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Hintergrund der Erfindung
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DNA-Topoisomerasen
sind Enzyme, welche in den Zellkernen vorhanden sind, wo sie das
Aufbrechen und Wiederverknüpfen
von DNA-Strängen
katalysieren, und den topologischen Zustand von DNA steuern. Neuere
Studien legen außerdem
nahe, dass Topoisomerasen auch an der Regulierung des Template-Supercoiling
während
der RNA-Transkription beteiligt sind. Es existieren zwei große Klassen
von Säugetier-Topoisomerasen.
Die DNA-Topoisomerase
I katalysiert Veränderungen
im topologischen Zustand von Duplex-DNA, indem Einzelstränge in vorübergehenden
Zyklen aufgebrochen und vereinigt werden. Demgegenüber verändert die
Säugetier-Topoisomerase
II die DNA-Topologie, indem ein vorübergehender enzymverbrückter Doppelstrangbruch
verursacht wird, gefolgt von einem Strangdurchtritt und Wiederverschluss.
Die Säugetier-Topoisomerase
II wird weiter klassifiziert als Typ IIα und Typ IIβ. Die Antitumor-Aktivität von Mitteln,
die Topoisomerasegifte sind, hängt
zusammen mit ihren Fähigkeiten,
den spaltbaren Enzym-DNA-Komplex zu stabilisieren. Diese wirkstoffinduzierte
Stabilisierung des spaltbaren Enzym-DNA-Komplexes macht das Enzym
effektiv zu einem Zellgift.
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Verschiedene
Antitumormittel in der klinischen Anwendung besitzen starke Aktivität als Topoisomerase-II-Gifte
bei Säugetieren.
Diese schließen
Adriamycin, Actinomycin D, Daunomycin, VP-16 und VM-26 (Teniposid
oder Epipodophyllotoxin) ein. Im Gegensatz zu der Zahl an klinischen
und experimentellen Wirkstoffen, die als Topoisomerase-II-Gifte
wirken, gibt es derzeit nur eine begrenzte Zahl an Mitteln, die
als Topoisomerase-I-Gifte identifiziert worden sind. Camptothecin
und seine strukturverwandten Analoga sind unter den am meisten untersuchten
Topoisomerase-I-Giften. In jüngerer
Zeit wurden Bi- und Terbenzimidazole (Chen et al., Cancer Res. 1993,
53, 1332-1335; Sun et al., J. Med. Chem. 1995, 38, 3638-3644; Kim
et al., J. Med. Chem. 1996, 39, 992-998), bestimmte Benzo[c]phenanthridin- und Protoberberinalkaloide
und ihre synthetischen Analoga (Makhey et al., Med. Chem. Res. 1995,
5, 1-12; Janin et al., J. Med. Chem. 1975, 18, 708-713; Makhey et
al., Bioorg. & Med.
Chem. 1996, 4, 781-791), wie auch die Pilzmetabolite Bulgarein (Fujii
et al., J. Biol. Chem. 1993, 268, 13160-13165) und Saintopin (Yamashita
et al., Biochemistry 1991, 30, 5838-5845) sowie Indolcarbazole (Yamashita
et al., Biochemistry 1992, 31, 12069-12075) als Topoisomerase-I-Gifte
identifiziert. Es sind andere Topoisomerasegifte identifiziert worden,
einschließlich
bestimmter Benzo[i]phenanthridin- und Cinnolinverbindungen (siehe
LaVoie et al.,
U.S. Patent Nr.
6,140,328 (735.037WO1), und
WO
01/32631 (735.044WO1)). Ungeachtet dieser Berichte besteht
derzeit ein Bedarf an weiteren Mitteln, die zur Behandlung von Krebs
brauchbar sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
Anmelderin hat Verbindungen entdeckt, die inhibierende Aktivität gegenüber Topoisomerase
I und/oder Topoisomerase II zeigen, sowie Verbindungen, die wirksame
cytotoxische Mittel gegen Krebszellen, einschließlich wirkstoffresistenter
Krebszellen, darstellen. Dementsprechend betrifft die Erfindung
eine Verbindung der Formel I:
worin:
A und B unabhängig voneinander
für N oder
CH stehen;
W für
N oder CH steht;
R
3 und R
4 beide
H sind, oder R
3 und R
4 zusammen
für =O,
=S, =NH oder =N-R
2 stehen, worin R
2 für
(C
1-C
6)-Alkyl oder
substituiertes (C
1-C
6)-Alkyl
steht;
Y und Z unabhängig
voneinander für
Hydroxy, (C
1-C
6)-Alkoxy,
substituiertes (C
1-C
6)-Alkoxy, (C
1-C
6)-Alkanoyloxy,
substituiertes (C
1-C
6)-Alkanoyloxy,
-O-P(=O)(OH)
2 oder -O-C(=O)NR
cR
d stehen; oder Y und Z zusammen mit dem Ringkohlenstoffatom,
an das sie gebunden sind, einen Alkylendioxyring mit 5 bis 7 Ringatomen
bilden;
R
1 für Wasserstoff oder (C
1-C
6)-Alkyl steht;
und
R
c und R
d unabhängig voneinander
für (C
1-C
6)-Alkyl oder
substituiertes (C
1-C
6)-Alkyl
stehen; oder R
c und R
d zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen N'-(C
1-C
6)-Alkylpiperazin-, Pyrrolidin- oder Piperidinring
bilden, wobei der Ring gegebenenfalls mit einem oder mehreren Aryl-,
Heteroaryl- oder Heterocyclylresten substituiert sein kann;
mit
der Maßgabe,
dass wenigstens A oder B N ist; und
mit der Maßgabe, dass
W CH ist, falls R
3 und R
4 beide
H sind;
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon.
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Die
vorliegende Verbindung betrifft ebenfalls eine Verbindung der Formel
I:
worin:
A und B CH sind;
W
für N oder
CH steht;
X für
=S, =NH oder =N-R
2 steht, worin R
2 für
(C
1-C
6)-Alkyl oder
substituiertes (C
1-C
6)-Alkyl
steht;
Y und Z unabhängig
voneinander für
Hydroxy, (C
1-C
6)-Alkoxy,
substituiertes (C
1-C
6)-Alkoxy, (C
1-C
6)-Alkanoyloxy,
substituiertes (C
1-C
6)-Alkanoyloxy,
-O-P(=O)(OH)
2 oder -O-C(=O)NR
cR
d stehen; oder Y und Z zusammen mit dem Ringkohlenstoffatom,
an das sie gebunden sind, einen Alkylendioxyring mit 5 bis 7 Ringatomen
bilden;
R
1 für H oder (C
1-C
6)-Alkyl steht; und
R
c und
R
d unabhängig
voneinander für
(C
1-C
6)-Alkyl oder
substituiertes (C
1-C
6)-Alkyl
stehen; oder R
c und R
d zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen N'-(C
1-C
6)-Alkylpiperazin-, Pyrrolidin- oder Piperidinring
bilden, wobei der Ring gegebenenfalls mit einem oder mehreren Aryl-,
Heteroaryl- oder Heterocyclylresten substituiert sein kann;
oder
ein pharmazeutisch verträgliches
Salz davon.
