DE69630701T2

DE69630701T2 - Phosphor enthaltende hemmer von cystein- und serin-proteasen

Info

Publication number: DE69630701T2
Application number: DE69630701T
Authority: DE
Inventors: P. John MALLAMO; Ron Bihovsky; Ming Tao; J. Gregory WELLS
Original assignee: Cephalon LLC
Current assignee: Cephalon LLC
Priority date: 1995-07-17
Filing date: 1996-07-12
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2016-07-13
Also published as: EP0871454A1; JPH11509231A; DK0871454T3; DE69630701D1; ATE253920T1; HK1016495A1; AU6458396A; ES2210377T3; CA2226414A1; WO1997003679A1; EP0871454A4; EP0871454B1; PT871454E

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Hemmstoffe von Cystein- oder Serinproteasen, die hier als β-Ketophosphate bezeichnet werden, Verfahren zur Herstellung dieser neuen Verbindungen und Verfahren zu deren Verwendung.
In menschlichen Geweben wurden zahlreiche Cystein- und Serinproteasen identifiziert. Eine „Protease" ist ein Enzym, das Proteine zu kleineren Komponenten (Peptide) abbaut. Die Begriffe „Cysteinprotease" und „Serinprotease" beziehen sich auf Proteasen, die sich dahingehend unterscheiden, dass sie einen Cystein- oder Serinrest enthalten, der eine kritische Rolle in dem katalytischen Prozess spielt. Säugersysteme, einschließlich Menschen, bauen Proteine ab und verarbeiten diese gewöhnlich mit verschiedenen Enzymen, einschließlich Cystein- und Serinproteasen. Wenn die Cystein- und Serinproteasen jedoch in erhöhten Konzentrationen vorliegen oder wenn sie in abnormaler Weise aktiviert sind, dann können sie an pathophysiologischen Prozessen beteiligt sein.
Beispielsweise umfassen Calcium-aktivierte neutrale Proteasen („Calpaine") eine Familie intrazellulärer Cysteinproteasen, die überall im Säugergewebe exprimiert werden. Es wurden zwei Haupt-Calpaine identifiziert: Calpain I und Calpain II. Während Calpain II in vielen Geweben die vorwiegende Form ist, wird von Calpain I angenommen, dass es die vorwiegende Form bei pathologischen Zuständen von Nervengeweben ist. Die Calpainfamilie von Cysteinproteasen ist an vielen Krankheiten und Störungen beteiligt, einschließlich Neurodegeneration, Schlaganfall, Alzheimer-Krankheit, Amyotrophie, Motoneuronbeschädigung, akuten Verletzungen des Zentralnervensystems, Muskeldystrophie, Knochenresorption, Plättchenaggregation, Katarakten und Entzündung. Calpain I ist an Neurotoxizitätsstörungen beteiligt, die durch exzitatorische Aminosäuren induziert werden, einschließlich Ischämie, Hypoglykämie, Chorea Huntington und Epilepsie. Die lysosomale Cysteinprotease Cathepsin B ist an den folgenden Störungen beteiligt: Arthritis, Entzündung, Myokardinfarkt, Tumormetastasierung und Muskeldystrophie. Andere lysosomale Cysteinproteasen umfassen die Cathepsine C, H, L und S. Das Interleukin-1β-umwandelnde Enzym („ICE") ist eine Cysteinprotease, welche die Bildung von Interleukin-1β katalysiert. Interleukin-1β ist ein immunregulatorisches Protein, das an den folgenden Störungen beteiligt ist: Entzündung, Diabetes, septischem Schock, rheumatoider Arthritis und Alzheimer-Krankheit. ICE wurde auch mit dem apoptotischen Zelltod von Neuronen in Zusammenhang gebracht, der an verschiedenen neurodegenerativen Störungen beteiligt ist, einschließlich Parkinson-Krankheit, Ischämie und amyotropher Lateralsklerose (ALS).
J. Okeksyszyn et al., Biochemistry Band 30, Nr. 2, 1991, Seiten 485–493 beschreiben die irreversible Hemmung von Serinproteasen durch Peptidderivate von (α-Aminoalkyl)phosphonatdiphenylestern.
Spezifische β-Ketophosphinate wurden als Hemmstoffe von ICE, Cathepsin B und Calpain beschrieben (R. E. Dolle et al., J. Med. Chem. 1995, 38, 220–222). Vgl. auch die europäische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 0 644 197 A1.
Cysteinproteasen werden auch durch verschiedene Pathogene erzeugt. Die Cysteinprotease Clostripain wird von Clostridium histolyticum erzeugt. Andere Proteasen werden von Trypanosoma cruzi, den Malariaparasiten Plasmodium falciparum und P. vinckei und von Streptococcus erzeugt. Die virale Hepatitis A-Protease HAV C3 ist eine Cysteinprotease, die für die Verarbeitung von Picornavirus-Strukturproteinen und -enzymen essentiell ist.
Beispiele für Serinproteasen, die an degenerativen Störungen beteiligt sind, umfassen Thrombin, menschliche Leukozytenelastase, Pankreaselastase, Chymase und Cathepsin G. Insbesondere wird Thrombin bei der Blutgerinnungskaskade erzeugt, spaltet Fibrinogen unter Bildung von Fibrin und aktiviert den Faktor VIII. Thrombin ist an Thrombophlebitis, Thrombose und Asthma beteiligt. Menschliche Leukozytenelastase ist an degenerativen Gewebestörungen beteiligt, wie z. B. rheumatoider Arthritis, Osteoarthrose, Atherosklerose, Bronchitis, cystischer Fibrose und Emphysem. Die Pankreaselastase ist an der Pankreatitis beteiligt. Chymase, ein Enzym, das bei der Angiotensinsynthese wichtig ist, ist an Bluthochdruck, Myokardinfarkt und koronarer Herzkrankheit beteiligt. Cathepsin G ist an einem abnormalen Bindegewebeabbau, insbesondere in der Lunge, beteiligt.
Bei einem gegebenen Zusammenhang zwischen Cystein- und Serinproteasen und verschiedenen schwächenden Störungen wären Verbindungen nützlich, welche diese Proteasen hemmen und würden sowohl in der Forschung als auch in der klinischen Medizin einen Fortschritt erbringen. Die vorliegende Erfindung betrifft diese hemmenden Verbindungen sowie andere wichtige Ziele.
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Cystein- und Serinprotease-Hemmstoffe, die hier als β-Ketophosphate bezeichnet werden. Diese neuen Verbindungen haben die folgende Formel I:
worin X, W, Y, R₁, R₂, R₃, t, J, Q, m, n, z, R₄ und R₅ die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben.
