäure A. Mit den Alkoholgruppen des Terrecyclols (III) und der anderen reduzierten Derivate reagieren aktivierte Carbonsäurederivate der allge­ meinen Formel

R⁴-CO-R⁶ (VI)

sowie sekundäre und tertiäre Halogenverbindungen oder Analoge (z. B. Toluolsulfo­ nate, Trifluormethansulfonate) der allgemeinen Formel

R⁴R⁵-CX-R⁷ (X = I, Br, Cl, OTosyl, OTriflyl etc.) (VII)

sowie Epoxide der allgemeinen Formel

wobei R⁴ und R⁷ zwei einfache oder verzweigte, gegebenenfalls selbst funktionelle Gruppen tragende, gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1-22 C-Atomen und R⁵ = H bedeuten kann, R⁴ und R⁷ können außerdem ein cyclo- oder heterocyclo-alipha­ tisches oder -aromatisches System beinhalten. R⁴, R⁷ und R⁵ können auch alternativ alle drei (bzw. für (VIII) R⁴ und R⁵ beide) einfache oder verzweigte, gegebenenfalls selbst funktionelle Gruppen tragende Alkylreste mit 1-22 C-Atomen sein, die gleich oder verschieden sowie deren Bestandteil ein oder mehrere gesättigte cyclo- oder heterocyclo-aliphatische oder -aromatische Systeme sein können. R⁶ beinhaltet die gängigen zur Carbonsäure-Aktivierung eingesetzten Reste, wie z. B. Halogen, das N- Methoxy-N-Methylamid, Aktivester und Anhydride. Die funktionellen Gruppen bein­ halten alle gängigen organischen Funktionalitäten mit den Heteroatomen Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel und Halogen, z. B. Hydroxylgruppen, Ether, Amine etc.

Die Ausgangsverbindungen Terrecyclolsäure A (I) und Terrecyclol (III) sowie das Quadron (II) werden, wie in der Literatur beschrieben (J. Antibiot. 1982, Seite 778) oder vergleichbar, nach Fermentation von Aspergillus sp. aus dem Kulturfiltrat iso­ liert, gereinigt und charakterisiert.

Die Amine (IV), die Alkohole und Thiole (V) sowie die Carbonsäurederivate (VI), die Halogenverbindungen (VII) und die Epoxide (VIII) sind entweder käuflich oder lassen sich mittels vielfältiger, dem Chemiker geläufiger Verfahren nach Literaturmethoden herstellen. Beispiele für primäre Amine, mit denen sich die entsprechenden Produkte der Terrecyclolsäure A (I) bzw. des Terrecyclol (III) herstellen lassen, sind Benzyl­ amin, n-Hexylamin, ringsubstituierte Amine wie z. B. 4-Methoxybenzylamin und dgl. Beispiele für sekundäre Amine der allgemeinen Formel (IV), die mit den erfindungs­ gemäßen Verbindungen (I), (II) und (III) reagieren, sind Morpholin, Piperidin, Di­ methylamin und dgl. Bevorzugt unter milden Bedingungen reagieren hinreichend nucleophile, sterisch wenig gehinderte Amine, wie z. B. Propylamin oder Dimethyl­ amin. Sterisch stark gehinderte sekundäre Amine, wie z. B. Diisopropylamin, und elektronisch desaktivierte aromatische Amine, wie z. B. 2,4-Dinitroanilin, sind keine geeigneten Reaktionspartner. Beispiele für Alkohole und Thiole der allgemeinen Formel (V) sind Butanol, 2-Propanol, Benzylalkohol, Thiophenol und dgl., wobei bei den Thiolen die geeignete Wahl der Reaktionsbedingungen essentiell ist, um Neben­ reaktionen zu vermeiden. Beispiele für Carbonsäurederivate der allgemeinen Formel (VI) sind Acetanhydrid, Benzoylchlorid und dgl. Sterisch stark gehinderte Carbon­ säurederivate wie z. B. Pivalinsäure-methylester und elektronisch desaktivierte Car­ bonsäurederivate wie z. B. 2,4,6-Trimethoxybenzoesäure-methylester sind keine ge­ eigneten Reaktionspartner. Beispiele für Halogenverbindungen und Analoge der all­ gemeinen Formel (VII) sind Benzylbromid, Allyliodid und dgl. Sterische Hinderung des Reaktionszentrums führt zur erheblichen Erschwerung der Reaktion. Ein Beispiel für ein Epoxid der allgemeinen Formel (VIII) ist Methyloxiran. Geeignete Katalysa­ toren fördern die Reaktion unter milden Reaktionsbedingungen.

