DE60006407T2

DE60006407T2 - Azazykloalkanone serin-protease-hemmer

Info

Publication number: DE60006407T2
Application number: DE60006407T
Authority: DE
Inventors: Scott C. Miller; Jose Juan MARUG N S NCHEZ; D. Kristin HASLOW; P. Jonathan HALL
Original assignee: 3 Dimensional Pharmaceuticals Inc
Current assignee: 3 Dimensional Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: PT1212300E; ES2209987T3; WO2001019795A1; US6962942B2; NO20021224L; CN1373755A; HK1050005A1; DE60006407D1; KR20020027639A; IL148358A0; US6469029B1; US20030109517A1; NZ517603A; BR0013926A; DK1212300T3; EP1212300A1; JP2003509409A; EP1212300B1; AU7480800A; NO20021224D0

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Verbindungen, die als Inhibitoren proteolytischer Enzyme wirken, und insbesondere eine neue Klasse von Inhibitoren der Thrombin-Produktion über die Faktor-Xa-Inhibition, deren pharmazeutisch annehmbare Salze und pharmazeutisch annehmbare Zubereitungen derselben.
Verwandter Stand der Technik
Proteasen sind Enzyme, die Proteine an einzelnen, spezifischen Peptidbindungen spalten. Proteasen lassen sich in vier generische Klassen einteilen: Serin-, Thiol- oder Cysteinyl-, Säure- oder Aspartyl- und Metalloproteasen (Cuypers et al., J. Biol. Chem., 257: 7086 (1982)). Die Proteasen sind wesentlich für eine Vielzahl biologischer Aktivitäten wie die Verdauung, die Bildung und Auflösung von Blutgerinnseln, die Reproduktion und die Immunantwort gegen Fremdzellen und -organismen. Eine fehlgesteuerte Proteolyse ist mit einer Anzahl von Erkrankungszuständen beim Menschen und anderen Säugern assoziiert. Die menschlichen neutrophilen Proteasen, Elastase und Cathepsin G sind dahingehend impliziert worden, dass sie zu Erkrankungszuständen beitragen, die durch Gewebszerstörung gekennzeichnet sind. Diese Erkrankungszustände schließen das Emphysem; die rheumatoide Arthritis, Hornhautgeschwüre und die glomeruläre Nephritis ein (Barret, in Enzyme Inhibitors as Drugs, Hrsg.: Sandler, University Park Press, Baltimore, (1980)). Weitere Proteasen wie Plasmin, C-1-Esterase, C-3-Convertase, Urokinase, der Plasminogenaktivator, Acrosin und die Kallikreine spielen Schlüsselrollen in normalen biologischen Funktionen bei Säugern. In vielen Fällen ist es vorteilhaft, die Funktion von einem oder mehreren proteolytischen Enzymen im Verlauf einer therapeutischen Behandlung eines Säugers aufzubrechen.
Serin-Proteasen schließen solche Enzyme ein wie Elastase (menschliche Leukozyten), Cathepsin G, Plasmin, C-1-Esterase, C-3-Convertase, Urokinase, den Plasminogenaktivator, Acrosin, Chymotrypsin, Trypsin, Thrombin, Faktor Xa und die Kallikreine.
Die Elastase aus menschlichen Leukozyten wird von polymorphonuclearen Leukozyten an Entzündungsstellen freigesetzt und trägt somit ursächlich zu einer Anzahl an Erkrankungszuständen bei. Cathepsin G ist eine weitere menschliche Neutrophilen-Serin-Protease. Verbindungen mit der Fähigkeit, die Aktivität dieser Enzyme zu inhibieren, sollten erwartungsgemäß eine anti-entzündliche Wirkung haben, die bei der Behandlung von Gicht, der rheumatoiden Arthritis und anderen entzündlichen Erkrankungen wie auch in der Behandlung des Emphysems nützlich sind. Chymotrypsin und Trypsin sind Verdauungsenzyme. Inhibitoren dieser Enzyme sind bei der Behandlung der Pankreatitis nützlich. Inhibitoren der Urokinase und des Plasminogenaktivators sind bei der Behandlung von Erkrankungszuständen exzessiven Zellwachstums wie der gutartigen Prostatahypertrophie, von Prostatakarzinomen und der Psoriasis nützlich.
Die Serin-Protease-Thrombin nimmt eine zentrale Rolle bei der Hämostase und der Thrombose ein und induziert als multifunktionales Protein eine Anzahl an Wirkungen auf Plättchen, endotheliale Zellen, Zellen der glatten Muskulatur, Leukozyten, das Herz und Neurone. Die Aktivierung der Gerinnungskaskade durch entweder den intrinsischen Weg (Kontaktaktivierung) oder den extrinsischen Weg (Aktivierung durch Exposition von Plasma an Nicht-Endothel-Oberflächen, Beschädigung von Gefäßwandungen oder Gewebsfaktorfreisetzung) führt zu einer Serie biologischer Ereignisse, die auf dem Thrombin zusammenkommen. Thrombin spaltet Fibrinogen, was letztlich zu einem hämostatischen Propf (Gerinselbildung) führt, möglicherweise Plättchen über eine einzige proteolytische Spaltung des Zelloberflächenthrombin-Rezeptors aktiviert (Coughlin, Seminars in Hematology, 31(4): 270–277 (1994)) und seine eigene Produkten durch einen Feedback-Mechanismus selbst vervielfältigt. Somit haben Inhibitoren der Thrombin-Funktion therapeutisches Potenzial in einer Reihe kardiovaskulärer und nicht kardiovaskulärer Erkrankungen.
Bei dem Faktor Xa handelt es sich um eine anderen Serin-Protease im Gerinnungsverlauf. Der Faktor Xa assoziiert sich mit dem Faktor Va und Calcium auf einer Phospholipidmembran, wodurch ein Prothrombinasekomplex gebildet wird. Dieser Prothrombinasekomplex wandelt dann Prothrombin in Thrombin um (Claeson, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5: 411–436 (1994); Harker, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5 (Suppl. I): S47–S58 (1994)). Von den Inhibitoren des Faktors Xa wird angenommen, dass sie einen Vorteil gegenüber Mitteln bieten, die Thrombin direkt inhibieren, da direkte Thrombin-Inhibitoren noch immer eine signifikante neue Thrombin-Erzeugung gestatten (Lefkovits und Topol, Circulation, 90(3): 1522–1536 (1994); Harker, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5 (Suppl. I): S47–S58 (1994)).
Direkte Thrombin-Inhibitoren verschiedener Strukturklassen sind in jüngerer Zeit identifiziert worden (Tapparelli et al., Trends in Pharmacological Sciences, 14: 366–376 (1993); Claeson, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5: 411–436 (1994); Lefkovits und Topol, Circulation, 90(3): 1522–1536 (1994)). Repräsentative Verbindungen, die wirken, indem sie die aktive Stelle des Thrombins inhibieren, schließen das α-Chlorketon D-Phenylalanyl-L-Prolyl-L-Arginyl-Chlormethyl-Keton (PPACK), das Borarginin DUP714, das Peptidarginal GYK114766, die cyclischen Peptide Cyclotheonamid A und B, das Benzamidin NAPAP und das Arylsulphonylarginin Argatroban ein. Die thrombin-inhibitorischen Peptide Hirudin und Hirulog erstrecken sich zusätzlich über die aktive und Exosite-Domänen von Thrombin. Das Peptid Hirugen und einzel strängige DNS-Aptamere inhibieren Thrombin durch Besetzung von außen gelegenen Stellen. Diese Klasse von antithrombotischen Mitteln leiden an einer oder mehreren der folgenden Bürden bzw. Verbindlichkeiten: (1) schlechte orale Bioverfügbarkeit auf Grund der peptidischen oder oligonucleotischen Natur dieser Mittel oder auf Grund von hohem Molekulargewicht oder geladener Natur der Mittel; (2) Komplikationen des exzessiven Blutens; (3) schlechte Selektivität für Thrombin gegenüber anderen Serin-Proteasen (dies kann zu schwerem und manchmal tödlichem Bluthochdruck und respiratorischer Depression in Tiermodellen führen); (4) Lebertoxizität oder (5) Kosteneffizienz.
Ein alternativer Ansatz zum Inhibieren von der Thrombin-Funktion besteht darin, den Faktor Xa zu inhibieren. Der Faktor Xa assoziiert mit dem Faktor. Va und Calcium auf einer Phosphorlipidmembran, wodurch ein Prothrombinasekomplex gebildet wird. Dieser Prothrombinasekomplex wandelt anschließend Prothrombin in Thrombin um (Claeson, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5: 411–436 (1994); Harker, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5 (Suppl. I): S47–S58 (1994)). Von den Inhibitoren des Faktors Xa nimmt man an, dass sie einen Vorteil über Mittel bieten, die Thrombin. direkt inhibieren, da direkte Thrombin-Inhibitoren noch immer eine signifikante Neuerzeugung von Thrombin gestatten (Lefkovits und Topol, Circulation, 90(3): 1522–1536 (1994); Harker, Blood Coagulation and Fibrinolysis, 5 (Suppl. I): S47–S58 (1994)). Tatsächlich nimmt man an, dass die kontinuierliche Erzeugung neuen Thrombins anstelle der Reexposition an vorgeformtes, an Gerinnsel gebundenes Thrombin zum Teil für das Phänomen der Reocclusion verantwortlich ist, da man gefunden hat, dass Marker der Thrombin-Erzeugung während und nach der thrombolytischen Behandlung eines Herzinfarktes ansteigen. Somit wird nunmehr angenommen, dass die mit der Thrombolyse assoziierte gesteigerte Thrombin-Aktivität mindestens teilweise auf einer neuen Thrombin-Erzeugung beruht.
Spezifische Inhibitoren des Proteinfaktors Xa wie das aus Blutegeln abstammende Protein Antistasin mit 119 Aminosäuren und das aus Lederzecken abstammende Protein TAP (Tick Anticoagulant Peptide = antikoagulierendes Peptid der Zecke) beschleunigten die Auflösung von Blutgerinnseln und verhinderten die Reocclusion, wenn sie als Hilfsmittel zur Thrombolyse gegeben wurden (Mellott et al., Circulation Research, 70: 1152–1160 (1992); Sitko et al., Circulation, 85: 805–815 (1992)). Das US-Patent Nr. 5,385,885, erteilt am 31. Januar 1995, offenbart die die Proliferation von Zellen der glatten Muskulatur inhibierende Aktivität von TAP und Antistasin. Zusätzlich wurde gezeigt, dass TAP und Antistasin die experimentelle Restenose verringern. Diese Ergebnisse suggerieren, dass der Faktor Xa eine Rolle bei dem Restenoseprozess über seine Wirkungen auf die Thrombus-Bildung oder über sein mitogenes Potenzial spielen kann (Ragosta et al., Circulation, 89: 1262–1271 (1994)). Bei dem Peptid Ecotin handelt es sich um einen weiteren selektiven, reversiblen, fest bindenden Inhibitor des Faktors Xa, der eine potente anti-koagulierende Wirkung aufweist (Seymour et al., Biochemistry 33: 3949–3959 (1994); die veröffentlichte PCT-Anmeldung WO 94/20535, veröffentlicht am 14. September 1994). Ixodidae, Argasin und Ancylostomatin sind andere repräsentative peptidische Inhibitoren des Faktors Xa, die aus Tieren isoliert wurden, die sich von Blut ernähren (Markwardt, Thrombosis and Hemostasis, 72: 477–479 (1994)).
