-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Cumarinderivate, ihre
Herstellung, ihre Verwendung als Marker und diese Derivate enthaltende
Zusammensetzungen. Besonders betrifft die Erfindung eine Verbindung
der Formel
worin
(i) entweder R
1 und R
2 jeweils
für Wasserstoff
stehen und entweder R
3 und R
4 unabhängig für
11CH
3, (CH
2)
nI, (CH
2)
n 123I,
(CH
2)
nOH, (CH
2)
nF oder (CH
2)
n 18F
steht, n für
2, 3 oder 4 steht, oder R
3 und R
4 zusammen mit dem Stickstoffatom, an das
sie gebunden sind, eine Gruppe der folgenden Formel bilden
worin R
5 für H, (CH
2)
nI, (CH
2)
n 123I,
(CH
2)
nOH, CH
3,
11CH
3,
(CH
2)
nF oder (CH
2)
n 18F
steht,
n für
2, 3 oder 4 steht,
der einer der Substituenten R
1 und
R
2 für
Wasserstoff steht und der andere zusammen mit R
3 eine
Brücke -(CH
2)
m- bildet, m für 2 oder
3 steht und R
4 für H, CH
3,
(CH
2)
nI, (CH
2)
n 123I,
(CH
2)
nOH,
11CH
3, (CH
2)
nF oder (CH
2)
n 18F
steht, und
R für
eine Gruppe der folgenden Formeln steht
worin
X für O,
S oder NR
8 steht, R
8 für H, CH
3,
11CH
3,
(CH
2)
nI, (CH
2)
n 123I,
(CH
2)
nOH, (CH
2)
nF oder (CH
2)
n 18F
steht, wobei n für
2, 3 oder 4 steht, Y für
CH oder N steht und R
6 und R
7 unabhängig für H, NO
2, F,
18F, O(CH
2)
nF, O(CH
2)
n 18F,
Cl, CN,
11CN, OCH
3,
O
11CH
3, I,
123I, O(CH
2)
nI oder O(CH
2)
n 123I steht, wobei
n für 2,
3 oder 4 steht,
oder worin
(ii) R
1 für Wasserstoff
steht, R
2 für Wasserstoff steht, R
3 für
Methyl steht, R
4 für 2-Fluorethyl steht und R
für eine Gruppe
der Formel Ic oder eine Gruppe der Formel Ib steht, worin X für S steht,
Y für N
steht, R
6 für Wasserstoff steht und R
7 für
Wasserstoff steht, in jedem Fall,
in Form der freien Base oder
in Form eines Säureadditionssalzes,
zur Verwendung als ein Marker.
-
Brauchbare
Cumarinderivate werden bereits in der Literatur beschrieben, beispielsweise
in
US 3 014 041 A ,
WO 01 077 720 A ,
EP 1 273 933 A ,
EP 0 527 433 A und
Collect. Czech. Chem. Commun. (Band 66) (2001), Seiten 855 bis 869.
-
Die
oben definierten Verbindungen der Formel I sind in der Literatur
bisher nirgends beschrieben worden und sind Teil der vorliegenden
Erfindung. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel I gemäß obiger
Definition, umfassend die Stufen
- a) zur Herstellung
einer Verbindung der Formel I, worin R3,
R4, R5, R6, R7 und R8 unterschiedlich sind von 11CH3, (CH2)n 18F, (CH2)n 123I, 18F,
O(CH2)n 18F, 11CN, O11CH3 und 123I und O(CH2)n 123I,
Umset zung einer Verbindung der Formel II mit einer Verbindung der
Formel III worin R3 und
R4 und auch R5 in
R3 und R4, R6 und R7 in R und
R8 in X unterschiedlich sind von 11CH3, (CH2)n 18F,
(CH2)n 123I, 18F, O(CH2)n 18F, 11CN,
O11CH3, 123I und O(CH2)n 123I und Alk für (C1-C4)-Alkyl steht, oder
- b) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R6 und R7 für O11CH3 steht, Umsetzung
einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens einer der Reste
R6 und R7 für OH steht, mit
I11CH3 und einer
Base, oder
- c) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R6 und R7 für O(CH2)n18F beziehungsweise
O(CH2)n 123I
steht, Umsetzung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R6 und R7 für O(CH2)nOTs oder O(CH2)nOMs steht, mit 18Fθ beziehungsweise 123Iθ, oder
- d) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R6 und R7 für 18F steht, Umsetzung einer Verbindung der
Formel I, worin wenigstens einer der Reste R6 und
R7 für
NO2 oder Halogen steht, mit 18Fθ,
oder
- e) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R6 und R7 für 123I steht, Umsetzung einer Verbindung der
Formel I, worin wenigstens einer der Reste R6 und
R7 für
Bu3Sn steht, mit 123I
und Wasserstoffperoxid, oder
- f) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R6 und R7 für 11CN steht, Umsetzung einer Verbindung der
Formel I, worin wenigstens einer der Reste R6 und
R7 für
OSO2CF3 steht, mit
[11C]-Cyanid, oder
- g) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R3, R4,
R5 und R8 für 11CH3 steht, Umsetzung
einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens einer der Reste
R3, R4, R5 und R8 für Wasserstoff
steht, mit 11CH3I,
oder
- h) zur Herstellung einer Verbindung der Formel I, worin wenigstens
einer der Reste R3, R4,
R5 und R8 für (CH2)n 18F
beziehungsweise (CH2)n 123I steht, Umsetzung einer Verbindung der
Formel I, worin wenigstens einer der Reste R3,
R4, R5 und R8 für
(CH2)nOTs oder (CH2)nOMs steht, mit 18Fθ beziehungsweise 123Iθ,
und Gewinnung
der erhaltenen Verbindung der Formel I in Form der freien Base oder
in Form eines Säureadditionssalzes.