Auch mehrfach funktionalisierte Reaktanden der allgemeinen Formeln (IV)-(VIII) werden zur Reaktion gebracht, so daß oft eine bessere Wasserlöslichkeit der Pro­ dukte durch saure oder basische Gruppen erzielt wird. Bei multifunktionellen Re­ aktanden müssen die Reaktionsbedingungen zur Vermeidung von Nebenreaktionen sehr mild gewählt werden. Man erhält oft trennbare, regioisomere Reaktions­ produkte.

Zur Umsetzung der Verbindungen (I) und (III) oder von deren Abkömmlingen geht man so vor, daß man (I) oder (III) oder ein Derivat von (I) oder (III) mit einer äquimo­ laren Menge oder mit bis zu 50fachem Überschuß eines Reagenz der allgemeinen Formeln (IV)-(VIII), gegebenenfalls in einem Lösungsmittel wie Chloroform, Methy­ lenchlorid, Tetrahydrofuran, Diethylether, Dimethylformamid, Methanol, Ethanol, 2- Propanol, Dioxan, Ethylacetat, Dimethylsulfoxid oder Pyridin zur Reaktion bringt. Die Reaktion kann, je nach Wahl des Lösungsmittels, der Lösungsmittelmenge, des Ka­ talysators und der Reaktionstemperatur in homogener oder heterogener Phase ab­ laufen. Vorzugsweise wird in homogener Phase mit einem der oben genannten Lö­ sungsmittel oder einem Gemisch der oben genannten Lösungsmittel gearbeitet. Bei flüssigen Verbindungen der Formeln (IV)-(VIII) kann auch ohne inertes Lösungs­ mittel gearbeitet werden, d. h. die Reaktionspartner werden in Substanz umgesetzt.

Die Reaktionstemperaturen liegen dabei zwischen -78°C und +150°C, vorzugsweise zwischen -10°C und +100°C, beim Arbeiten mit oder ohne Lösungsmittel vorzugs­ weise zwischen -10°C und dem Siedepunkt des Lösungsmittels bzw. des Reaktions­ partners der allgemeinen Formeln (IV)-(VIII).

Die Reaktionszeiten betragen 10 Minuten bis 180 Stunden, bevorzugt, je nach Reak­ tionstemperatur, 10 Minuten bis 14 Stunden. Der Reaktionsverlauf bis zur Beendi­ gung der Umsetzung kann vorteilhaft mittels Dünnschichtchromatographie (DC-Kontrolle, gegebenenfalls mit geeigneten Sprühreagenzien zur Detektion) oder Hoch­ druckflüssigkeitschromatographie (HPLC) verfolgt werden.

Die Reinisolierung der Reaktionsprodukte erfolgt durch Chromatographie an geeig­ neten Trägermaterialien, vorzugsweise an Kieselgel, modifizierten Kieselgelen (DIOL, C₁₈-Kieselgel), Ionenaustauschern oder Sephadex, durch Elution mit organi­ schen Lösungsmitteln, wie z. B. Hexan, Cyclohexan, Ethylacetat, Chloroform, Dichlor­ methan, Aceton, Acetonitril, niederen Alkoholen, bzw. Gemischen dieser Lösungs­ mittel, gegebenenfalls auch mit Wasser, Pyridin, flüchtigen organischen oder anorga­ nischen Pufferlösungen oder einem für Ionenaustauscher-Harze geeigneten pH- bzw. Salz-Gradienten, wie beispielsweise Kochsalz.