Einige bevorzugte Ausführungsformen der Verbindungen der Formel I sind Verbindungen der Formel Ia
worin X, R₄, R₅, m und n die vorstehend angegebene Bedeutung haben.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind für die irreversible Hemmung von Cystein- und Serinproteasen geeignet. Diese Verbindungen können vorteilhaft in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Beispielsweise können die beanspruchten Verbindungen in der Forschung bei der Suche nach Mitteln zur Behandlung von Störungen verwendet werden, die mit einer abnormalen und/oder gestörten Aktivität von Cystein- und/oder Serinproteasen zusammenhängen. Im klinischen Bereich können die Verbindungen z. B. zur Linderung, Milderung, Verminderung und/oder Verhinderung von Störungen verwendet werden, die mit einer abnormalen und/oder gestörten Aktivität von Cystein- und/oder Serinproteasen zusammenhängen. Es sind auch Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen β-Ketophosphate beschrieben.
Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Verbindungen werden nachstehend detaillierter dargestellt.
Es wurden neue Cystein- und Serinprotease-Hemmstoffe der allgemeinen Formel I gefunden.
Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 17 angegeben.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist R₁ eine Aralkylgruppe. In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist R₂ eine Alkylgruppe. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist R₃ ein Wasserstoffatom. Vorzugsweise ist Y die Gruppe NH.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist X eine Alkoxygruppe, eine Aralkyloxygruppe, ein Kohlenhydratteil oder, zusammen mit W, ein Heteroalkylsulfonylrest. In besonders bevorzugten Ausführungsformen ist X eine Benzyloxy- oder t-Butoxygruppe.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen sind R₄ und R₅ unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, die gegebenenfalls mit J substituiert ist, wobei J vorzugsweise eine Alkyl- oder Arylgruppe, ist, eine Arylgruppe, die mit J substituiert ist, wobei J vorzugsweise ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe ist, eine Aralkylgruppe, die gegebenenfalls mit J substituiert ist, wobei J vorzugsweise eine Alkyl- oder Aryloxygruppe ist, oder R₄ und R₅ bilden zusammengenommen mit – (O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q einen sechsgliedrigen Ring, der mit J substituiert ist.
In besonders bevorzugten Ausführungsformen sind R₄ und R₅ unabhängig H, Methyl, Butyl, 2-Ethylhexyl, 2-Cyclohexylethyl, 2-Phenylethyl, 4-Chlorphenyl, Benzyl, 2-Methylbenzyl und 3-Phenoxybenzyl, oder R₄ und R₅ bilden zusammengenommen mit -(O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q einen sechsgliedrigen Ring der Formel
In einigen bevorzugten Ausführungsformen haben die erfindungsgemäßen Verbindungen die Formel Ia
worin X, R₄, R₅, m und n die vorstehend angegebene Bedeutung haben.
In einigen bevorzugten Ausführungsformen der Formel Ia sind R₄ und R₅ unabhängig Wasserstoff, Methyl, Butyl, Benzyl, 2-Ethylhexyl oder 2-Phenylethyl. In anderen bevorzugten Ausführungsformen der Formel Ia sind R₄ und R₅ unabhängig Benzyl oder 2-Phenylethyl.
In anderen bevorzugten Ausführungsformen der Formel Ia ist X Benzyloxy oder t-Butoxy. In einigen bevorzugten Ausführungsformen ist X zusammengenommen mit der Carbonylgruppe der Formel Ia, an die X gebunden ist, Monoisopropylidin-2-keto-L-gulonyl oder Diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl.
Der Begriff „Alkyl" soll hier geradkettige, verzweigte und cyclische Kohlenwasserstoffgruppen wie z. B. Ethyl, Isopropyl und Cyclopropylgruppen umfassen. Alkylgruppen können eine oder zwei ungesättigte Stellen enthalten, d. h. sie können Kohlenstoff Kohlenstoff-Doppel- oder Dreifachbindungen enthalten. Bevorzugte Alkylgruppen haben 1 bis etwa 10 Kohlenstoffatome. „Cycloalkyl"-Gruppen sind cyclische Alkylgruppen. „Aryl"-Gruppen sind aromatische cyclische Verbindungen, einschließlich unter anderem Phenyl, Tolyl, Naphthyl, Anthracyl, Phen-anthryl, Pyrenyl und Xylyl. Bevorzugte Arylgruppen umfassen Phenyl und Naphthyl. Der Begriff „carbocyclisch" soll hier für cyclische Gruppen stehen, in denen der Ringteil nur aus Kohlenstoffatomen zusammengesetzt ist. Der Begriff „heterocyclisch" bezieht sich auf cyclische Gruppen, in denen der Ringteil mindestens ein Heteroatom wie z. B. O, N oder S umfasst. „Heteroalkyl"-Gruppen sind Heterocyclen, die innerhalb ihrer Ringteile nur Einfachbindungen enthalten, d. h. es sind gesättigte heteroaromatische Ringsysteme. Heteroalkylgruppen können außerhalb ihrer Ringteile ungesättigte Stellen enthalten. Folglich sind z. B. Pyrrolidinonylgruppen, die Carbonylkohlenstoffatome innerhalb ihrer Ringsysteme enthalten, Heteroalkylgruppen gemäß der hier angegebenen Definition. Der Begriff „Niederalkyl" bezieht sich auf Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Der Begriff „Halogen" bezieht sich auf F-, Cl-, Br- und I-Atome.
Der Begriff „Aralkyl" steht für eine Alkylgruppe, die mit einer Arylgruppe substituiert ist, wie z. B. einer Benzylgruppe. Aralkylgruppen können aus zwei Alkylgruppen bestehen, die an eine einzelne Arylgruppe gebunden sind, wie z. B. Gruppen der Formel
Der Begriff „Aralkyloxy" steht für eine Aralkylgruppe, die mittels eines Sauerstoffatoms gebunden ist. Der Begriff „Heteroaryl" steht für Arylgruppen, die innerhalb eines Arylrings ein oder mehrere Heteroatom(e) enthalten. „Heteroaralkylgruppen" sind Aralkylgruppen, die in ihrem Arylringteil ein oder mehrere Heteroatom(e) enthalten. Der Begriff „Kohlenhydrat" umfasst Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide sowie deren geschützte Derivate wie z. B. Mono- und Diisopropylidinderivate.
Da die erfindungsgemäßen β-Ketophosphate Cysteinproteasen und Serinproteasen hemmen, können sie sowohl in der Forschung als auch im klinischen Umfeld verwendet werden.
