EP1383764A1 - Ratjadon-derivate zum hemmen des zellwachstums - Google Patents

Ratjadon-derivate zum hemmen des zellwachstums

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Publication number
EP1383764A1
EP1383764A1 EP02715473A EP02715473A EP1383764A1 EP 1383764 A1 EP1383764 A1 EP 1383764A1 EP 02715473 A EP02715473 A EP 02715473A EP 02715473 A EP02715473 A EP 02715473A EP 1383764 A1 EP1383764 A1 EP 1383764A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
solution
mmol
etoac
nmr
substance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02715473A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arne Burzlaff
Cornelia Kasper
Thomas Scheper
Markus Kalesse
Ulhas Bhatt
Khandavalli Chary
Eckhard Claus
Mathias Christmann
Monika Quitschalle
Winfried Beil
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leibniz Universitaet Hannover
Original Assignee
Leibniz Universitaet Hannover
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leibniz Universitaet Hannover filed Critical Leibniz Universitaet Hannover
Publication of EP1383764A1 publication Critical patent/EP1383764A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D309/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
    • C07D309/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D309/08—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D309/10—Oxygen atoms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04—Antibacterial agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D309/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
    • C07D309/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D309/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms, hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D309/06—Radicals substituted by oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D309/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
    • C07D309/32—Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members

Definitions

  • the invention relates to ratjadone derivatives and methods for producing these substances.
  • ratjadon A disadvantage of ratjadon is its high cytotoxicity. In practice, its applicability to inhibit cell growth is severely limited because its cytotoxicity requires very precise dosing. With this limited applicability, it also has the disadvantage that the synthesis of ratjadon is complex and expensive, so that it appears too uneconomical to be carried out on an industrial scale.
  • Another task was to specify substances that inhibit cell growth and have a lower cytotoxicity than ratjadon.
  • Another task was to specify substances that inhibit cell growth, the synthesis of which is less complex than that of Ratjadon.
  • R 2 and R 3 are independently selected from the group consisting of H, CH 3 and C 2 H 5
  • R 4 is CH 3 or C 2 H 5
  • R 5 is H or OH
  • R 6 and R 7 are independently selected from the group consisting of H, CH 3 ,
  • R is configured and at the same time (b) is neither R 5 , nor R 6 , nor R 7 H.
  • the meandering line ⁇ " ⁇ symbolizes the link with the carbon atom assigned to the tetrahydropyran subunit (C19, C20 or C21).
  • the substances of the formula II according to the invention differ from the natural product ratjadone (a) at least in one of the radicals R 5 to R 7 and / or (b) in the configuration of the carbon atoms C16 and / or C17.
  • the invention is based on the one hand on the knowledge that the cytotoxicity of a substance of the formula II according to the invention is regularly lower than that of ratjadone if one or more of the radicals R 5 , R 6 or R 7 H take place - as with ratjadone - OH, Is methyl or propenyl.
  • the cell growth and cell proliferation-inhibiting effect remains essentially unchanged, so that the therapeutic range of such substances is generally greater than that of Ratjadon.
  • “Therapeutic breadth” in the context of this text refers to the relationship between the concentration at which 50% of the cells die (cytotoxic concentration, LC 50 ) and the concentration at which cell growth is completely inhibited by 50% of the cells without the Cells die within 12 h (cell growth-inhibiting concentration, Gl 50 ).
  • cell growth denotes the process of multiplying the genetic material of a cell, its size growth and its division.
  • the term in particular denotes the transition between the phases G 0 , G ⁇ S, G 2 and mitosis of the cell cycle (cell cycle or cell division cycle) and the processes in these respective cell cycle phases.
  • Cell growth-inhibiting substances are, in particular, those substances that inhibit cell proliferation and stop the cell cycle in one phase (cell cycle arrest).
  • the invention is based on the knowledge that a substance of the formula II according to the invention has a lower cytotoxicity than ratjadon if the configuration of the carbon atoms C16 and / or C 7 deviates from that of the ratjadone, that is if C16 R-configured and C17 R- configured, or C16 S-configured and C17 R- or S-configured. Surprisingly, it has also been shown that these substances still inhibit cell growth and proliferation at concentrations similar to those of ratjadon.
  • Substances of the formula II according to the invention in which C16 is S-configured and C17 R-configured are particularly preferred. This Substances are particularly low in cytotoxicity, but can inhibit cell growth and proliferation even at concentrations similar to those of ratjadon.
  • the substances according to the invention have in common their ability to slow down or completely inhibit the growth of tumor cells in cell culture and / or in the living organism and to kill tumor cells within a few days with continued treatment (see Example 36 below).
  • Substances of the formula II according to the invention can regularly stop cells in the G cell cycle phase if the dosage is sufficient.
  • the treatment of cells growing on a support surface with substances of the formula II according to the invention also regularly leads to the fact that these can be easily removed from the support.
  • the substances of the formula II according to the invention are R-configured at C10. It has surprisingly been found that substances with an S configuration on this carbon atom only inhibit cell growth and cell proliferation at elevated concentrations and that the therapeutic range is reduced.
  • C5 is preferably R-configured. Such substances generally have a more growth-inhibiting effect (i.e. they inhibit cell growth even at lower concentrations) than the corresponding epimers configured on C5 S.
  • R 1 is not H, the assigned carbon atom C4 is chiral.
  • the carbon atoms C19, C20 and C21 can also be chiral centers, specifically if the respectively assigned radicals R 5 , R 6 and R are not H. In these cases, it is preferred if C19 is S-configured and / or C20 S-configured and / or C21 R-configured. Such substances are easier to synthesize than ratjadon and are also strongly inhibiting cell growth and cell proliferation with a wide therapeutic range.
  • Preferred is a substance of formula II according to the invention in which R 5 , R 6 and R 7 are each H. Because of the reduced number of chiral centers, such a substance can be produced particularly easily and at low cost, even on an industrial scale. It is also strongly inhibiting cell growth and proliferation and is less cytotoxic compared to Ratjadon.
  • Another object was to provide a formulation for inhibiting the proliferation of tumor cells, wherein one or the active substances of the formulation should have a cell proliferation-inhibiting effect in similarly low or lower concentrations as ratjadon, and should preferably also have a lower cytotoxicity than ratjadon (n ) and preferably should be easier to synthesize than radjadon.
  • formulation according to the invention for inhibiting the proliferation of tumor cells, comprising
  • Pharmaceutically acceptable carriers are those which are compatible with the other constituents of the formulation and have no unacceptable damaging effects on cells which are not intended to be influenced by the formulation.
  • pharmaceutically acceptable carriers such as water, PBS (phosphate buffered saline) solution, emulsions such as oil / water emulsions or triglyceride emulsions.
  • the formulation can be presented as a liquid or in the form of tablets, coated tablets or capsules.
  • the person skilled in the art can easily select a suitable pharmaceutically acceptable carrier according to the desired form of use.
  • Such formulations are advantageously suitable for inhibiting the proliferation of tumor cells in cell culture or in the living organism.
  • Treatment of a tumor cell culture or a tumor with a formulation according to the invention can reduce or completely stop the growth of tumor cells or tumors that respond to the substances according to the invention.
  • Another object was to provide a method for producing a medicament, which medicament should be suitable for inhibiting the cell growth of tumor cells.
  • the active substance or all of the active substances of the medicament should have a lower cytotoxicity than ratjadon.
  • the synthesis of the active ingredient or the individual active ingredients should be less complex than that of Ratjadon.
  • the object is achieved by using a substance of the formula II according to the invention or a formulation according to the invention for producing a medicament for inhibiting the proliferation of tumor cells.
  • a medicament realizes the advantages associated with the use of the substances according to the invention described above or the formulations according to the invention.
  • Another object was to provide a method for inhibiting the proliferation of cells, particularly tumor cells.
  • the cell cycle of the cells treated according to the method should preferably be stopped.
  • the object is achieved by using a substance of the formula II according to the invention or a formulation according to the invention for inhibiting the proliferation of cells, in particular for inhibiting the proliferation of tumor cells.
  • a substance of the formula II or a formulation according to the invention for inhibiting the proliferation of cells, in particular for inhibiting the proliferation of tumor cells.
  • the advantages described above are associated with the use of a substance of the formula II or a formulation according to the invention.
  • the medicinal product is generally less cytotoxic than a medicinal product in which the substance or substances according to the invention is or are replaced by ratjadon in the same concentration.
  • the object is also achieved by a method for (possibly non-therapeutic) inhibition of the proliferation of tumor cells, the tumor cells being an antiperspirant dose of a substance of the formula II according to the invention or an antiperspirant dose of a Mixture of two or more different substances of the formula II according to the invention are exposed.
  • a method for (possibly non-therapeutic) inhibition of the proliferation of tumor cells the tumor cells being an antiperspirant dose of a substance of the formula II according to the invention or an antiperspirant dose of a Mixture of two or more different substances of the formula II according to the invention are exposed.
  • Such a method can be carried out, for example, on tumor cells in a cell culture (in vitro) instead of on a tumor in a living being (in vivo).
  • Another object was to specify a substance which can serve as a building block for the modular construction of a compound of the formula II according to the invention.
  • R 5 is H, an unprotected or a protected hydroxy function and R 6 and R 7 are independently selected from the group consisting of H, CH 3 , C 2 H 5 ,
  • a "protected hydroxyl function" is a side group which comprises a protective group such as TBS (SifBuMe 2 ) and which can be converted into an OH function by removing this protective group.
  • TBS SifBuMe 2
  • the numbering of the carbon atoms was chosen so that they correspond to the corresponding numbers in the end product. In addition, the numbers were put in quotation marks.
  • the substances of the formula II according to the invention can advantageously be easily synthesized from such fragments according to the invention.
  • a fragment according to the invention in which R 5 , R 6 and R 7 are each H is particularly preferred.
  • Such substances can be produced particularly easily and inexpensively. They can also be processed particularly easily to give an end product of the formula II in which R 5 , R 6 and R 7 are each H.
  • Another object was to provide a method for producing a substance of the formula II according to the invention.
  • R ⁇ R 2 and R 3 are independently selected from the group consisting of H, CH 3 and C 2 H 5 , R 4 is CH 3 or C 2 H 5 and Y is methyl, ethyl or isopropyl.
  • linkage (Heck coupling) of a fragment according to the invention with an iodide of the formula IN is particularly advantageous since in this way the Use of pharmacologically undesirable tin compounds can be dispensed with.
  • Infrared spectra were recorded either in CHCI3 with the 580 electrophotometer, as a KBr compact or as a capillary film with the FT spectrophotometer 1710 from Perkin-Elmer; In addition, the devices IFS-25 and Vector-22 from Bruker were used for IR measurements. The characteristic
  • Mass spectra (MS, MS-FAB, HRMS) were recorded with the devices Finnigan MAT 312 or Autospec from VG with an ionization potential of 70 eV. The / z ratios are given in each case, the signal intensities being given in% of the base peak. Rotation values [] were measured with the Perkin-Elmer 341 polarimeter. The wavelength used, the temperature, the solvent and the concentration (in 10 mg / ml) of the measuring substance are given.
  • Elemental analyzes were carried out with the device CHN-Rapid from the company.
  • Analytical thin layer chromatography was carried out on aluminum foils 6OF254 (layer thickness 0.2 mm) coated with silica gel from Merck. Vanillin, cerium, bromocresol green or DNPH solutions were used as coloring reagents.
  • Solvents have only been used in distilled form. Absolute solvents have been dried in accordance with the known regulations (Perrin, DD; Armarego, WLF Purification of Laboratory Chemicals, 3rd Ed., Pergamon Press Oxford, 1988) and stored over molecular sieves, CaH 2 or Na. THF was distilled over sodium / benzophenone in a nitrogen atmosphere, Et 2 O over sodium in an argon atmosphere.
  • an aldol adduct 2 is re-amidated to the Weinreb amide 3.
  • the Weinreb amide 3 is then protected to the amide 4 TBS.
  • the amide 4 is reduced to aldehyde 5.
  • Aldehyde 5 is reacted with ketene acetal 6 in a vinylogenic Mukaiyama aldol reaction to give hydroxyester 7.
  • Hydroxyester 7 is converted to allyl alcohol 8.
  • Allyl alcohol 8 is epoxidized to epoxy 9.
  • Epoxy 9 is deprotected to epoxytriol 10.
  • Epoxytriol 10 is cyclized to tetrahydropyran triol 11.
  • Tetrahydropyran triol 11 is protected to tris-TBS ether 12.
  • the primary alcohol group of compound 12 is deprotected to alcohol 13.
  • Alcohol 13 is oxidized to aldehyde 14.
  • aldehyde 14 is olefined to an A fragment A1.
  • the alkyne 15 is carbometalated to alcohol 16.
  • the alcohol 16 is oxidized to aldehyde 17.
  • Aldehyde 17 is converted to ester 18 in a Still Gennari olefination.
  • Ester 18 is reduced to alcohol 19.
  • Alcohol 19 is brominated to bromide 20.
  • Bromide 20 is converted to the phosphonium salt B1.
  • the synthesis of a C fragment begins with a heterodiels-Alder reaction to the ester 21. Ester 21 is reduced to alcohol 22. Alcohol 22 is oxidized to aldehyde C1.
  • fragments B1 and C1 are converted into compound 23 in a Wittig reaction connected.
  • Connection 23 and fragment A1 are converted to connection 24 in a rear coupling.
  • Compound 24 is oxidized to lactone 25.
  • Lactone 25 is converted into ratjadone derivative 1 by deprotection.
  • fragment A1 The synthesis of a preferred A fragment, namely fragment A1, is described in more detail below in Examples 2 to 13.
  • Examples 14 to 19 describe the synthesis of a B fragment, namely fragment B1, in more detail.
  • Examples 20 to 22 describe the synthesis of a C fragment, namely fragment C1.
  • Examples 23 to 26 describe the synthesis of preferred substance 1 from fragments A1, B1 and C1 in more detail.
  • Examples 27-35 describe in more detail the synthesis of preferred compound 35, an alternative A fragment.
  • This compound differs structurally from the A1 fragment described above in that its tetrahydropyran ring at the positions C "19", C “20” and C “21” (see formula III) is only H-substituted (the radicals R 5 , R 6 and R 7 according to formula III are therefore H).