Besonders bevorzugt erfolgt die Isolierung und Reinigung der Verbindungen der Re­ aktionsprodukte mittels Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) an Kieselgel, Reversed-Phase Kieselgel oder DIOL-Phase, beispielsweise an DIOL-Material mit Korngrößen im Bereich von 7-80 µm durch Elution mit Lösungsmittelgemischen, bei­ spielsweise unter Gradientenelution mit Chloroform/Methanol-Gemischen.

Verbindungen der allgemeinen Formel I, insbesondere die natürlichen Stereo­ isomere, sowie - beim Vorliegen saurer Gruppen in den Resten - das Salz eignen sich aufgrund der wertvollen pharmakologischen Eigenschaften zur Anwendung als Arzneimittel.

Insbesondere zeigt eine Verbindung der allgemeinen Formel I bzw. das Salz eine inhibitorische Wirkung auf die humane Prolyl-Oligopeptidase (z. B. isoliert aus huma­ ner Plazenta) und kann daher zur Therapie von Morbus Alzheimer, Amnesie, De­ pressionen und als entzündungshemmender Wirkstoff eingesetzt werden.

Sowohl zur Prophylaxe als auch zur Behandlung entsprechender Erkrankungen kann eine Verbindung der allgemeinen Formel I entweder allein oder mit physiologisch verträglichen Hilfs- oder Trägerstoffen angewandt werden. Als Trägermaterial kön­ nen beim Menschen alle pharmakologisch verträglichen Trägermaterialien und/oder Hilfsstoffe verwendet werden.

Eine erfindungsgemäße Verbindung wird im allgemeinen oral oder parenteral verab­ reicht, aber auch eine rektale Anwendung ist prinzipiell möglich. Geeignete feste oder flüssige galenische Zubereitungsformen sind beispielweise Granulate, Pulver, Tab­ letten, Dragees, (Mikro-)Kapseln, Zäpfchen, Sirupe, Emulsionen, Aerosole, Tropfen oder injizierbare Lösungen in Ampullenform sowie Präparate und Zusätze und/oder Hilfsmittel wie Spreng-, Binde-, Überzugs-, Quellungs-, Gleit- oder Schmiermittel, Geschmacksstoffe, Süßungsmittel oder Lösungsvermittler. Als häufig verwendete Träger oder Hilfsstoffe seien Magnesiumcarbonat, Titandioxid, Lactose, Mannit und andere Zucker, Talkum, Milcheiweiß, Gelatine, Stärke, Vitamine, Cellulose und ihre Derivate, tierische oder pflanzliche Öle, Polyethylenglykole und Lösungsmittel, wie etwa steriles Wasser, ein- und mehrwertige Alkohole und Glycerin genannt. Gege­ benenfalls können die Dosierungseinheiten für die orale Verabreichung mikroverkap­ selt werden, um die Abgabe zu verzögern oder über einen längeren Zeitraum auszu­ dehnen, wie beispielsweise durch Überziehen oder Einbetten des Wirkstoffes in Teil­ chenform in geeignete Polymere, Wachse und dergleichen.

Vorzugsweise werden die pharmazeutischen Präparate in Dosierungseinheiten her­ gestellt und verabreicht, wobei jede Einheit als aktiven Bestandteil eine bestimmte Dosis einer Verbindung der allgemeinen Formel I enthält. Bei festen Dosierungsein­ heiten wie Tabletten, Kapseln oder Suppositorien kann diese Dosis bis zu 200 mg, bevorzugt jedoch etwa 0.1 bis 100 mg, und bei Injektionslösungen in Ampullenform bis zu 200 mg, vorzugsweise aber etwa 0.5 bis 100 mg, pro Tag betragen. Die zu verabreichende Tagesdosis ist abhängig vom Körpergewicht, Alter, Geschlecht und Zustand des Menschen. Unter Umständen können jedoch auch höhere und niedrige­ re Tagesdosen angebracht sein. Die Verabreichung der Tagesdosis kann sowohl durch Einmalgabe in Form einer einzelnen Dosierungseinheit oder aber in mehreren kleinen Dosierungseinheiten als auch durch Mehrfachgabe in bestimmten Intervallen erfolgen.