In der Forschung können bevorzugte Verbindungen, die definierte Eigenschaften aufweisen, zum Screening bezüglich natürlicher und synthetischer Verbindungen verwendet werden, die ähnliche Eigenschaften der Hemmung der Proteaseaktivität aufweisen. Die Hemmung der Cysteinprotease- oder Serinproteaseaktivität kann durch Bestimmen der Geschwindigkeit der Inaktivierung einer Protease unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung gemessen werden. Die Verbindungen können auch bei der Verfeinerung von in-vitro- und in-vivo-Modellen zur Bestimmung der Hemmwirkungen auf bestimmte Proteasen bei bestimmten Zelltypen oder bei bestimmten biologischen Zuständen verwendet werden. Im therapeutischen Umfeld können bei einem gegebenen Zusammenhang zwischen Cysteinproteasen und bestimmten definierten Störungen und Serinproteasen und bestimmten definierten Störungen erfindungsgemäße Verbindungen zur Linderung, Milderung, Verminderung und/oder Verhinderung von Störungen verwendet werden, die mit einer abnormalen und/oder gestörten Aktivität von Cysteinproteasen und/oder Serinproteasen zusammenhängen.
In bevorzugten Ausführungsformen werden Zusammensetzungen zur Hemmung einer Serinprotease oder einer Cysteinprotease bereitgestellt, die eine erfindungsgemäße Verbindung umfassen. In anderen bevorzugten Ausführungsformen werden in-vitro-Verfahren zur Hemmung von Serinproteasen oder Cysteinproteasen bereitgestellt, die das In-Kontakt-Bringen einer Protease, die aus der Gruppe bestehend aus Serinproteasen und Cysteinproteasen ausgewählt sind, mit einer hemmenden Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung umfassen.
Die beschriebenen erfindungsgemäßen Verbindungen sind zur irreversiblen Hemmung von Cysteinproteasen und Serinproteasen geeignet. Die Begriffe „hemmen" und „Hemmung" haben hier die Bedeutung einer nachteiligen Wirkung auf die enzymatische Aktivität. Der Begriff „irreversibel", wenn dieser zur Modifizierung von „hemmen" und „Hemmung" verwendet wird, bedeutet, dass eine solche nachteilige Wirkung auf die katalytische Aktivität nicht einfach umgekehrt werden kann. Eine hemmende Menge ist eine Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung, die zur Hemmung einer Cystein- und/oder Serinprotease wirksam ist.
Pharmazeutisch verträgliche Salze der Cystein- und Serinprotease-Hemmstoffe fallen auch in den Bereich der hier beschriebenen Verbindungen. Der Ausdruck „pharmazeutisch verträgliche Salze" soll hier für ein Additionssalz einer anorganischen Säure, wie z. B. ein Hydrochlorid, Sulfat und Phosphat, oder ein Additionssalz einer organischen Säure, wie z. B. ein Acetat, Maleat, Fumarat, Tartrat und Zitrat stehen. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche Metallsalze sind Alkalimetallsalze wie z. B. Natriumsalze und Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze wie z. B. Magnesiumsalze und Calciumsalze, Aluminiumsalze und Zinksalze. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche Ammoniumsalze sind Ammoniumsalze und Tetramethylammoniumsalze. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche Additionssalze organischer Amine sind Salze mit Morpholin und Piperidin. Beispiele für pharmazeutisch verträgliche Additionssalze von Aminosäuren sind Salze mit Lysin, Glycin und Phenylalanin.
Die hier bereitgestellten Verbindungen können durch Mischen mit pharmazeutisch verträglichen nicht-toxischen Vehikeln und Trägern zu pharmazeutischen Zusammensetzungen formuliert werden. Wie es vorstehend angegeben worden ist, können solche Zusammensetzungen zur Verwendung bei der parenteralen Verabreichung, insbesondere in Form flüssiger Lösungen oder Suspensionen; oder bei der oralen Verabreichung, insbesondere in Form von Tabletten oder Kapseln; oder bei der intranasalen Verabreichung, insbesondere in Form von Pulvern, Nasentropfen oder Aerosolen; oder bei der dermalen Verabreichung beispielsweise mittels Transdermalpflastern; oder in einer anderen geeigneten Weise für diese oder andere Verabreichungsformen hergestellt werden, wie es dem Fachmann bekannt ist.
Die Zusammensetzung kann zweckmäßig in einer Einheitsdosierungsform verabreicht und durch ein beliebiges Verfahren hergestellt werden, das auf dem Gebiet der Pharmazie bekannt ist, wie es z. B. in Remington"s Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co., Easton, PA, 1980) beschrieben ist. Formulierungen für die parenterale Verabreichung können als gebräuchliche Vehikel steriles Wasser oder Kochsalzlösung, Polyalkylenglykole wie z. B. Polyethylenglykol, Öle pflanzlicher Herkunft, hydrierte Naphthaline und dergleichen enthalten. Insbesondere können biologisch verträgliche, biologisch abbaubare Lactidpolymere, Lactid/Glycolid-Copolymere oder Polyoxyethylen-Polyoxypropylen-Copolymere dazu geeignet sein, die Freisetzung der Wirkstoffe zu steuern. Andere potenziell geeignete parenterale Abgabesysteme für die Wirkstoffverbindungen umfassen Ethylen-Vinylacetat-Copolymerteilchen, osmotische Pumpen, implantierbare Infusionssysteme und Liposomen. Formulierungen für eine Inhalationsverabreichung enthalten als Vehikel z. B. Laktose oder es kann sich um wässrige Lösungen handeln, die z. B. Polyoxyethylen-9-laurylether, Glycocholat und Desoxycholat enthalten, oder um ölige Lösungen zur Verabreichung in Form von Nasentropfen oder um ein Gel, das intranasal angewandt wird. Formulierungen für die parenterale Verabreichung können auch Glycocholat zur bukkalen Verabreichung, ein Salicylat zur rektalen Verabreichung oder Zitronensäure zur vaginalen Verabreichung umfassen. Formulierungen für Transdermalpflaster sind vorzugsweise lipophile Emulsionen.
Die erfindungsgemäßen Materialien können als einziger Wirkstoff in einem Pharmazeutikum oder in Kombination mit anderen Wirkstoffen verwendet werden, z. B. mit anderen Wachstumsfaktoren, die das neuronale Überleben oder die axonale Regenerierung bei Erkrankungen oder Störungen erleichtern können.