-
Die
Umsetzungen können
nach bekannten Verfahren durchgeführt werden, wie sie beispielsweise
in den später
folgenden Beispielen beschrieben sind.
-
Eine
Aufarbeitung der Reaktionsgemische und Reinigung der hierdurch erhaltenen
Verbindungen kann ebenfalls nach bekannten Verfahren durchgeführt werden.
-
Säureadditionssalze
können
in bekannter Weise aus den freien Basen hergestellt werden und umgekehrt.
-
Die
Verbindungen der Formel I in Form einer freien Base oder in Form
eines Säureadditionssalzes,
die im Folgenden als die erfindungsgemäßen Mittel bezeichnet werden,
verfügen über wertvolle
Eigenschaften als histopathologische Anfärbemittel, Abbildungsmittel
und/oder Biomarker und werden im Folgenden daher einfach als Marker
bezeichnet.
-
Besonders
werden die erfindungsgemäßen Mittel
als Marker pathologischer Strukturen verwendet, wie von intraneuronalen
Neurofibrillenverschlingungen und extrazellularen β-Amyloidplaques,
beispielsweise im Hirn von Patienten mit Alzheimer-Krankheit (siehe
Beispiel 10).
-
Die
erfindungsgemäßen Mittel
eignen sich daher für
die frühe
Diagnose und Prävention
von Alzheimer-Krankheit und für
eine Überwachung
der Wirksamkeit therapeutischer Behandlungen von Alzheimer-Krankheit.
-
Die
Vorteile einer Taxierung von Amyloidablagerungen und Neurofibrillenablagerungen
in vivo und nicht invasiv unter Verwendung von Markern zur Markierung
dieser Strukturen sind beispielsweise in
WO 00 010 614 A beschrieben.
-
Den
obigen Ausführungen
entsprechend bezieht sich die Erfindung auf eine Zusammensetzung
zur Kennzeichnung histopathologischer Strukturen in vivo und in
vitro unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Mittels.
-
Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zur Kennzeichnung histopathologischer Strukturen in vitro
durch Kontaktierung von Hirngewebe mit einem erfindungsgemäßen Mittel.
-
Ein
solches Hirngewebe umfasst beispielsweise β-Amyloidplaques und/oder Neurofibrillenverschlingungen.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann auch die weitere Stufe einer Bestimmung umfassen, ob das erfindungsgemäße Mittel
die Zielstruktur markiert hat.
-
Ist
das erfindungsgemäße Mittel
eine nicht radioaktive Verbindung der Formel I, dann kann diese
weitere Stufe durchgeführt
werden durch eine Beobachtung der Zielstruktur unter Verwendung
einer Fluoreszenzmikroskopie.
-
Ist
das erfindungsgemäße Mittel
eine radioaktive Verbindung der Formel I, dann kann diese weitere Stufe
auch durch Beobachtung der Zielstruktur unter Verwendung einer Positronenemissionstomographie (PET)
oder einer Einzelphotonenemissionscomputertomographie (SPECT) erreicht
werden.
-
Eine
Markierung histopathologischer Strukturen in vivo wird erreicht
beispielsweise durch Detektion histopathologischer Merkmale einer
Alzheimer-Krankheit, durch Diagnose von Alzheimer-Krankheit oder durch Überwachung
der Wirksamkeit einer therapeutischen Behandlung von Alzheimer-Krankheit.
-
Die
Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele weiter illustriert.
-
Beispiel 1: 3-Benzothiazol-2-yl-7-[4-(2-fluorethyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on
-
200
mg (0,793 mmol) 4-[4-(2-Fluorethyl)-piperazin-1-yl]-2-hydroxybenzaldehyd
und 164 mg (1 Äquiv.) Benzothiazol-2-ylessigsäuremethylester
werden 3 h in 5 ml Benzol und 2,5 ml Acetonitril in Gegenwart von 0,157
ml (2 Äquiv.)
Piperidin auf Rückflusstemperatur
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abkühlen gelassen,
und der Niederschlag abfiltriert, mit Diethylether gewaschen und
unter Hochvakuum getrocknet, wodurch 90 mg (Ausbeute 55 %) des gewünschten
Produkts als ein gelbes Pulver mit einem Schmelzpunkt von 246 °C erhalten
werden.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ 8,95
(s, 1H); 8,03, 7,97 (2d, 2H); 7,53 (d, 1H); 7,50, 7,39 (2t, 2H),
6,88 (dd, 1H); 6,78 (d, 1H); 4,62 (dt, 2H); 3,45 (t, 4H); 2,78 (dt,
2H); 2,70 (t, 4H).
-
Die
Ausgangsmaterialien werden wie im Folgenden beschrieben hergestellt:
-
3-[4-(2-Fluorethyl)-piperazin-1-yl]-phenol
-
1
g (5,62 mmol) 3-Piperazin-1-ylphenol und 0,5 ml (1,25 Äquiv.) 1-Brom-2-fluorethan
werden 20 h bei 60°C
in 5 ml DMF gerührt,
worauf das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen gelassen
wird, verdampft wird und einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Ethylacetat/Petrolether 9:1) unterzogen wird, wodurch
600 mg (Ausbeute 48 %) des gewünschten
Produkts als ein braunes Öl
erhalten werden.