Die erfindungsgemäßen Arzneien werden dadurch hergestellt, daß man eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I mit üblichen Träger- sowie gege­ benenfalls Zusatz- und/oder Hilfsstoffen in die bzw. eine geeignete Darreichungs­ form bringt.

Die Erfindung betrifft ebenfalls die neuen Verbindungen der Formel Ia

in denen
R₁ = H, Alkyloxy, Hydroxyl, Haloalkyl, CHO, CHS, Alkylcarbonyl, Alkyloxycar­ bonyl, Trialkylsilyloxycarbonyl, Alkylamidocarbonyl, oder eine Gruppe -Z-R′₁ darstellt, worin Z Alkylen oder eine Bindung bedeutet und R′₁ für O- P(O)(OH)₂, -P(O)(OH)₂, -S(O)₂(OH), -O-S(O)₂(OH) und Alkylester von sol­ chen Phosphaten, Phosphonaten, Sulfonaten und Sulfaten steht, oder R₁ und R₂ zusammen einen Lactonring mit einer Ringgröße von 7 bis 20 Glie­ dern bilden,
R₂ = Alkyl, Alkyloxy, Oxo, Alkyliden, Alkylthio oder Alkyloxiran bedeutet und
R₃ = Thio, Alkyliden bedeutet oder R₂ und R₃ zusammen eine Bindung dar­ stellen
und ihre Salze, insbesondere Alkali- und Erdalkalimetallsalze.

Dabei steht die Bezeichnung Alkyl bzw. Alkylen für einen einfachen oder verzweig­ ten, gegebenenfalls selbst funktionelle Gruppen tragenden organischen Rest mit 2-22 C-Atomen. Die organischen Reste können außerdem ein cyclo- oder heterocyclo­ aliphatisches oder -aromatisches System beinhalten. Die funktionellen Gruppen be­ inhalten alle gängigen organischen Funktionalitäten mit den Heteroatomen Sauer­ stoff, Stickstoff, Schwefel und Halogen, z. B. Hydroxylgruppen, Ether, Amine etc.

Ausführungsbeispiele

In den anschließenden Beispielen wird die Erfindung weiter erläutert. Prozentanga­ ben beziehen sich auf das Gewicht. Mischungsverhältnisse bei Flüssigkeiten be­ ziehen sich auf das Volumen, wenn keine anderen Angaben gemacht wurden.

Beispiel 1 Reduktion des α,β-ungesättigten Ketons in Terrecyclolsäure A (I) zum Allylalkohol (Schema 2)

85 mg (0.34 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in 20 ml 2-Propanol (p.a.) gelöst. Bei Raumtemperatur werden 30 mg (0.79 mmol, 2.3 Äquivalente) Natriumboranat zugegeben. Man läßt 40 Minuten bei Raumtemperatur rühren und versetzt das Re­ aktionsgemisch dann vorsichtig mit 10 ml deionisiertem Wasser. Die Lösung wird mit 10proz. Citronensäure-Lösung auf pH=3 gebracht und im Vakuum eingeengt. Man fügt 50 ml gesättigte Natriumchlorid-Lösung hinzu und extrahiert dreimal mit 80 ml Ethylacetat. Die vereinigten organischen Phasen werden über Magnesiumsulfat ge­ trocknet und im Vakuum bis zur Trockne eingeengt. Der farblose Rückstand wird an Kieselgel (Fa. YMC, 75 µm Korngröße) mit Chloroform in aufsteigendem Methanol­ gradienten chromatographiert.