Die Konzentrationen der hier beschriebenen Verbindungen in einer therapeutischen Zusammensetzung variieren abhängig von einer Anzahl von Faktoren, einschließlich der Dosierung des zu verabreichenden Arzneistoffs, der chemischen Eigenschaften (z. B. der Hydrophobie) der eingesetzten Verbindungen und dem Verabreichungsweg. Allgemein können die erfindungsgemäßen Verbindungen in wirksamen hemmenden Mengen in einer wässrigen physiologischen Pufferlösung bereitgestellt werden, die etwa 0,1 bis 10% w/v der Verbindung für die parenterale Verabreichung enthält. Typische Dosierungsbereiche liegen bei etwa 1 μg/kg bis etwa 1 g/kg Körpergewicht pro Tag. Ein bevorzugter Dosierungsbereich liegt bei etwa 0,01 mg/kg bis 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag. Solche Formulierungen stellen typischerweise hemmende Mengen der erfindungsgemäßen Verbindung bereit. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass die bevorzugte Dosierung des zu verabreichenden Arzneistoffs von Variablen wie der Art und dem Ausmaß des Fortschritts der Erkrankung oder der Störung, dem Gesamtgesundheitszustand des jeweiligen Patienten, der relativen biologischen Wirksamkeit der ausgewählten Verbindung, der Formulierung des Vehikels der Verbindung und dem Verabreichungsweg abhängt.
Der Begriff „In-Kontakt-Bringen" soll hier für das direkte oder indirekte Bewirken eines physischen Zusammenhangs zwischen zwei Teilen stehen. Das In-Kontakt-Bringen umfasst folglich physische Vorgänge wie z. B. das gemeinsame Einbringen der Teile in einen Behälter oder das Verabreichen von Teilen an einen Patienten. Folglich fällt z. B. das Verabreichen einer erfindungsgemäßen Verbindung an einen menschlichen Patienten, der eine Krankheit oder Störung hat, die mit einer abnormalen und/oder gestörten Aktivität solcher Proteasen zusammenhängt, in den Bereich der Definition des Ausdrucks „In-Kontakt-Bringen".
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele weiter veranschaulicht, welche die Erfindung erläutern sollen. Diese Beispiele sind nicht beschränkend aufzufassen.
Beispiele
Erfindungsgemäße Verbindungen wurden mit den folgenden Verfahren hergestellt.
Ausgangsmaterialien:
Phenylalaninchlormethylketon ist von verschiedenen kommerziellen Quellen erhältlich (z. B. BACHEM Bioscience, Inc.) und wurde so eingesetzt, wie es erhalten worden ist. Benzyloxycarbonyl- und t-Butoxycarbonyl-geschützte Dipeptidbrommethylketone wurden aus den entsprechenden Diazomethylketonen durch Behandlung mit HBr/AcOH oder HBr (Gas) gemäß den Standardverfahren hergestellt, die in S. L. Harbeson et al., J. Med. Chem. 1989, 32, 1378–1392, angegeben und beschrieben sind. (Morpholinylsulfonyl)-L-leucin wurde gemäß dem Verfahren von Repine hergestellt (J. T. Repine et al., J. Med. Chem. 1992, 35, 1032– 1042). N-endständig geschützte Dipeptidchlormethylketone wurden aus dem entsprechenden N-endständig geschützten L-Leucin und Phenylalaninchlormethylketon unter Isobutyl-chlorformiat-vermittelten Kupplungsbedingungen hergestellt (D. L. Rich et al., J. Med. Chem. 1992, 35, 3802– 3812). N-t-Butoxycarbonyl-L-leucinal wurde aus t-Butoxycarbonyl-L-leucin hergestellt (O. P. Goel et al., Org. Syn. 1993, Coll. Vol. VIII, 68).
Analysen:
FAB-Massenspektren wurden von M-Scan, Inc. erhalten. Ionenspray-Massenspektren wurden mit einem Fisons VG Plattform-Massenspektrometer bestimmt.
Beispiel 1: Zwischenprodukt
Benzyloxycarbonyl-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon (Schmp.: 135,5– 136,5°C) wurde mit dem vorstehend angegebenen Verfahren von Harbeson et al. hergestellt.
Beispiel 2: Zwischenprodukt
t-Butoxycarbonyl-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon (Schmp.: 120–122°C) wurde mit dem vorstehend angegebenen Verfahren von Harbeson et al. hergestellt.
Beispiel 3: Zwischenprodukt
Diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl-L-phenylalanylchlormethylketon (Schmp.: 74–75°C) wurde durch eine Modifizierung des vorstehend angegebenen Verfahrens von Rich et al. hergestellt.
Beispiel 4: Zwischenprodukt
Diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl-L-phenylalanyliodmethylketon wurde aus Diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl-L-phenylalaninylchlormethylketon mit 1,5 Äqu. Nal in Aceton hergestellt und ohne Reinigung für den nächsten Schritt verwendet.
Beispiel 5: Zwischenprodukt
Morpholinylsulfonyl-L-leucyl-L-phenylalanylchlormethylketon (Schmp.: 145–146,5°C) wurde durch eine Modifizierung des vorstehend angegebenen Verfahrens von Rich et al. hergestellt.
Beispiel 6: Zwischenprodukt
Morpholinylsulfonyl-L-leucyl-L-phenylalanyliodmethylketon wurde aus Morpholinylsulfonyl-L-leucyl-L-phenylalanylchlormethylketon mit 1,5 Äqu. Nal in Aceton hergestellt und ohne Reinigung für den nächsten Schritt verwendet.
Beispiel 7: Zwischenprodukt
Diphenethylphosphat:
Eine Lösung von 0,79 g (4,0 mmol) N,N-Diisopropylmethylphosphonamidchlorid in 0,6 ml CH₂Cl₂ wurde bei 0°C unter N₂ gerührt und ein Gemisch von Phenethylalkohol (0,50 g, 4,0 mmol) und Pyridin (0,32 g, 1,0 Äqu.) in 0,6 ml CH₂Cl₂ wurde zugesetzt. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und über Nacht gerührt (etwa 16 Stunden). Die Lösung wurde dann auf 0°C gekühlt und 0,8 ml MeOH und 2,4 ml 30 -%iges H₂O₂ wurden langsam zugegeben. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 5 Stunden gerührt und das Produkt wurde mit CH₂Cl₂ (2 × 10 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden mit 10-%iger Na₂SO₃-Lösung (10 ml), 1 N HCl (10 ml) und Kochsalzlösung (10 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und konzentriert. Eine Flash-Chromatographie (50 Ethylacetat in Hexan) ergab 0,51 g (39%) des Bis(phenethyl)methylphosphats als klares Öl.