  • the synthesis of the preferred compound 35 is advantageously simplified.
  • Compound 35 just like the A1 fragment described in Examples 23 to 26, can be used to synthesize a preferred substance of formula II, namely compound 36.
  • an aldehyde 27 is synthesized from diol 26.
  • Aldehyde 27 is converted to ester 28 in a Wittig-Horner reaction.
  • Ester 28 is reduced to allyl alcohol 29.
  • Allyl alcohol 29 is converted to epoxy 30 in an asymmetric Sharpless epoxidation.
  • Epoxy 30 is cyclized to diol 31.
  • Diol 31 is protected twice to TBS ether 32.
  • the primary OH group of the TBS ether 32 is deprotected to the simply protected alcohol 33.
  • Alcohol 33 is converted to aldehyde 34 in a Dess-Martin oxidation.
  • Aldehyde 34 is converted to preferred olefin 35 in a Tebbe olefinization.
  • Example 2 Umamidation of the Aldol Adduct 2 to the Weinreb Amide 3
  • Trimethylaluminum 70 mL, 140 mmol, 2M in toluene is added dropwise over a period of 40 min to a suspension (0 ° C) of ⁇ /, 0-dimethylhydroxylamine hydrochloride (13.57 g, 139 mmol) in 200 mL CH 2 CI 2 .
  • the solution is warmed to room temperature and stirred at this temperature for 1 h. It is then cooled to -20 ° C. and a solution of the aldol adduct 2 (20 g, 66 mmol, described in DA Evans et al., J. Org. Chem.
  • 2,6-Lutidine (13.5 mL, 116 mmol) and TBSOTf (20 mL, 87 mmol) are successively added to a solution (0 ° C) of the unpurified alcohol 3 in 300 mL CH 2 CI 2 .
  • the reaction is stirred at 0 ° C for 15 min and then warmed to room temperature.
  • the excess triflate is quenched by adding 2.5 mL methanol.
  • the solution is diluted with 300 mL CH 2 CI 2 and washed with saturated aqueous NaHCO 3 solution (2x 200 mL).
  • the aqueous phases are extracted with CH 2 CI 2 (100 mL) and the combined organic phases are washed with 1 M aqueous NaHSO 4 solution (3x 200 mL). The organic phases are washed with saturated aqueous NaCl solution, dried with MgSO 4 and concentrated in vacuo. The crude product can be used directly in the next reaction.
  • O OTBS Dibal-H (140 mL, 168 mmol, 1.2 M in toluene) is added dropwise to a solution (-78 ° C.) of the crude product 4 ( ⁇ 66 mmol) from the previous reaction in 400 mL THF, and the resulting solution was stirred at this temperature for a further 15 min.
  • the excess Dibal-H is quenched by adding 8 mL acetone.
  • the solution is transferred with a syringe into a strongly stirred mixture of 600 mL 1 M aqueous tartaric acid and 500 mL petroleum ether. After 1 h, ether (800 ml) is added, the phases are separated and the aqueous phase is extracted with ether (2x 300 ml).
  • Tris (pentafluorophenyl) becomes a solution (-78 ° C) of the aldehyde 5 (2.42 g, 10 mmol) and the ketene acetal 6 (4.29 g, 20 mmol) in 100 mL CH 2 CI 2 / Et 2 O (9: 1) ) borane (1.02 g, 2 mmol).
  • the solution is warmed to room temperature and concentrated in vacuo.
  • the solid residue is purified by flash chromatography (petroleum ether / EtOAc 18: 1).
  • the other diastereomer at the newly generated asymmetry center can be prepared by using BF 3 instead of tris (pentafluorophenyl) borane.
  • NaHCO 3 (0.92 g, 10.9 mmol) is added to a solution of the allyl alcohol 8 (2.44 g, 5.7 mmol) in 75 mL CH 2 CI 2 at 0 ° C.
  • 70% mCPBA (1.53 g, 6.2 mmol)
  • the suspension is stirred for 3 h at 0 C and quenched by the addition of saturated aqueous NaHC0 3 solution (50 mL).
  • the aqueous phase is extracted with CH 2 CI 2 (2x 50 mL) and the combined organic phases are washed successively with 2N NaOH, H 2 0 and saturated NaCl solution.
  • the organic phase is dried with MgS0 4 and concentrated in vacuo.
  • TBAF (20 mL, 20 mmol, 1.0 M in THF) is added to a solution of epoxide 9 (3.03 g, 6.8 mmol) in 100 mL THF and the solution is stirred for 48 h at room temperature.
  • the reaction is quenched by the addition of saturated aqueous NH 4 CI solution (50 mL).
  • the phases are separated and the aqueous phase extracted with EtOAc (6x 50 mL).
  • the combined organic phases are dried (MgS0 4 ) and concentrated in vacuo.
  • the crude product is filtered through a short silica gel column with EtOAc.
  • the Dess-Martin periodinane (800 mg, 1.89 mmol) is added to a solution (0 ° C) of the alcohol 13 (700 mg, 1.57 mmol) in 50 mL CH 2 CI 2 .
  • the solution is warmed to room temperature and stirred for a further 3 h.
  • the reaction is quenched by the addition of a solution of Na 2 S 2 0 3 5 H 2 0 (2.5 g) in saturated aqueous NaHC0 3 solution (25 mL) and stirred vigorously until a clear solution is obtained.
  • the aqueous phase is extracted with CH 2 CI 2 (2x 25 mL).
  • the combined organic phases are dried (MgS0 4 ) and concentrated in vacuo.
  • Tebbe reagent (3.2 mL, 1.60 mmol, 0.5 M in toluene) is added to a solution (0 ° C) of the aldehyde 14 from the previous reaction (700 mg, 1.58 mmol) in 50 mL THF. After 15 min at this temperature, the solution is diluted with 50 mL Et 2 0 and quenched by the slow addition of 0.6 mL 1 M NaOH. The mixture thus obtained is dried with MgS0 4 , filtered and concentrated in vacuo.
  • AIMe 3 (15.30 mL, 2 M in toluene) is slowly added to a solution (-10 ° C) of Cp 2 ZrCI 2 (1.20 g, 4.09 mmol) in 7 mL CH 2 CI 2 . After 10 min the alkyne 15 (1.00 g, 10.19 mmol) in 10 mL CH 2 CI 2 are added dropwise and the solution is stirred for 12 h. The solution is cooled to -40 ° C. and l 2 (2.85 g, 11.23 mmol), dissolved in 12 mL THF, is added dropwise. The solution is stirred for 1 h and then quenched with saturated aqueous NaHC0 3 solution at -20 C C.
  • Dess-Martin periodinane (3.99 g, 9.41 mmol) is added to a solution (0 ° C) of alcohol 16 (1.75 g, 7.29 mmol) in 60 mL CH 2 CI 2 .
  • the solution is warmed to room temperature and stirred for a further 3 h.
  • the reaction is quenched by the addition of a solution of Na 2 S 2 0 3 5 H 2 0 (2.5 g) in saturated aqueous NaHC0 3 solution (25 mL) and stirred vigorously until a clear solution is obtained.
  • the aqueous phase is extracted with CH 2 CI 2 (2x 25 mL).
  • the combined organic phases are dried (MgS0) and concentrated in vacuo.
  • the Still Gennari reagent (2.90 g, 8.38 mmol) in 10 mL THF is added to a solution (-40 ° C) of 18-Krone-6 (3.51 g, 13.3 mmol) in 30 mL THF.
  • the solution is cooled to -78 ° C. and a KHMDS solution (16.0 mL, 0.5 M in toluene, 8 mmol) is slowly added dropwise with a syringe. After 15 min, the aldehyde 17 from the previous reaction (1.59 g, 6.68 mmol) dissolved in 10 mL THF is added dropwise.
  • the reaction is quenched by the addition of saturated aqueous NaHC0 3 solution, extracted with MTBE and dried with MgS0 4 .
  • the filtrate is concentrated in vacuo and purified by column chromatography (petroleum ether / EtOAc 3: 1).
  • the ester 18 (1.73 g, 85%) is obtained as a colorless oil.
  • Alcohol 19 (140 mg, 0.5 mmol) is dissolved in 5 mL acetonitrile at room temperature.
  • Triphenylphosphine (262 mg, 1 mmol) and CBr 4 (331 mg, 1 mmol) are added in succession and the suspension thus obtained is stirred for 10 min at room temperature.
  • the reaction is quenched with 2 ml H 2 0 and extracted with petroleum ether.
  • the combined organic phases are dried with MgS0 and concentrated in vacuo.
  • Tributylphosphine (106 mg, 0.13 ml, 0.52 mmol) is slowly added dropwise to a solution of the bromide 20 from the previous reaction (120 mg, 0.35 mmol) in 3 ml of acetonitrile. The solution is stirred at room temperature for 2 h and then concentrated in vacuo. The phosphonium salt B1 is obtained as a brown oil which is used in the Wittig reaction with the C fragment without further purification.
  • the corresponding enantiomer can be prepared by using (S) -BINOL.
  • Ester 21 (100 mg, 0.54 mmol) is added to a suspension of LiAIH 4 (20 mg, 0.54 mmol) in 10 mL Et 2 0 at 0 ° C with a syringe. The suspension is stirred for 45 min at this temperature and then quenched by the successive addition of water (0.025 mL), 15% NaOH solution (0.025 mL) and again water (0.050 mL). The aluminum salts are removed by filtration and the filtrate is concentrated in vacuo. After purification by flash chromatography (petroleum ether / Et 2 0 1: 1) an alcoholic intermediate is obtained as a colorless oil (80 mg, 100%).
  • the intermediate (1.48 g, 10.27 mmol) is taken up in 20 mL / PrOH and mixed with 50 mg PPTS.
  • the solution is stirred for 4 h at room temperature and quenched by the addition of saturated aqueous NaHC0 3 solution (100 mL) and EtOAc (100 mL). After the phases have been separated, the aqueous phase is extracted with EtOAc. The combined organic phases are dried with MgS0, filtered and the filtrate is concentrated in vacuo.
  • the aldehyde C1 (170 mg, 0.98 mmol) is added to a solution (0 ° C.) of the phosphonium salt B1 (370 mg, 0.81 mmol) in 8 ml of toluene. Then KO Bu (1.10 mL, 1.10 mmol, 1.0 M in THF) is slowly added dropwise with a syringe. After 15 min at this temperature, the reaction is quenched with 2 mL water, with Extracted ether and dried with MgS0 4 . The solvent is removed in vacuo and the residue is purified by column chromatography (petroleum ether / EtOAc 8: 1).
  • PPTS (6 mg) is added to a solution of acetal 24 (20 mg, 0.03 mmol) in 3 mL acetone and 0.5 mL water. The solution is stirred for 12 h at room temperature and then quenched with saturated aqueous NaHC0 3 solution. The aqueous phase is extracted with EtOAc, the combined organic phases are dried with MgS0 4 , filtered, and concentrated in vacuo. After purification by flash chromatography, a lactol (16 mg, 83%) is obtained as a colorless oil. The lactol is taken up in 2 mL CH 2 CI 2 and mixed with Mn0 2 (20 mg). The suspension is stirred for 12 h at room temperature and then placed directly on a silica gel column.
  • HF pyridine (0.2 mL) is added dropwise at room temperature to a solution of lactone 25 from the previous reaction (4 mg, 6 ⁇ mol) in 0.3 mL THF and 0.3 mL pyridine.
  • the solution is stirred for 24 h at room temperature and quenched with saturated aqueous NaHC0 3 solution. This mixture is taken up in EtOAc and phosphate buffer (pH 7).
  • the phases are separated and the organic phase extracted with EtOAc.
  • the combined organic phases are dried with MgS0 4 , filtered and concentrated in vacuo. After purification by flash chromatography (CH 2 CI 2 / CH 3 OH, 16: 1), ratjadone derivative 1 (2.0 mg, 76%) is obtained as a colorless solid.
  • the diol 26 (8.17 g, 78.44 mmol) in 12 ml of dry toluene is placed in a 50 ml round-bottomed flask equipped with an argon balloon and reflux condenser. The solution is stirred and sodium hydride (60% suspension in mineral oil) (1.53 g, 38.25 mmol) is added in portions over a period of 45 min. The suspension is heated under reflux for 3 h under an argon protective gas atmosphere. Then 4-methoxy-benzyl chloride (5.2 ml, 38.31 mmol) is added over a period of 30 min and boiled under reflux for 18 h. After this time, the reaction mixture is cooled to room temperature and poured into 50 ml of water.
  • Oxalyl chloride (1.45 ml, 16.62 mmol) and 75 ml of dry dichloromethane are introduced into a 50 ml round-bottomed flask equipped with an argon balloon and a reflux condenser. The solution is cooled to -78 ° C and a solution of DMSO (2.36 ml, 33.25 mmol) in 5 ml dry dichloromethane is added over a period of 5 min. The reaction is stirred for a further 15 min.
  • Example 29 Reduction of the ester 28 to the allyl alcohol 29
  • Ester 28 (10 g, 34.24 mmol) and 170 ml of dry dichloromethane are placed in a 250 ml round-bottomed flask equipped with an argon protective gas balloon. The solution is cooled to -78 ° C. Then DIBAL-H (1 M in hexane) (97.6 ml, 97.58 mmol) is added dropwise and stirred for 1 h. The reaction solution is diluted with 70 ml of MTB ether and the reaction is stopped by adding 12 ml of water. The resulting solution is stirred vigorously at RT until a white precipitate forms. 4N NaOH (12 ml) and water (24 ml) are added to this mixture. The suspension is stirred.
  • Example 30 Asymmetric Sharpless Epoxidation of Allyl Alcohol 29 to Epoxide 30
  • a solution of epoxy 30 (2.03 g, 7.63 mmol) in 48 ml dichloromethane / water (10: 1) is placed in a 50 ml round-bottomed flask equipped with an argon protective gas balloon and cooled to 0 ° C.
  • DDQ (2.87 g, 13.10 mmol) is added in portions to this solution. After the addition has ended, the cooling bath is removed and the reaction is stirred at RT for a further 3 h. The reaction is then diluted with 100 ml dichloromethane. The organic phase is separated off and washed successively with 50 ml of saturated NaCl solution, 50 ml of saturated NaHC0 3 solution and again with 50 ml of saturated NaCl solution.