Ausbeute: 68 mg (0.27 mmol, 80%, Diastereomerenpaar).
MS: 250.2.
C₁₅H₂₂O₃: 250.17.
¹³C-NMR (125 MHz, CD₃OD): 179.09, 178.94, 162.46 (2C), 105.58 (2C), 78.76, 77.16, 57.59, 56.66, 56.09, 52.08, 50.69, 50.22, 50.07, 48.44, 47.89, 40.98, 40.26, 39.15, 38.42, 35.54, 33.04, 30.45, 30.27, 27.67, 27.22, 23.75, 23.07, 11.72.

Beispiel 2 Reduktion der exocyclischen Methylengruppe in Terrecyclolsäure A (I) zur Methylgruppe (Schema 3)

220 mg (0.88 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in 30 ml Methanol (p.a.) gelöst. Unter Stickstoff-Atmosphäre wird eine Spatelspitze Palladium auf Aktivkohle (10% Pd/C) hinzugefügt. Dann läßt man 4 Stunden lang unter Wasserstoff-Atmosphäre (1 atm) bei 10°C schütteln. Man filtriert über Celite ab und engt im Vakuum bis zur Trockne ein. Die Reinigung erfolgt über Hochdruckflüssigkeitschromatographie (HPLC) an DIOL (Fa. Merck, Korngröße 7 µm) mit Chloroform im aufsteigenden Methanolgradienten.

Ausbeute: 115 mg (0.46 mmol, 52%).
MS: 250.2.
C₁₅H₂₂O₃: 250.17.
¹³C-NMR (75 MHz, CD₃OD): 221.31, 178.56, 56.25, 52.68, 50.84, 49.57, 48.52, 46.26, 41.33, 40.54, 34.58, 29.99, 27.48, 23.40, 8.80.

Beispiel 3 Veresterung der Carbonsäuregruppe in Terrecyclolsäure A (I) zum Methylester (Schema 4)

197 mg (0.79 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in 20 ml einer 10 : 1-Mischung aus Chloroform und Methanol (p.a.) gelöst. Man tropft bei Raumtemperatur langsam 0.6 ml Trimethylsilyl-diazomethan (2.0 M Lösung in Hexan, 1.2 mmol, 1.5 Äquivalente) zu und läßt 10 Stunden lang rühren. Nach vollendeter Umsetzung wird das Lösungs­ mittel im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird mittels präparativer HPLC an DIOL (Fa. Merck, Korngröße 7 µm) mit Chloroform als Eluent chromatographiert.

Ausbeute: 41 mg (0.16 mmol, 20%).
MS: 262.2.
C₁₆H₂₄O₃: 264.19.
¹³C-NMR (125 MHz, CDCl₃): 207.13, 175.12, 150.74, 115.51, 55.06, 53.86, 51.25, 48.80, 47.75, 46.18, 41.38, 40.42, 34.71, 28.85, 27.31, 22.49.

Beispiel 4 Veresterung der Carbonsäuregruppe zum Butylester (Schema 5)

153 mg ((0.61 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in 30 ml Chloroform (p.a.) gelöst. Dazu gibt man bei 0°C 241 mg (1.5 Äquivalente, 0.92 mmol) Triphenylphosphan, 104 µl (1.1 Äquivalente, 0.67 mmol) Diethylazodicarboxylat und 85 µl (1.5 Äquivalen­ te, 0.92 mmol) Butanol. Man läßt auf Raumtemperatur erwärmen und rührt noch 5 Stunden lang. Dann extrahiert man dreimal mit 30 ml gesättigter Natriumchlorid-Lösung, engt im Vakuum bis zur Trockne ein und chromatographiert den Rückstand an Kieselgel (Fa. Merck, Korngröße 7 µm; Eluens: Chloroform).

Ausbeute: 158 mg (0.52 mmol, 85%).
MS: 304.2.
C₁₉H₂₈O₃: 304.43.