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Die
vorliegende Verbindung betrifft ebenfalls eine Verbindung der Formel
I:
worin:
A und B für CH stehen;
W
für N oder
CH steht;
X für
=O steht;
Y und Z unabhängig
voneinander für
Hydroxy, (C
1-C
6)-Alkoxy,
substituiertes (C
1-C
6)-Alkoxy, (C
1-C
6)-Alkanoyloxy,
substituiertes (C
1-C
6)-Alkanoyloxy,
-O-P(=O)(OH)
2 oder -O-C(=O)NR
cR
d stehen; oder Y und Z zusammen mit dem Ringkohlenstoffatom,
an das sie gebunden sind, einen Alkylendioxyring mit 5 bis 7 Ringatomen
bilden;
R
1 für (C
1-C
6)-Alkyl steht; und
R
c und
R
d unabhängig
voneinander für
(C
1-C
6)-Alkyl oder
substituiertes (C
1-C
6)-Alkyl
stehen; oder R
c und R
d zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen N'-(C
1-C
6)-Alkylpiperazin-, Pyrrolidin- oder Piperidinring
bilden, wobei der Ring gegebenenfalls mit einem oder mehreren Aryl-,
Heteroaryl- oder Heterocyclylresten substituiert sein kann;
oder
ein pharmazeutisch verträgliches
Salz davon.
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Die
Erfindung betrifft ebenso eine pharmazeutische Zusammensetzung,
die eine wirksame Menge der erfindungsgemäßen Verbindung in Kombination
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Verdünnungsmittel oder
Träger
umfasst.
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Die
Erfindung betrifft ebenso die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung
zur Herstellung eines Medikaments, das zur Behandlung von Krebs,
beispielsweise festen Tumoren, brauchbar ist.
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Die
Erfindung betrifft ebenso Verfahren und hier offenbarte neue Zwischenstufen,
die für
die Herstellung erfindungsgemäßer Verbindungen
brauchbar sind. Einige der Verbindungen der Formel I sind brauchbar, um
andere Verbindungen der Formel I herzustellen.
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Es
werden die folgenden Definitionen verwendet, soweit nicht anders
beschrieben.
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"(C1-C6)-Alkyl" bezeichnet
sowohl unverzweigte als auch verzweigte Kohlenstoffketten mit einem
oder mehreren, zum Beispiel 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 Kohlenstoffatomen,
aber ein Bezug auf ein bestimmtes Radikal, wie "Propyl", bezieht lediglich die unverzweigte
Radikalkette ein, auf ein verzweigtes Isomer, wie "Isopropyl", wird gesondert
Bezug genommen.
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"Substituiertes (C1-C6)-Alkyl" ist eine Alkylgruppe
der Formel (C1-C6)-Alkyl,
wie obenstehend definiert, bei der ein oder mehrere (z. B. 1 oder
2) Kohlenstoffatome in der Alkylkette durch ein Heteroatom ersetzt
sind, das unabhängig
voneinander ausgewählt
ist unter -O-, -S- und NR- (wobei R für H oder C1-C6-Alkyl steht) und/oder wobei die Alkylgruppe
mit 1 bis 5 Substituenten substituiert ist, die unabhängig voneinander
ausgewählt
sind unter Cycloal kyl, (C1-C6)-Alkoxycarbonyl
(z. B. -CO2Me), Cyano, Halogen, Hydroxy,
Oxo (=O), Carboxy (COOH), Aryloxy, Heteroaryloxy, Heterocyclyloxy,
Nitro und -NRaRb,
wobei Ra und Rb gleich
oder verschieden sein können
und ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Alkyl, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, Heterocyclylalkyl,
Cycloalkyl, Aryl, Heteroaryl und Heterocyclyl. Substituierte (C1-C6)-Alkylgruppen sind beispielsweise Hydroxymethyl,
Hydroxyethyl, Hydroxypropyl, 2-Aminoethyl,
3-Aminopropyl, 2-Methylaminoethyl, 3-Dimethylaminopropyl, 2-Carboxyethyl,
hydroxylierte Alkylamine, wie 2-Hydroxyaminoethyl, und ähnliche
Gruppen. Bevorzugte substituierte (C1-C6)-Alkylgruppen sind (C1-C6)-Alkylgruppen, die mit einem oder mehreren
Substituenten der Formel -NRaRb substituiert
sind, wobei Ra und Rb zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen stickstoffhaltigen
heterocyclischen Ring bilden. Spezielle Beispiele solcher heterocyclischen Ringe
schließen
Piperazin, Pyrrolidin, Piperidin, Morpholin oder Thiomorpholin ein.
Andere bevorzugte substituierte (C1-C6)-Alkylgruppen sind (C1-C6)-Alkylgruppen, die über Kohlenstoffbindungen mit
einem oder mehreren sauerstoffhaltigen heterocyclischen Ringen substituiert
sind. Spezielle Beispiele solcher sauerstoffhaltiger heterocyclischer
Ringe sind zum Beispiel Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyranyl, 1,4-Dioxanyl
und ähnliche Gruppen.
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"(C1-C6)-Alkoxy" bezieht
sich auf Gruppen der Formel (C1-C6)-Alkyl-O-, wobei (C1-C6)-Alkyl
wie hier definiert ist. Bevorzugte Alkoxygruppen schließen exemplarisch
Methoxy, Ethoxy, Propoxy, iso-Propoxy, n-Butoxy, tert-Butoxy, sec-Butoxy,
n-Pentoxy, n-Hexoxy, 1,2-Dimethylbutoxy
und ähnliche
Gruppen ein.
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"Substituiertes (C1-C6)-Alkoxy" bezieht sich auf
eine substituierte (C1-C6)-Alkyl-O-Gruppe, wobei substituiertes
(C1-C6)-Alkyl wie
obenstehend definiert ist. Substituiertes (C1-C6)-Alkoxy
meint beispielhaft Gruppen wie O-CH2CH2-NRaRb,
O-CH2CH2-CHRaRb oder O-CH2-CHOH-CH2-OH und ähnliche
Gruppen. Bevorzugte substituierte (C1-C6)-Alkoxygruppen sind (C1-C6)-Alkyl, substituiert mit einem oder mehreren
Substituenten der Formel -NRaRb,
wobei Ra und Rb zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen heterocyclischen
Ring bilden. Spezielle Beispiele solcher heterocyclischen Ringe
schließen
Piperazin, Pyrrolidin, Piperidin, Morpholin oder Thiomorpholin ein.
Andere bevorzugte substituierte (C1-C6)-Alkoxygruppen sind (C1-C6)-Alkoxygruppen, die mit einem oder mehreren
sauerstoffhaltigen heterocyclischen Ringen über eine Kohlenstoffverbindung
substituiert sind. Spezielle Beispiele bevorzugter sauerstoffhaltiger
heterocyclischer Ringsubstituenten sind zum Beispiel Tetrahydrofuranyl,
Tetrahydropyranyl, 1,4-Dioxanyl und ähnliche Gruppen. Spezielle
Beispiele solcher sauerstoffhaltiger heterocyclischer Ringe sind
zum Beispiel Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyranyl, 1,4-Dioxanyl
und ähnliche
Gruppen.
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"(C1-C6)-Alkanoyloxy" schließt exemplarisch Formyloxy,
Acetoxy, Propanoyloxy, Isopropanoyloxy, n-Butanoyloxy, tert-Butanoyloxy,
sec-Butanoyloxy, n-Pentanoyloxy, n-Hexanoyloxy, 1,2-Dimethylbutanoyloxy und ähnliche
Gruppen ein.