  • Example 33 Deprotection of the primary OH group in the TBS ether 32 to give the simply protected alcohol 33
  • TBS ether 32 (0.144 g, 0.385 mmol) is dissolved in 2 ml of ethanol and stirred at RT.
  • Dess-Martin reagent (0.218 g, 0.516 mmol) is added to a solution of alcohol 33 (0.112 g, 0.430 mmol) in dichloromethane (13 ml) at 0 ° C. When the addition is complete, the cooling is removed and the mixture is stirred at RT for 2 h. The reaction is then terminated by adding saturated NaHC0 3 solution (10 ml). The phases are separated and the organic phase is extracted with dichloromethane (3x10 ml). The combined organic phases are dried over Na 2 S0 4 and concentrated in vacuo.
  • Example 35 Tebbe olefination of aldehyde 34 to olefin 35
  • Tebbe reagent (0.830 ml, 0.407 mmol) is added to a solution of aldehyde 34 (0.105 g, 0.407 mmol) in THF (13 ml) at 0 ° C.
  • the reaction solution is stirred for 30 min under an Ar atmosphere. After this time, the reaction is stopped by adding MTB ether (20 ml) and 1 M NaOH solution (0.2 ml).
  • the organic phase is dried over Na 2 S0 4 , filtered off from the solvent and concentrated in vacuo.
  • Example 36 Influence of substance 1 according to the invention on the cell cycle of glioblastoma and HepG2 cells
  • Glioblastoma cells and HepG2 cells (liver carcinoma cells) were each incubated without the substance 1 according to the invention and in nutrient medium with different concentrations of the substance 1 according to the invention for 48 hours. The cells were harvested and measured by flow cytometry.
  • FIGS. 6 to 8 The results of the flow cytometric measurements are shown in FIGS. 6 to 8 for glioblastoma cells and 9 to 11 for HepG2 cells Diagram form shown. The DNA content is shown on the X axis and the cell number is shown on the Y axis.
  • the results shown in FIGS. 6 to 8 were each achieved with 0 nM, 10 nM and 20 nM of the preferred substance 1 according to the invention in the cultivation medium; the results shown in FIGS. 9 to 11 were achieved with 0 nM, 2 nM and 5 nM of the preferred substance 1 according to the invention in the cultivation medium.
  • glioblastoma cells growing on a conventional carrier was investigated as a function of the concentration of substance 1 according to the invention (not shown).
  • the cells In the absence of substance 1, the cells have their typical dendritic shape and adhere to the carrier surface.
  • the cells In the presence of 50 nM of preferred substance 1, the cells have largely lost their dendritic shape and are easily detached from the carrier surface.
  • Example 37 Influence of substances 1, 36 and 37 according to the invention on the growth of tumor cells
  • HM02 gastric adenocarcinoma
  • HepG2 liver carcinoma
  • MCF 7 breast carcinoma
  • the tests were carried out in accordance with the NCI guidelines (Grever et al., Seminars in Oncology 19 (1992), 622-638).
  • the cells were cultured in 96-well microtiter plates in RPMI 1640 medium with 10% FCS (fetal calf serum). 24 h after cell sowing, substances 1 and 36 according to the invention dissolved in methanol were added and incubated for a further 48 h. The cell number was then determined.
  • Gl 50 concentration that causes a half-maximal inhibition of cell growth
  • TGI concentration that causes a complete inhibition of cell growth
  • LC 50 Concentration that causes a half-maximum cytotoxic effect, ie at which the number of cells present 24 hours after sowing is reduced by half.
  • Cell line HM02 Concentration that causes a half-maximum cytotoxic effect, ie at which the number of cells present 24 hours after sowing is reduced by half.

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Abstract

Es werden Ratjadon-Derivate angegeben, die den Zellzyklus von Tumorzellen in der G>1<-Phase anhalten können und/oder eine geringere Cytotoxizität als Ratjadon aufweisen. Es handelt sich hierbei um Ratjadon-Derivate der Formel (II) wobei R>1<, R>2< und R>3< unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH>3< und C>2<H>5< besteht, R>4< CH>3< oder C>2<H>5< ist, R>5< H oder OH ist und R>6< und R>7< unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH>3<, C>2<H>5<, n- C>3<H>7<, iso-C>3<H>7<, und besteht, und wobei C10 R-konfiguriert ist und C17 R-konfiguriert ist, wenn (a) C16 R-konfiguriert ist und gleichzeitig (b) weder R>5<, noch R>6<, noch R>7< H ist. Ferner wird ein Verfahren zur Synthese von Ratjadon-Derivaten angegeben.

Description

Ratjadon-Derivate zum Hemmen des Zellwachstums
Die Erfindung betrifft Ratjadon-Derivate sowie Verfahren zum Herstellen dieser Substanzen.
Der Naturstoff Ratjadon (Formel I) wurde 1994 von Höfle et al. aus dem Myxobaktehenstamm Sorangium cellulosum (So ce360) isoliert (D. Schummer, K. Gerth, H. Reichenbach, G. Höfle, Liebigs Ann. , 1995, 685-688). Ratjadon inhibiert das Wachstum von HeLa-Zellen (KB3.1 ) in niedriger Konzentration (IC50 = 50 pg ml"1, vgl. K. Gerth, D. Schummer, G. Höfle, H. Irschik, H. Reichenbach, J. Antibiot. 1995, 48, 973-976). In einer eigenen Veröffentlichung (M. Christmann, U. Bhatt, M. Quitschalle, E. Claus, M. Kaiesse, Angew. Chem. 2000, 112, 4535-4538) haben wir gezeigt, dass die chiralen Zentren C5, C10 und C16 von Ratjadon R- konfiguriert sind; dies war vorher nicht bekannt.
I
Nachteilig an Ratjadon ist dessen hohe Cytotoxität. In der Praxis ist seine Anwendbarkeit zum Inhibieren des Zellwachstums stark eingeschränkt, da seine Cytotoxizität eine sehr genaue Dosierung erforderlich macht. Bei dieser eingeschränkten Anwendbarkeit wirkt es sich zudem nachteilig aus, dass die Synthese von Ratjadon aufwendig und teuer ist, so daß sie zu unwirtschaftlich erscheint, um in industriellem Maßstab durchgeführt zu werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, andere Substanzen anzugeben, die bei ähnlich niedrigen Konzentrationen wie Ratjadon das Zellwachstum insbesondere von Tumorzellen inhibieren.
Eine weitere Aufgabe war es, zellwachstumshemmende Substanzen anzugeben, die eine geringere Cytotoxizität als Ratjadon aufweisen.
Eine weitere Aufgabe war es, zellwachstumshemmende Substanzen anzugeben, deren Synthese weniger aufwendig ist als die von Ratjadon.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Substanz, nämlich ein Ratjadon- Derivat, der Formel
II
wobei Ri, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH3 und C2H5 besteht, R4 CH3 oder C2H5 ist, R5 H oder OH ist und R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH3,
C2H5, n- C3H7, iso-C3H7, und besteht, und wobei C10 R-konfiguriert ist und C17 R-konfiguriert ist, wenn (a) C16
R-konfiguhert ist und gleichzeitig (b) weder R5, noch R6, noch R7 H ist.
Die geschlängelte Linie \ "τ symbolisiert dabei die Verknüpfung mit dem jeweils zugeordneten Kohlenstoffatom der Tetrahydropyran-Untereinheit (C19, C20 bzw C21).
Substanzen der Formel II mit den obigen Bedeutungen der Reste R^ bis R7 und den angegebenen Konfigurations-Einschränkungen werden nachfolgend "erfindungsgemäße Substanz der Formel II" genannt.
Die erfindungsgemäßen Substanzen der Formel II unterscheiden sich vom Naturstoff Ratjadon (a) zumindest in einem der Reste R5 bis R7 und/oder (b) in der Konfiguration der Kohlenstoffatome C16 und/oder C17. Die Erfindung beruht zum einen auf der Erkenntnis, dass die Cytotoxizität einer erfindungsgemäßen Substanz der Formel II regelmäßig geringer als die von Ratjadon ist, wenn einer oder mehrere der Reste R5, R6 bzw. R7 H statt - wie bei Ratjadon - OH, Methyl bzw. Propenyl ist. Dabei bleibt die zellwachstums- und zellvermehrungshemmende Wirkung im wesentlichen unverändert, so dass die therapeutische Breite solcher Substanzen im allgemeinen größer als die von Ratjadon ist. "Therapeutische Breite" bezeichnet im Rahmen dieses Textes das Verhältnis zwischen der Konzentration, bei der 50 % der Zellen absterben (cytotoxische Konzentration, LC50), und der Konzentration, bei der das Zellwachstum von 50 % der Zellen völlig gehemmt wird, ohne dass die Zellen innerhalb von 12 h absterben (zellwachstumsinhibierende Konzentration, Gl50).
Im Rahmen dieses Textes bezeichnet "Zellwachstum" den Vorgang der Vervielfältigung des genetischen Materials einer Zelle, deren Größenwachstum und deren Teilung. Der Begriff bezeichnet insbesondere den Übergang zwischen den Phasen G0, G^ S, G2 und Mitose des Zellzyklus (cell cycle oder auch cell division cycle) sowie die Vorgänge in diesen jeweiligen Zellzyklus-Phasen. Zellwachstumsinhibierende Substanzen sind also insbesondere solche Substanzen, die die Zellvermehrung hemmen und den Zellzyklus in einer Phase anhalten (cell cycle arrest).
Ein zusätzlicher Vorteil von Substanzen, bei denen einer oder mehrere der Reste R5 bis R7 durch H ersetzt ist, liegt darin, dass sie leichter synthetisierbar sind als natürliches Ratjadon. Eine Synthese dieser Substanzen in industriellem Masstab ist daher wirtschaftlicher als eine industrielle Synthese von Ratjadon.
Die Erfindung beruht zum anderen auf der Erkennntnis, dass eine erfindungsgemäße Substanz der Formel II eine geringere Cytotoxizität als Ratjadon aufweist, wenn die Konfiguration der Kohlenstoffatome C16 und/oder C 7 von der des Ratjadons abweicht, wenn also C16 R-konfiguriert und C17 R- konfiguriert ist, oder C16 S-konfiguriert und C17 R- oder S-konfiguriert ist. Überraschend hat sich zudem gezeigt, dass diese Substanzen noch immer bei ähnlich niedrigen Konzentrationen wie Ratjadon das Zellwachstum und die Zellvermehrung inhibieren.
Besonders bevorzugt sind dabei solche erfindungsgemäße Substanzen der Formel II, bei denen C16 S-konfiguriert und C17 R-konftguriert ist. Diese Substanzen weisen eine besonders geringe Cytotoxizität auf, können jedoch das Zellwachstum und die Zellvermehrung bereits bei ähnlich niedrigen Konzentrationen wie Ratjadon inhibieren.
Den erfindungsgemäßen Substanzen gemeinsam ist ihre Fähigkeit, das Wachstum von Tumorzellen in Zellkultur und/oder im lebenden Organismus zu verlangsamen oder völlig zu inhibieren und Tumorzellen bei fortdauernder Behandlung innerhalb weniger Tage abzutöten (siehe dazu Beispiel 36 weiter unten). Erfindungsgemäße Substanzen der Formel II können regelmäßig bei ausreichender Dosierung Zellen in der G Zellzyklusphase anhalten. Die Behandlung von auf einer Trägeroberfläche wachsenden Zellen mit erfindungsgemäßen Substanzen der Formel II führt zudem regelmäßig dazu, dass diese sich leicht vom Träger lösen lassen.
An C10 sind die erfindungsgemäßen Substanzen der Formel II R-konfiguriert. Es hat sich überraschend gezeigt, dass Substanzen mit einer S-Konfiguration an diesem Kohlenstoffatom erst bei erhöhten Konzentrationen zellwachstums- und zellvermehrungshemmend wirken und dass die therapeutische Breite verringert ist.
Vorzugsweise ist C5 R-konfiguriert. Solche Substanzen wirken im allgemeinen stärker wachstumsinhibierend (d.h. sie inhibieren das Zellwachstum bereits bei niedrigeren Konzentrationen) als die entsprechenden an C5 S-konfigurierten Epimere.
Die erfindungsgemäßen Substanzen der Formel II können weitere chirale Zentren aufweisen:
Wenn R1 ( nicht H ist, so ist das zugeordnete Kohlenstoffatom C4 chiral.
Die Kohlenstoffatome C19, C20 und C21 können ebenfalls chirale Zentren sein, und zwar wenn die jeweils zugeordneten Reste R5, R6 bzw. R nicht H sind. In diesen Fällen ist es bevorzugt, wenn C19 S-konfiguriert ist und/oder C20 S- konfiguriert ist und/oder C21 R-konfiguriert ist. Solche Substanzen lassen sich leichter synthetisieren als Ratjadon und sind außerdem stark zellwachstums- und zellvermehrungsinhibierend bei großer therapeutischer Breite. Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Substanz der Formel II, bei der R5, R6 und R7 jeweils H sind. Eine solche Substanz lässt sich aufgrund der verringerten Zahl chiraler Zentren besonders leicht und mit geringen Kosten herstellen, auch im industriellen Maßstab. Sie ist außerdem stark zellwachstums- und zellvermehrungsinhibierend und im Vergleich zu Ratjadon weniger cytotoxisch.
Eine weitere Aufgabe war es, eine Formulierung zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen anzugeben, wobei einer der oder die Wirkstoffe der Formulierung in ähnlich niedrigen oder geringeren Konzentrationen wie Ratjadon zellvermehrungshemmend wirksam sollte(n), vorzugsweise auch eine geringere Cytotoxizität als Ratjadon aufweisen sollte(n) und vorzugsweise leichter synthetisierbar sein sollte(n) als Ratjadon.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Formulierung (nachfolgend "erfindungsgemäße Formulierung" genannt) zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen, umfassend
(a) in einer ausreichenden Konzentration zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen eine erfindungsgemäße Substanz der Formel II oder ein Gemisch zweier oder mehrerer unterschiedlicher erfindungsgemäßer Substanzen der Formel II, und
(b) einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Pharmazeutisch akzeptabel sind dabei solche Träger, die mit den anderen Bestandteilen der Formulierung verträglich sind und keine unvertretbaren schädigenden Auswirkungen auf solche Zellen haben, die nicht durch die Formulierung beeinflusst werden sollen. Dem Fachmann sind pharmazeutisch akzeptable Träger bekannt, wie beispielsweise Wasser, PBS- (phosphate buffered saline) -Lösung, Emulsionen wie Öl/Wasser-Emulsionen oder Triglyzerid- Emulsionen. Die Formulierung kann als Flüssigkeit oder in Form von Tabletten, Dragees oder Kapseln dargereicht werden. Der Fachmann kann einen geeigneten pharmazeutisch akzeptablen Träger entsprechend der gewünschten Anwendungsform leicht selbst auswählen.