Eine Lösung von 0,26 g (0,8 mmol) Bis(phenethyl)methylphosphat in 3,2 ml trockenem Acetonitril wurde bei 0°C unter N₂ gerührt, während 0,23 ml (2,18 Äqu.) TMSBr tropfenweise zugesetzt wurden. Die Lösung wurde 1,5 Stunden bei 0°C gerührt. Das Lösungsmittel wurde entfernt und der Rückstand wurde in einer Lösung von NaOH (1,0 Äqu.) in MeOH gelöst. Nach 30 min bei Raumtemperatur wurde die Lösung konzentriert und der weiße Feststoff wurde in Ether (6,0 ml) aufgenommen und filtriert, wobei Natrium-bis(phenethyl)phosphat erhalten wurde.
Eine Lösung von Natrium-bis(phenethyl)phosphat (0,24 mg, 0,73 mmol) in 1,0 ml Wasser wurde gerührt und 2,0 ml konzentrierte Chlorwasserstoffsäure (2,0 ml) wurden zugegeben. Die organische Schicht wurde mit CH₂Cl₂ (3 × 6 ml) extrahiert und über Magnesiumsulfat getrocknet. Eine Konzentrierung ergab 0,18 g (81%) Bis(phenethyl)phosphat. MS: 305 m/z (M – 1).
Beispiel 8: Zwischenprodukt
Bis(2-cyclohexylethyl)phosphat wurde gemäß dem allgemeinen Verfahren hergestellt, das für Bis(phenethyl)phosphat in Beispiel 7 angegeben ist. MS: 317 m/z (M – 1).
Beispiel 9: Zwischenprodukt
Bis(3-phenoxybenzyl)phosphat:
Eine Lösung von 0,79 ml (4,0 mmol) N,N-Diisopropylmethylphosphonamidchlorid in 0,6 ml CH₂Cl₂ wurde bei 0°C unter N₂ gerührt und ein Gemisch von 3-Phenoxybenzylalkohol (1,6 g, 8,0 mmol) und Pyridin (0,32 g, 1,0 Äqu.) in 0,6 ml CH₂Cl₂ wurde zugesetzt. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 5 Stunden gerührt. Die Lösung wurde dann auf 0°C gekühlt und 0,8 ml MeOH und 2,4 ml 30%iges H₂O₂ wurden langsam zugegeben. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 5 Stunden gerührt. Das Produkt wurde mit CH₂Cl₂ (2 × 10 ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden mit 10%iger Na₂SO₃-Lösung (10 ml), 1 N HCl (10 ml) und Kochsalzlösung (10 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und konzentriert. Eine Flash-Chromatographie (50 Ethylacetat in Hexan) ergab 0,51 g (39%) des Bis(3-phenoxybenzyl)methylphosphats als klares Öl.
Eine Lösung von 0,48 g (1,0 mmol) Bis(3-phenoxybenzyl)methylphosphat in 10 ml Toluol wurde bei Raumtemperatur unter N₂ gerührt, während 0,125 g (1,1 Äqu.) 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan zugesetzt wurden. Die Lösung wurde 4,0 Stunden unter Rückfluss gehalten. Das Lösungsmittel wurde entfernt und der Rückstand wurde in einer 5-%igen HCl-Lösung (10 ml) verdünnt, mit EtOAc (3 × 10 ml) extrahiert und über Magnesiumsulfat getrocknet. Eine Konzentrierung ergab 0,33 g (72%) Bis(3-phenoxybenzyl)phosphat. MS: 461 m/z (M – 1).
Beispiel 1: Zwischenprodukt
Bis(2-methylbenzyl)phosphat wurde gemäß dem allgemeinen Verfahren hergestellt, das für Bis(3-phenoxybenzyl)phosphat in Beispiel 9 angegeben worden ist. MS: 305 m/z (M – 1).
Beispiel 2: Zwischenprodukt
5-Benzyloxy-2-hydroxy-1,3,2-dioxaphosphorinan-2-oxid
Eine Lösung von 0,5 g (2,75 mmol) 2-Benzyloxy-1,3-propandiol in 3,0 ml Pyridin wurde bei 0°C unter Stickstoff gerührt und 0,37 g (2,5 mmol) Methyldichlorphosphat wurden tropfenweise während 15 min so zugesetzt, dass die Lösung unter 10°C gehalten wurde. Das Kühlbad wurde entfernt und das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei 20°C gerührt (etwa 14 Stunden). Das Gemisch wurde filtriert und mit Benzol (10 ml) gewaschen und das Filtrat wurde verdampft. Der Rückstand wurde in Benzol : CH₂Cl₂ (1 : 1, 20 ml) gelöst, mit H₂O (10 ml), gesättigter NaHCO₃-Lösung (10 ml) und gesättigter NaCl-Lösung (10 ml) gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Nach dem Verdampfen wurden 0,26 g (40%) 5-Benzyloxy-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-2-oxid erhalten.
Eine Lösung von 0,19 g (0,75 mmol) (2-Benzyloxy)propylenmethylphosphat in 7,5 ml Toluol wurde bei Raumtemperatur unter N₂ gerührt, während 0,093 g (1,1 Äqu.) 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan zugesetzt wurden. Die Lösung wurde 4 Stunden unter Rückfluss gehalten. Das Lösungsmittel wurde entfernt und der Rückstand wurde in einer 5-%igen HCl-Lösung (10 ml) verdünnt, mit EtOAc extrahiert (3 × 10 ml) und über Magnesiumsulfat getrocknet. Eine Konzentrierung ergab 0,14 g (74%) 5-Benzyloxy-2-hydroxy-1,3,2-dioxaphosphorinan-2-oxid. MS: 243 m/z (M – 1).
Beispiel 3: Verfahren zur Herstellung von Hemmstoffen
Die Verfahren A und B sind repräsentative Verfahren zur Herstellung erfindungsgemäßer Verbindungen.
Verfahren A: Einer Lösung des geeigneten Brom- oder Iodketons (0,1 bis 0,2 mmol) in 1,0 bis 2,0 ml DMF wurde unter N₂ wasserfreies Kaliumfluorid (3,5 Äqu.) zugesetzt. Nach dem Rühren des Gemischs bei Raumtemperatur für 5 min wurde ein Phosphat, ein Phosphonat, Phosphinsäure oder ein Phosphonamidat (1,2 Äqu.) zugesetzt und das Gemisch wurde 3 bis 72 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit CH₂Cl₂ verdünnt und durch Celite filtriert. Die Lösung wurde mit Wasser, einer 5-%igen NaHCO₃-Lösung, einer 5-%igen wässrigen Zitronensäurelösung und Kochsalzlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die Reinigung mittels Flash-Chromatographie oder Kristallisation ergab das gewünschte Produkt.