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"Substituiertes (C1-C6)-Alkanoyloxy" bezieht sich auf
eine (C1-C6)-Alkanoyloxygruppe,
wobei eine oder mehrere (z. B. 1 oder 2) Kohlenstoffatome in der
Alkylkette durch ein Heteroatom ersetzt sind, das unabhängig ausgewählt ist
unter -O-, -S- und NR- (wobei R Wasserstoff oder (C1-C6)-Alkyl ist) und/oder wobei die Alkylgruppe
mit 1 bis 5 Substituenten substituiert ist, die unabhängig voneinander
ausgewählt
sind unter Cycloalkyl, (C1-C6)-Alkoxycarbonyl
(z. B. -CO2Me), Cyano, Halogen, Wasserstoff,
Oxo (=O), Carboxy (COOH), Aryloxy, Heteroaryloxy, Heterocyclyloxy,
Nitro und -NRaRb,
wobei Ra und Rb gleich
oder unterschiedlich sein können
und ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Alkyl, Arylalkyl, Heteroarylalkyl, Heterocyclylalkyl,
Cycloalkyl, Aryl, Heteroaryl und Heterocyclyl. Substituiertes (C1-C6)-Alkanoyloxy
meint beispielhaft Gruppen wie -O-C(=O)CH2-NRaRb, und O-C(=O)-CHOH-CH2-OH.
Bevorzugte substituierte (C1-C6)-Alkanoyloxygruppen sind
Gruppen, bei denen die Alkylgruppe mit einem oder mehreren stickstoff-
oder sauerstoffhaltigen heterocyclischen Ringen, wie Piperazin,
Pyrrolidin, Piperidin, Morpholin, Thiomorpholin, Tetrahydrofuranyl,
Tetrahydropyranyl, 1,4-Dioxanyl und ähnlichen Gruppen substituiert
ist.
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Aryl
bezeichnet ein Phenylradikal oder ein ortho-verknüpftes bicyclisches
carbocyclisches Radikal mit etwa 9 bis 10 Ringatomen, in welchem
zumindest ein Ring aromatisch ist. Beispiele für Aryl schließen Phenyl, Indenyl
und Naphthyl ein.
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Heteroaryl
umfasst ein Radikal, das über
einen Ringkohlenstoff eines monocyclischen aromatischen Rings gebunden
ist, welcher 5 oder 6 Ringatome enthält, die aus Kohlenstoff und
1 bis 4 Heteroatomen bestehen, jedes ausgewählt aus der Gruppe, bestehend
aus Nicht-Peroxid-Sauerstoff, Schwefel und N(X), wobei X fehlt oder
H, O, (C1-C4)-Alkyl,
Phenyl oder Benzyl ist, ebenso ein Radikal eines ortho-verknüpften bicyclischen Heterorings
mit etwa 8 bis 10 Ringatomen, das davon abgeleite ist, insbesondere
ein Benzylderivat oder ein durch Verknüpfen eines Propylen-, Trimethylen
oder Tetramethylendiradikals daran abgeleitetes Derivat. Beispiele
für Heteroaryl
schließen
Furyl, Imidazolyl, Triazolyl, Triazinyl, Oxazoyl, Isoxazoyl, Thiazolyl,
Isothiazoyl, Pyrazolyl, Pyrrolyl, Pyrazinyl, Tetrazolyl, Pyridyl,
(oder sein N-Oxid), Thienyl, Pyrimidinyl (oder sein N-Oxid), Indolyl,
Isochinolyl (oder sein N-Oxid)
und Chinolyl (oder sein N-Oxid) ein.
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Der
Begriff "Heterocyclyl" bezieht sich auf
eine einwertige gesättigte
oder teilweise ungesättigte
cyclische nichtaromatische Gruppe, die zumindest ein Heteroatom,
bevorzugt 1 bis 4 Heteroatome enthält, ausgewählt unter Stickstoff (NRX, wobei Rx Wasserstoff,
Alkyl oder eine direkte Bindung am Verknüpfungspunkt der Heterocyclylgruppe
ist), Schwefel, Phosphor und Sauerstoff, die zumindest einen cyclischen
Ring besitzt und monocyclisch oder multicyclisch sein kann. Solche
Heterocyclylgruppen enthalten bevorzugt 3 bis 10 Atome. Der Verknüpfungspunkt
der Heterocyclylgruppe kann ein Kohlenstoff- oder Stickstoffatom
sein. Dieser Begriff schließt
ebenfalls Heterocyclylgruppen ein, die mit einer Aryl- oder Heteroarylgruppe
anneliert sind, vorausgesetzt, der Verknüpfungspunkt ist ein nichtaromatischer
heteroatomhaltiger Ring. Repräsentative
Heterocyclylgruppen schließen
beispielhaft Pyrrolidinyl, Piperidinyl, Piperazinyl, Imidazolidinyl,
Morpholinyl, Indolin-3-yl, 2-Imidazolinyl, 1,2,3,4-Tetrahydroisochinolin-2-yl,
Chinuclidinyl und dergleichen ein.
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"Aryloxy" bezieht sich auf
eine Gruppe der Formel Aryl-O-, wobei Aryl wie obenstehend definiert
ist. Beispiele für
Aryloxygruppen schließen
Phenoxy und 1-Naphthyloxy ein.
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"Heteroaryloxy" bezieht sich auf
eine Gruppe der Formel Heteroaryl-O-, wobei Heteroaryl wie hier
definiert ist. Beispiele für
Heteroaryloxygruppen schließen
3-Piperidyloxy, 3-Furyloxy
und 4-Imidazolidinyl ein.
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"Heterocyclyloxy" bezieht sich auf
eine Gruppe der Formel Heterocyclyl-O-, wobei Heterocyclyl wie hier
definiert ist. Beispiele für
Heterocyclyloxygruppen schließen
4-Morpholinooxy und 3-Tetrahydrofuranyloxy ein.
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"Arylalkyl" bezieht sich auf
eine Gruppe der Formel Aryl-(C1-C6)-Alkyl-, wobei Aryl und (C1-C6)-Alkyl wie hier definiert sind.
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"Heteroarylalkyl" bezieht sich auf
eine Gruppe der Formel Heteroaryl-(C1-C6)-Alkyl-, wobei Heteroaryl und (C1-C6)-Alkyl wie hier
definiert sind.
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"Heterocyclylalkyl" bezieht sich auf
eine Gruppe der Formel Heterocyclyl-(C1-C6)-alkyl-,
wobei Heterocyclyl und (C1-C6)-Alkyl
wie hier definiert sind.
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Spezielle
und bevorzugte Bedeutungen für
Radikale, Substituenten und Bereiche, die nachstehend aufgelistet
sind, dienen allein der Veranschaulichung; sie schließen anders
definierte Bedeutungen oder andere Bedeutungen innerhalb definierter
Bereiche für
die Radikale und Substituenten nicht aus.
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Insbesondere
kann (C1-C6)-Alkyl
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, iso-Butyl, sec-Butyl, Pentyl, 3-Pentyl
oder Hexyl sein.
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Insbesondere
kann (C1-C6)-Alkoxy
Methoxy, Ethoxy, Propoxy, i-Propoxy, Butoxy, iso-Butoxy, sec-Butoxy, Pentoxy, 3-Pentoxy
oder Hexoxy sein.
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Eine
spezielle Bedeutung für
W ist N.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
W ist C.
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Eine
spezielle Bedeutung für
A ist CH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
A ist N.
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Eine
spezielle Bedeutung für
B ist N.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
B ist CH.
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Eine
spezielle Bedeutung für
Y ist OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist (C1-C6)-Alkoxy.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -OCH3.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist substituiertes (C1-C6)-Alkoxy.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -OCH2CH2OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -OCH2CH2OCH2CH3.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -O-CH2-CHOH-CH2-OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -O-CH2CH2-NRaRb, wobei Ra und Rb für Wasserstoff
oder (C1-C6)-Alkyl
stehen.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -O-CH2CH2-NRaRb, wobei Ra und Rb zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Piperazin-,
Pyrrolidin-, Piperidin-, Morpholin- oder Thiomorpholinring bilden.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -O-C(=O)CH2-NRaRb.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -O-C(=O)-CHOH-CH2-OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist (C1-C6)-Alkyl,
substituiert mit einem oder mehreren Tetrahydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-
oder 1,4-Dioxanylringen.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Y ist -O-C(=O)CH2-NRaRb.