Solche Formulierungen sind vorteilhafterweise dazu geeignet, die Vermehrung von Tumorzellen in Zellkultur oder im lebenden Organismus zu hemmen. Durch Behandlung einer Tumorzellkultur bzw. eines Tumors mit einer erfindungsgemäßen Formulierung kann das Wachstum von Tumorzellen bzw. Tumoren, die auf die erfindungsgemäßen Substanzen ansprechen, verringert oder völlig zum Stillstand gebracht werden.
Eine weitere Aufgabe war es, ein Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels anzugeben, wobei das Arzneimittel geeignet sein sollte zum Inhibieren des Zellwachstums von Tumorzellen. Vorzugsweise sollte der Wirkstoff oder die Gesamtheit der Wirkstoffe des Arzneimittels eine geringere Cytotoxizität als Ratjadon aufweisen. Ebenfalls vorzugsweise sollte die Synthese des Wirkstoffs oder der einzelnen Wirkstoffe weniger aufwendig sein als die von Ratjadon.
Die Aufgabe wird gelöst durch Verwendung einer erfindungsgemäßen Substanz der Formel II oder einer erfindungsgemäßen Formulierung zum Herstellen eines Arzneimittels zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen. Ein solches Arzneimittel verwirklicht die mit der Verwendung der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Substanzen bzw. der erfindungsgemäßen Formulierungen verbundenen Vorteile.
Eine weitere Aufgabe war es, ein Verfahren zum Hemmen der Vermehrung von Zellen, insbesondere von Tumorzellen, anzugeben. Vorzugsweise sollte der Zellzyklus der verfahrensgemäß behandelten Zellen angehalten werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Substanz der Formel II oder einer erfindungsgemäßen Formulierung zum Hemmen der Vermehrung von Zellen, insbesondere zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen. Mit der Verwendung einer erfindungsgemäßen Substanz der Formel II oder einer erfindungsgemäßen Formulierung sind die zuvor beschriebenen Vorteile verbunden. Beispielsweise ist das Arzneimittel regelmäßig weniger cytotoxisch als ein Arzneimittel, bei dem die erfindungsgemäße Substanz oder die erfindungsgemäßen Substanzen durch Ratjadon in gleicher Konzentration ersetzt ist bzw. sind.
Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum (gegebenenfalls nichttherapeutischen) Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen, wobei die Tumorzellen einer vermehrungshemmenden Dosis einer erfindungsgemäßen Substanz der Formel II oder einer vermehrungshemmenden Dosis eines Gemischs zweier oder mehrerer unterschiedlicher erfindungsgemäßer Substanzen der Formel II ausgesetzt werden. Ein solches Verfahren kann beispielsweise an Tumorzellen in einer Zellkultur (in vitro) statt an einem Tumor in einem Lebewesen (in vivo) durchgeführt werden.
Eine weitere Aufgabe war es, eine Substanz anzugeben, die als Baustein zum modularen Aufbau einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel II dienen kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Substanz der Formel
III
wobei X eine ungeschützte oder geschützte Hydroxy-Funktion ist, R5 H, eine ungeschützte oder eine geschützte Hydroxy-Funktion ist und R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH3, C2H5,
besteht, und wobei C"17" R-konfiguriert ist, wenn (a) C"16" R-konfiguriert ist und gleichzeitig (b) weder R5, noch R6, noch R7 H ist.
Eine "geschützte Hydroxy-Funktion" ist dabei eine Seitengruppe, die eine Schutzgruppe wie beispielsweise TBS (SifBuMe2) umfasst und die durch Entfernen dieser Schutzgruppe in eine OH-Funktion umgewandelt werden kann. Der Übersichtlichkeit halber wurde die Nummerierung der Kohlenstoffatome so gewählt, dass diese mit den entsprechenden Nummern im Endprodukt übereinstimmen. Zusätzlich wurden die Nummern in Anführungszeichen gesetzt.
Substanzen der Formel III mit den angegebenen Bedeutungen der Reste R5 bis R7 und X werden nachfolgend "erfindungsgemäße Fragmente" genannt.
Aus solchen erfindungsgemäßen Fragmenten lassen sich vorteilhaft einfach die erfindungsgemäßen Substanzen der Formel II synthetisieren.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Fragment, bei dem R5, R6 und R7 jeweils H sind. Solche Substanzen lassen sich besonders leicht und kostengünstig herstellen. Sie lassen sich auch besonders leicht weiterverarbeiten zu einem Endprodukt gemäß Formel II, bei dem R5, R6 und R7 jeweils H sind.
Eine weitere Aufgabe war es, ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Substanz der Formel II anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, wobei ein erfindungsgemäßes Fragment (vgl. Formel III), bei dem jeweils X eine geschützte Hydroxy-Funktion ist und R5 H oder eine geschützte Hydroxy-Funktion ist, verbunden wird mit einem lodid der Formel
IV
bei dem R^ R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH3 und C2H5 besteht, R4 CH3 oder C2H5 ist und Y Methyl, Ethyl oder Isopropyl ist.
Die Verknüpfung (Heck-Kupplung) eines erfindungsgemäßen Fragments mit einem lodid der Formel IN ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise auf die Venwendung pharmakologisch unerwünschter Zinn-Verbindungen verzichtet werden kann.
In den nachfolgenden Beispielen wird zunächst die Synthese einer erfindungsgemäßen Substanz 1 der Formel II sowie eines erfindungsgemäßen Fragments A der Forme! III beschrieben. Anschließend wird die Wirkung einiger bevorzugter erfindungsgemäßer Substanzen 1 , 36 und 37 der Formel II näher beschrieben. Zuvor jedoch einige allgemeine Bemerkungen zu den Versuchsbeschreibungen:
1 H-NMR-Spektren wurden mit den Geräten WP-200 SY, AM-400 und AM-500 der Firma Bruker gemessen. Als interner Standard diente, sofern nicht anders angegeben, Tetramethylsilan (TMS). Als Lösungsmittel wurde, sofern nicht anders angegeben, Deuterochloroform (CDCI3) verwendet. Die chemischen
Verschiebungen sind in ppm auf der δ-Skala angegeben. Die Kopplungskonstanten sind in Hertz (Hz) aufgeführt. Die Signalmultiplizitäten sind wie folgt gekennzeichnet:
s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett, qui = Quintett, m = Multiplett, dd = Doppeldublett, dt = Doppeltriplett, dq = Doppelquartett, br = breit.
13C-NMR-Spektren wurden mit den o.g. Geräten bei 100, 200 oder 250 MHz mit TMS als innerem Standard gemessen. Als Lösungsmittel diente, sofern nicht anders angegeben, CDCI3. Die Spektren sind nach dem APT - oder DEPT - Verfahren erstellt worden.
Infrarotspektren (IR) wurden entweder in CHCI3 mit dem Elektrophotometer 580, als KBr-Preßling oder als Kapillarfilm mit dem FT-Spektralphotometer 1710 der Firma Perkin-Elmer aufgenommen; darüber hinaus wurden für IR-Messungen die Geräte IFS-25 und Vector-22 der Fa. Bruker verwendet. Die charakteristischen
Banden sind in Wellenzahlen v [cπA] angegeben.
Massenspektren (MS, MS-FAB, HRMS) wurden mit den Geräten Finnigan MAT 312 oder Autospec von VG bei einem lonisierungspotential von 70 eV aufgenommen. Es sind jeweils die /z-Verhältnisse angegeben, wobei die Signalintensitäten in % des Basispeaks angegeben sind. Drehwerte [ ] wurden mit dem Polarimeter Perkin-Elmer 341 gemessen. Die verwendete Wellenlänge, die Temperatur, das Lösungsmittel und die Konzentration (in 10 mg/ml) der Meßsubstanz sind angegeben.
Elementaranalysen (EA) wurden mit dem Gerät CHN-Rapid der Fa. Heraus durchgeführt.
Schmelzpunkte wurden mit einer Büchi-Apparatur nach Dr. Tottoli gemessen und nicht korrigiert.
Kugelrohrdestillationen erfolgten mit einem Büchi GKR 50 - Kugelrohrofen, die angegebenen Temperaturen beziehen sich auf das Luftbad.
Gaschromatogramme sind mit einem HP 6890-II der Fa. Hewlett-Packard mit einer SE-54-Kapillarsäule (25 m, Fa. Macherey-Nagel) und Flammenionisator gemessen worden, wobei Stickstoff als Trägergas diente. Chirale Gaschromatogramme wurden mit einem HP 5890-II der Fa. Hewlett-Packard und einer chiralen Säule (Lipodex E Nr. 723368, Oktakis-(2,6-di-O-pentyl-0-butyryl)-γ- cyclodextrin als stationäre Phase) der Fa. Macherey-Nagel aufgenommen.
Säulenchromatographie wurde unter Verwendung von Silicagel ( Korngröße 40- 60 μm, Porendurchmesser 60Ä ) der Firma J.T. Baker bei leichtem Überdruck durchgeführt.
Analytische Dünnschichtchromatographie erfolgte auf mit Kieselgel beschichteten Aluminiumfolien 6OF254 (Schichtdicke 0.2 mm) der Firma Merck. Als Färbereagentien wurden Vanillin-, Cer-, Bromkresolgrün- oder DNPH- Lösungen verwendet.
Lösungsmittel sind nur destilliert eingesetzt worden. Absolute Lösungsmittel sind nach den bekannten Vorschriften (Perrin, D. D.; Armarego, W. L. F. Purification of Laboratory Chemicals, 3rd Ed., Pergamon Press Oxford, 1988) getrocknet und über Molsieb, CaH2 oder Na gelagert worden. THF wurde über Natrium/Benzophenon in einer Stickstoffatmosphäre, Et2O über Natrium in einer Argonatmosphäre destilliert.
Reaktionen wurden unter Argonatmosphäre durchgeführt. Bei allen Experimenten wurde, sofern nicht anders angegeben, ein Magnetrührer verwendet. Beispiel 1 : Allgemeines Syntheseschema erfindungsgemäßer Substanzen der Formel II
Die Synthese erfolgt modular aus drei Fragmenten der Formeln
A B C
mit den zuvor beschriebenen Bedeutungen der Reste R-, bis R7.
Zur Synthese eines A-Fragments (siehe Fig. 1) wird ein Aldoladdukt 2 umamidiert zum Weinreb-Amid 3. Das Weinreb-Amid 3 wird anschließend zum Amid 4 TBS- geschützt. Das Amid 4 wird zu Aldehyd 5 reduziert. Aldehyd 5 wird mit Ketenacetal 6 in einer vinylogen Mukaiyama Aldol-Reaktion zu Hydroxyester 7 umgesetzt. Hydroxyester 7 wird zu Allylalkohol 8 umgesetzt. Allylalkohol 8 wird zu Epoxid 9 epoxidiert. Epoxid 9 wird zu Epoxytriol 10 entschützt. Epoxytriol 10 wird zu Tetrahydropyran-Triol 11 cyclisiert. Tetrahydropyran-Triol 11 wird zu tris-TBS- Ether 12 geschützt. Die primäre Alkohol-Gruppe der Verbindung 12 wird zu Alkohol 13 entschützt. Alkohol 13 wird zu Aldehyd 14 oxidiert. Aldehyd 14 wird schließlich zu einem A-Fragment A1 olefiniert.
Zur Synthese eines B-Fragments (siehe Fig. 2) wird das Alkin 15 zu Alkohol 16 carbometalliert. Der Alkohol 16 wird zu Aldehyd 17 oxidiert. Aldehyd 17 wird in einer Still-Gennari-Olefinierung zu Ester 18 umgesetzt. Ester 18 wird zu Alkohol 19 reduziert. Alkohol 19 wird zu Bromid 20 bromiert. Bromid 20 wird zum Phosphoniumsalz B1 umgesetzt.
Die Synthese eines C-Fragments (siehe Fig. 3) beginnt mit einer Hetero-Diels- Alder-Reaktion zum Ester 21. Ester 21 wird zu Alkohol 22 reduziert. Alkohol 22 wird zum Aldehyd C1 oxidiert.
Zur Synthese der erfindungsgemäßen Substanz 1 (siehe Fig. 4) werden die Fragmente B1 und C1 in einer Wittig-Reaktion miteinander zu Verbindung 23 verknüpft. Verbindung 23 und Fragment A1 werden in einer Heck-Kupplung zu Verbindung 24 umgesetzt. Verbindung 24 wird zu Lacton 25 oxidiert. Lacton 25 wird durch Entschützen in das Ratjadon-Derivat 1 überführt.
Nachfolgend wird in den Beispielen 2 bis 13 die Synthese eines bevorzugten A- Fragments, nämlich des Fragments A1, genauer beschrieben.
In den Beispielen 14 bis 19 wird die Synthese eines B-Fragments, nämlich des Fragments B1, genauer beschrieben.
In den Beispielen 20 bis 22 wird die Synthese eines C-Fragments, nämlich des Fragments C1, genauer beschrieben.
In den Beispielen 23 bis 26 wird die Synthese der bevorzugten Substanz 1 aus den Fragmenten A1, B1 und C1 genauer beschrieben.
In den Beispielen 27 bis 35 wird die Synthese der bevorzugten Verbindung 35, eines alternativen A-Fragments, genauer beschrieben. Diese Verbindung unterscheidet sich strukturell vom zuvor beschriebenen A1 -Fragment dadurch, dass sein Tetrahydropyran-Ring an den Positionen C"19", C"20" und C"21" (siehe dazu Formel III) lediglich H-substituiert ist (die Reste R5, R6 und R7 nach Formel III sind also H). Gegenüber der in den Beispielen 2 bis 13 beschriebenen Synthese des A1 -Fragments ist die Synthese der bevorzugten Verbindung 35 vorteilhaft vereinfacht. Verbindung 35 kann genau wie das beschriebene A1- Fragment in den Beispielen 23 bis 26 zur Synthese einer bevorzugten Substanz der Formel II, nämlich der Verbindung 36, eingesetzt werden.