-
4-[4-(2-Fluorethyl)-piperazin-1-yl]-2-hydroxybenzaldehyd
-
600
mg (2,675 mmol) 3-[4-(2-Fluorethyl)-piperazin-1-yl]-phenol werden
in 8 ml DMF gelöst,
worauf die Lösung
auf 0°C
gekühlt
und innerhalb von 2 min tropfenweise mit 0,27 ml (1,1 Äquiv.) POCl3 versetzt wird, worauf das Reaktionsgemisch
weitere 5 min gerührt
wird, bevor es auf Raumtemperatur erwärmt wird und dann erhitzt und
3 h bei 90°C
gerührt
wird. Das Reaktionsgemisch wird verdampft, und der Rückstand
mit Wasser und Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen werden
mit Kochsalzlösung
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Durch Säulenchromatographie
(Silicagel, Ethylacetat, gefolgt von Ethylacetat/MeOH 85:15) des
Rückstands
wird das gewünschte
Produkt als ein gelbliches Cl erhalten.
-
Benzothiazol-2-ylessigsäuremethylester
-
3,2
ml (30 mmol) 2-Aminothiophenol werden in 100 ml Diethylether gelöst und durch
Behandlung mit 4,17 ml (1 Äquiv.)
Triethylamin in eine Suspension überführt, die
tropfenweise innerhalb von 20 min mit 3,21 ml (1 Äquiv.) Chlorcarbonylessigsäureester
in 10 ml Diethylether versetzt wird. Die erhaltene Suspension wird gerührt und
weitere 2 h auf Raumtemperatur gehalten, und der Niederschlag wird
durch Filtration entfernt. Das Filtrat wird eingedampft und einer
Säulenchromatographie
(Silicagel, Ethylacetat/Petrolether 1:2) unterzogen, wodurch sich
das gewünschte
Produkt als eine gelbliche Flüssigkeit
in einer Menge von 5,1 g und einer Ausbeute von 82 % ergibt.
-
Alternativ
kann 3-Benzothiazol-2-yl-7-[4-(2-fluorethyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on
wie im Folgenden beschrieben hergestellt werden:
Eine Lösung von
10 mg (0,025 mmol) 3-Benzothiazol-2-yl-7-[4-(2-hydroxyethyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on in 3
ml Dichlormethan mit 2,5 mg (0,8 Äquiv.) 4-Dimethylaminopyridin
und 0,013 ml (3 Äquiv.)
Diisopropylethylamin wird unter Kühlung auf 0°C mit 5,7 mg (1,2 Äquiv.) Tosylchlorid
versetzt, und das Reaktionsgemisch wird 1 h gerührt, bevor man es auf Raumtemperatur
kommen lässt.
Nach einer Rührung
während
weiterer 2 h wird das Reaktionsgemisch verdampft, der Rückstand
in Tetrahydrofuran aufgenommen und mit 0,2 ml Tetrabutylammoniumfluorid
(1 mol in THF) behandelt. Nach einer Rührung für 30 min wird die Lösung verdampft,
wodurch das gewünschte
Produkt als ein gelbes Pulver erhalten wird.
MS(EI+): 410 (M
+ 1).
-
Die
Herstellung des Ausgangsmaterials wird in Beispiel 3 beschrieben.
-
Beispiel 2: 3-(6-Chlorimidazo[1,2-a]pyridin-2-yl)-8-(2-fluorethyl)-5,6,
7,8-tetrahydro-1-oxa-8-azaanthracen-2-on
-
Ein
Gemisch von 200 mg (0,896 mmol) 1-(2-Fluorethyl)-7-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-carbaldehyd und 201
mg (1 Äquiv.)
(6-Chlorimidazo[1,2-a]pyridin-2-yl)-essigsäuremethylester in 6 ml Benzol
und 3 ml Acetonitril wird 18 h unter Rückflusstemperatur mit 0,177
ml (2 Äquiv.)
Piperidin behandelt. Nach allmählicher
Erwärmung
des Reaktionsgemischs auf Raumtemperatur wird der Niederschlag abfiltriert,
mit Acetonitril gewaschen und unter Hochvakuum getrocknet, wodurch
240 mg (Ausbeute 67 %) des gewünschten
Produkts als ein gelbes Pulver erhalten werden.
1H
NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 8,59, 8,44, 8,16 (3s, 3H);
7,51, 7,15 (2d, 2H); 7,13 (s, 1H); 4,68, 3,68 (2dt, 2CH2);
3,50, 2,82 (2dt, 2CH2); 1,99 (m, CH2).
MS(EI+): 398 (M + 1).
Smp.
= 290°C
(Zersetzung).
-
Die
Ausgangsmaterialien werden wie folgt beschrieben hergestellt.
-
1-(2-Fluorethyl)-7-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-6-carbaldehyd
-
Eine
Lösung
von 290 mg (1,48 mmol) 1-(2-Fluorethyl)-7-hydroxy-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-7-ol
in 5 ml DMF wird tropfenweise bei 0°C mit 0,15 ml POCl3 versetzt.