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Eine
spezielle Bedeutung für
Z ist OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist (C1-C6)-Alkoxy.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist OCH3.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist substituiertes (C1-C6)-Alkoxy
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -OCH2CH2OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -OCH2CH2OCH2CH3.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -O-CH2-CHOH-CH2-OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -O-CH2CH2-NRaRb, wobei Ra und Rb für Wasserstoff
oder (C1-C6)-Alkyl
stehen.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -O-CH2CH2-NRaRb, wobei Ra und Rb zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Piperazin-,
Pyrrolidin-, Piperidin-, Morpholin- oder Thiomorpholinring bilden.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -O-C(=O)-CHOH-CH2-OH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist (C1-C6)-Alkyl,
substituiert mit einem oder mehreren Tetrahydrofuranyl-, Tetrahydropyranyl-
oder 1,4-Dioxanylringen.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
Z ist -O-C(=O)CH2-NRaRb.
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Eine
spezielle Bedeutung für
sowohl R3 und R4 ist
H.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R3 und R4 zusammen
ist =O.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R3 und R4 zusammen
ist S.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R3 und R4 zusammen
ist =NH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R3 und R4 zusammen
ist =N-R2.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R3 und R4 zusammen
ist =N-R2, wobei R2 (C1-C6)-Alkyl ist.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R3 und R4 zusammen
ist =N-R2, wobei R2 substituiertes (C1-C6)-Alkyl ist.
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Eine
spezielle Bedeutung für
X ist S.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
X ist =NH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
X ist =NH.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
X ist =N-R2.
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Eine
spezielle Bedeutung für
R1 ist Wasserstoff.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R1 ist (C1-C6)-Alkyl.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R1 ist Isobutyl.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R1 ist n-Butyl.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R1 ist Isopentyl.
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Eine
spezielle Bedeutung für
R2 ist (C1-C6)-Alkyl, substituiert mit einer oder mehreren
Hydroxy-, Mercapto-, Carboxy-, Amino-, Piperazinyl-, Pyrrolidinyl-,
Piperidinyl-, Morpholinyl-, Thiomorpholinyl-, Tetrahydrofuranyl-,
Tetrahydropyranyl- oder 1,4-Dioxanylgruppen.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R2 ist (C1-C6)-Alkyl mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen und
substituiert mit einer oder zwei Gruppen, die ausgewählt sind
unter Hydroxy, Mer capto, Carboxy, Amino, Piperazinyl, Pyrrolidinyl,
Piperidinyl, Morpholinyl, Thiomorpholinyl, Tetrahydrofuranyl, Tetrahydropyranyl
oder 1,4-Dioxanyl.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R2 ist -CH2CH2-NRaRb,
wobei Ra und Rb für Wasserstoff
oder (C1-C6)-Alkyl
stehen.
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Eine
andere spezielle Bedeutung für
R2 ist -CH2CH2-NRaRb,
wobei Ra und Rb zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Piperazin-,
Pyrrolidin-, Piperidin-, Morpholin- oder Thiomorpholinring bilden.
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Eine
bevorzugte Verbindung der Formel (I) ist die Verbindung: 13-Butyl-2,3-dimethoxy-13H-8,10-dioxa-6,13-diaza-cyclopenta[b]chrysen-12-on;
13-Isobutyl-2,3-dimethoxy-13H-8,10-dioxa-5,6,13-triaza-cyclopenta[b]chrysen-12-on;
13-Butyl-2,3-dimethoxy-13H-8,10-dioxa-4,5,6,13-tetraaza-cyclopenta[b]chrysen-12-on;
13-Butyl-2,3-dimethoxy-13H-8,10-dioxa-1,5,6,13-tetraaza-cyclopenta[b]chrysen-12-on;
13-Butyl-2,3-dimethoxy-13H-8,10-dioxa-4,6,13-triaza-cyclopenta[b]chrysen-12-on;
13-Butyl-2,3-dimethoxy-13H-8,10-dioxa-1,6,13-triaza-cyclopenta[b]chrysen-12-on;
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
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Bestimmte
Verbindungen der Formel (I) können
als Propharmaka für
andere Verbindungen der Formel (I) fungieren. Zum Beispiel kann
eine Verbindung der Formel (I), bei der Y und/oder Z für -O-P(=O)(OH)2 oder -O-C(=O)NRcRd stehen, als ein Propharmakon für eine korrespondierende
Verbindung der Formel (I) fungieren, bei der Y und/oder Z Wasserstoff
sind. Dementsprechend steht ein bestimmtes Subset von Verbindungen der
Formel (I) für
Verbindungen, bei denen Y und/oder Z -O-P(=O)(OH)2 oder
-O-C(=O)NRcRd sind.
Eine besonders bevorzugte Verbindung ist eine Verbindung der Formel
(I), bei der Y und/oder Z für
-O-P(=O)(OH)2 stehen. Eine weitere bevorzugte
Verbindung ist eine Verbindung der Formel (I), bei der Y und/oder
Z für -O-C(=O)NRcRd stehen, wobei
Rc und/oder Rd (C1-C6)-Alkyl sind,
substituiert mit einem oder mehreren -NReRf, wobei Re und Rf unabhängig
voneinander für
(C1-C6)-Alkyl stehen.
Eine weitere bevorzugte Verbindung ist eine Verbindung der Formel
(I), bei der Y und/oder Z für
-O-C(=O)NRcRd stehen,
wobei Rc und Rd zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen N'-(Alkyl)piperazin-,
Pyrrolidin- oder Piperidinring bilden. Eine bevorzugtere Verbindung
ist eine Verbindung der Formel (I), bei der Y und/oder Z für -O-C(=O)NRcRd stehen, wobei
Rc und Rd zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Piperidinring
bilden, welcher optional mit einem stickstoffverknüpften Heterocyclylring
(z. B. Piperidin) substituiert ist.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Verbindungen der Formel (I) und ein
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I) bereit,
wobei R1 für (C1-C6)-Alkyl oder substituiertes (C1-C6)-Alkyl steht, wobei man eine Verbindung
der Formel (I), bei der R1 Wasserstoff ist,
mit einem geeigneten Stickstoffalkylierungsmittel, etwa einem (C1-C6)-Alkylhalid
oder einem substituiertem (C1-C6)-Alkylhalid,
umsetzt, um eine korrespondierende (C1-C6)-Alkyl- oder
substituierte (C1-C6)-Alkylverbindung
zu bilden. Für
den Fachmann ist es selbstverständlich,
dass das Lactam-Stickstoffatom synthetisch gut zugänglich ist
und effizient in verwandte brauchbare Verbindungen umgewandelt werden
kann, beispielsweise durch die Herstellung von Zwischenprodukten
mit einem geschützten
Stickstoffatom, welches entschützt
und anschließend
alkyliert werden kann, um die oben erwähnten alkylierten Stickstoffverbindungen
zu erhalten.
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Eine
Verbindung der Formel (I) kann hergestellt werden, indem man ein
korrespondierendes Zwischenprodukt der Formel A geeigneten Ringbildungsbedingungen
unterwirft, beispielsweise durch Behandlung mit Palladiumacetat
und Tri-o-tolylphosphin, wie unten in Schema 1 gezeigt. Eine Verbindung
der Formel (I) kann auch hergestellt werden, indem man ein korrespondierendes
Zwischenprodukt der Formel B Bedingungen unterwirft, die für die Bildung
eines tetracyclischen Ringsystems geeignet sind, zum Beispiel durch
Behandlung mit einem geeigneten Zinnreagens, wie unten in Schema
2 gezeigt. Die vorliegende Erfindung schließt ebenfalls Zwischenprodukte
der Formeln A und B ein.