Zur Synthese der bevorzugten Verbindung 35 (siehe Fig. 5) wird ein Aldehyd 27 aus Diol 26 synthetisiert. Aldehyd 27 wird in einer Wittig-Horner-Reaktion zu Ester 28 umgewandelt. Ester 28 wird zu Allylalkohol 29 reduziert. Allylalkohol 29 wird in einer asymmetrischen Sharpless-Epoxidierung zu Epoxid 30 umgewandelt. Epoxid 30 wird zu Diol 31 cyclisiert. Diol 31 wird doppelt zum TBS-Ether 32 geschützt. Die primäre OH-Gruppe des TBS-Ether 32 wird zum einfach geschützten Alkohol 33 entschützt. Alkohol 33 wird zu Aldehyd 34 in einer Dess-Martin-Oxidation umgewandelt. Aldehyd 34 wird zum bevorzugten Olefin 35 in einer Tebbe- Olefinierung umgewandelt. Beispiel 2: Umamidierung des Aldol-Addukts 2 zum Weinreb-Amid 3
Zu einer Suspension (0 °C) von Λ/,0-Dimethylhydroxylaminhydrochlorid (13.57 g, 139 mmol) in 200 mL CH2CI2 wird Trimethylaluminium (70 mL, 140 mmol, 2M in Toluol) über einen Zeitraum von 40 min zugetropft. Die Lösung wird auf Raumtemperatur erwärmt und für 1 h bei dieser Temperatur gerührt. Danach wird sie auf -20 °C gekühlt und eine Lösung des Aldoladdukts 2 (20 g, 66 mmol, beschrieben in D. A. Evans et al., J. Org. Chem. 1990, 55, 6260-6268) in 50 mL CH2CI2 wird mit einer Spritze zugegeben. Die getrübte Mischung wird über einen Zeitraum von 5 h auf Raumtemperatur erwärmt und anschließend über Nacht gerührt. Die Lösung wird mit einer Spritze in 400 mL wässrige Weinsäure (1 M) überführt (0 CC) und diese Mischung für 1 h stark gerührt. Die Phasen werden getrennt, und die wässrige Phase wird mit CH2CI2 (3x 100 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter wässriger NaCI-Lösung gewaschen, mit MgSO getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt kann ohne weitere Reinigung in die nächste Reaktion eingesetzt werden. Durch Säulenchromatographie (EtOAc/Petrolether 1 :1) erhält man Amid 3 als farbloses Öl: R, = 0.20 (EtOAc/Petrolether 1 :1); [α]20 D = -24.8 (c 1.1 , CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) 5.71 (ddq, J = 14.3, 6.5, 1.3 Hz, 1 H), 5.44 (ddq, J = 14.3, 6.3, 1.6 Hz, 1 H), 4.31 (m, 1 H), 3.66 (s, 3H), 3.47 (bs, 1 H), 3.15 (s, 3H), 2.89 (bs, 1 H), 1.66 (ddd, J = 6.5, 1.6, 1.0 Hz, 3H), 1.13 (d, J = 7.2 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) <5177.7, 130.6, 127.5, 72.5, 61.5, 39.7, 31.8, 17.7, 10.7; IR 3415, 1637 cm" 1; MS (El) m/z (%) = 187 (5) [M]+, 127 (25), 117 (35), 71 (100); HRMS berechnet für C9H17NO3: 187.1208, gefunden 187.1208. Beispiel 3: TBS-Schützung des Weinreb-Amids 3 zum Amid 4
4
Zu einer Lösung (0 °C) des nicht gereinigten Alkohols 3 in 300 mL CH2CI2 werden sukzessive 2,6-Lutidin (13.5 mL, 116 mmol) und TBSOTf (20 mL, 87 mmol) gegeben. Die Reaktion wird für 15 min bei 0 °C gerührt und dann auf Raumtemperatur erwärmt. Das überschüssige Triflat wird durch die Zugabe von 2.5 mL Methanol gequencht. Die Lösung wird mit 300 mL CH2CI2 verdünnt und mit gesättigter wässriger NaHCO3-Lösung (2x 200 mL) gewaschen. Die wässrigen Phasen werden mit CH2CI2 (100 mL) extrahiert, und die vereinigten organischen Phasen werden 1 M wässriger NaHSO4-Lösung (3x 200 mL) gewaschen. Die organischen Phasen werden mit gesättigter wässriger NaCI-Lösung gewaschen, mit MgSO4 getrocknet und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt kann direkt in der nächsten Reaktion eingesetzt werden. Durch eine säulenchromatographische Trennung (Petrolether/EtOAc 2:1) erhält man Amid 4 als farbloses Öl: R, = 0.50 (EtOAc/Petrolether 1 :1); [α] 0 D = +0.7 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ 5.54 (ddq, J = 15.4, 6.4, 0.9 Hz, 1H), 5.38 (ddq, J = 15.4, 7.3, 1.0 Hz, 1H), 4.12 (m, 1 H), 3.62 (s, 3H), 3.10 (s, 3H), 2.95 (bs, 1 H), 1.60 (ddd, J = 6.4, 1.6, 0.5 Hz, 3H), 1.14 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.86 (s, 9H), 0.02 (s, 3H), -0.02 (s, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ 176.0, 133.0, 126.6, 75.7, 61.4, 42.8, 32.0, 25.9, 18.2, 17.5, 14.5, - .1 , -4.8; IR 1663 cm"1; MS (El) m/z (%) = 302 (4) [M] 244 (82), 185 (73), 142 (42), 115 (34), 89 (69), 73 (100); HRMS berechnet für C15H31NÖ3Si: 301.2073, gefunden 301.2075.
Beispiel 4: Reduktion des Amids 4 zum Aldehyd 5
O OTBS Zu einer Lösung (-78 °C) des Rohproduktes 4 (~66 mmol) aus der vorhergehenden Reaktion in 400 mL THF wird Dibal-H (140 mL, 168 mmol, 1.2 M in Toluol) über einen Zeitraum von 1 h zugetropft, und die resultierende Lösung für weitere 15 min bei dieser Temperatur gerührt. Das überschüssige Dibal-H wird durch die Zugabe von 8 mL Aceton gequencht. Die Lösung wird mit einer Spritze in eine stark gerührte Mischung von 600 mL 1 M wässriger Weinsäure und 500 mL Petrolether überführt. Nach 1 h wird Ether (800 mL) zugegeben, die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase mit Ether (2x 300 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter wässriger NaCI-Lösung gewaschen, mit MgSÖ4 getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 20:1) erhält man den Aldehyd 5 (13.3 g, 83%) als farbloses Öl.
R, = 0.56 (Petrolether/EtOAc 5:1); [α]20 D = -43.0 (c 1.0, CHCI3); H-NMR (400 MHz, CDCI3) £9.74 (d, J = 1.4 Hz, 1 H), 5.62 (ddq, J = 15.3, 6.5, 1.0 Hz, 1 H), 5.41 (ddq, J = 15.2, 7.2, 1.6 Hz, 1 H), 4.41 (ddt, J = 7.2, 4.7, 0.9 Hz, 1 H), 2.43 (ddq, J = 6.9, 4.7, 1.4 Hz, 1 H), 1.67 (ddd, J = 6.4, 1.6, 0.8 Hz, 3H), 1.02 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 0.84 (s, 9H), 0.02 (s, 3H), -0.01 (s, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 205.0, 131.3, 127.5, 73.8, 52.9, 25.7, 18.1 , 17.5, 8.6, -4.1 , -5.0; IR (CHCI3) 1721 cm"1; MS (El) m/z (%) = 227 (1) [M-CH3]+, 201 (49), 185 (61), 75 (100); HRMS berechnet für C12H2302Si: 227.1467, gefunden 227.1471.
Beispiel 5: Vinyloge Mukaiyama Aldol-Reaktion des Aldehyds 5 zum Hydroxyester 7
Zu einer Lösung (-78°C) des Aldehyds 5 (2.42 g, 10 mmol) und dem Ketenacetal 6 (4.29 g, 20 mmol) in 100 mL CH2CI2/Et2O (9:1) wird Tris(pentafluorphenyl)boran (1.02 g, 2 mmol) gegeben. Die Lösung wird auf Raumtemperatur erwärmt und im Vakuum eingeengt. Der feste Rückstand wird durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 18:1) gereinigt. Man erhält Hydroxyester 7 (3.38 g, 74%) als farbloses Öl: R, = 0.59 (Petrolether/EtOAc 5:1); [α]20 D = +3.8 (c 0.5, CHCI3); 1H- NMR (400 MHz, CDCI3) £6.89 (dt, J = 15.7, 7.5 Hz, 1 H), 5.81 (dt, J = 15.7, 1.5 Hz, 1 H), 5.49 (ddq, J = 15.3, 6.3, 0.6 Hz, 1 H), 5.36 (ddq, J = 15.3, 7.8, 1.1 Hz, 1 H), 4.04 (dd, J = 7.8, 5.9 Hz, 1 H), 3.79 (dt, J = 5.9, 4.4 Hz, 1 H), 3.71 (s, 3H), 2.40 (m, 2H), 1.65 (dd, J = 6.4, 1.6 Hz, 3H), 1.49 (ddq, J = 6.9, 5.9, 4.4 Hz, 1 H), 0.87 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 0.84-0.87 (2s, 9H), -0.03-0.02 (4s, 12H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 168.8, 146.5, 133.8, 126.5, 122.7, 74.6, 71.7, 51.4, 44.6, 38.2, 25.9 (2C), 18.12 (2C), 17.6, 9.7, -3.7, -3.9, -4.5, -4.8; IR (CHCI3) 1716 cm"1; MS (El) m/z (%) = 441 (1 ) [M-CH3]+, 399 (29) [M-tB ]+, 317 (35), 243 (46), 185 (100), 147 (24), 73 (71); HRMS berechnet für C23H4504Si2: 441.2856 gefunden 441.2855.
Das andere Diastereomer am neu generierten Asymmetriezentrum kann durch Verwendung von BF3 anstelle von Tris(pentafluorphenyl)boran hergestellt werden.
Beispiel 6: Reduktion des Hydroxyesters 7 zum Allylalkohol 8
8
Zu einer Lösung (-78 °C) des Hydroxyesters 7 (6 g, 13 mmol) in 100 mL CH2CI2 wird Dibal-H (33 mL, 40 mmol, 1.2 M in Toluol) gegeben. Die Lösung wird für 1 h bei dieser Temperatur gerührt, mit 100 mL MTBE verdünnt und auf Raumtemperatur erwärmt. Nach der Zugabe von 3.3 mL H20 wird die Mischung stark gerührt bis ein weißes Gel entstanden ist. Zu diesem Gel werden NaOH (3.3 mL, 4M) und H20 (6.6 mL) gegeben und die Suspension wird so lange gerührt bis ein weißer Feststoff entstanden ist. Die Mischung wird mit MgS0 getrocknet und die Feststoffe durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wird im Vakuum eingeengt und durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 6:1) gereinigt. Man erhält Allylalkohol 8 (5.58 g. 99%) als farbloses Öl: Rf = 0.41 (Petrolether/EtOAc 5:1); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £ 5.62 (m, 2H), 5.49 (ddq, J = 15.4, 6.3, 0.6 Hz, 1H), 5.35 (ddq, J = 15.3, 7.8, 1.5 Hz, 1 H), 4.06 (m, 2H), 4.01 (m, 1 H), 3.72 (ddd, J = 6.8, 6.4, 4.0 Hz, 1 H), 2.25 (m, 2H), 1.65 (ddd, J = 6.4, 1.5, 0.5 Hz, 3H), 1.49 (ddq, J = 6.8, 6.4, 4.0 Hz, 1H), 0.87 (s, 9H), 0.86 (d, J = 6.8 Hz, 3H), 0.85 (s, 9H), 0.01 (s, 3H), 0.00 (s, 3H), -0.01 (s, 3H), -0.04 (s, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 134.1 , 131.1 , 129.6, 126.3, 74.9, 72.1 , 63.8, 43.9, 38.2, 26.0 (2C), 18.2 (2C), 17.6, 9.4, -3.7, -3.8, -4.5, -4.7; IR (CHCI3): v = 3613 cm"1; MS (El) m/z (%) = 289 (3), 259 (3), 235 (1), 225 (1), 215 (2), 185 (100), 145 (14), 75 (13), 73 (26); HRMS berechnet für CnH2302Si: 215.1467, gefunden 215.1467.
Beispiel 7: Epoxidierung des Allylalkohls 8 zum Epoxid 9
Zu einer Lösung des Allylalkohols 8 (2.44 g, 5.7 mmol) in 75 mL CH2CI2 bei 0 °C wird NaHC03 (0.92 g, 10.9 mmol) gegeben. Nach der Zugabe von 70% mCPBA (1.53 g, 6.2 mmol) wird die Suspension für 3 h bei 0 CC gerührt und durch die Zugabe von gesättigter wässriger NaHC03-Lösung (50 mL) gequencht. Die wässrige Phase wird mit CH2CI2 (2x 50 mL) extrahiert und die vereinigten organischen Phasen werden nacheinander mit 2N NaOH, H20 und gesättigter NaCI-Lösung gewaschen. Die organische Phase wird mit MgS04 getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 8:1) wird das Epoxid 9 (2.21 g, 87%) als farbloses Öl erhalten: Rf = 0.27 (Petrolether/EtOAc 5:1); [α]20 D = +17.8 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £ 5.50 (ddq, J = 15.4, 6.2, 0.6 Hz, 1 H), 5.39 (ddq, J = 15.3, 7.8, 1.3 Hz, 1 H), 4.10 (dd, J = 7.7, 5.4 Hz, 1 H), 3.89 (dd, J = 12.3, 2.2 Hz, 1 H), 3.84 (ddd, J = 6.9, 5.7, 4.1 Hz, 1 H), 3.57 (dd, J = 12.3, 4.4 Hz, 1 H), 2.98 (ddd, J = 7.0, 4.7, 2.4 Hz, 1 H), 2.89 (m, 1 H), 1.80 (ddd, J = 14.3, 6.9, 4.7 Hz, 1 H), 1.65 (ddd, J = 6.2, 1.4, 0.6 Hz, 3H), 1.64 (ddd, J = 14.3, 7.0, 5.6 Hz, 1 H), 1.59 (ddq, J = 6.9, 5.4, 4.1 Hz, 1 H), 0.87 (s, 9H), 0.87 (d, J = 7.0 Hz, 3H), 0.84 (s, 9H), -0.05-0.03 (4s, 12H); 13C-NMR (100. MHz, CDCI3) £ 134.2, 126.2, 74.1 , 71.1 , 61.6, 58.7, 53.4, 45.2, 36.9, 25.9 (2C), 25.9, 18.1 (2C), 17.6, 9.8, -3.6, -4.2, -4.4, -4.7; IR (CHCI3) 3402 cm"1; MS (El) m/z (%) = 305 (4), 287 (2), 259 (2), 227 (2), 185 (100), 147 (15), 75 (18), 73 (27); HRMS berechnet für Cι0H21OSi: 185.1362, gefunden 185.1361. Durch Verwendung der analogen Verbindung mit Z-Doppelbindung kann das andere Diastereomer dargestellt werden.