Das Reaktionsgemisch wird langsam auf 50°C erwärmt, weitere 3 h bei dieser
Temperatur gerührt,
auf Raumtemperatur abgekühlt
und dann mit Ethylacetat und einer wässrigen gesättigten Lösung von Natriumbicarbonat
extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und eingedampft. Durch Säulenchromatographie (Silicagel,
Ethylacetat/Petrolether 1:2) des Rückstands werden 200 mg (Ausbeute
60 %) des gewünschten
Produkts als ein brauner Feststoff erhalten.
-
1-(2-Fluorethyl)-1,2,3,4-tetrahydrochinolin-7-ol
-
Eine
Lösung
von 500 mg (3,35 mmol) 1,2,3,4-Tetrahydrochinolin-7-ol in 8 ml DMF
wird über
Nacht bei 60°C
mit 0,325 ml (1,3 Äquiv.)
1-Brom-2-fluorethan in Gegenwart von 0,63 ml (1,1 Äquiv.) Diisopropylethylamin gerührt. Das
Reaktionsgemisch wird mit 0,1 normaler wässriger HCl und Ethylacetat
extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und eingedampft. Durch Säulenchromatographie (Silicagel,
Ethylacetat/Petrolether 1:2 bis 1:1) des Rückstands werden 290 mg (Ausbeute
44 %) des gewünschten
Produkts als ein braunes Öl
erhalten.
-
(6-Chlorimidazo[1,2-a]pyridin-2-yl)-essigsäuremethylester
-
Ein
Gemisch von 1,28 g (10 mmol) 2-Amino-5-chlorpyridin und 1,18 ml
(1 Äquiv.)
4-Chlor-3-oxobuttersäuremethylester
in 15 ml Toluol wird 18 h auf 115°C
erhitzt. Die erhaltene braune Suspension wird eingedampft und unter
Hochvakuum 1 h auf 90°C
erhitzt, worauf sich eine Abkühlung
auf Raumtemperatur und Rührung
in 100 ml Dichlormethan, 10 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung und
40 ml Wasser bei 0°C während 1
h anschließt.
Die organische Phase wird abgetrennt und eingedampft, und der erhaltene
bräunliche Feststoff
wird einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Ethylacetat/Petrolether 4:1) unterzogen, wodurch 700 mg
(Ausbeute 31 %) des gewünschten
Produkts als ein beiges Pulver erhalten werden.
MS(EI+): 225
bis 227 (M + 1).
-
Beispiel 3: 3-Benzothiazol-2-yl-7-[4-(2-hydroxyethyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on
-
Ein
Gemisch von 240 mg rohem 3-Benzothiazol-2-yl-7-piperazin-1-yl-chromen-2-on
in 10 ml DMF wird 72 h bei Raumtemperatur in Gegenwart von 858 mg
(wenigstens 4 Äquiv.)
Cäsiumcarbonat
und 0,103 ml (wenigstens 2 Äquiv.)
2-Iodethanol gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird mit Ethylacetat und einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
extrahiert und mit Kochsalzlösung
gewaschen. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Natriumsulfat
getrocknet und eingedampft. Durch Säulenchromatographie (Silicagel,
Dichlormethan/Methanol 95:5 + 1 % konz. NH4OH)
des Rückstands
werden 70 mg (Ausbeute 26 %) des gewünschten Produkts als ein oranger
Feststoff erhalten.
1H NMR (400 MHz,
CDCl3): δ =
8,97 (s, 1H); 8,03, 7,97 (2d, 2H); 7,56 (1 d, 1H); 7,50, 7,39 (2t,
2H); 6,89 (d, 1H); 8,78 (s, 1H); 3,70 (m, CH2);
3,47, 2,72 (2m, 2 × 2CH2); 2,64 (m, CH2).
MS(EI+):
408 (M + 1).
-
Das
Ausgangsmaterial wird wie folgt hergestellt:
-
3-Benzothiazol-2-yl-7-piperazin-1-ylchromen-2-on
-
Eine
Suspension von 890 mg (5 mmol) 3-Piperazin-1-ylphenol in 100 ml
EtOH wird bei einer Temperatur von unter 10°C mit 0,42 ml (1 Äquiv.) 12
normaler HCl behandelt. Die Suspension wird 1 h gerührt und langsam
eingedampft. Das erhaltene beige Pulver wird unter Hochvakuum getrocknet
und dann in 60 ml DMF aufgenommen. Die Lösung wird unter Argon auf 5°C gekühlt und
tropfenweise mit 0,503 ml (1,1 Äquiv.)
POCl3 versetzt, worauf das Reaktionsgemisch
zuerst 1 h bei Raumtemperatur und dann 30 min bei 80°C gerührt wird, worauf
nach allmählicher
Abkühlung
auf Raumtemperatur 2 g (3 Äquiv.)
festes Kaliumcarbonat zugegeben werden. Die Suspension wird 30 min
bei Raumtemperatur gerührt
und dann eingedampft, worauf der Rückstand in einem 1:1 Gemisch
von Dichlormethan und Isopropanol resuspendiert und gerührt wird.
Die Suspension wird filtriert und das Filtrat eingedampft, wodurch
600 mg rohes 2-Hydroxy-4-piperazin-1-ylbenzaldehyd erhalten werden.
Dieses Material wird in 40 ml eines 1:1 Gemisches von Benzol und
Acetonitril aufgenommen, unter Argon mit 2,5 ml (5 Äquiv.) Piperidin
und 683 mg (0,66 Äquiv.)