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Andere
Bedingungen, die für
die Bildung des tetracyclischen Ringsystems aus Zwischenprodukten
der Formel I geeignet sind, sind aus dem Stand der Technik bekannt,
siehe beispielsweise Feiser und Feiser, "Reagents for Organic Synthesis", Vol. 1, 1967; March,
J. "Advanced Organic
Chemistry", John
Wiley & Sons,
4th ed., 1992; House, H. O., "Modern Synthetic
Reactions", 2nd ed., W. A. Benjamin, New York, 1972; und
Larock, R. C., Comprehensive Organic Transformations, 2nd ed.,
1999, Wiley-VCH Publishers, New York.
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Ein
Zwischenprodukt der Formel A kann aus leicht zugänglichen Ausgangsmaterialien
unter Anwendung von Verfahren, die aus dem Stand der Technik bekannt
sind, oder durch Verwendung der nachfolgend gezeigten Verfahren
hergestellt werden.
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In
vergleichbarer Weise kann ein Zwischenprodukt der Formel B aus leicht
zugänglichen
Ausgangsmaterialien unter Anwendung von Verfahren, die aus dem Stand
der Technik bekannt sind, oder durch Verwendung der nachfolgend
gezeigten Verfahren hergestellt werden.
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Ein
alternativer Weg zur Bildung des 5,6-Dihydroderivats der Formel
I beruht entweder auf der Reduktion des tetracyclischen Lactams
oder der Desulfurierung des cyclischen Thioamids, wie im Folgenden
gezeigt:
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Die
in den hier beschriebenen Syntheseverfahren verwendeten Ausgangsmaterialien
sind kommerziell verfügbar,
wurden in der Fachliteratur erwähnt,
oder können
aus fertig verfügbaren
Ausgangsmaterialien unter Verwendung von auf dem Gebiet bekannten
Verfahren hergestellt werden. Es kann gegebenenfalls erforderlich
sein, eine Schutzgruppe während
sämtlichen
oder einigen der oben beschriebenen Syntheseverfahren zu verwenden.
Solche Schutzgruppen und Verfahren zu ihrer Einführung und Entfernung sind aus
dem Stand der Technik bekannt, siehe Greene, T. W.; Wutz, P. G.
M. "Protecting Groups
In Organic Synthesis" second
edition, 1991, New York, John Wiley & Sons, Inc.
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Der
Fachmann versteht, dass erfindungsgemäße Verbindungen auftreten können, welche
ein Chiralitätszentrum
besitzen und in optisch aktive und in racemische Formen aufgetrennt
werden können.
Einige Verbindungen können
Polymorphie zeigen. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung
sämtliche
racemischen, optisch aktiven, polymorphen oder stereoisomeren Formen,
oder Gemische davon, einer erfindungsgemäßen Verbindung um fasst, die
die hier beschriebenen brauchbaren Eigenschaften besitzen, da aus
dem Stand der Technik bekannt ist, wie optisch aktive Formen hergestellt
werden (zum Beispiel durch Trennung der racemischen Form durch Umkristallisierungstechniken,
durch Synthese aus optisch aktiven Ausgangsmaterialien, durch chirale
Synthese oder durch chromatographische Trennung unter Verwendung
einer chiralen stationären
Phase) und wie die Topoisomerase-Inhibierungsaktivität oder cytotoxische
Aktivität
anhand der hier beschriebenen Standardtests oder ähnlicher
Tests, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, bestimmt werden
kann. Erfindungsgemäße Verbindungen
können
Chiralitätszentren
beispielsweise in jedem der Substituenten Y, Z, R1,
R2, falls X =NR2 ist,
R3 und R4 sowie
an der Ringposition 5, falls R3 und R4 voneinander verschieden sind, enthalten.
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In
Fällen,
in denen die Verbindungen ausreichend basisch oder sauer sind, um
stabile ungiftige Säure- oder
Basensalze zu bilden, kann die Verabreichung der Verbindung als
Salz angezeigt sein. Beispiele pharmazeutisch akzeptabler Salze
sind Additionssalze organischer Säuren, die mit Säuren gebildet
werden, welche ein physiologisch akzeptables Anion bilden, etwa
Tosylat, Methansulfonat, Acetat, Citrat, Malonat, Tartrat, Succinat,
Benzoat, Ascorbat, α-Ketoglutarat
und α-Glycerophosphat.
Geeignete anorganische Salze können ebenso
gebildet werden, einschließlich
der Hydrochlorid-, Sulfat-, Nitrat-, Bicarbonat- und Carbonatsalze.
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Pharmazeutisch
akzeptable Salze lassen sich mit aus dem Stand der Technik bekannten
Verfahren erhalten, beispielsweise durch Umsetzung einer ausreichend
basischen Verbindung, wie eines Amins, mit einer geeigneten Säure, welche
ein physiologisch akzeptables Anion liefert. Ebenso lassen sich
Salze von Carbonsäuren
mit Alkalimetallen, etwa Natrium, Kalium oder Lithium, oder Erdalkalimetallen,
zum Beispiel Calcium, herstellen.
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Die
Verbindungen der Formel I können
als pharmazeutische Zusammensetzungen formuliert und an einen Säugetier-Wirt,
etwa einen menschlichen Patienten, in einer Vielzahl von Formen,
angepasst an den gewählten
Verabreichungsweg, verabreicht werden, also über orale oder parenterale,
intravenöse,
intramuskuläre,
topische oder subkutane Wege.
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Dementsprechend
können
die vorliegenden Verbindungen beispielsweise systemisch oral in
Kombination mit einem pharmazeutisch akzeptablen Vehikel, wie einem
inerten Verdünnungsmittel
oder einem assimilierbaren essbaren Träger, verabreicht werden. Sie
können
in harte oder weiche Gelatinekapseln eingeschlossen sein, zu Tabletten
verpresst werden oder direkt mit der Diätnahrung des Patienten eingenommen werden.
Für orale
therapeutische Verabreichung kann die aktive Verbindung mit einem
oder mehreren Exzipienten kombiniert und in Form von einnehmbaren
Tabletten, Bukkaltabletten, Pastillen, Kapseln, Elixieren, Suspensionen,
Sirupen, Waffeln und dergleichen verwendet werden. Solche Zu sammensetzungen
und Präparate sollten
zumindest 0,1% der aktiven Verbindung enthalten. Der prozentuale
Anteil der Zusammensetzungen und Präparate kann natürlich variiert
werden und sollte gewöhnlich
zwischen etwa 2 bis etwa 60% des Gewichts einer gegebenen Dosiereinheit
liegen. Der Gehalt an aktiver Verbindung in solch therapeutisch
brauchbaren Zusammensetzungen liegt so, dass ein effektives Dosierniveau
erhalten wird.