Beispiel 8: Entschützung des Epoxids 9 zum Epoxytriol 10
Zu einer Lösung des Epoxids 9 (3.03 g, 6.8 mmol) in 100 mL THF wird TBAF (20 mL , 20 mmol, 1.0 M in THF) gegeben und die Lösung für 48 h bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wird durch die Zugabe von gesättigter wässriger NH4CI-Lösung (50 mL) gequencht. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase mit EtOAc (6x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden getrocknet (MgS04) und im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt wird über eine kurze Kieselgelsäule mit EtOAc filtriert. Man erhält das Epoxytriol 10, das schon partiell zum Tetrahydropyran-Triol 11 cyclisiert ist, als farbloses Öl. Dieses Produkt kann direkt in der nächsten Reaktion verwendet werden oder durch Flash-Chromatographie (EtOAc/MeOH 15:1) gereinigt werden: 1H NMR (400 MHz, CDCI3) £ 5.67 (ddq, J=15.3, 1.3, 6.4 Hz, 1 H), 5.53 (ddq, J=15.3, 6.0, 1.5 Hz, 1H), 4.09 (m, 1H), 4.33 (m, 1H), 3.61 (m, 1H, 3.82 (m, 1H), 3.38 (bs, 1 H), 3.08 (m, 1 H), 2.97 (m, 1 H), 2.66 (bs, 1 H), 2.38 (bs, 1H), 1.92 (ddd, =14.0, 9.7, 4.1 Hz, 1 H), 1.70 (dt, J=6.3, 1.3 Hz, 3H), 1.55 (ddq, J=3.0, 2.3, 6.9 Hz, 1H), 1.46 (ddd, J=14.3, 6.9, 3.6 Hz, 1 H), 0.90 (d, J=7.1 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 133.0, 126.9, 77.5, 73.4, 62.2, 58.9, 54.3, 42.9, 37.4, 17.8, 5.6; IR 3345, 966 cm" 1; HRMS berechnet für CnH2oO4: 213.1362, gefunden 213.1361. Beispiel 9: Cyclisierung des Epoxytriols 10 zum Tetrahydropyran-Triol 11
Zu einer Lösung des Epoxytriols 10 (~6.8 mmol) in 50 mL THF wird Amberiyst 15 (40 mg) gegeben. Nach 6 h wird das Harz abfiltriert und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (EtOAc/MeOH 15:1) wird das Tetrahydropyran-Triol 11 (1.21 g, 82%) als farbloses Öl erhalten: [α]20 D = -2.0 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £5.64 (ddq, J = 15.4, 1.4, 6.5 Hz, 1 H), 5.40 (ddq, J = 15.4, 6.0, 1.6 Hz, 1 H), 4.39 (m, 1 H), 3.99 (q, J = 2.9 Hz, H) 3.94 (ddd, J = 12.3, 4.4, 1.5 Hz, 1 H), 3.61-3.78 (m, 3H), 1.78 (ddd, J = 14.1 , 12.3, 2.9 Hz, 1 H), 1.78 (dt, J = 6.5, 1.4 Hz, 3H), 1.68 (m, 1 H), 1.50 (m, 1 H), 0.89 (d, J = 7.2 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 129.9, 126.8, 74.8, 74.2, 73.5, 70.0, 63.5, 39.6, 29.1 , 17.9, 11.2; IR 3682, 3609, 3470 cm'1; HRMS berechnet für CnH2204: 216.1362, gefunden 216.1364.
Beispiel 10: Schützung des Tetrahydropyran-Triols 11 zum tris-TBS-Ether 12
Zu einer Lösung (-78 °C) des Tetrahydropyran-Triols 11 (1 g, 4.6 mmol) in 100 mL CH2CI2 werden nacheinander 2,6-Lutidin (3.2 mL, 27.5 mmol) und TBSOTf (4.8 mL, 20.9 mmol) gegeben. Die Lösung wird auf Raumtemperatur erwärmt und durch die Zugabe von gesättigter wässriger NaHCO3-Lösung (50 mL) gequencht. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase wird mit CH2CI2 (2x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden zunächst mit 1 M wässriger NaHSO -Lösung (3x 50 mL) und anschließend mit gesättigter wässriger NaCI- Lösung gewaschen, mit MgS04 getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 40:1) wird der TBS- Ether 12 (2.25 g, 87%) als farbloses Öl erhalten: R, = 0.17 (Petrolether/EtOAc 50:1 ); [α]20 D = -23.8 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £ 5.61 (ddq, J = 15.4, 6.4, 1.5 Hz, 1 H), 5.37 (ddq, J = 15.4, 5.6, 1.6 Hz, 1 H), 4.37 (m, 1 H), 3.86 (m, 2H), 3.72 (m, 1 H), 3.49 (m, 2H), 1.72 (ddd, J = 13.8, 11.8, 2.6 Hz, 1 H), 1.67 (dt, J = 6.5 Hz, 3H), 1.47 (m, 1 H), 1.34 (ddd, J = 13.8, 2.5, 1.3 Hz, 1 H), 0.87-0.86 (3s, 27H), 0.83 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.07-0.00 (4s, 18H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 131.3, 125.2, 75.8, 74.5, 72.5, 70.9, 64.5, 40.4, 28.1 , 26.0, 25.9, 25.8, 18.3, 18.2, 18.1 , 17.9, 11.2, -4.4, -4.5, -4.8, -5.0, -5.5 (2C); MS (El) m/z (%) = 558(4) [M]+, 501 (25) [M-tBu] 419(30), 369(17), 327(18) 287(39), 261 (36), 227(53), 171 (69), 147(34), 73(100); HRMS berechnet für C29H6204Si3: 558.3956 gefunden 558.3956.
Beispiel 11 : Selektive Entschützung der primären Alkohol-Gruppe der Verbindung 12 zu Alkohol 13
Chloroform (100 mL) und konzentrierte wässrige HCI (20 mL) werden in einem Scheidetrichter gemischt und die organische Phase wird abgetrennt. Der TBS- Ether 12 aus der vorhergehenden Reaktion (2.6 g, 4.7 mmol) wird in der organischen Phase gelöst und die so erhaltene Lösung für 4 h bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wird durch die Zugabe von gesättigter wässriger NaHC03-Lösung (50 mL) gequencht. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase wird mit CHCI3 (2x 50 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit MgSÖ4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 15:1) wird der Alkohol 13 (2.01 g, 97%) als farbloses Öl erhalten: Rf = 0.34 (Petrolether(EtOAc 10:1); [αf°D = -14.3 (c 1.0, CHCI3) H-NMR (400 MHz, CDCI3) £ 5.58 (ddq, J = 15.4, 6.4, 1.4 Hz, 1 H), 5.37 (ddq, J = 15.4, 5.9, 1.6 Hz, 1 H), 4.38 (m, 1 H), 3.85 (q, J = 2.9 Hz, 1H), 3.80 (m, 1 H), 3.65-3.55 (m, 3H), 2.60 (s, 1 H), 1.66 (d, J = 6.4 Hz, 3H), 1.62-1.47 (m, 3H), 0.87 (2s, 18H), 0.84 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.07 (2s, 6H), 0.02 (4s, 6H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ 130.5, 126.0, 75.4, 74.9, 74.3, 70.5, 65.7, 40.2, 31.1 , 25.8 (2C), 18.1 , 18.0, 17.9, 11.2, -4.4, -4.6, -4.9 (2C); IR 3460 cm"1; MS (El) m/z (%) = 444 (6) [M\ 387 (21) [M-tBu] 287 (66), 255 (73), 219 (60) 173 (100), 171 (79); HRMS berechnet für C23H4804Si2: 444.3091 , gefunden 444.3091.
Beispiel 12: Oxidation des Alkohols 13 zum Aldehyd 14
Zu einer Lösung (0 °C) des Alkohols 13 (700 mg, 1.57 mmol) in 50 mL CH2CI2 wird das Dess-Martin-Periodinan (800 mg, 1.89 mmol) gegeben. Die Lösung wird auf Raumtemperatur erwärmt und für weitere 3 h gerührt. Die Reaktion wird durch die Zugabe einer Lösung von Na2S203 5 H20 (2.5 g) in gesättigter wässriger NaHC03- Lösung (25 mL) gequencht und stark gerührt bis eine klare Lösung entstanden ist. Die wässrige Phase wird mit CH2CI2 (2x 25 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden getrocknet (MgS04) und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 15:1) wird der Aldehyd 14 (641 mg, 92%) als farbloses Öl erhalten: R, = 0.64 (Petrolether/EtOAc 10:1); [α] 0 D = -19.4 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £9.61 (d, J = 1.3 Hz, 1 H), 5.60 (ddq, J = 15.4, 6.5, 1.5 Hz, 1 H), 5.36 (ddq, J = 15.4, 5.6, 1.6 Hz, 1 H), 4.39 (m, 1 H), 4.08 (ddd, = 11.3, 4.6, 2.2 Hz, 1 H), 4.04 (dd, J = 4.6, 1.4 Hz, 1 H), 3.86 (q, J = 2.9 Hz, 1 H), 1.80 (ddd, J = 13.7, 11.4, 2.2 Hz, 1 H), 1.67 (d, J = 6.7 Hz, 3H), 1.50 (m, 1 H), 1.30 (ddd, J = 13.7, 2.2, 1.4 Hz, 1 H), 0.90 (s, 9H), 0.86 (s, 9H), 0.83 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.07 (2s, 6H), 0.01 (s, 3H), 0.00 (s, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 203.7, 130.5, 125.8, 80.4, 74.8, 73.3, 70.4, 40.1 , 29.3, 25.7 (2C), 18.3, 18.0, 17.9, 11.1 , -4.8 (2C), -4.9 (2C); IR 1738 cm"1; MS (El) m/z (%) = 442 (3) [M] 385 (14) [M-tBu] 303 (55), 187 (90), 73 (100); HRMS berechnet für C19H370 Si2: 385.2230, gefunden 385.2231. Beispiel 13: Olefinierung des Aldehyds 14 zum AI-Fragment
Zu einer Lösung (0 °C) des Aldehyds 14 aus der vorhergehenden Reaktion (700 mg, 1.58 mmol) in 50 mL THF wird das Tebbe-Reagenz (3.2 mL, 1.60 mmol, 0.5 M in Toluol) gegeben. Nach 15 min bei dieser Temperatur wird die Lösung mit 50 mL Et20 verdünnt und durch die langsame Zugabe von 0.6 mL 1 M NaOH gequencht. Die so erhaltene Mischung wird mit MgS04 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Nach der Trennung durch Flash-Chromatographie wird das A1 -Fragment (662 mg, 95%) als farbloses Öl erhalten: Rf = 0.68 (Petrolether/EtOAc 20:1); [α]20 D = -11.3 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £ 5.79 (ddd, J = 17.2, 10.5, 5.0 Hz, 1 H), 5.63 (ddq, J = 15.4, 6.5, 1.5, 1 H), 5.39 (ddq, J = 15.4, 5.8, 1.6 Hz, 1 H), 5.23 (d, J = 17.2 Hz, 1 H), 5.07 (d, J = 10.5 Hz, 1 H), 4.38 (m, 1 H), 4.23 (m, 1 H), 3.85 (q, J = 2.9 Hz, 1 H), 3.67 (ddd, J = 11.7, 3.9, 2.3 Hz, 1H), 1.73 (ddd, J = 13.8, 11.7, 2.3 Hz, 1H), 1.67 (d, J = 6.7 Hz, 3H), 1.47 (m, 1 H), 1.30 (ddd, J = 13.8, 2.3, 1.3 Hz, 1 H, 0.89 (s, 9H), 0.86 (s, 9H), 0.83 (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.07-0.00 (4s, 12H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 138.7, 131.2, 125.3, 114.6, 75.7, 75.6, 74.6, 70.9, 40.3, 27.5, 25.9, 25.8, 18.3, 18.0, 17.9, 11.1 , - 4.6 (2C), -4.8, -4.9; MS (El) m/z (%) = 40 (5) [M] 383 (15), 301 (69), 187 (52), 143 (100); HRMS berechnet für C24H4803Si2: 440.3142, gefunden 440.3141.
Beispiel 14: Carbometallierung des Alkins 15 zum Alkohol 16
16
Zu einer Lösung (-10 °C) von Cp2ZrCI2 (1.20 g, 4.09 mmol) in 7 mL CH2CI2 wird langsam AIMe3 (15.30 mL, 2 M in Toluol) zugegeben. Nach 10 min wird das Alkin 15 (1.00 g, 10.19 mmol) in 10 mL CH2CI2 zugetropft und die Lösung wird für 12 h gerührt. Die Lösung wird auf -40 °C gekühlt und l2 (2.85 g, 11.23 mmol), in 12 mL THF gelöst, wird tropfenweise zugegeben. Die Lösung wird für 1 h gerührt und anschließend mit gesättigter wässriger NaHC03-Lösung bei -20 CC gequencht. Die Phasen werden getrennt, und die wässrige Phase wird mit MTBE extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit MgSÖ4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 2:1) erhält man den Alkohol 16 (2.03 g, 83%) als farblose Flüssigkeit: R, = 0.30 (Petrolether/EtOAc 2:1); [α]20 D +9.4 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £5.87 (d, J = 0.8 Hz, 1 H), 3.40-3.45 (m, 2H), 2.33 (dd, J = 13.4, 6.0 Hz, 1 H), 1.99 (dd, J = 13.4, 8.4 Hz, 1 H), 1.80-1.85 (m 1 H), 1.80 (d, J = 0.98 Hz, 3H), 0.85 (d, J = 6.8 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 146.5, 75.6, 67.6, 43.6, 33.7, 23.7, 16.3; IR 3302, 2870, 1456, 1377 cm"1; HRMS berechnet für C7H13IO: 240.0011 ; gefunden 240.0011.