Nicht peptidische Diamidinoderivate wie (+)-(2S)-2-[4-[[(3S)-1-Acetimidoyl-3-pyrrolidinyl]oxy]phenyl]-3-[7-amidino-2-napthyl]propionsäurehydrochloridpentahydrat (DX-9065a) zeigen eine anti-koagulierende Wirkung (Tidwell et al., Thrombosis Research, 19: 339-349 (1980); Yamazaki et al., Thrombosis and Hemostasis, 72: 393–395 (1994); Hara et al., Thrombosis and Hemostasis, 71: 314–319 (1994); Nagahara et al., Journal of Medicinal Chemistry, 37: 1200–1207 (1994)). Synthetische Amidinoderivate von Phenylalanin und Cycloheptanon haben ebenfalls eine potente Inhibition des Faktors Xa gezeigt (Sturzebecher et al., Thrombosis Research, 54: 245–252 (1989)).
Es besteht weiterhin Bedarf nach nicht-peptidischen Verbindungen, die potente und selektive Protease-Inhibitoren sind und die eine größere Bioverfügbarkeit und weniger Nebenwirkungen als gegenwärtig verfügbare Protease-Inhibitoren aufweisen. Dementsprechend sind neue Klassen an potenten Protease-Inhibitoren, die durch eine potente inhibitorische Kapazität und geringe Toxizität gegenüber Säugern gekennzeichnet sind, potenziell wertvolle therapeutische Mittel für eine Vielzahl von Zuständen, eingeschlossen der Behandlung einer Anzahl von proteolytischen Erkrankungszuständen von Säugern.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf neue Verbindungen der Formel I (unten). Ebenfalls bereitgestellt wird ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I.
Die neuen Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind potente Inhibitoren von Proteasen, insbesondere trypsinähnlichen Serin-Proteasen wie Chymotrypsin, Trypsin, Thrombin, Plasmin und Faktor Xa. Bestimmte dieser Verbindungen weisen eine indirekte antithrombotische Aktivität über die selektive Inhibition des Faktors Xa auf oder sind Intermediate, die zur Bildung von Verbindungen mit antithrombotischer Aktivität nützlich sind. Ebenfalls bereitgestellt werden Verfahren zum Inhibieren oder Behandeln der fehlgesteuerten oder aberranten Proteolyse in einem Säuger und Verfahren zur Behandlung der Thrombose, Ischämie, des Herzinfarkts, der Restenose oder von Entzündungen in einem Säuger durch Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel I.
Die Erfindung umfasst eine Zusammensetzung oder Zubereitung zur Behandlung von Thrombose, Ischämie, Schlaganfall bzw. Herzinfarkt, Restenose oder Entzündungen, umfas send eine Verbindung der Erfindung in einem pharmazeutisch annehmbaren Träger. Diese Zubereitungen können wahlweise Antikoagulantien, Mittel gegen Plättchen und thrombolytische Mittel enthalten. Die Zusammensetzungen können zu Blut, Blutprodukten oder Säugerorganen zugesetzt werden, um die gewünschten Inhibitionen zu bewirken.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Ein erster Aspekt der Erfindung sind neue Verbindungen der Formel I:
oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon, worin
worin Q 4-t(Amyl)phenyl oder C_6–14-Aryl, C_6–14-Ar(C_1–4)-alkyl, C_6–14-Ar(C₂_₄)-alkenyl, Pyridyl, Thienyl, Indolyl, Chinolinyl, Benzothienyl oder Imidazolyl ist, die ggfs. alle einen oder mehrere Substituenten aufweisen können, unabhängig voneinander ausgewählt aus einem Halogen, Trifluormethyl, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, C_1–3-Alkoxy, C_1-3-Alkyl, Methylendioxy, Carboxyamino, C_1–4-Alkoxycarbonylamino, C_6–10-Aryloxycarbonylamino, C_7–11-Aralkoxycarbonylamino, Aminocarbonyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylaminocarbonyl, Acetamido, Amidino, Pyridyl, Naphthyl, Pyrimidinyl, Alkenyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylamino oder Kombinationen davon;
X Methylen, Carbonyl oder Sulfonyl ist;
R¹ Wasserstoff oder C_1–3-Alkyl ist;
n 1, 2 oder 3 ist;
m 1 bis 4 ist; vorzugsweise 1 oder 2 ist;
R² Wasserstoff oder C_1–3-Alkyl ist;
R³ Wasserstoff oder C_1–3-Alkyl ist; und
R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, Hydroxy, C_1–6-Alkyl, C_1–6-Alkoxy, Cyano oder -CO₂R^w sind, wobei R^w jeweils vorzugsweise eines von C_1–4-Alkyl, C_4–7-Cycloalkyl und Benzyl ist oder R^w eines von
ist, wobei R^d, R^e und R^g jeweils Wasserstoff sind, R^f Methyl ist und R^h Benzyl oder tert-Butyl ist.
Bevorzugte Bedeutungen von Q schließen ein Aryl wie Phenyl, Biphenyl oder Naphthyl oder Aralkyl wie Benzyl, Phenethyl oder Naphthylmethyl; oder Thienyl. Alle diese Gruppen können wahlweise, wie oben definiert, substituiert sein.
Geeignete Bedeutungen schließen ein Naphth-1-yl, Naphth-2-yl, 5-Dimethylaminonaphth-1-yl, 6-Chlornaphth-2-yl, 6-Bromnaphth-2-yl, Benzyl, 2-Nitrobenzyl, Phenyl, 2-Methylphenyl, 3-Methylphenyl, 4-(n-Propyl)phenyl, 4-(t-Butyl)phenyl, 4-(t-Arnyl)phenyl, 4-Methoxyphenyl, 4-Iodphenyl, 4-Fluorphenyl, 4-Chlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 4-Nitrophenyl, 4-Methylphenyl, 4-Ethylphenyl, 4-Ethenylphenyl, 3,4-Dimethoxyphenyl oder 2-Phenylethenyl.
Zusätzliche geeignete Bedeutungen schließen ein 4-(2-Methylphenyl)phenyl, 4-(2-Methoxyphenyl)phenyl, 4-(3-Chlorphenyl)phenyl, 4-(3-Fluorphenyl)-phenyl, 4-(3-Methoxyphenyl)phenyl, 4-(4-Fluorophenyl)phenyl, 4-(4-Methylphenyl)phenyl, 4-(4-Methoxyphenyl)phenyl, 4-(2,4-Difluorphenyl)phenyl, 4-(3,4-Dichlorphenyl)phenyl, 4-(3,4-Dimethoxyphenyl)phenyl, 4-Naphth-2-ylphenyl, 4-Pyrid-4-ylphenyl, 4-Pyrid-2-ylphenyl, Biphenyl (bzw. (4-Phenyl)phenyl), 4-(4-Chlorphenyl)phenyl, 4-Pyrimidin-5-ylphenyl oder 5-(Pyrid-5-yl)thien-2-yl.
Bevorzugte Werte für n sind 1 und 2.
Bevorzugte Werte für X sind SO₂ oder C(O), am meisten bevorzugt SO₂.
Bevorzugte Werte für m schließen 1 oder 2 ein, am meisten bevorzugt 1.
Geeignete Werte für R¹, R² und R³ schließen ein Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl und Isopropyl. Am meisten bevorzugt ist jedes von R¹, R² und R³ Wasserstoff.
Geeignete Werte für R⁴, R⁵ und R⁶ schließen ein Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, Hydroxy, Methoxy, Ethoxy, Cyano, -CO₂CH₃, -CO₂CH₂CH₃ und -CO₂CH₂CH₂CH₃. In den am meisten bevorzugten Ausführungsformen sind R⁴, R⁵ und R⁶ jeweils Wasserstoff.
Eine bevorzugte Unterart der Verbindung der vorliegenden Erfindung sind diejenigen der Formel I, worin:
Q Phenyl, Biphenylyl, Naphthyl, Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl oder Thienyl, stärker bevorzugt Phenyl oder Biphenyl, ist, wobei alle diese Gruppen ggfs. mit einem bis drei wahlweisen Substituenten substituiert sind, unabhängig voneinander ausgewählt aus Halogen, Trifluormethyl, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, C_1–3-Alkoxy, C_1–3-Alkyl, Methylendioxy, Carboxyamino, C_1–4-Alkoxycarbonylamino, C_6–10-ArYloxycarbonylamino, C_7–11-Aralkoxycarbonylamino, Aminocarbonyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylaminocarbonyl, Acetamido, Amidino, Pyridyl, Naphthyl, Pyrimidinyl, Alkenyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylamino,
X Carbonyl oder Sulfonyl, stärker bevorzugt Sulfonyl ist;
n 1 oder 2 ist;
m 1 oder 2, stärker bevorzugt 1 ist;
R¹, R² und R³ Wasserstoff sind; und
R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, Hydroxy, C_1–6-Alkyl, C_1–6-Alkoxy, Cyano oder -CO₂R^w sind, wobei R^w jeweils vorzugsweise eines von C_1–4-Alkyl, C_4–7-Cycloalkyl und Benzyl ist oder R^w eines von
ist, wobei R^d, R^e und R^g jeweils Wasserstoff sind, R^f Methyl ist und R^h Benzyl oder tert-Butyl ist.
Verbindungen im Bereich der Erfindung sind in den Beispielen beschrieben.
Es ist ebenfalls zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung Stereoisomere wie auch optische Isomere, gegebenenfalls Mischungen von Enantiomeren wie auch einzelne Enantiomere und Diastereomere einschließen soll, die infolge einer Strukturasymmetrie in gewählten Verbindungen der vorliegenden Erfindung Serie entstehen.
Die Verbindungen der Formel I können auch solvatisiert, insbesondere hydratisiert werden. Die Hydratation kann während der Herstellung der Verbindungen oder Zusammensetzungen, die die Verbindungen enthalten, auftreten oder die Hydratisierung kann mit der Zeit auf Grund der hygroskopischen Natur der Verbindungen auftreten.
Bestimmte Verbindungen im Bereich der Formel I sind Derivate, die als Prodrugs angesprochen werden. Der Ausdruck "Prodrug" bezeichnet ein Derivat eines bekannten, direkt wirkenden Wirkstoffs, welches Derivat verbesserte Übermittlungseigenschaften und therapeutischen Wert im Vergleich zum Wirkstoff aufweist und über einen enzymatischen oder chemischen Prozess in den aktiven Wirkstoff umgewandelt wird. Geeignete Prodrugs sind diejenigen, worin R⁴, R⁵ und/oder R⁶ -CO₂R^w darstellen, worin R^w wie oben definiert ist.