Benzothiazol-2-ylessigsäuremethylester versetzt,
worauf das Reaktionsgemisch 1 h auf Rückflusstemperatur gehalten
wird. Das Produkt wird mit Dichlormethan und Kochsalzlösung bei
0°C extrahiert,
und die vereinigten organischen Extrakte werden mit Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und eingedampft, worauf sich eine Behandlung
mit Diisopropylether anschließt und
800 mg des gewünschten
Produkts (roh) erhalten werden.
-
Beispiel 4: 3-(6-Chlorimidazo[1,2-a]pyridin-2-yl)-7-[4-(2-fluorethyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on
-
Ein
Gemisch von 253 mg (1 mmol) 4-[4-(2-Fluorethyl)-piperazin-1-yl]-2-hydroxybenzaldehyd
und 450 mg (2 Äquiv.)
(6-Chlorimidazo[1,2-a]pyridin-2-yl)-essigsäuremethylester wird in 15 ml
Benzol und 7,5 ml Acetonitril in Gegenwart von 0,395 ml (4 Äquiv) Piperidin
während
21 h auf Rückflusstemperatur
gehalten. Das Reaktionsgemisch wird auf 0°C abgekühlt, worauf das ausgefallene
Material abfiltriert, mit Diethylether gewaschen und unter Hochvakuum
getrocknet wird, wodurch 100 mg (Ausbeute 23 %) des gewünschten
Produkts als ein gelber Feststoff erhalten werden.
Smp. = 265°C (Zersetzung).
-
Beispiel 5: 3-Benzothiazol-2-yl-7-(4-methylpiperazin-1-yl)-chromen-2-on
-
Eine
Lösung
von 100 mg (0,28 mmol) 3-Benzothiazol-2-yl-7-piperazin-l-ylchromen-2-on
in 15 ml DMF wird unter Argon mit 183 mg (2 Äquiv.) Cäsiumcarbonat behandelt, auf
unter 5°C
gekühlt
und mit 1 Äquiv. (0,018
ml) Mel behandelt. Das Reaktionsgemisch wird 4 h gerührt, mit
100 ml Dichlormethan verdünnt
und zweimal mit Eiswasser gewaschen. Die organische Phase wird eingedampft
und der Rückstand
durch Säulenchromatographie
(Silicagel, Dichlormethan/EtOH 9:1) gereinigt. Durch Umkristallisation
aus Methanol/Dichlormethan werden 50 mg (Ausbeute 47 %) des gewünschten
Produkts als ein oranges Pulver erhalten.
MS(EI+): 378 (M +
1).
-
Beispiel 6: 3-Benzothiazol-2-yl-7-[(2-fluorethyl)-methylamino]-chromen-2-on
-
Eine
Lösung
von 130 mg (etwa 0,65 mmol) rohem 4-[(2-Fluorethyl)-methylamino]-2-hydroxybenzaldehyd
und 202 mg (1,5 Äquiv.)
Benzothiazol-2-ylessigsäuremethylester
in 3 ml Acetonitril und 6 ml Benzol wird mit 0,14 ml (2 Äquiv.) Piperidin
behandelt und 45 min auf Rückflusstemperatur
erhitzt. Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur wird das Rohprodukt mit AcOEU/Isopropanol 9:1
und Kochsalzlösung
extrahiert, über
Natriumsulfat getrocknet und eingedampft. Das Rohprodukt wird in
20 ml Methanol gelöst
und die Lösung
langsam bei 50°C
auf 10 ml konzentriert. Die orangen Kristalle werden abfiltriert
und unter Hochvakuum getrocknet, wodurch 110 mg (Ausbeute 48 %)
des gewünschten
Produkts erhalten werden.
Smp. = 231 bis 233°C.
-
Die
Ausgangsmaterialien werden wie folgt hergestellt:
-
4-[(2-Fluorethyl)-methylamino]-2-hydroxybenzaldehyd
-
Eine
Lösung
von 169 mg (1 mmol) 3-[(2-Fluorethyl)-methylamino]-phenol in 4 ml
DMF wird auf unter 10°C
gekühlt
und tropfenweise im Verlauf von 1 min mit 0,101 ml (1,1 Äquiv.) POCl3 versetzt, wobei das Reaktionsgemisch 10
min bei Raumtemperatur gerührt
und dann 30 min auf 90°C
erhitzt wird. Das Reaktionsgemisch wird nach langsamer Abkühlung auf
30°C vorsichtig
unter langsamer Zugabe von 8 ml gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung behandelt.
Das Reaktionsgemisch wird mit Ethylacetat und Kochsalzlösung extrahiert,
worauf die organische Phase über
Natriumsulfat getrocknet und eingedampft wird, wodurch 130 mg (Ausbeute
66 %) eines Rohprodukts als ein schwach bräunliches Öl erhalten werden. Diese Verbindung
wird dann ohne eine weitere Reinigung verwendet.
MS(EI+): 198
(M + 1).
-
3-[(2-Fluorethyl)-methylamino]-phenol
-
Eine
Lösung
von 450 mg (2,46 mmol) (2-Fluorethyl)-(3-methoxyphenyl)-methylamin
in 1 ml Essigsäure
wird während
20 h bei 100°C
mit 5 ml einer 33 %igen Lösung
von HBr in Essigsäure
behandelt. Nach Abkühlung
auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch auf Eis gegossen, mit
8 ml 4 normaler wässriger NaOH
Lösung
behandelt und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wird
mit Kochsalzlösung
und mit einer wässrigen
Lösung
von Natriumbicarbonat gewaschen und dann unter Erhalt von 400 mg
eines bräunlichen Öls eingedampft.