Beispiel 15: Oxidation des Alkohols 16 zum Aldehyd 17
17
Zu einer Lösung (0 °C) des Alkohols 16 (1.75 g, 7.29 mmol) in 60 mL CH2CI2 wird das Dess-Martin-Periodinan (3.99 g, 9.41 mmol) gegeben. Die Lösung wird auf Raumtemperatur erwärmt und für weitere 3 h gerührt. Die Reaktion wird durch die Zugabe einer Lösung von Na2S203 5 H20 (2.5 g) in gesättigter wässriger NaHC03- Lösung (25 mL) gequencht und stark gerührt bis eine klare Lösung entstanden ist. Die wässrige Phase wird mit CH2CI2 (2x 25 mL) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden getrocknet (MgS0 ) und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 5:1) wird der Aldehyd 17 (1.41 g, 81 %) als farblose Flüssigkeit erhalten. Der Aldehyd 17 zersetzt sich sehr schnell und wird daher direkt in die nachfolgende Still-Gennari- Olefinierung eingesetzt. Beispiel 16: Still-Gennari Olefinierung des Aldehyds 17 zu Ester 18
18
Zu einer Lösung (-40 °C) von 18-Krone-6 (3.51 g, 13.3 mmol) in 30 mL THF wird das Still-Gennari-Reagenz (2.90 g, 8.38 mmol) in 10 mL THF gegeben. Die Lösung wird auf -78 °C gekühlt und eine KHMDS-Lösung (16.0 mL, 0.5 M in Toluol, 8 mmol) wird mit einer Spritze langsam zugetropft. Nach 15 min wird der Aldehyd 17 aus der vorhergehenden Reaktion (1.59 g, 6.68 mmol) in 10 mL THF gelöst zugetropft. Die Reaktion wird durch die Zugabe von gesättigter wässriger NaHC03-Lösung gequencht, mit MTBE extrahiert und mit MgS04 getrocknet. Das Filtrat wird im Vakuum eingeengt und durch Säulenchromatographie (Petrolether/EtOAc 3:1) gereinigt. Man erhält den Ester 18 (1.73 g, 85%) als farbloses Öl. Rf = 0.51 (Petrolether/EtOAc 4:1); [α]20 D -32.4 (c 1.0, CHCI3); 1H- NMR (400 MHz, CDCI3) δ 5.83 (d, J = 0.8 Hz, 1 H), 5.58 (dd, J = 9.8, 1.2 Hz, 1 H), 4.17 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 3.30-3.40 (m, 1 H), 2.20 (dd, J = 13.5, 6.9 Hz, 1 H), 2.10 (dd, J = 13.5, 7.5 Hz, 1H), 1.85 (d, J = 1.2 Hz, 3H), 1.78 (d, J = 0.7 Hz, 3H), 1.28 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 0.90 (d, J = 6.7 Hz, 3H); 13C-NMR δ 167.9, 147.0, 146.3, 126.5, 75.8, 60.2, 47.0, 31.5, 23.8, 20.8, 19.9, 14.3; IR 2977, 1712, 1454, 1372 cm"1; MS (El) m/z (%) = 322 (5) [M\ 195 (25), 121 (48), 113 (100), 95 (22), 67 (15); HRMS berechnet für C12H19I02: 322.0430, gefunden 322.0431.
Beispiel 17: Reduktion des Esters 18 zum Alkohol 19
19
Zu einer Lösung (-78 °C) des Esters 18 (635 mg, 1.97 mmol) in 5 mL CH2CI2 wird Dibal-H (6.0 mL, 1.2 M in Toluol) langsam zugetropft. Die Lösung wird für eine Stunde bei dieser Temperatur gerührt und mit 15 mL MTBE verdünnt. Nach der Zugabe von 1 mL H20 wird die Mischung stark gerührt bis ein weißes Gel entstanden ist. Zu diesem Gel werden NaOH (2.5 mL, 4M) und H20 (1 mL) gegeben und die Suspension wird so lange gerührt bis ein weißer Feststoff entstanden ist. Die Mischung wird mit MgS04 getrocknet und die Feststoffe durch Filtration abgetrennt. Das Filtrat wird im Vakuum eingeengt und durch Flash- Chromatographie (Petrolether/EtOAc 4:1) gereinigt. Man erhält Alkohol 19 (425 mg, 77%) als farbloses Öl: Rf = 0.15 (Petrolether/EtOAc 4:1); [α]20 D -3.7 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) δ ), 5.80 (d, J = 0.9 Hz, 1 H), 4.99 (d, J = 9.6 Hz, 1 H), 4.00-4.10 (m, 2H), 2.55-2.70 (m, 1 H), 2.05-2.15 (m, 2H), 1.78 (d, J = 0.9 Hz, 3H), 1.75 (d, J = 1.2 Hz, 3H), 0.89 (d, J = 6.6 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) δ 146.5, 133.8, 133.6, 75.9, 61.8, 47.6, 30.7, 24.1 , 21.2, 21.1 ; IR 3316, 2956, 2921 , 1867, 1452, 1376, 1273, 1000 cm"1; MS (El) m/z (%) = 262 (20), 153 (15), 135 (14), 99 (100), 95 (49), 81 (16); HRMS berechnet für C10H17IO: 280.0324, gefunden 280.0324.
Beispiel 18: Bromierung des Alkohols 19 zum Bromid 20
20
Der Alkohol 19 (140 mg, 0.5 mmol) wird bei Raumtemperatur in 5 mL Acetonitril gelöst. Nacheinander werden Triphenylphosphan (262 mg, 1 mmol) und CBr4 (331 mg, 1 mmol) zugegeben und die so erhaltene Suspension für 10 min bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wird mit 2 ml H20 gequencht und mit Petrolether extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit MgS0 getrocknet und im Vakuum eingeengt. Nach der Filtration über eine kurze Kieselgelsäule mit Petrolether erhält man das Bromid 20 (120 mg, 70%) als eine farblose Flüssigkeit: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) 5.85 (d, J = 1.0 Hz, 1 H), 5.10 (dq, J = 9.8, 1.5 Hz, 1 H), 3.92 (d, J = 3.0 Hz, 2H), 2.61 (dq, J = 9.8, 6.8 Hz, 1 H), 2.16 (dt, J = 7.2, 1.1 Hz, 2H), 1.81 (d, J = 1.1 Hz, 3H), 1.80 (d, J = 1.5 Hz, 3H), 0.92 (d, J = 6.6 Hz, 3H); ); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ 146.0, 136.5, 130.8, 76.2, 47.0, 32.1 , 31.2, 24.1 , 21.9, 20.2; Beispiel 19: Umwandlung des Bromids 20 zum Phosphoniumsalz B1
B1
Zu einer Lösung des Bromids 20 aus der vorhergehenden Reaktion (120 mg, 0.35 mmol) in 3 ml Acetonitril wird langsam Tributylphosphan (106 mg, 0.13 ml, 0.52 mmol) getropft. Die Lösung wird 2 h bei Raumtemperatur gerührt und dann im Vakuum eingeengt. Man erhält das Phosphoniumsalz B1 als braunes Öl, das ohne weitere Reinigung in die Wittig-Reaktion mit dem C-Fragment eingesetzt wird.
Beispiel 20: Hetero-Diels-Alder-Reaktion zum Ester 21
Zu einer Lösung von (f?)-BINOL (429 mg, 1.5 mmol) in 2 mL CH2CI2 wird eine Lösung von Ti(0/Pr)4 (0.223 mL, 0.75 mmol) in 1 mL CH2CI2 getropft. Das Gemisch wird für 1 h unter Rückfluß erhitzt und anschließend auf -30 °C gekühlt. Zunächst wird frisch destilliertes Ethylglyoxylat (870 mg, 7.5 mmol) zugegeben, gefolgt von einer Lösung von 1-Methoxy-1 ,3-butadien (504 mg, 6.0 mmol) in 1 mL CH2CI2. Die Lösung wird für 2.5 h bei -30 °C gerührt und dann auf Raumtemperatur erwärmt. Die Reaktion wird mit gesättigter wässriger NaHC03- Lösung gequencht und mit MTBE extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit MgSÖ4 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/Ether, 8:1) erhält man den Ester 21 als eine farblose Flüssigkeit (780 mg, 65%): Rf = 0.34 (Petrolether/EtOAc 4:1); [α]20 D +45.6 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £6.01 (ddt, J = 10.3, 4.0, 1.5 Hz, 1 H), 5.67 (dq, J = 10.3, 2.0 Hz, 1 H) 5.15 (m, 1 H), 4.36 (dd, J = 6.5, 5.1 Hz, 1 H), 4.12-4.27 (m, 2H), 3.48 (s, 3H), 2.42-2.52 (m, 1 H), 2.27-2.36 (m, 1 H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C-NMR £ 171.2, 127.6, 125.4, 95.9, 65.8, 61.1 , 55.6, 27.5, 14.2; IR 2930, 1736, 1447, 1372 cm"1; HRMS berechnet für C9H1404: 186.0892, gefunden 186.0830.
Durch Verwendung von (S)-BINOL kann das korrespondierende Enantiomer hergestellt werden.
Beispiel 21 : Reduktion des Esters 21 zum Alkohol 22
22
Zu einer Suspension von LiAIH4 (20 mg, 0.54 mmol) in 10 mL Et20 bei 0 °C wird der Ester 21 (100 mg, 0.54 mmol) mit einer Spritze zugegeben. Die Suspension wird für 45 min bei dieser Temperatur gerührt und dann durch die sukzessive Zugabe von Wasser (0.025 mL), 15% NaOH-Lösung (0.025 mL) und nochmals Wasser (0.050 mL) gequencht. Die Aluminium-Salze werden durch Filtration entfernt und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash- Chromatographie (Petrolether/Et20 1 :1 ) wird ein alkoholisches Zwischenprodukt als farbloses Öl (80 mg, 100%) erhalten. Das Zwischenprodukt (1.48 g, 10.27 mmol) wird in 20 mL /PrOH aufgenommen und mit 50 mg PPTS versetzt. Die Lösung wird 4 h bei Raumtemperatur gerührt und durch die Zugabe von gesättigter wässriger NaHC03-Lösung (100 mL) und EtOAc (100 mL) gequencht. Nach der Trennung der Phasen wird die wässrige Phase mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit MgS0 getrocknet, filtriert und das Filtrat im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 4:1) und Umkristallisieren aus Petrolether wird der Alkohol 22 als farbloser Feststoff erhalten (1.37 g, 77%): Rf = 0.10 (Petrolether/EtOAc 6:1); [α]20 D +33.2 (c 0.9, CHCI3); 1H-NMR £5.90-6.00 (m, 1 H), 5.65-5.70 (m, 1 H), 5.05- 5.10 (m, 1 H), 4.00-4.10 (m, 1 H), 3.97 (sep, J = 6.3 Hz, 1 H), 3.65-3.70 (m, 1 H), 3.55-3.60 (m, 1 H), 1.80-2.20 (m, 2H), 1.22 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 1.14 (d, J = 6.1 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 128.1 , 125.9, 92.7, 69.5, 66.6, 65.2, 25.9, 23.7, 21.9; IR (CHCI3) 3296, 1657 cm"1; HRMS berechnet für C9H1603: 172.1099, gefunden 172.1093. Beispiel 22: Oxidation des Alkohols 22 zum Aldehyd C1
C1
Zu einer Lösung (-78 °C) von Oxalylchlorid (0.18 mL, 2.06 mmol) in 2 mL CH2CI2 wird DMSO (0.25 mL) tropfenweise zugegeben. Nach 5 min werden eine Lösung des Alkohols 22 (300 mg, 1.76 mmol) in 4 mL CH2CI2 und 0.13 mL DMSO zugetropft. Nachdem die Lösung für 40 min bei -78 °C gerührt wurde, wird Triethylamin (1.0 mL) langsam zugetropft und die Lösung wird auf Raumtemperatur erwärmt. Das Lösungsmittel wird vorsichtig am Rotationsverdampfer entfernt und der Rückstand chromatographiert (CH2CI2/MTBE 20:1). Man erhält den Aldehyd C1 (295 mg, 100%) als farblose Flüssigkeit: Rf = 0.27 (CH2CI2/MTBE 20:1); [α]20 D +90.0 (c 0.7, CDCI3); 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) £ 9.70 (s, 1 H), 5.95-6.00 (m, 1 H), 5.70-5.75 (m, 1 H), 5.20 (bs, 1 H), 4.39 (dd, J = 4.7, 11.3 Hz, 1 H), 4.03 (sep, J = 6.2 Hz, 1H), 2.10-2.30 (m, 2H), 1.22 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 1.17 (d, J = 6.1 Hz, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) £ 201.1 , 126.8, 126.5, 93.0, 71.0, 53.4, 24.9, 23.7, 21.9; IR (CHCI3) 2971 , 2931 , 1738, 1381 , 1317, 1105, 1017 cm"1; HRMS berechnet für C9H1403: 171.1021 , gefunden 171.1015.