Wenn eine Variable mehr als einmal in einem Bestandteil oder in der Formel I auftritt, ist deren Definition bei jedem Auftreten unabhängig von ihrer Definition bei jedem anderen Auftreten. Auch Kombinationen von Substituenten und/oder Variablen sind gestattet, jedoch nur dann, wenn solche Kombinationen zu stabilen Verbindungen führen.
Der Ausdruck "Alkyl", wie er hierin verwendet wird, entweder als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf geradkettige und verzweigte Kettenradikale mit bis zu 10 Kohlenstoffen, solange die Kettenlänge darauf beschränkt ist, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, t-Butyl, Isobutyl, Pentyl, Hexyl, Isohexyl, Heptyl, 4,4-Dimethylpentyl, Octyl, 2,2,4-Trimethylpentyl, Nonyl oder Decyl.
Der Ausdruck "Alkenyl" wird hierin verwendet, um einen geradkettigen oder verzweigten Kettenrest mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen zu bezeichnen, solange die Kettenlänge darauf beschränkt ist, eingeschlossen, jedoch nicht beschränkt auf Ethenyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl, 2-Methyl-1-propenyl, 1-Butenyl, 2-Butenyl und dergleichen. Vorzugsweise ist die Alkenylkette 2 bis 8 Kohlenstoffatome lang, am meisten bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome lang.
Der Ausdruck "Alkynyl" wird hierin verwendet, um einen geradkettigen oder verzweigten Kettenrest von 2 bis 10 Kohlenstoffatomen zu bezeichnen, solange die Kettenlänge darauf beschränkt ist, worin mindestens eine Dreifachbindung zwischen zwei der Kohlenstoffatome in der Kette vorliegt, eingeschlossen, jedoch nicht beschränkt auf Acetylen, 1-Propylen, 2-Propylen und dergleichen. Vorzugsweise ist die Alkynylkette 2 bis 8 Kohlenstoffatome lang, am meisten bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatome lang.
In allen Fällen ist dann, wenn es sich um eine Alkenyl- oder Alkynyleinheit als eine Substituentengruppe handelt, die ungesättigte Bindung, das heißt die Vinylen- oder Acetylenbindung, vorzugsweise nicht direkt an einen Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel als Einheit angebunden.
Der Ausdruck "Alkoxy" bezieht sich auf jede der obigen Alkylgruppen, gebunden an ein Sauerstoffatom.
Der Ausdruck "Aryl", wie er hierin verwendet wird, und zwar als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf monocyclische oder bicyclische aromatische Gruppen, enthaltend 6 bis 12 Kohlenstoffatome im Ringanteil, vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome im Ringanteil wie Phenyl, Biphenyl, Naphthyl oder Tetrahydronaphthyl.
Der Ausdruck "Aralkyl" oder "Arylalkyl", wie er hierin verwendet wird, und zwar als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf C₁-C₆-Alkylgruppen, wie oben diskutiert, mit einem Arylsubstituenten, wie Benzyl, Phenylethyl oder 2-Naphthylmethyl.
Der Ausdruck "Heteroaryl", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf Gruppen mit 5 bis 14 Ringatomen, 6, 10 oder 14 π-Elektronen, die in einer cyclischen Anordnung geteilt werden, und enthaltend Kohlenstoffatome und 1, 2 oder 3 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefel-Heteroatome (wobei Beispiele für die Heteroarylgruppen sind: Thienyl, Benzo[b]thienyl, Naptho[2,3-b]thienyl, Thianthrenyl, Furyl, Pyranyl, Isobenzofuranyl, Benzoxazolyl, Chromenyl, Xanthenyl, Phenoxathiinyl, 2H-Pyrrolyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Indolizinyl, Isoindolyl, 3H-Indolyl, Indolyl, Indazolyl, Purinyl, 4H-Chinolizinyl, Isochinolyl, Chinolyl, Phthalazinyl, Naphthyridinyl, Chinazolinyl, Cinnolinyl, Pteridinyl, 4αH-Carbazolyl, Carbazolyl, β-Carbolinyl, Phenanthridinyl, Acridinyl, Perimidinyl, Phenanthrolinyl, Phenazinyl, Isothiazolyl, Phenothiazinyl, Isoxazolyl, Furazanyl und Phenoxazinyl als Gruppen).
Der Ausdruck "Cycloalkyl", wie er hierin verwendet wird, entweder als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf Cycloalkylgruppen, enthaltend 3 bis 9 Kohlenstoffatome. Typische Beispiele sind Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl und Cyclononyl.
Der Ausdruck "Halogen" oder "Halo", wie er hierin verwendet wird, entweder als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf Chlor, Brom, Fluor oder Jod, wobei Chlor bevorzugt ist.
Der Ausdruck "Monoalkylamin", wie er hierin verwendet wird, entweder als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf eine Aminogruppe, die mit einer Alkylgruppe substituiert ist, die 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat.
Der Ausdruck "Dialkylamin", wie er hierin verwendet wird, entweder als solches oder als Teil einer anderen Gruppe, bezieht sich auf eine Aminogruppe, die mit zwei Alkylgruppen substituiert ist, von denen jede 1 bis 6 Kohlenstoffatome hat.
Der Ausdruck "Hydroxyalkyl", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf jede der obigen Alkylgruppen, substituiert durch eine oder mehrere Hydroxyleinheiten.
Der Ausdruck "Carboxyalkyl", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf jede der obigen Alkylgruppen, substituiert mit einer oder mehreren Carbonsäureeinheiten.
Der Ausdruck "Heteroatom" wird hierin verwendet, um ein Sauerstoffatom ("O"), ein Schwefelatom ("S") oder ein Stickstoffatom ("N") zu bezeichnen. Es ist zu erkennen, dass dann, wenn es sich bei dem Heteroatom um Stickstoff handelt, dieses eine NR^aR^b-Einheit bilden kann, worin R^a und R^b unabhängig voneinander Wasserstoff oder C₁-C₈-Alkyl darstellen oder zusammen mit dem Stickstoff, an das sie gebunden sind, einen gesättigten oder ungesättigten 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring bilden.
Die Abkürzung "t-Am", die hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine aktive Amyleinheit mit der Struktur CH₃CH₂(CH₃)₂C-.
Die pharmazeutisch annehmbaren Salze der Verbindungen der Formel I (in der Form von wasser- oder öllöslichen oder dispergierbaren Produkten) schließen die herkömmlichen nichttoxischen Salze oder die quaternären Ammoniumsalze ein, die beispielsweise mit anorganischen oder organischen Säuren oder Basen gebildet werden. Beispiele solcher Säureadditionssalze schließen ein Acetat, Adipat, Alginat, Aspartat, Benzoat, Benzolsulfonat, Bisulfat, Butyrat, Citrat, Camphorat, Camphersulfonat, Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Fumarat, Glucoheptanoat, Glycerophosphat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat, Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydrojodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat, Maleat, Methansulfonat, 2-Naphthalinsulfonat, Nicotinat, Nitrat, Oxalat, Pamoat, Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Picrat, Pivalat, Propionat, Succinat, Sulfat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat und Undecanoat. Basensalze schließen ein Ammoni umsalze, Alkalimetallsalze wie Natrium- und Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze wie Kalzium- und Magnesiumsalze, Salze mit organischen Basen wie Dicyclohexylaminsalze, N-Methyl-D-glucamin und Salze mit Aminosäuren wie Arginin, Lysin usw. Auch können die basischen, Stickstoff enthaltenden Gruppen mit Mitteln wie niederen Alkylhalogeniden wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylchlorid, Bromiden und Jodiden, Dialkylsulfaten wie Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfaten, langkettigen Halogeniden wie Decyl-, Lauryl-, Myristyl- und Stearylchloriden, Bromiden und Jodiden, Aralkylhaliden wie Benzyl- und Phenethylbromiden und anderen quaternisiert werden. Bevorzugte Säuren zur Bildung von Säureadditionssalzen schließen ein HCl, Essigsäure, Trifluoressigsäure und Fumarsäure.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung der vorliegenden Verbindungen bei der Herstellung von Zubereitungen für die Behandlung von Thrombose, Ischämie, Schlaganfällen, Restenose oder Entzündungen, umfassend die Verabreichung der therapeutisch oder prophylaktisch wirksamen Menge einer Verbindung der Formel I an einen Säuger, der einer solchen Behandlung bedarf.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung stellen eine neue Klasse an potenten Inhibitoren von Metallo-, Säure-, Thiol- und Serin-Proteasen dar. Beispiele der Serin-Proteasen, die durch Verbindungen im Bereich der Erfindung inhibiert werden, schließen ein die Leukozyten Neutrophilen-Elastase, ein proteolytisches Enzym, das in die Pathogenese des Emphysems impliziert ist; Chymotrypsin und Trypsin, Verdauungsenzyme; die Pankreas-Elastase und Cathepsin G, eine chymotrypsinähnliche Protease, die ebenfalls mit Leukozyten assoziiert ist; Thrombin und Faktor Xa, proteolytische Enzyme im Blutgerinnungsweg. Die Inhibition von Thermolysin, einer Metallo-Protease und Pepsin, einer Säure-Protease sind ebenfalls angestrebte Verwendungen der Verbindungen der vorliegenden Erfindung. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise zum Inhibieren trypsinähnlicher Proteasen genutzt.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung unterscheiden sich bzw. heben sich heraus durch ihre Fähigkeit, vorzugsweise den Faktor Xa im Vergleich zu Thrombin und/oder Plasmin zu inhibieren. Als Inhibitoren des Faktors Xa inhibieren die Verbindungen der vorliegenden Erfindung die Thrombin-Erzeugung. Daher sind die Verbindungen nützlich für die Behandlung oder Prophylaxe von Zuständen, die durch anormale venöse oder arterielle Thrombose, involvierend entweder Thrombin-Produktion oder -Wirkung, gekennzeichnet sind. Diese Zustände schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf die tiefe Venenthrombose; die disseminierte intravaskuläre Koagulation, die während des septischen Schocks, viraler Infektionen und Krebs auftritt; Herzinfarkt; Schlaganfall; arto-koronärem Bypass; Hüftersatz und Thrombusbildung auf Grund entweder einer thrombolytischen Therapie oder der perkutanen transluminalen Koranarangioplastie (PCTA = Percutaneous Transluminal Coronary Agioplasty). Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch als ein Antikoagulans in extrakorporalen Blutkreisläufen verwendet werden. Auf Grund der Wirkungen sowohl von Faktor Xa als auch von Thrombin auf eine Reihe von Zelltypen wie Zellen der glatten Muskulatur, endotheliale Zellen und Neutrophile finden die Verbindungen der vorliegenden Erfindung weiterhin Anwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe der Schocklunge (ARDS), entzündlichen Reaktionen wie dem Ödem; Reperfusionsschäden; der Arteriosklerose und der Restenose nach einer Verletzung wie der Ballonangioplastie, der Artherectomie und der Anbringung eines arteriellen Stents.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können bei der Behandlung von Neoplasien und Metastasen wie auch bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimerschen Krankheit und der Parkinsonschen Krankheit nützlich sein.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in Kombination mit thrombolytischen Mitteln wie dem Gewebsplasminogenaktivator, der Streptokinase und Urokinase genutzt werden. Zusätzlich können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung in Kombination mit anderen antithrombotischen oder antikoagulierenden Wirkstoffen nützlich sein wie, jedoch nicht beschränkt auf, Fibrinogen-Antagonisten und Thromboxan-Rezeptor-Antagonisten.