Das Rohprodukt wird einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Ethylacetat/Petrolether 1:4) unterzogen, wodurch sich
320 mg (Ausbeute 77 %) des gewünschten
Produkts als ein bräunliches
Harz ergeben.
MS(EI+): 170 (M + 1).
-
(2-Fluorethyl)-(3-methoxyphenyl)-methylamino
-
Eine
Lösung
von 350 mg (etwa 1 mmol) rohem Toluol-4-sulfonsäure-2-[(3-methoxyphenyl)-methylamino]-ethylester
in 10 ml THF unter Argon wird mit 4 ml (4 Äquiv.) einer 1 normalen Lösung von
n-Tetrabutylammoniumfluorid in THF bei 70°C während 2 h behandelt. Das Reaktionsgemisch
wird auf Raumtemperatur abgekühlt
und auf Eis gegossen, worauf es mit TBME extrahiert wird. Die organische
Phase wird mit Kochsalzlösung
und dann mit einer wässrigen
Lösung
von Natriumbicarbonat gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und eingedampft, wodurch 180 mg (Ausbeute 99 %) des gewünschten
Produkts als ein bräunliches Öl erhalten
werden. Diese Verbindung wird dann ohne eine weitere Reinigung verwendet.
MS(EI+):
184 (M + 1).
-
Toluol-4-sulfonsäure-2-[(3-methoxyphenyl)-methylamino]-ethylester
-
Eine
Lösung
von 181 mg (1 mmol) 2-[(3-Methoxyphenyl)-methylamino]-ethanol in
8 ml Dichlormethan wird nach Zugabe von 0,2 ml (2,5 Äquiv.) Pyridin
auf unter 5°C
gekühlt.
Anschließend
erfolgt ein tropfenweise Zusatz einer Lösung von 489 mg (1,5 Äquiv.) p-Toluolsulfonsäureanhydrid
in 4 ml Dichlormethan und eine Rührung
des Reaktionsgemisches bei Raumtemperatur für 30 min, worauf zuerst 100
ml TBME und dann 70 ml einer kalten wässrigen Lösung von Natriumbicarbonat
zugegeben werden. Die organische Phase wird abgetrennt, mit Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wird in Toluol aufgenommen
und eingedampft, wodurch 350 mg (quantitativ) an rohem gewünschtem
Produkt als ein bräunliches Öl erhalten
werden. Diese Verbindung wird dann ohne weitere Reinigung verwendet.
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ = 7,70,
7,25 (2d, 2 × 2H);
7,04 (t, H); 6,24, 6,19 (2d, 2H); 6,11 (br, S, H), 6,89 (d, 1H);
4,17 (t, CH2); 3,78 (s, Me); 3,59 (t, CH2), 2,86, 2,41 (2s, 2Me).
-
Beispiel 7: 7-[(2-Fluorethyl)-methylamino]-3-(5-tiophen-2-yl-[1,3,4]oxadiazol-2-yl)-chromen-2-on
-
Ein
Gemisch von 40 mg (etwa 0,2 mmol) an rohem 4-[(2-Fluorethyl)-methylamino]-2-hydroxybenzaldehyd
und 30 mg (0,13 mmol) (5-Thiophen-2-yl-[1,3,4]oxadiazol-2-yl)-essigsäuremethylester
wird unter Argon in 4 ml Benzol und 2 ml Acetonitril gelöst, worauf
die Lösung
mit 0,03 ml (2 Äquiv.)
Piperidin behandelt und 1 h auf Rückflusstemperatur erhitzt wird.
Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und eingedampft,
und der Rückstand
wird einer Säulenchromatographie
(Silicagel, AcOEt/Petrolether 1:1) unterzogen. Das fluoreszierende
gelbe Produkt wird mit Diisopropylether behandelt und dann unter
Hochvakuum getrocknet, wodurch 9 mg (Ausbeute 19 %) des gewünschten
Produkts als ein gelbes Pulver erhalten werden.
MS(EI+): 372
(M + 1).
-
Das
Ausgangsmaterial (5-Thiophen-2-yl-[1,3,4]oxadiazol-2-yl)-essigsäuremethylester
wird in einer ähnlichen
Weise hergestellt, wie dies für
den (5-Thiophen-2-yl-[1,3,4]oxadiazol-2-yl)-essigsäureethylester
bekannt ist (Heterocycl. Commun. 2001 7(5): Seiten 411 bis 416).
-
Beispiel 8: 3-(Benzothiazol-2-yl)-7-[4-(3-fluorpropyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on
-
Eine
Lösung
von 50 mg (0,087 mmol) Toluol-4-sulfonsäure-3-[4-(3-benzothiazol-2-yl-2-oxo-2H-chromen-7-yl)-piperazin-1-yl]-propylester
in 10 ml wasserfreiem THF wird mit 0,18 ml einer 1 normalen Lösung von n-Tetrabutylammoniumfluorid
in THF behandelt und 2 h auf 60°C
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf Eis gegossen, mit 2 ml einer
wässrigen
Natriumbicarbonatlösung
versetzt und dann mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase
wird eingedampft und der Rückstand
einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Dichlormethan/EtOH 98:2) unterzogen, wodurch nach Eindampfung
und Trocknung unter Hochvakuum 9 mg (Ausbeute 26 %) des gewünschten
Produkts als hellbräunliches
Pulver erhalten werden.