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Die
Tabletten, Pastillen, Pillen, Kapseln etc. können außerdem Folgendes enthalten:
Bindemittel, wie Tragantgummi, Akaziengummi, Maisstärke oder
Gelatine; Exzipienten, wie Dicalciumphosphat, ein Desintegrationsmittel,
wie Maisstärke,
Kartoffelstärke,
Alginsäure,
und dergleichen; ein Gleitmittel, wie Magnesiumstearat; und ein
Süßungsmittel,
wie Saccharose, Fruktose, Laktose oder Aspartam oder ein Geschmacksstoff,
wie Pfefferminz, Immergrünöl oder Kirscharoma
können
zugesetzt werden. Falls die Dosiereinheit eine Kapsel ist, kann
sie zusätzlich
zu den oben erwähnten
Materialien einen flüssigen
Träger,
wie ein Pflanzenöl
oder ein Polyethylenglycol, enthalten. Verschiedene andere Materialien
können
als Überzüge oder
zur anderweitigen Modifizierung der physischen Form der festen Dosiereinheit
vorliegen. Beispielsweise können
Tabletten, Pillen oder Kapseln mit Gelatine, Wachs, Schellack oder
Zucker oder Ähnlichem überzogen
werden. Ein Sirup oder Elixier kann die aktive Verbindung, Saccharose
oder Fruktose als Süßungsmittel,
Methyl- und Propylparabene als Konservierungsmittel, einen Farbstoff
und Aroma, wie Kirsch- oder Orangengeschmack, enthalten. Selbstverständlich sollten
sämtliche
für die
Herstellung einer Dosiereinheitsform verwendeten Materialien pharmazeutisch
akzeptabel und in der verwendeten Menge im Wesentlichen ungiftig
sein. Zusätzlich
kann die aktive Verbindung in Präparaten
und Vorrichtungen zur dauerhaften Freigabe enthalten sein.
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Die
aktive Verbindung kann auch intravenös oder intraperitoneal durch
Infusion oder Injektion verabreicht werden. Lösungen der aktiven Verbindung
oder ihrer Salze können
in Wasser hergestellt werden, gegebenenfalls gemischt mit einem
ungiftigen Netzmittel. Dispersionen können ebenfalls in Glycerin,
flüssigen
Polyethylenglykolen, Triacetin und Mischungen davon und in Ölen hergestellt
werden. Bei gebräuchlichen
Lagerungs- und Verwendungsbedingungen enthalten diese Zubereitungen
ein Konservierungsmittel, um das Wachstum von Mikrorganismen zu
verhindern.
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Die
zur Injektion oder Infusion geeigneten pharmazeutischen Dosierformen
können
den Wirkstoff enthaltende sterile wässrige Lösungen oder Dispersionen oder
sterile Pulver einschließen,
welche an die improvisierte Herstellung steriler injizierbarer oder
zur Infusion geeigneter Lösungen
oder Dispersionen angepasst sind, gegebenenfalls in Liposomen verkapselt.
In allen Fällen
muss die fertige Dosierform unter den Bedingungen der Herstellung
und Lagerung steril, fließfähig und
stabil sein. Der flüssige
Träger
oder das flüssige
Vehikel kann ein Lösungsmittel
oder ein flüssiges
Dispergiermedium sein, umfassend beispielsweise Wasser, Ethanol, ein
Polyol (zum Beispiel Glycerin, Propylenglykol, flüssige Polyethylenglykole
und dergleichen), pflanzliche Öle,
ungiftige Glyceridester und geeignete Mischungen davon. Die richtige
Fließfähigkeit
lässt sich
beispielsweise durch die Bildung von Liposomen aufrechterhalten,
durch die Einhaltung der gewünschten
Partikelgröße bei Dispersionen,
oder durch Verwendung von Netzmitteln. Die Aktivität von Mikrorganismen
kann mittels verschiedener antibakterieller und fungizider Mittel,
zum Beispiel Parabenen, Chlorbutanol, Phenol, Sorbinsäure, Thiomersal
und dergleichen unterdrückt
werden. In manchen Fällen
wird es bevorzugt sein, isotonische Mittel zuzusetzen, zum Beispiel
Zucker, Puffer oder Natriumchlorid. Eine verlängerte Absorption der injizierbaren
Zusammensetzungen lässt
sich durch die Verwendung von absorptionsverzögernden Mitteln in der Zusammensetzung,
wie zum Beispiel Aluminiummonostearat und Gelatine, erreichen.
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Sterile
injizierbare Lösungen
werden hergestellt durch Einbringen der aktiven Verbindung in der
gewünschten
Menge in das geeignete Lösungsmittel,
gegebenenfalls zusammen mit verschiedenen weiteren der unten aufgeführten Zusätze, gefolgt
von Filtersterilisation. Im Fall der sterilen Pulver zur Herstellung
steriler injizierbarer Lösungen
sind Vakuumtrocknungs- und Gefriertrockentechniken die bevorzugten
Herstellungsmethoden, welche ein Pulver aus dem aktiven Bestandteil
zuzüglich
weiter erwünschter
Zusätze
ergeben, die in den ursprünglichen
steril gefilterten Lösungen
vorhanden sind.
-
Zur
topischen Verabreichung können
die vorliegenden Verbindungen in reiner Form angewandt werden, d.
h., falls sie flüssig
sind. Allerdings wird es allgemein wünschenswert sein, sie auf der
Haut als Zusammensetzungen oder Formulierungen in Kombination mit
einem dermatologisch akzeptablen Träger zu verabreichen, welcher
ein Feststoff oder eine Flüssigkeit
sein kann.
-
Brauchbare
feste Träger
schließen
fein zerkleinerte Feststoffe, wie Talk, Ton, mikrokristalline Cellulose,
Kieselerde, Tonerde und dergleichen ein. Brauchbare flüssige Träger schließen Wasser,
Alkohole oder Glykole oder Wasser-Alkohol/Glykol-Verschnitte ein,
in denen die vorliegenden Verbindungen in wirksamen Anteilen gelöst oder
dispergiert werden können,
optional mit Hilfe von ungiftigen Netzmitteln. Hilfsstoffe wie Duftmittel
und zusätzliche
antimikrobielle Mittel können
zugesetzt werden, um die Eigenschaften für eine gegebene Verwendung
zu optimieren. Die resultierenden flüssigen Zusammensetzungen können aus
absorbierenden Tupfern verabreicht werden, zum Imprägnieren
von Bandagen und anderen Verbandsmaterialien verwendet werden oder
auf den betroffenen Bereich mit Hilfe von Pump- oder Aerosolsprühgeräten aufgesprüht werden.
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Verdicker,
wie synthetische Polymere, Fettsäuren,
Fettsäuresalze
und -ester, Fettsäurealkohole,
modifizierte Cellulosen oder modifizierte mineralische Materialien
können ebenfalls
mit flüssigen
Trägern
verwendet werden, um streichbare Pasten, Gele, Salben, Seifen und
dergleichen zum Auftragen direkt auf die Haut des Anwenders zu bilden.
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Beispiele
für brauchbare
dermatologische Zusammensetzungen, die verwendet werden können, um die
Verbindungen der Formel I auf die Haut aufzutragen, sind aus dem
Stand der Technik bekannt; siehe zum Beispiel Jacquet et al. (
U.S. Pat. Nr. 4,608,392 ),
Geria (
U.S. Pat. Nr. 4,992,478 ),
Smith et al. (
U.S. Pat. Nr. 4,559,157 )
und Wortzman (
U.S. Pat. Nr. 4,820,508 ).
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Brauchbare
Dosierungen von Verbindungen der Formel I lassen sich durch den
Vergleich ihrer in vitro- und in vivo-Aktivität in Tierversuchen bestimmen.
Verfahren zur Extrapolation von bei Mäusen und anderen Tieren wirksamen
Dosierungen auf Menschen sind aus dem Stand der Technik bekannt;
siehe z. B.
U.S. Pat. Nr. 4,938,949 .
-
Üblicherweise
wird die Konzentration der Verbindung(en) der Formel I in einer
flüssigen
Zusammensetzung, wie einer Lotion, bei etwa 0,1–25 Gew.-%, bevorzugt bei etwa
0,5–10
Gew.-% liegen. Die Konzentration in einer halbfesten oder festen
Zusammensetzung, wie einem Gel oder einem Pulver, wird bei etwa
0,1–5 Gew.-%,
bevorzugt bei etwa 0,5–2.5
Gew.-% liegen.