Die Verbindung der vorliegenden Erfindung, die durch ihre Fähigkeit, Thrombin zu inhibieren, hervorgehoben sind, können für eine Anzahl therapeutischer Verwendungen genutzt werden. Als Inhibitoren des Faktors Xa inhibieren die Verbindungen der vorliegenden Erfindung die Thrombin-Erzeugung. Daher sind die Verbindungen nützlich für die Behandlung oder Prophylaxe von Zuständen, die durch anormale venöse oder arterielle Thrombose, involvierend entweder Thrombin-Produktion oder -Wirkung, gekennzeichnet sind. Diese Zustände schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf die tiefe Venenthrombose; die disseminierte intraversale Koagulation, die während des septischen Schocks, viraler Infektionen und Krebs auftritt; Herzinfarkt; Schlaganfall; arto-koronärem Bypass; Fibrinbildung im Auge; Hüftersatz und Thrombusbildung auf Grund entweder einer thrombolytischen Therapie oder der perkutanen transluminalen Koranarangioplastie (PCTA = Percutaneous Transluminal Coronary Agioplasty). Andere Verwendungen schließen die Verwendung der Thrombininhibitoren als Antikoagulanzien entweder eingearbeitet in oder physikalisch verbunden mit Materialien ein, die bei der Herstellung von Vorrichtungen zur Verwendung beim Blutsammeln, im Blutkreislauf und bei der Blutlagerung genutzt werden, wie Katheter, Dialysemaschinen, Blutentnahmespritzen und -röhrchen sowie Blutleitungen. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch als ein Antikoagulans in extrakorporalen Blutkreisläufen verwendet werden.
Auf Grund der Wirkungen sowohl von Faktor Xa als auch von Thrombin auf eine Reihe von Zelltypen wie Zellen der glatten Muskulatur, endotheliale Zellen und Neutrophile finden die Verbindungen der vorliegenden Erfindung weiterhin Anwendung bei der Behandlung oder Pro phylaxe der Schocklunge (ARDS); entzündlichen Reaktionen wie dem Ödem; Reperfusionsschäden; der Arteriosklerose und der Restenose nach einer Verletzung wie der Ballonangioplastie, der Artherectomie und der Anbringung eines arteriellen Stents.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können bei der Behandlung von Neoplasin und Metastasen wie auch bei neurodegenerativen Erkrankungen wie der Alzheimerschen Krankheit und der Parkinsonschen Krankheit nützlich sein.
Wenn sie als Faktor-Xa-Inhibitoren verwendet werden, können die Verbindungen der vorliegenden Erfindung in einer wirksamen Menge im Dosisbereich von etwa 0,1 bis etwa 500 mg/kg, vorzugsweise zwischen 0,1 bis 10 mg/kg Körpergewicht in einem Regime mit einfachen oder 2–4-fachen geteilten täglichen Dosen verabreicht werden.
Die pharmazeutischen Zubereitungen der Erfindung können an jedes Tier verabreicht werden, das die wohltuenden Wirkungen der Verbindungen der vorliegenden Erfindung erfahren kann. An erster Stelle unter solchen Tieren befindet sich der Mensch, obwohl es nicht beabsichtigt ist, die Erfindung derart einzuschränken.
Die pharmazeutischen Zubereitungen der vorliegenden Erfindung können über jedes Mittel verabreicht werden, das ihren gewünschten Zweck erzielt. Beispielsweise kann die Verabreichung über parenterale, subkutane, intravenöse, intramuskuläre, intraperitoneale, transdermale, bukkale oder okuläre Routen erfolgen. Alternativ oder gleichzeitig kann die Verabreichung über die orale Route erfolgen. Die verabreichte Dosis wird vom Alter, der Gesundheit und dem Gewicht des Empfängers, der Art der gleichzeitigen Behandlung, falls vorhanden, der Häufigkeit der Behandlung und der Natur des erwünschten Effekts abhängig sein.
Zusätzlich zu den pharmazeutisch aktiven Verbindungen können die neuen pharmazeutischen Zubereitungen geeignete pharmazeutisch annehmbare Träger enthalten, umfassend Hilfsstoffe und Hilfsmittel, die die Verarbeitung der aktiven Verbindungen zu Zubereitungen erleichtern, die pharmazeutisch genutzt werden können.
Die pharmazeutischen Zubereitungen der vorliegenden Erfindung werden auf eine Weise hergestellt, die selbst bekannt ist, beispielsweise über das herkömmliche Mischen, Granulieren, die Dragee-Herstellung, Lösen oder Lyophilisieren als Prozesse. Somit lassen sich pharmazeutische Zubereitungen für die orale Verwendung durch Kombinieren der aktiven Wirkstoffe mit festen Hilfsstoffen, wahlweises Zermahlen der resultierenden Mischung und das Prozessieren der Mischung aus Granulat nach Zusatz geeigneter Hilfsstoffe, falls erwünscht oder notwendig, zum Erhalt von Tabletten oder Dragee-Kernen erhalten.
Geeignete Hilfsstoffe sind insbesondere Füllstoffe wie Saccharide, beispielsweise Lactose oder Saccharose, Mannit oder Sorbit, Zellulosezubereitungen und/oder Calciumphosphate, beispielsweise Tricalciumphosphat oder Calciumhydrogenphosphat, wie auch Bindemittel wie Stärkepaste, unter Verwendung von beispielsweise Maisstärke, Weizenstärke, Reisstärke, Kartoffelstärke, Gelatine, Tragacanth, Methylzellulose, Hydroxypropylmethylzellulose, Natriumcarboxymethylzellulose und/oder Polyvinylpyrrolidon. Falls gewünscht, können Aufschlussmittel zugesetzt werden wie die oben erwähnten Stärken und auch Carboxymethylstärke, quervernetztes Polyvinylpyrrolidion, Agar oder Alginsäure oder Salze derselben wie Natriumalginat. Hilfsmittel sind neben allem flussregulierende Mittel und Gleitmittel, beispielsweise Siliziumdioxid, Tal-kum, Stearinsäure oder Salze derselben wie Magnesiumstearat oder Calciumstearat und/oder Polyethylenglykol. Dragee-Kerne werden mit geeigneten Beschichtungen versehen, die, falls gewünscht, gegen Magensäfte beständig sind. Für diese Zwecke können konzentrierte Saccharidlösungen, die wahlweise Gummiarabikum, Talkum, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol und/oder Titandioxid enthalten können, Lacklösungen und geeignete organische Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische genutzt werden. Um gegen Magensäfte beständige Beschichtungen zu erzeugen, verwendet man Lösungen geeigneter Zellulosezubereitungen wie Acetylzellulosephthalat oder Hydroxypropylmethylzellulosephthalat. Farbstoffe oder Pigmente können zu den Tabletten- oder Dragee-Beschichtungen beispielsweise zur Identifizierung oder zum Charakterisieren von Kombinationen von aktiven Verbindungsdosen zugesetzt werden.
Andere pharmazeutische Zubereitungen, die oral verwendet werden können, schließen Push-Fit-Kapseln aus Gelatine, wie auch weiche, versiegelte Kapseln aus Gelatine und einem Weichmacher wie Glycerin oder Sorbit ein. Die Push-Fit-Kapseln können die aktiven Verbindungen in Form von Granulaten enthalten, die mit Füllstoffen wie Lactose, Bindemitteln wie Stärken und/oder Gleitmitteln wie Talkum oder Magnesiumstearat und wahlweise Stabilisatoren gemischt sein können. In weichen Kapseln liegen die aktiven Verbindungen vorzugsweise gelöst oder suspendiert in geeigneten Flüssigkeiten wie Fettölen oder flüssigem Paraffin vor. Zusätzlich können Stabilisatoren zugesetzt werden.
Geeignete Formulierungen für die parenterale Verabreichung schließen wässrige Lösungen der aktiven Verbindungen in wasserlöslicher Form, beispielsweise wasserlöslichen Salzen, alkalischen Lösungen und Cyclodextrin-Einschlusskomplexen vor. Insbesondere bevorzugte Alkalimetallsalze sind Ammoniumsalze, hergestellt beispielsweise mit Tris, Cholinhydroxid, Bis-Tris-Propan, N-Methylglucamin oder Arginin. Ein oder mehrere modifizierte oder nicht modifizierte Cyclodextrine können verwendet werden, um die Wasserlöslichkeit der Verbindungen der vorliegenden Erfindung zu stabilisieren oder zu verbessern. Für diese Zwecke geeignete Cyclodextrine sind in den US-Patenten Nrn. 4,727,064, 4,764,604 und 5,024,998 offenbart.
Zusätzlich können Suspensionen der aktiven Verbindungen als angemessene ölige Injektionssuspensionen verabreicht werden. Geeignete lipophile Lösungsmittel oder Träger schließen Fettöle, beispielsweise Sesamöl, oder synthetische Fettsäureester, beispielsweise Ethyloleat oder Triglyceride oder Polyethylenglykol 400 ein (die Verbindungen sind in PEG-400 löslich). Wässrige Injektionssuspensionen können Substanzen enthalten, die die Viskosität der Suspension erhöhen, beispielsweise Natriumcarboxymethylzellulose, Sorbit und/oder Dextran. Wahlweise können die Suspensionen auch Stabilisatoren enthalten.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auch auf Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel I, umfassend das Kuppeln oder Kondensieren einer Verbindung der Formel II
oder eines Salzes davon, wobei R⁴, R⁵ und R⁶ die gleiche Definition haben wie hierin gegeben oder ggfs. geschützt sind, und m wie hierin definiert ist, mit einer Verbindung der Formel III
in der R⁵¹ H oder Q-X-ist, wobei Q, X, R¹, R², R³, R⁴, R⁵ und R⁶ die gleiche Definition haben wie hierin definiert. Im Allgemeinen können die Gruppen R⁴, R⁵ und R⁶ entweder Wasserstoff oder eine Aminoschutzgruppe sein.
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können gemäß den folgenden Schemata synthetisiert werden.
Die Reagenzien und Ausgangsmaterialien, die in den folgenden Verfahren verwendet werden, sind im Handel erhältlich von Chemikalienverkäufern, eingeschlossen Aldrich, Advanced ChemTech, Bachem, Sigma, Fluka und dergleichen. Während der Synthese dieser Verbindungen werden funktionale Gruppen durch blockierende Gruppen geschützt, um Kreuzreaktionen zu vermeiden. Beispiele geeigneter Schutzgruppen und deren Verwendung sind beschrieben in T.W. Greene und P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, zweite Auflage, John Wiley & Sons, New York, NY (1991). Blockierende Gruppen werden hierin auch als Schutzgruppen bezeichnet.