Beispiel 5 Veresterung der Carbonsäuregruppe zum Benzylester (Schema 6)

148 mg (0.60 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in 30 ml Chloroform (p.a.) gelöst. Bei 0°C werden 236 mg (1.5 Äquivalente, 0.90 mmol) Triphenylphosphan, 102 ml (1.2 Äquivalente, 0.66 mmol) Diethylazodicarboxylat und 93 µl (1.5 Äquivalente, 0.90 mmol) Benzylalkohol zugegeben. Man läßt auf Raumtemperatur erwärmen und rührt 5 Stunden lang. Dann wird dreimal mit je 30 ml gesättigter Natriumchlorid-Lösung extrahiert und im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird an Kieselgel (Fa. Merck, Korngröße 7 µm) mit Chloroform als Eluens chromatographiert.

Ausbeute: 159 mg (0.47 mmol, 78%).
MS: 338.2.
C₂₂H₂₆O₃: 338.45.

Beispiel 6 Amidbildung aus der Carbonsäuregruppe mit Piperidin (Schema 7)

155 mg (0.62 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in 30 ml Chloroform (p.a.) gelöst. Bei 0°C werden 244 mg (1.5 Äquivalente, 0.93 mmol) Triphenylphosphan, 106 µl (1.1 Äquivalente, 0.68 mmol) und 92 µl (1.5 Äquivalente, 93 mmol) Piperidin zuge­ geben. Man läßt auf Raumtemperatur erwärmen und rührt noch 6 Stunden lang. Dann wird dreimal mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen und das Lö­ sungsmittel im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird an Kieselgel (Fa. Merck, Korngröße 7 µm) mit Chloroform als Eluens chromatographiert.

Ausbeute: 150 mg (0.48 mmol, 77%).
MS: 315.2.
C₂₀H₂₉NO₂: 315.46.

Beispiel 7 Oxidation der exocyclischen Methylengruppe zum Keton (Schema 8)

153 mg (0.61 mmol) Terrecyclolsäure A (I) werden in einem Schlenk-Gefäß in 30 ml Chloroform (p.a.) gelöst und auf -78°C gekühlt. Dann wird bis zur Blaufärbung Ozon eingeleitet. Man rührt eine Stunde lang bei -78°C und läßt dann auf -30°C erwärmen. Nach einer weiteren Stunde wird die Reaktion mit Dimethylsulfid abgebrochen. Man läßt auf Raumtemperatur kommen und wäscht die organische Phase dreimal mit gesättigter Natriumchlorid-Lösung. Das Lösungsmittel wird im Vakuum abdestilliert und der Rückstand an DIOL (Fa. Merck, Korngröße 7 µm) mit Chloroform im aufstei­ genden Methanolgradienten chromatographiert.

Ausbeute: 75 mg (0.30 mmol, 49%).
MS: 250.1.
C₁₄H₁₈O₄: 250.29.

Beispiel 8 Veretherung von Terrecyclol (III) an der Alkoholgruppe (Schema 9)

125 mg (0.53 mmol) Terrecyclol (III) werden in 30 ml Chloroform (p.a.) gelöst. Bei Raumtemperatur tropft man 0.4 ml (1.5 Äquivalente, 0.80 mmol) Trimethylsilyl­ diazomethan (2.0 M Lösung in Hexan) zu und läßt zwei Stunden lang rühren. Dann wird dreimal mit je 30 ml gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen und das Lö­ sungsmittel im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird an Kieselgel (Fa. Merck, Korngröße 7 µm) mit Chloroform als Eluens chromatographiert.

Ausbeute: 118 mg (0.48 mmol, 91%).
MS: 248.2.
C₁₆H₂₄O₂: 248.37.