Verfahren B: Eine Lösung des geeigneten Brom- oder Iodketons (0,1 bis 0,2 mmol) in 0,5 bis 1,0 ml CH₂Cl₂ wurde bei 0°C unter Ar gerührt, während Diisopropylethylamin (3,3 Äqu.) tropfenweise mittels einer Spritze zugesetzt wurde. Nach 5 min wurde ein Phosphat oder Phosphinsäure (1,2 Äqu.) zugesetzt und das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und 3 bis 24 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Ethylacetat verdünnt und mit einer 5 -%igen NaHCO₃-Lösung, einer 5-%igen wässrigen Zitronensäurelösung und Kochsalzlösung gewaschen und über MgSO₄ getrocknet. Die Reinigung mittels Flash-Chromatographie oder Kristallisation ergab das gewünschte Produkt.
In den nachstehenden Beispielen sind Verfahren, Ausgangsmaterialien, Reaktionszeiten, Reinigungsverfahren, Ausbeuten, physikalische Eigenschaften, Elementaranalysen und/oder Massenspektren angegeben.
Beispiel 4:
Dibenzyl(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Dibenzylphosphat (Aldrich Chemical Co.); 24 Stunden; Flash-Chromatographie (30% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 44%; Schmp.: 117–118°C; FABMS: 687 m/z (M + H).
Analyse berechnet für C₃₈H₄₃N₂O₈P: C 66,46; H 6,31; N 4,08. Gefunden: C 66,18; H 5,94; N 4,41.
Beispiel 5:
Dibenzyl(3S)-[3-[(N-t-butoxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]phosphat:
Verfahren A; Boc-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Dibenzylphosphat; 17 Stunden; Flash-Chromatographie (2 : 1 Ethylacetat : Hexan); Ausbeute 46%; Schmp.: 84–85°C; MS: 653 m/z (M + H); 675 m/z (M + Na).
Analyse berechnet für C₃₅H₄₅N₂O₈P: C 64,40; H 6,95; N 4,29. Gefunden: C 64,32; H 7,10; N 4,75.
Beispiel 6:
Dibenzyl(3S)-[3-((N-morpholinylsulfonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]phosphat:
Verfahren A; Morpholinylsulfonyl-L-leucyl-L-phenylalanyliodmethylketon; Dibenzylphosphat; 24 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 38%; Schmp.: 52–52,5°C; MS: 702 m/z (M + H); 724 m/z (M + Na).
Analyse berechnet für C₃₄H₄₄N₃O₉PS: C 58,19; H 6,32; N 5,99. Gefunden: C 57,25; H 6,25; N 6,31.
Beispiel 7:
Dibenzyl(3S)-[3-[(N-diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl-L-phenylalanyliodmethylketon; Dibenzylphosphat; 20 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 41%; Schmp.: 61–62°C; MS: 809 m/z (M + H); 831 m/z (M + Na).
Analyse berechnet für C₄₂H₅₃N₂O₁₂P·0,7 H₂O: C 61,40; H 6,67; N 3,41. Gefunden: C 61,26; H 6,56; N 3,30.
Beispiel 8:
Dibenzyl(3S)-[3-[(N-monoisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Eine Lösung von 12,1 mg (0,015 mmol) Dibenzyl(3S)-[3-[(N-diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat in 0,5 ml THF wurde bei Raumtemperatur gerührt und 0,5 ml 1,0 N HCl wurden zugesetzt. Das Gemisch wurde bei Raumtemperatur 4 Stunden gerührt. Die Lösung wurde mit 15 ml CH₂Cl₂ verdünnt, mit Wasser (2 × 5 ml) und Kochsalzlösung (5 ml) gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Eine Konzentration der Lösung ergab 8,1 mg (70%) des Produkts. MS: 769 m/z (M + H); 791 m/z (M + Na).
Beispiel 9:
Bis(2-methylbenzyl)(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Bis(2-methylbenzyl)phosphat; 24 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 15%; Schmp.: 87,5–88,5°C; MS: 737 m/z (M + Na).
Beispiel 10:
Bis(3-Phenoxybenzyl)(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Bis(3-phenoxybenzyl)phosphat; 20 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 20%; Schmp.: 71,5–73°C; MS: 871 m/z (M + H); 893 m/z (M + Na).
Beispiel 11:
Dihydrogen(3S)-[3-((N-t-butoxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Eine Suspension von 30 mg 20% Pd(OH)₂ in einer Lösung von Dibenzyl(3S)-[3-[(N-t-butoxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat (30 mg, 0,046 mmol) in 1,0 ml Ethylacetat wurde unter N₂ (1 atm) bei Raumtemperatur 4 Stunden gerührt. Der Katalysator wurde durch Celite^TM filtriert und das Filtrat wurde konzentriert, wobei das Rohprodukt erhalten wurde. Flash-Chromatographie (10% MeOH in CH₂Cl₂) ergab 8 mg des reinen Produkts. MS: 471 m/z (M – 1).
Beispiel 12:
Dimethyl(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren B; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Dimethylphosphat (Pfaltz & Bauer, Inc.); 24 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 29%; Schmp.: 87–88,5°C; MS: 535 m/z (M + H); 557 m/z (M + Na).
Beispiel 13:
Dibutyl(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Dibutylphosphat (Fluka Chemical Co.); KF/AlO3 (als KF-Ersatz, 40%, Aldrich Chemical Co.); 30 Stunden; Flash-Chromatographie (30% Ethylacetat in Hexan) und Umkristallisation aus Ether/Petrolether; Ausbeute 35%; Schmp.: 76–77°C; MS: 619 m/z (M + H); 641 m/z (M + Na).
Analyse berechnet für C₃₂H₄₇N₂O₈P: C 62,12; H 7,66; N 4,53. Gefunden: C 62,21; H 7,64; N 4,48.
Beispiel 14:
Bis(2-ethylhexyl)(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Bis(2-ethylhexyl)phosphat (Aldrich Chemical Co.); 24 Stunden; Flash-Chromatographie (30 % Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 25%; Schmp.: 88–89,5°C; FABMS: 731 m/z (M + H).
Analyse berechnet für C₄₀H₆₃N₂O₈P: C 65,73; N 8,69; N 3,83. Gefunden: C 65,64; H 8,42; N 3,96.