Schema 1 gibt im Detail die Syntheseschritte an, um Aminoalkoxyguanidin als Ausgangsmaterialien der Formel II zu synthetisieren. Die Variable "m" in den Schemata weist einen Wert von 1 bis 8, vorzugsweise 1 oder 2 auf. Die Syntheseschritte in diesem Schema werden genauer beschrieben und veranschaulicht in den Beispielen 1 und 2 der gemeinsam übertragenen, veröffentlichten PCT-Anmeldung WO 99/26926, veröffentlicht am 3. Juni 1999.
Schema 1
Die Herstellung der γ- und δ-Lactame als Ausgangsmaterialien III mit einer Carboxymethylgruppe in Position 1 und einer Aminogruppe, die eine geeignete Schutzgruppe P^b in Position 3 aufweisen, ist zuvor von Freidinger et al., J. Org. Chem., 47: 104–109 (1982), beschrieben worden. Das analoge 7-gliedrige Ringlactam ist ebenfalls beschrieben worden (J.E. Semple et al., J. Med. Chem., 39: 4531–4536 (1996)). Alternativ kann das δ-Lactam durch Cyclisierung von Ornithin mit einer geeigneten Schutzgruppe auf der α-Aminogruppe unter Anwendung eines Amidkupplungsmittels wie 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid synthetisiert werden. Die Carboxymethylgruppe kann anschließend durch Alkylierung mit einem α-Bromessigsäureester unter Anwendung einer Base wie Lithiumbis(trimethylsilyl)amid in einem Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran oder N,N-Dimethylformamid, gefolgt durch Verseifung mit wässrigem methanolischen Hydroxid installiert werden. Das analoge γ-Lactam kann auch über eine modifizierte Umlagerung vom Curtius-Typ an der γ-Carboxylgruppe von Glutaminsäure mit geeigneten Schutzgruppen auf den α-Amino- und α-Carboxygruppen synthetisiert werden, ähnlich derjenigen, die von Scholtz und Bartlett beschrieben wurde in Synthesis: 542–544 (1989). Die spontane Cyclisierung wird dann durch die Entfernung der resultierenden γ-Aminoschutzgruppe und Umwandlung in die freie Base (falls erforderlich) bewirkt. Die Einführung der Carboxymethylseitenkette kann, wie zuvor beschrieben, ausgeführt werden.
Schema 2
Schema 2 veranschaulicht die Kupplung der Synthese von Verbindungen der Erfindung, ausgehend von der Kupplung der Ausgangsmaterialien der Formeln II und III. Die Ausgangsmaterialien können unter Anwendung von standardisierten Kupplungsmitteln wie N,N'-Dicylcohexylcarbodümid und anderen wohl bekannten Mitteln gekuppelt werden, beschrieben in The Peptides: Analysis, Synthesis, Biology, Hrsg. E. Gras et al., Academic Press, New York, NY (1979–1987), Bände 1 bis B. Die Schutzgruppe P^b kann dann unter Wendung von Bedingungen entfernt werden, beschrieben in T.W. Greene und P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, zweite Auflage, John Wiley & Sons, New York, NY (1991). Das resultierende Amin kann anschließend mit einem Sulfonylchlorid in einem inerten Lösungsmittel wie Methylenchlorid, vorzugsweise in Anwesenheit einer organischen Base wie Pyridin, Triethylamin und dergleichen, acyliert werden. Die Entfernung der Schutzgruppen R⁵ und R⁶ kann unter Anwendung der Methoden erzielt werden, die beschrieben sind in T.W. Greene und P.G.M. Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, zweite Auflage, John Wiley & Sons, New York, NY (1991), um die fertige Verbindung bereitzustellen.
Die folgenden Beispiele sind veranschaulichend, jedoch nicht einschränkend für das Verfahren und die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung. Andere geeignete Modifikationen und Adaptionen der Vielzahl von Bedingungen und Parameter, die normalerweise angetroffen werden und für den Fachmann offensichtlich sind, befinden sich im Geist und Bereich der Erfindung.
Beispiel 1 2-{(3S)-3-[(2-Naphthylsulfonyl)amino]-2-oxopiperidyl}-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid
1. N-((3S)-2-Oxo(3-piperidyl))(phenylmethoxy)carboxamid
1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid (7,2 g, 37,g mMol) wurden in einer einzigen Portion zu einer Lösung von N^α-Benzyloxycarbonyl-L-ornithin (10 g, 37,6 mMol), 4-Methylmorpholin (4,1 ml, 37,6 mMol) und 1-Hydroxybenzotriazol (5,1 g, 37,6 mMol) in Acetonitril (200 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde der nicht gelöste, weiße Feststoff abfiltriert und entsorgt. Das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert und der Rückstand in Methylenchlorid gelöst und nacheinander mit verdünnter wässriger HCl und verdünntem wässrigen NaHCO₃ gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (MgSO₄), fitriert und im Vakuum zum Erhalt eines weißen Feststoffs konzentriert (7,0 g, 75%).¹H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) δ 7.34 (m, 5H), 6.20 (bs,1H), 5.76 (bs,1H), 5.11 (s, 2H), 4.10 (m, 1H), 3.32 (m, 1H), 2.50 (m, 1H), 1.92 (m, 2H), 1.61 (m, 1H).
2. 2-{(3S)-2-Oxo-3-[(phenylmethoxy)carbonylamino]piperidyl}essigsäure
Lithium-bis(trimethylsilyl)amid (20,8 ml, 1,0 M in Tetrahydrofuran) wurde in eine eisgekühlte Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Experiment (4,7 g, 18,9 mM) in Tetrahydrofuran (20 ml) eingetropft. Nach vollständiger Zugabe wurde Ethylbromacetat (15,8 g, 94,5 mM) in die Mischung eingetropft. Nach Rühren für 30 Minuten setzte man Ethylendiamin (10 ml) zu und rührte für weitere 30 Minuten. Die Mischung wurde im Vakuum konzentriert, und der Rückstand in Methylenchlorid gelöst und mit verdünnter wässriger HCl gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert. Das Rohprodukt wurde in Methanol (25 ml) gelöst, gefolgt von der Zugabe von 1,0 M NaOH (50 ml). Nach Rühren für 30 Minuten wurde das Methanol im Vakuum verdampft und die resultierende basische wässrige Lösung mit Methylenchlorid (3 × 100 ml) extrahiert. Die wässrige Schicht wurde anschließend mit 1,0 N HCl auf einen pH-Wert von 1 angesäuert und mit Methylenchlorid extrahiert. Die organischen Extrakte wurden getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und in Vakuum getrocknet, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben (5,7 g, 98 %). Eine weitere Reinigung war nicht erforderlich.
3. tert.-Butyl-3-{[2-(2-{(3S)-2-oxo-3-[(phenylmethoxy)carbonylamino]piperidyl}acetylamino)ethoxy]amino}-2-aza-3-[(tert-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat
Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorophosphat (5,25 g, 12 mMol) wurden in einer einzigen Portion zu einer Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (3,0, 9,9 mMol), tert.-Butyl-3-[(2-aminoethoxy)amino]-2-aza-3-[(tert.butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat (3,5 g, 9,9 mMol) und N,N-Diisopropylethylamin (3,45 ml, 19,8 mMol) in N,N-Dimethylformamid (40 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung mit Methylenchlorid verdünnt und nacheinander mit verdünnter wässriger HCl und verdünntem wässrigen NaHCO₃ gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung als unreines Material (7,0 g) zu ergeben, das roh im nächsten Schritt verwendet wurde.
4. tert.-Butyl-3-({2-[2-((3S)-3-amino-2-oxopiperidyl)acetylamino]ethoxy}amino)-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat
Eine Lösung des Rohprodukts aus dem vorstehenden Beispiel (7,0 g) und 10 % Palladium auf Kohlenstoff (800 mg) in Methanol (100 ml) wurde unter einer Atmosphäre aus Wasserstoff für 2 Stunden gerührt. Die Mischung wurde durch Diatomeenerde filtriert und das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde zwischen Methylenchlorid und verdünnter wässriger HCl verteilt. Die wässrige Phase wurde noch zweimal mit Methylenchlorid extrahiert und diese Extrakte verworfen. Die wässrige Schicht wurde mit 1 M NaOH basisch gestellt und mit Methylenchlorid extrahiert. Die abgetrennten organischen Extrakte wurden getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben (2,0 g, 40 % für die Schritte 3 und 4), für welche eine weitere Reinigung nicht erforderlich war.
5. 2-{(3S)-3-[(2-Naphthylsulfonyl)amino]-2-oxopiperidyl}-N-[2-(amidinoaminooxy)-ethyl]acetamid
2-Naphthalinsulfonylchlorid (48 mg, 0,21 mMol) wurde in einer einzigen Portion zu einer Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (100 mg, 0,21 mMol) und Dimethylaminopyridin auf Polystyrol (250 mg, ≈ 2 mMol Dimethylaminopyridin/g Harz) in Methylenchlorid (3 ml) zugegeben. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung mit Acetonitril (3 ml) verdünnt, gefolgt von der Zugabe von Aminomethylharz (250 mg, ≈ 1,1 mMol/g Harz). Nach Rühren für 30 Minuten wurden die Harze mittels Filtration entfernt und das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde in Methylenchlorid (2 ml) und Trifluoressigsäure (2 ml) gelöst und für 30 Minuten gerührt. Die Mischung wurde anschließend im Vakuum konzentriert und auf einer 10g-Silika-SPE-Säule unter Anwendung von 10 % Methanol/Methylenchlorid, gesättigt mit Ammoniak, chromatographiert. Nach Konzentrieren der gewünschten Fraktionen wurde das Produkt in Methanol mit 1 Äquivalent Fumarsäure gerührt und im Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung als weißen Feststoff zu ergeben (32 mg, 26 %). MS: m/z = 463 (M+1).