-
Die
Menge der Verbindung oder eines aktiven Salzes oder Derivates davon,
die für
die Behandlung erforderlich ist, variiert nicht nur abhängig von
dem im Einzelfall ausgewählten
Salz, sondern auch abhängig von
dem Verabreichungsweg, der Art des zu behandelnden Zustands und
dem Alter und der Verfassung des Patienten und wird nach Ermessen
des behandelnden Arztes oder Krankenhausarztes festgelegt.
-
Im
Allgemeinen wird aber eine geeignete Dosis im Bereich von etwa 0,5
bis etwa 100 mg/kg, d. h., etwa 10 bis etwa 75 mg/kg Körpergewicht
pro Tag liegen, wie zum Beispiel 3 bis etwa 50 mg pro Kilogramm Körpergewicht
des Empfängers
pro Tag, bevorzugt im Bereich von 6 bis 90 mg pro kg und Tag, am
bevorzugtesten im Bereich von 15 bis 60 mg pro kg und Tag.
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Die
Verbindung kann zweckmäßigerweise
in Dosiereinheiten verabreicht werden; zum Beispiel solchen, die
5 bis 1.000 mg, geeigneterweise 10 bis 750 mg, am geeignetsten 50
bis 500 mg des Wirkstoffs pro Arzneiform enthalten.
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Idealerweise
sollte der Wirkstoff verabreicht werden, um Spitzenplasmakonzentrationen
der aktiven Verbindung von etwa 0,5 bis etwa 75 μM, bevorzugt etwa 1 bis 50 μM, am bevorzugtesten
etwa 2 bis etwa 30 μM
zu erreichen. Das lässt
sich beispielsweise durch die intravenöse Injektion einer 0,05 bis
5%igen Lösung des
Wirkstoffs, optional in Salzlösung,
erreichen, oder durch orale Verabreichung als Bolus mit einem Gehalt von
etwa 1–100
mg des Wirkstoffs. Erwünschte
Blutwerte lassen sich durch kontinuierliche Infusion aufrecht er halten,
wobei etwa 0,01–5,0
mg pro kg und Stunde gegeben werden, oder durch periodische Infusionen,
die etwa 0,4–15
mg/kg Wirkstoff(e) enthalten.
-
Die
gewünschte
Dosis kann zweckmäßigerweise
als Einzeldosis oder in geteilten Dosen, verteilt über geeignete
Intervalle, verabreicht werden, zum Beispiel in zwei, drei, vier
oder mehr Teildosen pro Tag. Die Teildosis selbst kann weiter unterteilt
werden, d. h. in eine Anzahl von räumlich getrennten Gaben; zum
Beispiel multiple Inhalationen von einem Insufflator oder durch
Applikation mehrerer Tropfen in das Auge.
-
Die
Fähigkeit
einer erfindungsgemäßen Verbindung,
eine Topoisomerase-I- oder II-vermittelte DNA-Spaltung
zu bewirken, kann durch Verwendung pharmakologischer Modelle, die
aus dem Stand der Technik bekannt sind, bestimmt werden, zum Beispiel
durch Verwendung eines Modells wie dem im Folgenden beschriebenen
Test A.
-
Test A Topoisomerase-I-vermittelter
DNA-Spaltungstest
-
Menschliche
Topoisomerase I wurde in E. coli exprimiert und als ein rekombinantes
Fusionsprotein isoliert, wobei ein T7-Expressionssystem verwendet
wurde, wie bei Makhey, D. et al., Bioorg. Med. Chem., 2000, 8, 1-11
beschrieben. DNA-Topoisomerase I wurde aus Kalbsthymusdrüse gereinigt,
wie bereits bei Maniatis, T. et al., J. Molecular Cloning, a Laboratory
Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, New York,
149-185 berichtet. Plasmid YepG wurde ebenso durch das Alkali-Lysis-Verfahren,
gefolgt von einer Phenoldeproteinierung und einem CsCl/Ethidium-isopyknischen
Zentrifugierverfahren, gereinigt, wie bei Maniatis, T.; Fritsch,
E. F.; Sambrook, J. Molecular Cloning, a Laboratory Manual; Cold
Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY 1982; S. 149-185
beschrieben. Die Endmarkierung des Plasmids erfolgte durch Verdau
mit einem Restriktionsenzym, gefolgt von der Endauffüllung mit
Klenow-Polymerase, wie bei Liu, L. F.; Rowe, T. C; Yang, L.; Tewey,
K. M.; Chen, G. L., J. Biol. Chem. 1983, 258, 15365 beschrieben.
Die Spaltungstests wurden so durchgeführt, wie bei B. Gatto et al.,
Cancer Res., 1996, 56, 2795-2800 beschrieben. Der Wirkstoff und
die DNA wurden in Anwesenheit von Topoisomerase 130 min bei 37°C inkubiert.
Nach Entwicklung der Gele erfolgte eine typischerweise 24 Stunden
währende
Exposition, um Autoradiogramme zu erhalten, die das Ausmaß der DNA-Fragmentierung
aufzeigten. Topoisomerase I-vermittelte DNA-Spaltungswerte sind
als REC, relative effektive Konzentration, angegeben, d. h. Konzentrationen
bezogen auf 2,3-Dimethoxy-8,9-methylendioxybenzo[i]phenanthridin,
die in der Lage waren, die gleiche Spaltung in der Plasmid-DNA in
Anwesenheit menschlicher Topoisomerase I zu bewirken, und deren
Wert willkürlich
mit 1,0 festgelegt wurde. Die relative Wirksamkeit basierte auf
der jeweiligen Menge des Wirkstoffs, die benötigt wurde, um ungefähr 10% DNA-Fragmentierung
zu induzieren. Die Tests wurden unter der Leitung von Dr. L. F.
Liu, Department of Pharmacology, The University of Medicine and
Dentistry of New Jersey, Robert Wood Johnson Medical School, Piscataway,
New Jersey, durchgeführt.
-
Ein
vergleichbarer Test kann verwendet werden, um die Fähigkeit
einer erfindungsgemäßen Verbindung,
Topoisomerase-II-vermittelte DNA-Spaltung zu bewirken, zu bewerten,
indem die im Test A verwendete menschliche Topoisomerase I durch
eine geeignete Topoisomerase II ersetzt wird.
-
Die
cytotoxischen Effekte einer erfindungsgemäßen Verbindung können unter
Verwendung pharmakologischer Modelle, die aus dem Stand der Technik
bekannt sind, bestimmt werden, etwa durch Verwendung eines im Folgenden
beschriebenen Tests B.
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Test B. Inhibierung von Zellwachstum:
MTT-Mikrotiterplatten-Tetrazolinium-Cytotoxizitäts-Test (RPMI 8402-, CPT-K5-,
U937-, U937/CR-Zellen)
-
Die
Cytotoxizität
wurde bestimmt unter Verwendung des MTT-Mikrotiterplatten-T etrazolinium-Cytotoxizitätstests
(MTA), siehe Chen A. Y. et al., Cancer Res. 1993, 53, 1332; Mosmann,
T. J., J. Immunol. Methods, 1983, 65, 55; und Carmichael, J. et
al. Cancer Res. 1987, 47, 936. Die menschlichen Lymphoblasten RPMI 8402
und ihre camptothecinresistente Zelllinienvariante, CPT-K5, wurden
zur Verfügung
gestellt von Dr. Toshiwo Andoh (Anchi Cancer Research Institute,
Nagoya, Japan), siehe Andoh, T.; Okada, K, Adv. in Pharmacology,
1994, 296, 93. Menschliche U-937-Myeloidleukämiezellen und U-937/CR-Zellen
wurden von Rubin et al., J. Biol. Chem., 1994, 269, 2433-2439 beschrieben.