Beispiel 15:
Bis(2-cyclohexylethyl)(3S)-[3-[(N-t-butoxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Bis(2-cyclohexylethyl)phosphat; 24 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 13%; Schmp.: 51–52,5°C; FABMS: 715 m/z (M + Na).
Beispiel 16:
Diphenethyl(3S)-[3-[(N-benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]-phosphat:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; Bis(phenethyl)phosphat; 24 Stunden; Flash-Chromatographie (50% Ethylacetat in Hexan); Ausbeute 62%; Schmp.: 89–90°C; MS: 715 m/z (M + H); 737 m/z (M + Na).
Analyse berechnet für C₄₀H₄₇N₂O₈P: C 67,20; N 6,63; N 3,92. Gefunden: C 67,04; H 6,64; N 3,85.
Beispiel 17:
1-[(3S)-3-[(N-Benzyloxycarbonyl-L-leucyl)amino]-2-oxo-4-phenylbutyl]oxy]-5-benzyloxy-1,3,2-dioxaphosphorinan-2-oxid:
Verfahren A; Cbz-L-leucyl-L-phenylalanylbrommethylketon; 5-Benzyloxy-2-hydroxy-1,3,2-dioxaphosphorinan-2-oxid; 16 Stunden; Kristallisation aus Ethylacetat in Hexan; Ausbeute 10%; Schmp.: 150–151°C; MS: 675 m/z (M + Na).
Beispiel 18:
Hemmung und Inaktivierungsgeschwindigkeit der Cysteinproteaseaktivität
Zur Bewertung der Hemmungsaktivität wurden Vorratslösungen (40-fach konzentriert) jeder zu testenden Verbindung in wasserfreiem 100-%igem DMSO hergestellt und 5 μl-Aliquots jeder Hemmstoffzubereitung wurden in jeden von 3 Wells einer 96-Well-Platte eingebracht. Calpain I, das durch eine Modifizierung des Verfahrens von W. J. Lee et al. (Biochem. Internatl. 22, 163–171 (1990)) hergestellt worden ist, wurde in einem Testpuffer (d. h. 50 mM Tris, 50 mM NaCl, 1 mM EDTA, 1 mM EGTA und 5 mM β-Mercaptoethanol, pH 7,5, einschließlich 0,2 mM Succ-Leu-Tyr-MNA) verdünnt und 175 μl-Aliquots wurden in die gleichen Wells, welche die unabhängigen Hemmstoff-Vorratslösungen enthielten, sowie in Positivkontroll-Wells eingebracht, die 5 μl DMSO, jedoch keine Verbindung enthielten. Zum Starten der Reaktion wurden 20 μl 50 mM CaCl₂ in Testpuffer allen Wells der Platte mit Ausnahme von 3 Wells zugesetzt, die als Hintergrundsignal-Grundwertkontrolle eingesetzt wurden. Die Substrathydrolyse wurde alle 5 min für insgesamt 30 min überwacht. Die Substrathydrolyse war bei abwesendem Hemmstoff bis zu 15 min linear.
Die Hemmung der Calpain I-Aktivität wurde als prozentuale Abnahme der Geschwindigkeit der Substrathydrolyse in Gegenwart des Hemmstoffs (v_i) bezogen auf die Geschwindigkeit bei fehlendem Hemmstoff (v_o) berechnet. Ein Vergleich zwischen v_o und v_i wurde innerhalb des linearen Bereichs der Substrathydrolyse durchgeführt. Zum Screenen wurden die Verbindungen bei 10 μM und 0,1 μM getestet. Verbindungen, die bei 10 μM eine 50-%ige Hemmung aufwiesen, wurden als aktiv betrachtet. Die scheinbaren Geschwindigkeitskonstanten zweiter Ordnung wurden durch eine Analyse von Reaktionsfortschrittkurven unter Bedingungen pseudo-erster Ordnung bestimmt. Jede Bestimmung repräsentiert den Mittelwert aus drei oder mehr unabhängigen Einzelküvettenanalysen, die mit einem Perkin-Elmer LS50B-Spektrofluorimeter kontinuierlich durchgeführt wurden. Die Geschwindigkeit der Hemmung der Hydrolyse wurde durch Anpassen der Kurve an die Exponentialgleichung (1) erhalten: y = Ae–(kobs·t) + B (1)
In der vorstehenden Gleichung 1 ist y P_t, wobei es sich um die Menge des Produkts handelt, die zum Zeitpunkt t gebildet worden ist; k_obs ist die Geschwindigkeitskonstante pseudo-erster Ordnung für die Inaktivierung; A ist eine Konstante, bei der es sich um die Amplitude der Reaktion handelt, die durch [P₀ – P_∞] dargestellt wird, wobei es sich um die Differenz zwischen dem bei t = 0 (P₀) gebildeten Produkt und dem maximal gebildeten Produkt handelt, wenn die Reaktion vollständig ist (P_∞); B ist eine Konstante, bei der es sich um das maximal gebildete Produkt handelt, wenn die Reaktion vollständig ist (P_∞), k_app ist die scheinbare Geschwindigkeitskonstante zweiter Ordnung, die als k_obs/[I] bestimmt wird, wobei [I] die Hemmstoffkonzentration ist. k_app wurde bezüglich der Gegenwart des Substrats korrigiert, wobei die Geschwindigkeitskonstante zweiter Ordnung k₂ gemäß der Gleichung (2) erhalten wurde: k2 = kapp(1 + [S]/Km) (2),wobei [S] die Substratkonzentration und K_m die Michaelis-Konstante ist.
Die Werte für k_obs/I sind in der Tabelle 1 für Verbindungen angegeben, die bei 0,1 μM etestet worden sind.