Das tert.-Butyl-3-[(2-aminoethoxy)amino]-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat wurde wie folgt hergestellt:
a. N-(2-Hydroxyethyl)(phenylmethoxy)carboxamid
Benzylchloroformiat (63 ml, 443 mMol) wurde tropfenweise zu einer Lösung von Ethanolamin (60 g, 984 mMol) in Tetrahydrofuran (300 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung im Vakuum konzentriert und zwischen Methylenchlorid und verdünnter wässriger HCl verteilt. Die abgetrennte organische Schicht wurde mit verdünntem wässrigen NaHCO₃ gewaschen, getrocknet (MgSO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert, um die Titelverbindung (36 g) ergeben, die ohne weitere Reinigung im nächsten Schritt verwendet wurde.
b. N-[2-(1,3-Dioxoisoindolin-2-yloxy)ethyl](phenylmethoxy)carboxamid
Diethylazodicarboxylat (5,2 g, 30 mMol) wurde einer Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (5,9 g, 30 mMol), N-Hydroxyphthalimid (4,9 g, 30 mMol) und Triphenylphosphin (7,9 g, 30 mMol) in Tetrahydrofuran (100 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung mit Ethylacetat (200 ml) verdünnt und mit gesättigtem wässrigen NaHCO₃ (2 × 100 ml) und Sole (100 ml) gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde chromatographiert (SiO₂), und zwar unter Anwendung einer Gradientenelution mit 0–4 % Ethylacetat in Methylenchlorid, um die im Titel genannte Verbindung als weißen Feststoff zu ergeben (9,3 g, 91 %). ¹H-NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 7.84 (m, 2H), 7.78 (m, 2H), 7.37 (m, 5H), 5.97 (bs, 1H), 5.14 (s, 2H), 4.27 (t, J = 4.9 Hz, 2H), 3.51 (q,J = 5.2 Hz, 2H).
c. N-[2-(Aminooxy)ethyl](phenylmethoxy)carboxamid
Methylamin (40 gew.-%ige Lösung in H₂O, 2 ml, 25 mMol) wurde zu einer Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (1,36 g, 4,0 mMol) in Ethanol (20 ml) und Tetrahydrofuran (20 ml) zugesetzt. Nach Rühren für 1 Stunde wurde die Mischung im Vakuum konzentriert und der resultierende Rückstand chromatographiert (SiO₂) unter Anwendung einer Gradientenelution mit 75–100 % Ethylacetat in Hexanen, um die im Titel genannte Verbindung als weißen Feststoff zu ergeben (800 mg, 95 %). ¹H-NMR: (300 MHz, CDCl₃) δ 7.36 (m, 5H), 5.47 (bs, 2H), 5.21(bs, 1H), 5.10 (s, 2H), 3.72 (t, J = 5.0 Hz, 2H), 3.44 (q, J = 5.0 Hz, 2H).
d. tert.-Butyl-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]-3-({2-[(phenylmethoxy)carbonylamino]ethoxy}amino)prop-2-enoat
Eine Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (780 mg, 3,7 mMol) und [N,N'-Di(tert.-butoxycarbonyl)]amidinopyrazol (1,25 g, 4,0 mMol) in N,N-Dimethylformamid (20 ml) wurde über Nacht gerührt. Die Mischung wurde unter Hochvakuum konzentriert und der resultierende Rückstand chromatographiert (SiO₂) unter Anwendung einer Gradientenelution mit 0–5% Ethylacetat in Methylenchlorid, um die im Titel genannte Verbindung als farbloses Öl zu ergeben (1,55 g, 93%). ¹H-NMR (300MHz), CDCl₃) δ 9.08 (s, 1H), 7.67 (s, 1H), 7.33 (m, 5H), 6.21 (bs, 1H), 5.21 (bs, 1H), 5.11 {s, 2H), 4.12 (t, J = 4.8 Hz, 2H), 3.54 (q, J = 4.9 Hz, 2H), 1.49 (s, 9H), 1.46 (s, 9H).
e. tert.-Butyl-3-[(2-aminoethoxy)amino]-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat
Eine Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (730 mg, 1,5 mMol) und 10 % Palladium auf Kohlenstoff (70 mg) in Ethanol (20 ml) und Tetrahydrofuran (20 ml) wurde unter 1 Atmosphäre Wasserstoff für 30 Minuten gerührt. Die Mischung wurde durch Diatomeenerde filtriert und das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde auf einer 10g-Silika-SPE-Säule unter Anwendung von 5 % Methanol/Methylenchlorid, gesättigt mit Ammoniak, chromatographiert, um die im Titel genannte Verbindung als farbloses Öl zu erhalten (290 mg, 61%). ¹H-NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 9.08 (bs, 1H), 4.08 (t, J = 5.2 Hz, 2H), 2.99 (q, J = 5.1 Hz, 2H), 1.50 (s, 9H), 1.48 (s, 9H).
Die in der Tabelle 1 unten beschriebenen Verbindungen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 synthetisiert. Diese Verbindungen wurden alle als Fumarate synthetisiert.
Tabelle 1
Beispiel 28
2-[(3S)-3-{([4-(4-Chlorophenyl)phenyl]sulfonyl}amino)-2-oxopiperidyl-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid
1. tert.-Butyl-3-({2-[2-((3S)-3-{[(4-iodophenyl)sulfonyl]amino}-2-oxopiperidyl)acetylamino]ethoxy}amino)-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat
Pipsylchlorid (1,77 g, 5,8 mMol) wurde zu einer Lösung des Produktes aus Beispiel 1.4 (2,50 g, 5,3 mMol) und Triethylamin (0,89 ml, 6,4 mMol) in Methylenchlorid (20 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung mit Acetonitril (20 ml) verdünnt, gefolgt von der Zugabe von Aminomethylharz (1 g, in etwa 1,1 mMol/g Harz). Das Harz wurde abfiltriert und das Filtrat im Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung zu ergeben (2,48 g, 87 %), die ohne Reinigung im nächsten Schritt genutzt wurde.
2. 2-[(3S)-3-({[4-(4-Chlorphenyl)phenyl]sulfonyl}amino)-2-oxopiperidyl]-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid
Das Produkt des vorstehenden Beispiels (100 mg, 0,14 mMol) wurde in Toluol (1 ml) gelöst und zu einer Phiole zugesetzt, enthaltend 4-Chlorphenylborsäure (31 mg, 0,2 mMol) und Dichlor-bis(triphenylphosphin)palladium(II) (10 mg). Diese Mischung wurde anschließend mit Ethanol (0,25 ml) und gesättigtem wässrigen Natriumbicarbonat (0,25 ml) verdünnt, verschlossen und in einem Sandbad auf 80°C erwärmt, bis die Farbe ins Schwarze wechselte (in etwa 30 Minuten). Die Mischung wurde direkt auf eine 10g-Silika-SPE-Säule aufgetragen und unter Anwendung von Ethylacetat als Elutionsmittel chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen wurden im Vakuum konzentriert und der Rückstand in Trifluoressigsäure/Methylenchlorid (1:1, 4 ml) gelöst. Nach Rühren für 30 Minuten wurde die Mischung im Vakuum konzentriert und der Rückstand auf einer 10g-Silika-SPE-Säule unter Anwendung von 10 % Methanol/Methylenchlorid, gesättigt mit Ammoniak, chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen wurden konzentriert und in Methanol gelöst, enthaltend 1 Äquivalent Fumarsäure, um die im Titel genannte Verbindung als Fumaratsalz zu ergeben (15 mg, 17 %). MS: m/z = 523 (M+1).
Beispiel 29 2-((3S)-2-Oxo-3-{[(4-pyrimidin-5-ylphenyl)sulfonyl]amino}piperidyl)-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid
Das Produkt aus Beispiel 29.1 (100 mg, 0,14 mMol), Lithiumchlorid (25 mg, 0,60 mMol), Kupfer(I)jodid (3 mg), Dichlor-bis(triphenylphosphin)palladium(II) (7 mg) und 5-Tributylstannylpyrimidin wurden in einer Phiole vereinigt, in Toluol (1 ml) gelöst/suspendiert, verschlossen und in einem Sandbad auf 80 °C erwärmt, bis sich die Farbe ins Schwarze veränderte (in etwa 30 Minuten). Die Mischung wurde direkt auf eine 10g-Silika-SPE-Säule aufgetragen und unter Verwendung von Ethylacetat als Elutionsmittel chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen wurden im Vakuum konzentriert und der Rückstand in Trifluoressigsäure/Methylenchlorid (1:1, 4 ml) gelöst. Nach Rühren für 30 Minuten wurde die Mischung im Vakuum konzentriert und der Rückstand auf einer 10g-Silika-SPE-Säule unter Anwendung von 10 % Methanol/Methylenchlorid, gesättigt mit Ammoniak, chromatographiert. Die gewünschten Fraktionen wurden konzentriert und in Methanol, enthaltend ein 1 Äquivalent Fumarsäure, gelöst, um die im Titel genannte Verbindung als Fumaratsalz zu ergeben (13 mg, 15 %). MS: m/z = 491 (M+1).
Die in Tabelle 2 unten beschriebenen Verbindungen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 28 synthetisiert, mit Ausnahme von Beispiel 44, das auf dieselbe Weise wie in Beispiel 29 synthetisiert wurde. Die Verbindungen wurden alle als Fumarate synthetisiert.
Tabelle 2
Beispiel 45
2-((3S)-3-{[(6-Bromo(2-naphthyl))sulfonyl]amino}-2-oxopyrrolidinyl)-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid
1. N-((3S)-2-Oxopyrrolidin-3-yl)(phenylmethoxy)carboxamid
Diphenylphosphorylazid (11,1 ml, 51,3 mMol) wurde in eine Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-L-glutaminsäure-α-methylester (13,8 g, 46,7 mMol) und Triethylamin (7,2 ml, 51,3 mMol) in tert.-Butanol eingetropft. Nach Rühren über Nacht bei 95 °C wurde die Mischung im Vakuum konzentiert, in Methylenchlorid gelöst und nacheinander mit verdünnter wässriger HCl und verdünntem wässrigen NaHCO₃ gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (MgSO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert. Die Zugabe von Diethylether führte zur Bildung eines Präzipitats, das abfiltriert wurde, um Phenylmethyl-(6S)-6-(methoxycarbonyl)-2-oxo-1,3-diazaperhydroincarboxylat als weißen Feststoff zu ergeben (4,0 g, 29%). ¹H-NMR (300 MHz, DMSO-d₆) δ 7.37 (m, 6H), 5.18 (s, 2H), 4.83 (t, J = 5.2 Hz, 1H), 3.65 (s, 3H), 3.10 (m, 1H), 2.95 (m, 1H), 2.16 (m, 1H), 2.03 (m, 1H
Das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert und der Rückstand in Methylenchlorid (50 ml) gelöst, gefolgt vom Zusatz von Trifluoressigsäure (50 ml). Nach Rühren für 30 Minuten wurde die Mischung im Vakuum konzentriert und der Rückstand zwischen Methylenchlorid und verdünntem wässrigen Natriumhydroxid verteilt. Die abgeteilte organische Schicht wurde getrocknet (MgSO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert. Der Zusatz von Diethylether führte zur Bildung eines Präzipitats, das abfiltriert wurde, um die im Titel genannte Verbindung als weißen Feststoff zu ergeben. (3.0 g, 28%). ¹H-NMR (300 MHz. DMSO-d₆) δ 7.78 (bs, 1H), 7.51 (d, J = 8.8 Hz, 1H), 7.36 (m, 5H), 5.03 (s, 2H), 4.09 (m. 1H), 3.14 (m, 2H), 2.26 (m, 1H), 1.85 (m, 1H).