Beispiel 9 Inhibitorische Wirkung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) auf die humane Prolyl-Oligopeptidase (hPOP) aus humaner Plazenta

Die Enzymaktivität wird spektrophotometrisch an Hand der Spaltung des chromo­ genen Substrates Suc-Ala-Pro-NHNp und der Freisetzung von 4-Nitroanilin gemes­ sen (390 nm). Die Testung der Verbindungen der allgemeinen Formel I erfolgten bei 30°C in einem Reaktionsansatz von 9.8 U/ml hPOP aus humaner Plazenta, 2.33 nM Substrat, 10 mM HEPES, 1.5 mM MgCl₂, 150 mM KCl und 0.5 mM DTT, pH 7.8. Ein Unit der Enzymaktivität wird definiert durch die Freisetzung von 1 µmol 4-Nitro­ anilin pro Minute. Die K_i-Werte für die getesteten Verbindungen der allgemeinen Formel I wurden anhand des Lineweaver-Burk-Plots ermittelt.

IC₅₀ [µM]
Verbindung Terrecyclolsäure A (I)
1,0
Produkt des Beispiels 3	3,2

Schema 2 Schema 3 Schema 4 Schema 5 Schema 6 Schema 7 Schema 8

Claims (3)

1. Verwendung einer Verbindung der allgemeinen Formel I, insbesondere jedoch der natürlichen Stereoisomeren der Formel I in der R₁ = H, Hydroxymethyl, Alkyloxy, Hydroxyl, Haloalkyl, CHO, CHS, Alkyl­ carbonyl, Carboxyl, Alkyloxycarbonyl, Trialkylsilyloxycarbonyl, Alkylamido­ carbonyl oder eine Gruppe -Z-R′₁ darstellt, worin Z Alkylen oder eine Bin­ dung bedeutet und R′₁ für O-P(O)(OH)₂, -P(O)(OH)₂, -S(O)₂(OH), -O- S(O)₂(OH) und Alkylester von solchen Phosphaten, Phosphonaten, Sulfo­ naten und Sulfaten steht, oder R₁ und R₂ zusammen einen Lactonring mit einer Ringgröße von 5 bis 20 Gliedern bilden,
R₂ = Alkyl, Alkyloxy, Oxo, Alkyliden, Alkylthio oder Alkyloxiran bedeutet,
R₃ = Oxo, Thio, Alkyliden oder Hydroxyl bedeutet oder
R₂ und R₃ zusammen eine Bindung darstellen,
und ihre Salze, insbesondere Alkali- und Erdalkalimetallsalze,
zur Bekämpfung von Krankheiten, die auf eine Inhibition der hPOP ansprechen.

2. Verbindungen der allgemeinen Formel Ia oder ein Salz einer Verbindung der allgemeinen Formel Ia in denen
R₁ = H, Alkyloxy, Hydroxyl, Haloalkyl, CHO, CHS, Alkylcarbonyl, Alkyloxycar­ bonyl, Trialkylsilyloxycarbonyl, Alkylamidocarbonyl, oder eine Gruppe -Z-R′₁ darstellt, worin Z Alkylen oder eine Bindung bedeutet und R′₁ für O- P(O)(OH)₂, -P(O)(OH)₂, -S(O)₂(OH), -O-S(O)₂(OH) und Alkylester von sol­ chen Phosphaten, Phosphonaten, Sulfonaten und Sulfaten steht, oder R₁ und R₂ zusammen einen Lactonring mit einer Ringgröße von 7 bis 20 Glie­ dern bilden,
R₂ = Alkyl, Alkyloxy, Oxo, Alkyliden, Alkylthio oder Alkyloxiran bedeutet und
R₃ = Thio, Alkyliden bedeutet oder R₂ und R₃ zusammen eine Bindung dar­ stellen
und ihre Salze, insbesondere Alkali- und Erdalkalimetallsalze.

3. Arzneimittel, enthaltend eine Verbindung der allgemeinen Formel Ia oder ein Salz einer Verbindung der allgemeinen Formel Ia und gegebenenfalls gemäß Anspruch 2 einen oder mehrere pharmazeutische Träger.