-
Die
Ausgangsmaterialien werden wie folgt hergestellt:
-
Toluol-4-sulfonsäure-3-[4-(3-benzothiazol-2-yl-2-oxo-2H-chromen-7-yl)-piperazin-1-yl]-propylester
-
Eine
Lösung
von 70 mg (0,16 mmol) 3-Benzothiazol-2-yl-7-[4-(3-hydroxypropyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on in 15
ml Dichlormethan unter Argon wird unter Rührung mit 0,083 ml Hünig-Base
und 10 mg DMAP versetzt, worauf 46 mg (1,5 Äquiv.) Tosylchlorid zugegeben
werden. Das Reaktionsgemisch wird 20 h bei Raumtemperatur gerührt, auf
Eis gegossen, mit 2 ml einer wässrigen
Natriumbicarbonatlösung
behandelt und extrahiert (Dichlormethan, Kochsalzlösung). Die
organische Phase wird eingedampft und der Rückstand einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Dichlormethan/EtOH 98:2) unterzogen, wodurch nach Eindampfung
und Trocknung unter Hochvakuum 73 mg (Ausbeute 78 %) des gewünschten
Produkts als ein hellbräunliches
Pulver erhalten werden.
MS(EI+): 576 (M + 1).
-
3-Benzothiazol-2-yl-7-[4-(3-hydroxypropyl)-piperazin-1-yl]-chromen-2-on
-
Eine
Lösung
von 320 mg (1 mmol) 3-{4-[3-(Tetrahydropyran-2-yloxy)-propyl]-piperazin-1-yl}-phenol in 10 ml DMF
wird bei unter 10°C
mit 0,1 ml POCl3 behandelt. Das Reaktionsgemisch
wird 6 h bei Raumtemperatur gerührt
und eingedampft, worauf das Rohprodukt in 10 ml Acetonitril aufgenommen
und mit 0,6 ml (6 Äquiv.)
Piperidin behandelt wird. Sodann erfolgt ein Zusatz von 207 mg Benzothiazol-2-ylessigsäuremethylester
in 10 ml Toluol, worauf das Reaktionsgemisch während 30 min bei 90°C gerührt und
dann eingedampft wird. Der Rückstand
wird in 20 ml wasserfreiem THF aufgenommen, 2 h in Anwesenheit von
1 ml einer 6 normalen wässrigen
Lösung
von HCl gerührt
und eingedampft. Der Rückstand
wird in Dichlormethan aufgenommen und mit wässrigem Natriumbicarbonat und
einer Kochsalzlösung
gewaschen. Die organische Phase wird eingedampft und der Rückstand
einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Dichlormethan/EtOH/wässriges
NH3 90:9,9:0,1) unterzogen, wodurch 70 mg
(Ausbeute 17 %) des gewünschten
Produkts als ein gelboranges Pulver erhalten werden.
MS(EI+):
422 (M + 1).
-
3-{4-[3-(Tetrahydropyran-2-yloxy)-propyl]-piperazin-1-yl}-Phenol
-
Eine
Lösung
von 712 mg (4 mmol) 3-Piperazin-1-ylphenol in 30 ml DMF unter Argon
wird auf unter 5°C gekühlt. Nach
Zusatz von 1,38 g (2,5 Äquiv.)
K2CO3, 166 mg (0,25 Äquiv.) KI
und 888 mg (1 Äquiv.)
2-(3-Brompropoxy)-tetrahydropyran wird die erhaltene Suspension
20 h bei Raumtemperatur gerührt
und dann nach einer Verdünnung
mit Kochsalzlösung
mit AcOEt extrahiert. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet
und eingedampft, und der Rückstand
wird einer Säulenchromatographie
(Silicagel, AcOEt/EtOH 95:5) unterzogen, wodurch 630 mg (Ausbeute
48 %) des gewünschten
Produkts als ein hellgelbliches Harz erhalten werden.
MS(EI–): 319
(M – 1).
-
Beispiel 9: 3-Benzoxazol-2-yl-7-(4-methylpiperazin-1-yl)-chromen-2-on
-
Eine
Lösung
von 240 mg (0,79 mmol) 7-(4-Methylpiperazin-1-yl)-2-oxo-2H-chromen-3-carbonsäure in 12
ml MeOH wird 3 h in Gegenwart von 2,36 ml KOH in MeOH/Wasser 9:1
auf 50°C
erwärmt.
Nach Abkühlung auf
Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch mit einer 6 normalen wässrigen
Lö sung
von HCl auf einen pH Wert von 2 angesäuert und eingedampft, wodurch
nach Trocknung unter Hochvakuum ein gelbes Pulver erhalten wird.
Das Produkt wird ohne weitere Reinigung in 10 ml Diglym und 10 ml
Acetonitril gelöst
und mit 0,115 ml (2 Äquiv.)
Thionylchlorid und 0,1 ml DMF versetzt. Das Reaktionsgemisch wird
90 min auf 70°C
erhitzt, auf Raumtemperatur abgekühlt, auf ein Volumen von 10
ml eingeengt, mit 105 mg (1,2 Äquiv.)
2-Aminophenol und 400 mg Polyphosphorsäure behandelt und dann 2 h
bei 170°C
gerührt.