2. 2-{(3S)-2-Oxo-3-[(phenylmethoxy)carbonylamino]pyrrolidinyl}essigsäure
Lithium-bis(trimethylsilyl)amid (13 ml, 1,0 M in Tetrahydrofuran) wurde in eine eisgekühlte Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (2,77 g, 11,8 mMol) in Tetrahydrofuran (60 ml) eingetropft. Nach vollständiger Zugabe wurde Ethylbromacetat (2,6 ml, 23,7 mMol) in die Mischung eingetropft. Nach Rühren für 30 Minuten setzte man Ethylendiamin (1,2 ml) zu und rührte für weitere 30 Minuten. Die Mischung wurde im Vakuum konzentriert, der Rückstand in Methylenchlorid gelöst und nacheinander mit verdünnter wässriger HCl und verdünntem wässrigen NaHCO₃ gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (MgSO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert. Das Rohprodukt (3,5 g) wurde in Methanol (60 ml) gelöst, gefolgt vom Zusatz von 1,0 M NaOH (40 ml). Nach Rühren über Nacht wurde Methanol im Vakuum verdampft und die resultierende, basische wässrige Lösung zweimal mit Methylenchlorid extrahiert (verworfen). Die wässrige Schicht wurde dann mit 1,0 N HCl auf einen pH-Wert von 1–2 angesäuert und mit Methylenchlorid extrahiert. Die wässrige Schicht wurde anschließend mit Natriumchlorid (fest) gesättigt und weiter mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden getrocknet (NazSO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert. Der Zusatz von Diethylether führte zur Bildung eines Präzipitats, das abfiltriert wurde, um die im Titel genannte Verbindung als weißen Feststoff zu ergeben (3,0 g, 86 %). Eine weitere Reinigung war nicht erforderlich.
3. tert.-Butyl-3-{[2-(2-{(3S)-2-oxo-3-[(phenylmethoxy)carbonylamino]pyrrolidinyl}acetylamino)ethoxy]amino}-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat
Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat (4,8 g, 10,8 mMol) wurde in einer einzelnen Portion zu einer Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (2,9 g, 9,8 mMol), tert.-Butyl-3-[(2-aminoethoxy)amino]-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]-prop-2-enoat (3,4 g, 10,8 mMol) und N,N-Diisopropylethylamin (1,9 ml, 10,8 mMol) in N,N-Dimethylformamid (80 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung im Vakuum konzentriert, mit Methylenchlorid verdünnt und nacheinander mit verdünnter wässriger HCL und verdünntem wässrigen NaHCO₃ gewaschen. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (MgSO₄), filtriert und im Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung als Rohprodukt zu ergeben (7,5 g), das ohne weitere Reinigung im nächsten Schritt verwendet wurde.
4. tert.-Butyl-3-({2-[2-((3S)-3-amino-2-oxopyrrolidinyl)acetylamino]ethoxy}amino)-2-aza-3-[(tert.-butoxy)carbonylamino]prop-2-enoat
Eine Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (7,5 g roh) und 10 % Palladium auf Kohlenstoff (750 mg) in Ethanol (100 ml) und Chloroform (7 ml) wurde über Nacht unter 1 Atmosphäre Wasserstoff gerührt. Die Mischung wurde durch Diatomeenerde filtriert und das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde zwischen Methylenchlorid und 0,1 N HCl verteilt. Die wässrige Schicht wurde ein zweites Mal mit Methylenchlorid extrahiert und diese Ex trakte wurden verworfen. Die wässrige Schicht wurde anschließend mit 1,0 M NaOH auf einen pH-Wert von 10–11 basisch gestellt und mit Methylenchlorid extrahiert. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und in Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung als farbloses Öl zu ergeben (1,0 g, 22 % für die Schritte 3 und 4). Eine weitere Reinigung war nicht erforderlich.
5. 2-((3S)-3-{[(6-Brom(2-naphthyl))sulfonyl]amino}-2-oxopyrrolidinyl)-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid
6-Brom-2-naphthalinsulfonylchlorid (73 mg, 0,24 mMol) wurde in einer einzelnen Portion zu einer Lösung des Produkts aus dem vorstehenden Beispiel (100 mg, 0,21 mMol) und Dimethylaminopyridin auf Polystyrol (220 mg, ≈ 2 mMol Dimethylaminopyridin/g Harz) in Methylenchlorid (3 ml) zugesetzt. Nach Rühren über Nacht wurde die Mischung mit Acetonitril (3 ml) verdünnt, gefolgt vom Zusatz von Aminomethylharz (250 mg, ≈ 1,1 mMol/g Harz). Nach Rühren für 30 Minuten wurden die Harze mittels Filtration entfernt und das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde in Methylenchlorid (2 ml) und Trifluoressigsäure (1 ml) gelöst und für 30 Minuten gerührt. Die Mischung wurde anschließend im Vakuum konzentriert und auf einer l0g-Silika-SPE-Säule unter Anwendung von 10 % Methanol/Methylenchlorid, gesättigt mit Ammoniak, chromatographiert. Nach Konzentrieren der gewünschten Fraktionen wurde das Produkt in Methanol mit einem Äquivalent Fumarsäure gerührt und im Vakuum konzentriert, um die im Titel genannte Verbindung als weißen Feststoff zu ergeben (64 mg, 42 %). MS: m/z = 527/529 (M+1).
Die in Tabelle 3 unten beschriebenen Verbindungen wurden auf dieselbe Weise wie in Beispiel 28 synthetisiert, mit der Ausnahme, dass die Verbindung aus Beispiel 45.4 als Ausgangsmaterial genutzt wurde. Diese Verbindungen wurden alle als Fumarate synthetisiert.
Tabelle 3
Beispiel 51
Tablettenherstellung
Tabletten, enthaltend 25,0, 50,0 bzw. 100,0 mg der folgenden aktiven Verbindungen wurden wie unten veranschaulicht hergestellt:

a. 2-{(3S)-3-[(2-Naphthylsulfonyl)amino]-2-oxopiperidyl}-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid; und
b. 2-((3S)-3-{[(6-Brom(2-naphthyl))sulfonyl]amino}-2-oxopyrrolidinyl)-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid.

TABLETTEN FÜR DOSEN, ENTHALTEND VON 25–100 MG DER AKTIVEN VERBINDUNG
Die Gesamtmenge der aktiven Verbindung, Zellulose und ein Teil der Maisstärke werden gemischt und zu einer 10%igen Maisstärken-Paste granuliert. Das resultierende Granulat wird gesiebt, getrocknet und mit der Restmenge der Maisstärke und dem Magnesiumstearat gemischt. Das resultierende Granulat wird anschließend zu Tabletten enthalten 25,0, 50,0 bzw. 100,0 mg des aktiven Bestandteils pro Tabelle verpresst.
Beispiel 52
Herstellung einer intravenösen Lösung
Eine intravenöse Dosisform der oben genannten aktiven Verbindungen wird wie folgt hergestellt:
aktive Verbindung 0,5–10,0 mg
Natriumcitrat 5–50 mg
Zitronensäure 1–15 mg
Natriumchlorid 1–8 mg
Wasser für Injektionszwecke (USP) q.s. auf 1 ml
Unter Verwendung der oben genannten Mengen wird die aktive Verbindung 2-{(3S)-3-[(2-Naphthylsulfonyl)amino]-2-oxopiperidyl}-N-[2-(amidinoaminooxy)ethyl]acetamid bei Raumtemperatur in einer zuvor hergestellten Lösung von Natriumchlorid, Zitronensäure und Natriumcitrat in Wasser für Injektionszwecke gelöst (USP, siehe Seite 1636 der United States Pharmacopeia/National Formulary für 1995, veröffentlicht von der United States Pharmacopeial Convention, Inc., Rockville, Maryland (1994)).
Beispiel 53
In-vitro-Inhibition gereinigter Enzyme
Reagentien: Alle Puffersalze wurden von Sigma Chemical Company (St. Louis, MO) bezogen und waren von der höchsten verfügbaren Reinheit. Die Enzymsubstrate N-Benzoyl-Phe-Val-Arg-p-nitroanilid (Sigma B7632), N-Benzoyl-Ile-Glu-Gly-Arg-p-nitroanilidhydrochlorid (Sigma B2291), N-p-Tosyl-Gly-Pro-Lys-p- nitroanilid (Sigma T6140), N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Phe-p-nitroanilid (Sigma 57388) und N-CBZ-Val-Gly-Arg-p-nitroanilid (Sigma C7271) wurden von Sigma bezogen. Das N-Succinyl-Ala-A1a-Pro-Arg-p-nitroanilid (BACHEM L-1720) and N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Val-p-nitroanilid (BACHEM L-1770) wurden von BACHEM (King of Prussia, PA) bezogen.
Menschliches α-Thrombin und menschlicher Faktor Xa wurden von den Enzyme Research Laboratories (South Bend, Indiana) bezogen. α-Chymotrypsin aus Rind (Sigma C4129), Rindertrypsin (Sigma T8642) und menschliche Urokinase aus Nierenzellen (Sigma U5004) wurden von Sigma bezogen. Die Elastase aus menschlichen Leukozyten wurde von Elastin Products (Pacific, MO) bezogen.
K_i-Bestimmungen: Alle Test basieren auf der Fähigkeit der Testverbindung, die enzymkatalysierte Hydrolyse eines Peptid-p-nitroanilids als Substrat zu inhibieren. In einer typischen K_i-Bestimmung wird das Substrat in DMSO hergestellt und in einem Testpuffer verdünnt, bestehend aus 50 mM HEPES, 200 mM NaCl, pH 7,5. Die Endkonzentration für jedes der Substrate ist unten angegeben. Im Allgemeinen sind die Substratkonzentrationen niedriger als der experimentell bestimmte Wert für K_m. Testverbindungen werden als 1,0 mg/ml-Lösung in DMSO hergestellt. Die Verdünnungen werden in DMSO hergestellt, was 8 Endkonzentrationen ergab, umfassend einen 200-fachen Konzentrationsbereich. Enzymlösungen werden mit den unten angegebenen Konzentrationen in Testpuffer hergestellt.
Für eine typische K_i-Bestimmung werden in jede Vertiefung eine Platte mit 96 Vertiefungen 280 ml Substratlösung, 10 ml Testverbindungs-Lösung pipetiert und lässt man die Platte thermisch bei 37°C in einem Plattenablesegerät von Molecular Devices für mehr als 15 Minuten äquilibrieren. Die Reaktionen wurden durch Zusetzen eines 10 ml Aliquots von Enzym gestartet und der Absorptionsanstieg bei 405 nm für 15 Minuten aufgezeichnet. Daten, die weniger als 10 % der Gesamtsubstrathydrolyse entsprachen wurden in den Berechnungen verwendet. Das Verhältnis der Geschwindigkeit (Geschwindigkeit der Absorptionsänderung als Funktion der Zeit) für eine Probe, keine Testverbindung enthaltend, wird durch die Geschwindigkeit der in einer Testverbindung enthaltenen Probe geteilt und als eine Funktion der Konzentration der Testverbindung aufgetragen. Die Daten werden an eine lineare Regression angepasst und der Wert der Steigung der Geraden berechnet. Der Kehrwert der Steigung ist der experimentell bestimmte K_i-Wert.
Thrombin: Die Thrombinaktivität wurde als Fähigkeit getestet, das Substrat N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Arg-p-nitroanilid zu hydrolysieren. Substratlösungen wurden in einer Konzentration von 32 mM (32 mM ≪ Km = 180 mM) in Testpuffer hergestellt. Die End-DMSO-Konzentration betrug 4,3 %. Gereinigtes menschliches α-Thrombin wurde in Testpuf fer auf eine Konzentration von 15 nM verdünnt. Die Endkonzentration der Reagenzien betrugen: [Thrombin] = 0,5 nM, [Substrat: N-Succinyl-Ala-Ala-Pro-Arg-p-nitroanilid] = 32 mM.