Der Cytotoxizitätstest
wurde unter Nutzung von 96-Napf-Mikrotiterplatten durchgeführt, wobei
2000 Zellen pro Napf in 200 ml Wachstumsmedium verwendet wurden.
Die Zellen werden in einer Suspension bei 37°C in 5% CO2 gezogen
und durch regelmäßige Passagen
in RPMI-Medium, welches mit 10%igem hitzedeaktivierten fötalen Rinderserum,
L-Glutamin (2 mM), Penicillin (100 U/ml) und Streptomycin (0,1 mg/ml)
ergänzt
war, gehalten. Zur IC50-Bestimmung wurden
die Zellen kontinuierlich über
3 bis 4 Tage unterschiedlichen Wirkstoffkonzentrationen ausgesetzt,
und am Ende des vierten Tags wurden MTT-Tests durchgeführt. Jeder
Test wurde von einer Kontrolle begleitet, die keinerlei Wirkstoff enthielt.
Alle Tests wurden mindestens zweimal in 6 gleichen Näpfen durchgeführt. Alle
Tests standen unter der Leitung von Dr. L. F. Liu, Department of
Pharmacology, The University of Medicine and Dentistry of New Jersey,
Robert Wood Johnson Medical School, Piscataway, New Jersey.
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
eignen sich als cytotoxische Mittel gegen Tumorzelllinien, einschließlich Tumorzelllinien,
die gegen mehrere Wirkstoffe resistent sind. Daher sind die Verbindungen
brauchbar, um Krebs zu behandeln, und können verwendet werden, um Tumore
zu behandeln, die gegen bestimmte andere chemotherapeutische Mittel
resistent sind.
-
Topoisomeraseinhibitoren
sind ebenfalls dafür
bekannt, antibakterielle, antifungische, antipsoriatische (Psoriasis),
antiprotozoische, anthelminthische und antivirale Aktivität zu besitzen.
Dementsprechend können die
erfindungsgemäßen Topoisomeraseinhibitoren
ebenfalls als antibakterielle, antifungische, antipsoriatische (Psoriasis),
antiprotozoische, anthelminthische und antivirale Mittel brauchbar
sein. Insbesondere können
die erfindungsgemäßen Verbindungen,
die wenig oder keine Aktivität
als Topoisomerase-I-Gifte bei Säugetieren zeigen,
aufgrund der Möglichkeit
eines ähnlichen
molekularen Wirkmechanismus hochaktive und selektive antibakterielle,
antifungische, antipsoriatische (Psoriasis), antiprotozoische, anthelminthische
und antivirale Mittel sein. Folglich können bestimmte erfindungsgemäße Verbindungen
als systemische antibakterielle, antifungische, antipsoriatische
(Psoriasis), antiprotozoische, anthelminthische oder antivirale
Mittel bei Säugetieren brauchbar
sein. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung
zur Herstellung eines Medikaments, das brauchbar ist, um einen antibakteriellen,
antifungischen, antipsoriatischen (Psoriasis), antiprotozoischen,
anthelminthischen oder antiviralen Effekt bei Säugetieren hervorzurufen.
-
Soweit
hier verwendet, schließt
der Begriff „feste
Tumore bei Säugetieren" Krebsarten von Kopf
und Hals, Lunge, Mesotheliome, Mediastinum, Ösophagus, Magen, Bauchspeicheldrüse, hepatobiliärem System, Dünndarm,
Dickdarm, Rektum, Anus, Niere, Harnleiter, Blase, Prostata, Urethrum,
Penis, Testikel, gynäkologischen
Organen, Ovarien, Brust, endokrinem System, Haut, zentralem Nervensystem;
Sarkome von Weichgewebe und Knochen und Melanome kutanen und intraokularen
Ursprungs ein. Der Begriff "hämatologisch bösartige
Tumore" schließt Leukämie in der
Kindheit und Lymphome, Morbus Hodgkin, Lymphome lymphozytischen
und kutanen Ursprungs, akute und chronische Leukämie, Plasmazellneoplasmus and
Krebsarten in Verbindung mit AIDS ein. Die bevorzugte Säugetierspezies
für die
Behandlung sind Menschen und Haustiere.
-
Die
Erfindung wird jetzt durch die folgenden, nichtlimitierenden Beispiele
beschrieben. Speziell erfindungsgemäße Verbindungen lassen sich
gemäß der folgenden
Schemata unter Verwendung bekannter Reaktionen und Reagenzien herstellen.
-
-
-
Beispiel 3
-
Im
Folgenden werden repräsentative
pharmazeutische Dosierformen für
therapeutische oder prophylaktische Anwendung bei Menschen, die
eine Verbindung der Formel I (,Verbindung X') enthalten, erläutert
| (i)
Tablette 1 | mg/Tablette |
| ,Verbindung
X' | 100,0 |
| Lactose | 77,5 |
| Povidon | 15,0 |
| Natrium-Croscarmellose | 12,0 |
| mikrokristalline
Cellulose | 92,5 |
| Magnesiumstearat | 3,0 |
| | 300,0 |
| | |
| (ii)
Tablette 2 | mg/Tablette |
| ,Verbindung
X' | 20,0 |
| Mikrokristalline
Cellulose | 410,0 |
| Stärke | 50,0 |
| Natrium-Stärkeglycolat | 15,0 |
| Magnesiumstearat | 5,0 |
| | 500,0 |
| | |
| (iii)
Kapsel | mg/Kapsel |
| ,Verbindung
X' | 10,0 |
| kolloidales
Siliziumdioxid | 1,5 |
| Lactose | 465,5 |
| vorgelierte
Stärke | 120,0 |
| Magnesiumstearat | 3,0 |
| | 600,0 |
| | |
| (iv)
Injektion 1 (1 mg/ml) | mg/ml |
| ,Verbindung
X' (freie Säureform) | 1,0 |
| Dibasisches
Natriumphosphat | 12,0 |
| Monobasisches
Natriumphosphat | 0,7 |
| Natriumchlorid | 4,5 |
| 1,0
N Natriumhydroxidlösung
(pH-Einstellung auf 7,0–7,5) | benötigte Menge |
| Wasser
zur Injektion | ad
1 ml |
| | |
| (v)
Injektion 2 (10 mg/ml) | mg/ml |
| 'Verbindung X' (freie Säureform) | 10,0 |
| Monobasisches
Natriumphosphat | 0,3 |
| Dibasisches
Natriumphosphat | 1,1 |
| Polyethylenglycol
400 | 200,0 |
| 0,1
N Natriumhydroxidlösung
(pH-Einstellung auf 7,0–7,5) | benötigte Menge |
| Wasser
zur Injektion | ad
1 ml |
| | |
| (vi)
Injektion 3 (1 mg/ml) | mg/ml |
| 'Verbindung X' (freie Säureform) | 1,0 |
| Citronensäure | 0,1% |
| D5W | ad
1 ml |
| | |
| (vii)
Aerosol | mg/Behälter |
| 'Verbindung X' | 20,0 |
| Ölsäure | 10,0 |
| Trichlormonofluormethan | 5.000,0 |
| Dichlordifluormethan | 10.000,0 |
| Dichlortetrafluorethan | 5.000,0 |
-
Die
obenstehenden Formulierungen können
durch übliche
Verfahren erhalten werden, die aus dem Stand der pharmazeutischen
Technik bekannt sind.