Das abgekühlte
Reaktionsgemisch wird mit Dichlormethan in Gegenwart einer wässrigen
Lösung
von Natriumcarbonat extrahiert, und die organische Phase wird eingedampft,
wodurch das Amid als Rohprodukt erhalten wird. Diese Verbindung wird
in 10 ml DMF gelöst,
worauf die Lösung
mit 0,1 ml POCl3 behandelt und 3 h auf 60°C erhitzt
wird. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt, mit
einer wässrigen
Lösung
von Natriumbicarbonat behandelt und mit Dichlormethan extrahiert.
Die organische Phase wird eingedampft und einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Dichlormethan/EtOH/wässriges
Ammoniak 90:9,9:0,1) unterzogen. Das Produkt wird aus Dichlormethan/Methanol
umkristallisiert und unter Hochvakuum getrocknet, wodurch 20 mg
des gewünschten Produkts
als orangegelbe Kristalle (Gesamtausbeute 7 %) erhalten werden.
MS(EI+):
362 (M + 1).
1H NMR (400 MHz, CDCl3): δ =
8,63 (s, 1H); 7,81, 7,59, 7,48, 7,36, 6,84 (5m, 6H); 6,73 (s, 1H);
3,43, 2,58 (2m, 2 × 2CH2); 2,38 (s, Me).
-
Die
Ausgangsmaterialien werden wie folgt hergestellt.
-
7-(4-Methylpiperazin-1-yl)-2-oxo-2H-chromen-3-carbonsäure
-
Eine
Lösung
von 546 mg (2 mmol) 3-(4-Methylpiperazin-1-yl)-phenolhydrobromid
in 15 ml DMF wird bei einer Temperatur von unter 5°C mit 0,2
ml (1,1 Äquiv.)
POCl3 behandelt. Nach Erwärmung auf
50°C und Rührung während 20
h wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und
mit Wasser behandelt. Nach einer Rührung während weiterer 2 h wird das
Produkt mit Ethylacetat in Gegenwart einer wässrigen Lösung von Natriumbicarbonat
extrahiert, worauf die organische Phase zweimal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und eingedampft wird, wodurch 580 mg eines hellbraunen
Harzes erhalten werden, das ohne Reinigung weiter verwendet wird.
-
Das
Zwischenprodukt wird in 10 ml MeOH gelöst, mit 0,23 ml (1 Äquiv.) Malonsäuredimethylester
und 0,02 ml Piperidin behandelt, 1 h auf Rückflusstemperatur gehalten,
auf Raumtemperatur abgekühlt
und eingedampft. Der Rückstand
wird einer Säulenchromatographie
(Silicagel, Dichlormethan/EtOH/wässriges
Ammoniak 90:9,9:0,1) unterzogen, wodurch 240 mg (Gesamtausbeute
39 %) des gewünschten
Produkts als ein gelber Feststoff erhalten werden.
MS(EI+):
303 (M + 1).
-
Beispiel 10:
-
Anfärbung
von Hirnschnitten einer APP23 Maus und Hirnschnitten von Menschen
mit Alzheimer-Krankheit (AD) unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Mittels
oder Thioflavin S.
-
4 μm dicke Paraffinschnitte
einer APP23 Maus mit einem Alter von 26 Monaten werden in Xylol
deparaffinisiert und rehydratisiert. Sodann werden 10 mg der Verbindung
in 1 ml DMSO gelöst
und mit deionisiertem Wasser 1:1 verdünnt. Diese Anfärblösung wird
etwa 20 min auf Schnitte angewandt. Der Hintergrund der Schnitte
wird durch Waschen mit 95 %igem Ethanol geklärt. Schließlich werden die Schnitte in
99 %igem Ethanol dehydratisiert, in Xylol geklärt und mit Vectashield® montiert.
Sodann werden Schnitte unter Verwendung eines Fluoreszenzmikroskops
mit der folgenden Filterkombination untersucht: Exzitation 450 bis
490 nm, Emission 510 nm. 20 μm
dicke Cryotomschnitte eines AD Hirncortex werden an der Luft getrocknet
und während
5 min in 4 % PFA fixiert. Nach Waschung in Leitungswasser werden
entsprechende Schnitte entweder mit Thioflavin oder mit der Verbindung
während
5 min angefärbt
und dann wie oben beschrieben weiter prozessiert. Die Verbindung
wird in DMSO gelöst
und mit 50 % Ethanol auf eine Endkonzentration von 0,01 % verdünnt. Das
Thioflavin S wird in 50 % Ethanol gelöst und auf eine Endkonzentration
von 0,01 % verdünnt.
-
Ergebnisse:
-
- 1) Anfärbung
von Hirnschnitten einer APP23 Maus, die Amyloidablagerungen enthalten,
aber keine Neurofibrillenverschlingungen:
Die erfindungsgemäßen Mittel
ergeben eine starke Anfärbung
von Amyloidplaques und vaskularen Amyloidablagerungen in Hirnschnitten
einer APP23 Maus.
- 2) Anfärbung
menschlicher AD Hirnschnitte, die Amyloidablagerungen enthalten,
aber keine Neurofibrillenverschlingungen:
Hirnschnitte, die
dem Frontalcortex von AD Patienten entnommen werden, werden mit
den erfindungsgemäßen Mitteln
angefärbt,
und die dabei erhaltenen Ergebnisse werden mit einer Anfärbung mit
Thioflavin S verglichen. Dabei zeigt sich, dass die erfindungsgemäßen Mittel
Amyloidablagerungen und Neurofibrillenverschlingungen intensiv und
selektiv anfärben.