Faktor X [FXa]: Die FXa-Aktivität wurde als die Fähigkeit getestet, das Substrat N-Benzoyl-Ile-Glu-Gly-Arg-p-nitroanilidhydrochlorid zu hydrolysieren. Substratlösungen wurden in einer Konzentration von 51 mM (51 ≪ K_m = 1,3 mM) in Testpuffer hergestellt. Die End-DMSO-Konzentration betrug 4,3 %. Gereinigter aktivierter menschlicher Faktor X wurde in Testpuffer auf eine Konzentration von 300 nM verdünnt. Die Endkonzentration der Reagenzien betrugen: [FXa] = 10 nM, [N-Benzoyl-Ile-Glu-Gly-Arg-p-nitroanilidhydrochlorid] = 51 mM.
Im Allgemeinen zeigten die Verbindungen der Erfindung statistisch signifikante Aktivität gegenüber Thrombin und/oder Faktor Xa. Die gemessenen K_i-Werte für jede der beispielhaft veranschaulichten Verbindungen für eines oder beide dieser Enzyme waren kleiner als 10 μM. Beispielsweise wurde gefunden, dass die in Beispiel 2 beschriebene Verbindung einen K_i von 0,70 μM gegen Thrombin und keine Aktivität bei einer Konzentration von 10 μM gegen den Faktor Xa aufwies. Die Verwendung aus Beispiel 11 zeigte einen K_i von 1,2 μM gegen Thrombin und einen K_i von 2,1 μM gegen Faktor Xa. Die Verbindung aus Beispiel 42 zeigte einen K_i von 6,4 μM gegen Thrombin und einen K_i von 0,36 μM gegen Faktor Xa.
Nachdem diese Erfindung nun vollständig beschrieben worden ist, wird für den Fachmann verständlich sein, dass dieselbe in einem weiten und äquivalenten Bereich von Bedingungen, Formulierungen und anderen Parametern ausgeführt werden kann, ohne den Bereich der Erfindung oder eine Ausführungsform derselben zu beeinträchtigen. Alle Patente und Veröffentlichungen, die hierin zitiert wurden, werden durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen.

Claims

Verbindung der Formel I:
oder pharmazeutisch verträgliche Salze davon, worin Q bedeutet: (a) 4-(t-Butyl)phenyl oder 4-t(Amyl)phenyl oder (b) C_6–14-Aryl, C_6–14-Ar(C_1–4)-alkyl, C_6–14-Ar(C_2–4)-alkenyl, Pyridyl, Thienyl, Indolyl, Chinolinyl, Benzothienyl oder Imidazolyl, die ggfs. alle einen oder mehrere Substituenten aufweisen können, unabhängig voneinander ausgewählt aus einem Halogen, Trifluormethyl, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, C_1–3-Alkoxy, C_1–3-Alkyl, Methylendioxy, Carboxyamino, C_1–4-Alkoxycarbonylamino, C_6–10-Aryloxycarbonylamino, C_7–11-Aralkoxycarbonylamino, Aminocarbonyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylaminocarbonyl, Acetamido, Amidino, Pyridyl, Naphthyl, Pyrimidinyl, Alkenyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylamino oder Kombinationen davon; X Methylen, Carbonyl oder Sulfonyl ist; R¹ Wasserstoff oder C_1–3-Alkyl ist; n 1, 2 oder 3 ist; m 1 bis 4 ist; R² Wasserstoff oder C_1–3-Alkyl ist; R³ Wasserstoff oder C_1–3-Alkyl ist; und R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, Hydroxy, C_1–6-Alkyl, C_1–6- Alkoxy, Cyano oder -CO₂R^w sind, wobei R^w jeweils eines von C_1–4-Alkyl, C₄_₇-Cycloalkyl und Benzyl ist oder R^w eines von
ist, wobei R^d, R^e und R^g jeweils Wasserstoff sind, R^f Methyl ist und R^h Benzyl oder tert-Butyl ist.
Verbindung nach Anspruch 1, worin Q Aryl, Aralkyl oder Thienyl ist, die ggfs. alle einen oder mehrere Substituenten aufweisen können, unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppebestehend aus Halogen, Trifluormethyl, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, C_1–3-Alkoxy, C_1–3-Alkyl, t-Butyl, t-Amyl, Methylendioxy, Carboxyamino, C_1–4-Alkoxycarbonylamino, C_6–10-ArYloxycarbonylamino, C_7–11-Aralkoxycarbonylamino, Aminocarbonyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylaminocarbonyl, Acetamido, Amidino, Pyridyl, Naphthyl, Pyrimidinyl, Alkenyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylamino und Kombinationen davon.
Verbindung nach Anspruch 2, in der Q Phenyl oder Biphenyl ist, die ggfs. jeweils einen oder mehrere Substituenten aufweisen können, unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Halogen, Trifluormethyl, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, C_1–3-Alkoxy, C_1–3-Alkyl, Methylendioxy, Carboxyamino, C_1–4-Alkoxycarbonylamino, C_6–10-Alyloxycarbonylamino, C_7–11-Aralkoxycarbonylamino, Aminocarbonyl, Mono- oder Di-(C_1–4)alkylaminocarbonyl, Acetamido, Amidino, Pyridyl, Naphthyl, Pyrimidinyl, Alkenyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkylamino und Kombinationen davon.
Verbindung nach Anspruch 1, in der Q Naphth-1-yl, Naphth-2-yl, 5-Dimethylaminonaphth-1-yl, 6-Chlornaphth-2-yl, 6-Bromnaphth-2-yl, Benzyl, 2-Nitrobenzyl, Phenyl, 2-Methylphenyl, 3-Methylphenyl, 4- (n-Propyl)phenyl, 4-(t-Butyl)phenyl, 4-(t-Amyl)phenyl, 4-Methoxyphenyl, 4-Iodphenyl, 4-Fluorphenyl, 4-Chlorphenyl, 3,4-Dichlorphenyl, 4-Nitrophenyl, 4-Methylphenyl, 4-Ethylphenyl, 4-Ethenylphenyl, 3,4-Dimethoxyphenyl oder 2-Phenylethenyl bedeutet.
Verbindung nach Anspruch 2, in der Q 4-(2-Methylphenyl)phenyl, 4-(2-Methoxyphenyl)phenyl, 4-(3-Chlorphenyl)phenyl, 4-(3-Fluorphenyl)- phenyl, 4-(3-Methoxyphenyl)phenyl, 4-(4-Fluorophenyl)phenyl, 4-(4-Methylphenyl)phenyl, 4-(4-Methoxyphenyl)phenyl, 4-(2,4-Difluorphenyl)phenyl, 4-(3,4-Dichlorphenyl)phenyl, 4-(3,4-Dimethoxyphenyl)phenyl, 4-Naphth-2-ylphenyl, 4-Pyrid-4-ylphenyl, 4-Pyrid-2-ylphenyl, Biphenyl, 4-(4-Chlorphenyl)phenyl, 4-Pyrimidin-5-ylphenyl oder 5-(Pyrid-5-yl)thien-2-yl bedeutet.
Verbindung nach Anspruch 4, in der n 1 oder 2 ist.
Verbindung nach Anspruch 5, in der X SO₂ ist.
Verbindung nach Anspruch 4, in der m 1 oder 2 ist.
Verbindung nach Anspruch 4, in der m 1 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, in der R¹, R² und R³ unabhängig voneinander aus der Gruppe Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl und Isopropyl ausgewählt werden.
Verbindung nach Anspruch 1 in der R¹, R² und R³ Wasserstoff sind.
Verbindung nach Anspruch 1, in der R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander aus der Gruppe Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, n-Butyl, Hydroxy, Methoxy, Ethoxy, Cyano, -CO₂CH₃, -CO₂CH₂CH₃ und -CO₂CH₂CH₂CH₃ ausgewählt werden.
Verbindung nach Anspruch 1, in der R⁴, R⁵ und R⁶ jeweils Wasserstoff sind.
Verbindung nach Anspruch 1, in der Q Phenyl, Biphenyl, Naphthyl, Benzyl, Phenethyl, Naphthylmethyl oder Thienyl ist, wobei alle diese Gruppen ggfs. mit einem bis drei Substituenten substituiert sind, unabhängig voneinander ausgewählt aus Halogen, Trifluormethyl, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, C_1–3-Alkoxy, C_1–3-Alkyl, Methylendioxy, Carboxyamino, C_1–4-Alkoxycarbonylamino, C_6–10-ArYloxycarbonylamino, C_7–11-Aralkoxycarbonylamino, Aminocarbonyl, Mono- oder Di-(C_1–4)-alkyl aminocarbonyl, Acetamido, Amidino, Pyridyl, Naphthyl, Pyrimidinyl, Alkenyl, Mono- oder Di-(C₁_₄)-alkylamino, X Carbonyl oder Sulfonyl ist; n 2 ist; m 1 oder 2 ist; R¹, R² und R³ Wasserstoff sind; und R⁴, R⁵ und R⁶ unabhängig voneinander Wasserstoff, Hydroxy, C₁_₆-Alkyl, C₁_₆-Alkoxy, Cyano oder -CO₂R^w sind, wobei R^w jeweils vorzugsweise eines von C_1–4-Alkyl, C_4–7-Cycloalkyl und Benzyl ist oder R^w eines von
ist, wobei R^d, R^e und R^g jeweils Wasserstoff sind, R^f Methyl ist und R^h Benzyl oder tert-Butyl ist.
Verbindung nach Anspruch 1, in der m 1 oder 2 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, in der R^w C₁_₄-Alkyl, C_4–7-Cycloalkyl oder Benzyl ist.
Verbindung nach Anspruch 14, in der Q Phenyl oder Biphenyl ist.
Verbindung nach Anspruch 14, in der m 1 ist.
Verbindung nach Anspruch 14, in der X Sulfonyl ist.
Verbindung nach Anspruch 14, in der R^W C₁ _– ₄-Alkyl, C_4–7-Cycloalkyl oder Benzyl ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die eine Verbindung nach Anspruch 1 und einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünner umfasst.
In vitro-Verfahren zur Hemmung von Faktor Xa, bei dem der Faktor Xa mit einer Verbindung nach Anspruch 1 in Kontakt gebracht wird.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines durch Faktor Xa beeinflussten Zustandes bei einem Säuger.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Thrombose, Ischämie, Schlaganfällen, Restenose oder Entzündung bei einem Säuger.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1, umfassend das Kuppeln oder Kondensieren einer Verbindung der Formel II
oder eines Salzes davon, wobei R⁴, R⁵ und R⁶ die gleiche Definition haben wie in Anspruch 1 oder ggfs. geschützt sind und m die gleiche Definition hat wie in Anspruch 1, mit einer Verbindung der Formel III
in der R⁵¹ H oder Q-X- ist, wobei Q, X, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ und n die gleiche Definition haben wie in Anspruch 1.