Tabelle I

Claims

Verbindung der Formel
worin X aus der Gruppe, bestehend aus Aryl mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen, Heteroaryl mit 6 bis 14 Ringatomen, Aralkyl mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 10 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen enthaltend, Cycloalkyl mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl-, Alkinylund Cycloalkylgruppen gegebenenfalls mit einer oder mehreren Gruppen J substituiert sind, Heterocycloalkyl mit 2 bis 7 Kohlenstoffatomen, Alkoxy mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkyloxy mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen und einem Kohlenhydratteil, der gegebenenfalls eine oder mehrere alkylierte Hydroxylgruppen enthält, ausgewählt ist, W aus der Gruppe, bestehend aus Carbonyl und SO₂, ausgewählt ist, Y aus der Gruppe, bestehend aus NH und (CH₂)_k, worin k eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist, ausgewählt ist, R₁ und R₂ unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 10 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen enthaltend und Cycloalkyl mit 3 bis 10 Kohlenstoftatomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl-, Alkinylund Cycloalkylgruppen gegebenenfalls mit einer oder mehreren Gruppen J substituiert sind, ausgewählt sind, R³ aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen enthaltend, Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Aryl, Heteroaryl, Aralkyl und Heteroaralkyl, ausgewählt ist, t1 ist, J aus der Gruppe, bestehend aus Halogen, Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 10 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, Aryl, Heteroaryl, Amino, gegebenenfalls mit einem bis drei irgendeines von Aryl, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl oder Alkinyl mit jeweis bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend und Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert, Guanidino, Alkoxycarbonyl, Alkoxy, Hydroxy, Aryloxy, Aralkyloxy, Heterocycloalkyl und Carboxy, ausgewählt ist und Q die Formel
aufweist, worin m, n und z jeweils 1 sind, R₄ und R₅ jeweils unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl-, Alkinylund Cycloalkylgruppen gegebenenfalls mit J substituiert sind, Aryl, gegebenenfalls mit J substituiert, Aralkyl, gegebenenfalls mit J substituiert, und Heteroaryl, gegebenenfalls mit J substituiert, ausgewählt sind, oder R₄ und R₅ mit -(O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q zusammengefaßt sein können, um einen 5- bis 8-gliedrigen heterocyclischen Ring, gegebenenfalls mit J substituiert, zu bilden, oder R₄ und R₅ zusammengefaßt sein können, um eine Aralkylgruppe zu bilden, mit der Maßgabe, daß R₁ nicht mit Carboxy substituiertes Methylen sein kann.
Verbindung nach Anspruch 1, die Formel
aufweisend.
Verbindung nach Anspruch 2, wobei R⁴ und R⁵ unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoftatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- und Cycloalkylgruppen gegebenenfalls mit J substituiert sind, Aryl, mit J substituiert, und Aralkyl, gegebenenfalls mit J sub stituiert, ausgewählt sind, oder R₄ und R₅, mit -(O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q zusammengefaßt, einen sechsgliedrigen Ring, der mit J substituiert ist, bilden.
Verbindung nach Anspruch 3, wobei J unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Alkenyl oder Alkinyl mit jeweils bis zu 10 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen, Aryl, Aryloxy und Halogen, ausgewählt ist.
Verbindung nach Anspruch 4, wobei R₄ und R₅ unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl oder Alkinyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- und Cycloalkylgruppen gegebenenfalls mit jeglichem von Alkyl mit 1 bis 10 Kohlenstoftatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 10 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 10 Kohlenstoffatomen und Aryl substituiert ist, mit Halogen substituiertes Aryl, Aralkyl, mit Alkyl substituiertes Aralkyl und mit Aryloxy substituiertes Aralkyl, ausgewählt sind, oder R₄ und R₅, mit -(O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q zusammengefaßt, einen sechsgliedrigen Ring, der mit Aralkyloxy substituiert ist, bilden.
Verbindung nach Anspruch 5, wobei R₄ und R₅ unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus N, Methyl, Butyl, 2-Ethylhexyl, 2-Cyclohexylethyl, 2-Phenylethyl, 4-Chlorphenyl, Benzyl, 2-Methylbenzyl und 3-Phenoxybenzyl, ausgewählt sind, oder R₄ und R₅, mit -(O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q zusammengefaßt, einen sechsgliedrigen Ring bilden, die Formel
aufweisend.
Verbindung nach Anspruch 6, wobei R₄ und R₅ unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Benzyl, 2-Methylbenzyl und 2-Phenylethyl, ausgewählt sind.
Verbindung nach Anspruch 2, wobei X aus der Gruppe, bestehend aus Alkoxy mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, Aralkoxy mit 7 bis 15 Kohlenstoffatomen und einem Kohlenhydratteil, der gegebenenfalls eine oder mehrere alkylierte Hydroxylgruppen enthält, ausgewählt ist.
Verbindung nach Anspruch 8, wobei X aus der Gruppe, bestehend aus Benzyloxy, t-Butoxy, Diisopropylidin-2-keto-L-gulonyl und Monoisopropylidin-2-keto-L-gulonyl, ausgewählt ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei J aus der Gruppe, bestehend aus Halogen, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Aryl, Heteroaryl, Amino, gegebenenfalls mit einem bis drei irgendeines von Aryl, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoftatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend und Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert, Guanidino, Alkoxycarbonyl, Alkoxy, Hydroxy und Carboxy, ausgewählt ist; und R₄ und R₅ jeweils unabhängig aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Alkenyl und Alkinyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen und eine oder zwei ungesättigte Stellen aufweisend, Cycloalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoftatomen, wobei die Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- und Cycloalkylgruppen gegebenenfalls mit J substituiert sind, Heteroalkyl, gegebenenfalls mit J substituiert, ausgewählt sind, oder R₄ und R₅, mit -(O)_m-P(=O)-(O)_n- von Q zusammen gefaßt sein können, um einen 5- bis 8-gliedrigen heterocyclischen Ring zu bilden, oder R₄ und R₅ zusammengefaßt sein können, um einen 5- bis 8-gliedrigen Ring zu bilden, der gegebenenfalls mit J substituiert ist.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X Benzyloxy ist, W Carbonyl ist, Y NH ist, R₁ Benzyl ist, R₂ Isobutyl ist, R₃ Wasserstoff ist und R₄ und R₅ jeweils 2-Methylbenzyl sind.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei X Benzyloxy ist, W Carbonyl ist, Y NH ist, R₁ Benzyl ist, R₂ Isobutyl ist, R₃ Wasserstoff ist und R₄ und R₅ jeweils 2-Phenylethyl sind.
Verbindung nach Anspruch 1, wobei R₁ CH₂Ph ist, R₂ iBu ist, R₃ H ist und X-W-Y und Q aus der Gruppe, umfassend X-W-Y und Q, in Kombination, wie folgt, ausgewählt sind:
Zusammensetzung zur Hemmung einer Protease, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Serinproteasen und Cysteinproteasen, umfassend eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Verfahren zur Hemmung einer Protease, umfassend das Kontaktieren in vitro einer Protease, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Serinproteasen und Cysteinproteasen, mit einer hemmenden Menge einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Verwendung in einem Verfahren zur Hemmung einer Protease, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Serinproteasen und Cysteinproteasen.
Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines Medikaments zur Hemmung einer Protease, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Serinproteasen und Cysteinproteasen.