Beispiel 23: Wittig-Reaktion von B1 und C1 zu Verbindung 23
23
Zu einer Lösung (0 °C) des Phosphoniumsalzes B1 (370 mg, 0.81 mmol) in 8 ml Toluol wird der Aldehyd C1 (170 mg, 0.98 mmol) gegeben. Danach wird KO Bu (1.10 mL, 1.10 mmol, 1.0 M in THF) langsam mit einer Spritze zugetropft. Nach 15 min bei dieser Temperatur wird die Reaktion mit 2 mL Wasser gequencht, mit Ether extrahiert und mit MgS04 getrocknet. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand durch Säulenchromatographie (Petrolether/EtOAc 8:1) gereinigt. Man erhält Verbindung 23 (258 mg, 76%) als farbloses Öl: Rf = 0.20 (Petrolether/EtOAc 1 :1); [α]20 D +45.8 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) £ 6.68 (d, J = 15.7 Hz, 1 H), 6.00-6.05 (m, 1 H), 5.91 (d, J = 1.0 Hz, 1 H), 5.60-5.80 (m, 2H), 5.10-5.20 (m, 2H), 4.01 (sep, J = 6.2 Hz, 1 H), 2.80-2.95 (m, 1 H), 2.20 (ddd, J = 13.5, 6.5, 1.1 Hz, 2H), 2.05-2.10 (m, 2H), 1.80 (d, J = 1.1 Hz, 3H), 1.79 (d, J = 1.0 Hz, 3H), 1.17 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 1.23 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 0.94 (d, J = 6.5 Hz, 3H); 3C-NMR (100 MHz, CD3OD) £ 147.6, 137.5, 131.9, 130.8, 129.5, 129.0, 127.2, 94.8, 76.2, 71.2, 68.5, 48.2, 32.0, 31.4, 24.3, 24.2, 22.4, 21.1 , 20.7; IR (CHCI3): 1658, 1614, 1378, 1315, 1273, 1026, 998 cm"1; HRMS (El) berechnet für Cι9H29l02: 416.1212, gefunden 416.1385.
Beispiel 24: Heck-Kupplung von Verbindung 23 und Fragment A1 zu Acetal 24
24
Zu einer Lösung des AI-Fragments (122 mg, 0.28 mmol) und Verbindung 23 (73 mg, 0.17 mmol) in 0.3 mL DMF werden nacheinander Bu4NBr (70 mg, 0.22 mmol), Cs2C03 (84 mg, 0.26 mmol), Pd(OAc)2 (48 mg, 0.22 mmol) und Et3N (0.026 mL, 0.19 mmol) gegeben. Die Suspension wird für 36 h bei Raumtemperatur gerührt und dann direkt auf einer Kieselgelsäule chromatographiert (Petrolether/EtOAc 16:1 ). Man erhält das Heck-Produkt (Acetal) 24 (83 mg, 65%) als ein farbloses Öl.
Rf = 0.26 (Petrolether/EtOAc 5:1); [α]20 D +49.5 (c 1.0, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) £6.72 (d, J = 15.8 Hz, 1 H), 6.43 (ddd, J = 15.2, 11.0, 1.6 Hz, 1 H), 6.00- 6.05 (m, 1 H), 5.75 (d, J = 11.0 Hz, 1 H), 5.60-5.70 (m, 3H), 5.49 (dd, = 15.0 , 5.0 Hz, 1 H), 5.41 (ddd, J = 15.5 Hz, 5.6 Hz, 1.6 Hz, 1H),. 5.10-5.30 (m, 2H), 4.40-4.50 (m, 1 H), 4.34-4.38 (m, 1H), 4.22-4.28 (m, 1 H), 4.01 (sep, J = 6.1 Hz, 1 H), 3.90- 3.95 (m, 1H), 3.66 (ddd, J = 11.5, 4.0, 2.0 Hz, 1H), 2.80-2.90 (m, 1 H), 2.00-2.10 (m, 4H), 1.78 (d, J = 1.4 Hz, 3H), 1.72 (d, J = 1.1 Hz, 3H), 1.69 (ddd, J = 6.5, 1.5, 1.4 Hz, 3H), 1.35-1.60 (m, 3H), 1.23 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 1.17 (d, J = 6.2 Hz, 3H), 0.93 (d, J = 6.5 Hz, 3H), 0.91 (2 s, 18H), 0.86, (d, J = 7.2 Hz, 3H), 0.09 (s, 3H), 0.06 (s, 3H), 0.05 (s, 3H), 0.04 (s, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) £ 138.5, 137.6, 132.4, 132.3, 131.2, 130.4, 129.5, 129.3, 128.3, 127.2, 127.1 , 126.3, 94.9, 77.5, 77.0, 76.1 , 72.3, 71.2, 68.6, 41.7, 32.0, 31.3, 29.2, 28.0, 26.5, 26.4, 24.3, 22.5, 21.3, 20.8, 19.2, 19.0, 18.1 , 16.9, 11.6, -4.1 , -4.3, -4.6, -4.7; HRMS berechnet für C43H7605Si2: 729.5231 , gefunden 729.5236.
Beispiel 25: Oxidation von Acetal 24 zum Lacton 25
25
Zu einer Lösung des Acetals 24 (20 mg, 0.03 mmol) in 3 mL Aceton und 0.5 mL Wasser wird PPTS (6 mg) gegeben. Die Lösung wird für 12 h bei Raumtemperatur gerührt und dann mit gesättigter wässriger NaHC03-Lösung gequencht. Die wässrige Phase wird mit EtOAc extrahiert, die vereinigten organischen Phasen werden mit MgS04 getrocknet, filtriert, und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie erhält man ein Lactol (16 mg, 83%) als farbloses Öl. Das Lactol wird in 2 mL CH2CI2 aufgenommen und mit Mn02 (20 mg) versetzt. Die Suspension wird für 12 h bei Raumtemperatur gerührt und dann direkt auf eine Kieselgelsäule gegeben. Durch Flash-Chromatographie (Petrolether/EtOAc 5:1) erhält man das Lacton 25 (12 mg, 79%) als farbloses Öl: R, = 0.19 (Petrolether/EtOAc 5:1 ); [α] 0 D +40.0 (c 0.2, CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) £7.04 (ddd, J = 9.8, 5.5, 2.9 Hz, 1 H), 6.82 (d, J = 15.7 Hz, 1 H), 6.44 (ddd, = 15.2, 11.0, 1.5 Hz, 1H), 6.02 (ddd, J = 9.8, 2.8, 1.3 Hz, 1 H), 5.70-5.80 (m, 2H), 5.64 (ddd, J = 15.5, 6.5, 1.5 Hz, 1 H), 5.50 (dd, J = 15.2, 5.8 Hz, 1 H), 5.41 (ddd, J = 15.5, 5.6, 1.6 Hz, 1H), 5.20-5.30 (m, 1H), 5.00-5.10 (m, 1H), 4.35-4.40 (m, 1H), 4.20-4.30 (m, 1 H), 3.90-3.95 (m, 1 H), 3.67 (ddd, J = 11.6, 3.9, 2.2 Hz, 1H), 2.85- 2.95 (m, 1 H), 2.40-2.60 (m, 2H), 2.00-2.10 (m, 2H), 1.80 (d, J = 1.3 Hz, 3H), 1.73 (d, J = 1.1 Hz, 3H), 1.69 (ddd, J = 6.5, 1.4, 1.3 Hz, 3H), 1.30-1.60 (m, 3H), 0.90- 1.00 (m, 6H), 0.92 (s, 9H), 0.90 (s, 9H), 0.09 (s, 3H), 0.06 (s, 3H), 0.05 (s, 3H), 0.04 (s, 3H); 13C-NMR (100 MHz, CD3OD) £ 166.6, 140.2, 147.9, 137.6, 132.5, 132.3, 131.2, 130.8, 128.4, 127.3, 127.2, 126.4, 121.6, 80.1 , 77.5, 77.0, 76.1 , 72.4, 41.8, 31.4, 31.0, 29.3, 26.5, 26.3, 21.2, 20.6, 19.2, 18.9, 18.0, 16.9, 11.6, - 4.1 , -4.3, -4.6, -4.7; HRMS berechnet für C40H68O5Si2: 685.4605, gefunden 685.4608.
Beispiel 26: Entschützung von Verbindung 25 zum bevorzugten Ratjadon-Derivat 1
1
Zu einer Lösung des Lactons 25 aus der vorhergehenden Reaktion (4 mg, 6 μmol) in 0.3 mL THF und 0.3 mL Pyridin wird bei Raumtemperatur HF Pyridin (0.2 mL) getropft. Die Lösung wird 24 h bei Raumtemperatur gerührt und mit gesättigter wässriger NaHC03-Lösung gequencht. Diese Mischung wird in EtOAc und Phosphat-Puffer (pH 7) aufgenommen. Die Phasen werden getrennt und die organische Phase mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit MgS04 getrocknet, filtriert und im Vakuum eingeengt. Nach der Reinigung durch Flash-Chromatographie (CH2CI2/CH3OH, 16:1) erhält man Ratjadon-Derivat 1 (2.0 mg, 76%) als farblosen Feststoff. Rf = 0.25 (CH2CI2/Methanol 19:1 ); [α]20 D +48.0 (c 0.1 , CHCI3); 1H-NMR (400 MHz, CD3OD) £ 7.05 (ddd, J = 9.6, 5.5, 2.9 Hz, 1 H), 6.46 (ddd, J = 15.2, 10.9, 1.2 Hz, 1 H), 6.01 (ddd, J = 9.8, 2.4, 1.3 Hz, 1 H), 5.80-5.85 (m, 1 H), 5.68 (ddq, J = 15.5, 6.5, 1.3 Hz, 1 H), 5.62 (dd, J = 15.2, 6.7 Hz, 1 H), 5.46 (ddd, J = 15.5, 6.0, 1.6 Hz, 1H), 5.20- 5.30 (m, 1H), 5.05-5.15 (m, 1H), 4.35-4.40 (m, 1H), 4.06 (ddd, J = 6.5, 2.5, 1.2 Hz, 1 H), 3.85-3.90 (m, 1 H), 3.76 (ddd, J = 12.2, 4.2, 2.5 Hz, 1 H), 2.40-2.60 (m, 2H), 2.85-2.95 (m, 1 H), 1.79 (d, J = 1.6 Hz, 3H), 1.95-2.10 (m, 2H), 1.74 (d, J = 1.3 Hz, 3H), 1.69 (ddd, J = 6.5, 1.5, 1.3 Hz, 3H), 1.80-1.85 (m, 1 H), 1.60-1.65 (m, 1 H), 1.45-1.50 (m, 1 H), 0.94 (d, J = 6.3 Hz, 3H), 0.88 (d, J = 7.1 Hz, 3H); 13C-NMR (CD3OD) £ 166.7, 148.0, 140.1 , 138.1 , 132.0, 131.3, 130.9, 129.3, 127.5, 127.1 , 126.9, 121.5, 80.1 , 76.8, 76.1 , 76.0, 71.0, 40.7, 31.7, 31.0, 29.2, 21.3, 20.6, 18.0, 17.0, 11.6; HRMS berechnet für C28H40O5: 456.2876, gefunden 456.2880.
Beispiel 27: Synthese des Aldehydes 27 aus dem Diol 26
27
In einen 50 ml Rundkolben, ausgerüstet mit Argon-Ballon und Rückflußkühler, wird das Diol 26 (8.17 g, 78.44 mmol) in 12 ml trockenem Toluol vorgelegt. Die Lösung wird gerührt und Natrium-Hydrid (60%ige Suspension in Mineralöl) (1.53 g, 38.25 mmol) wird portionsweise über einen Zeitraum von 45 min dazugegeben. Die Suspension wird für 3 h unter Argon-Schutzgasatmosphäre unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird 4-Methoxy-Benzylchlorid (5.2 ml, 38.31 mmol) über einen Zeitraum von 30 min dazugegeben und für 18h unter Rückfluß gekocht. Nach dieser Zeit wird die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und zu 50 ml Wasser gegossen. Die Phasen werden getrennt und die wässerige Phase wird mit Dichlormethan (3x50 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Na2S0 getrocknet und im Vakuum konzentriert. Nach Reinigung an Kieselgel (EtOAc: Petrolether = 1 :1), wird 5-(4-Methoxy-benzyloxy)- pentan-1-ol (3.469 g) als farbloses Öl erhalten (40 % Ausbeute): Rf = 0.32 in Hexan:EtOAc (2:3); 1H NMR (200 MHz, CDCI3)(δ ppm): 1.46-1.60 (m, 6H), 3.45 (t, 2H), 3.60 (t, 2H), 3.80 (s, 3H), 4.43 (s, 2H), 6,89 (dd, 2H), 7.26 (dd, 2H).
Die so erhaltene Verbindung wird dann in die nächste Reaktion eingesetzt.
In einen 50 ml Rundkolben, ausgerüstet mit Argon-Ballon und Rückflußkühler, werden Oxalylchlorid (1.45 ml, 16.62 mmol) und 75 ml trockenes Dichlormethan eingefüllt. Die Lösung wird auf -78 °C gekühlt und eine Lösung von DMSO (2.36 ml, 33.25 mmol) in 5 ml trockenem Dichlormethan wird über einen Zeitraum von 5 min dazugegeben. Die Reaktion wird weitere 15 min gerührt. Dann wird eine Lösung von 5-(4-Methoxy-benzyloxy)-pentan-1-ol (3.4 g, 15.16 mmol) aus der oben beschriebenen Synthesereaktion in 5 ml trockenem Dichlormethan dazugegeben und bei -78 °C für 2 h gerührt. Zu der Lösung wird Triethylamin (10.56 ml, 75.76 mmol) zugegeben und bei Raumtemperatur (RT, ca. 20 °C) für 1 h gerührt. Die Reaktion wird durch die Zugabe von 150 ml Wasser abgebrochen und die wässerige Phase wird mit Dichlormethan extrahiert (3x50 ml). Die vereinigten organischen Phasen werden mit gesättigter NaCI-Lösung gewaschen (2x100 ml) und über Na2S04 getrocknet. Nach dem Abfiltrieren vom Trockenmittel wird die Lösung im Vakuum konzentriert und mit Kieselgel gereinigt (Hexan:EtOAc = 8:2). Man erhält so 3.36 g des Aldehyds 27 als farbloses Öl (98% Ausbeute): 1H NMR (200 MHz, CDCI3) (δ ppm): 1.66-1.70 (m, 6H), 2.45 (m, 2H), 3.46 (m, 2H), 3.81 (m, 2H), 4.42 (s, 2H), 6.90 (d, 2H), 7.27 (m, 2H), 9.76 (s, 1 H).
Beispiel 28: Wittig-Horner Reaktion von Aldehyd 27 zu Ester 28
28
In einen 100 ml Zweihals-Rundkolben, ausgerüstet mit Argonschutzgasballon, werden Natriumhydrid (60% Suspension in Mineralöl) (0.60 g, 24.70 mmol) und 49 ml trockenes THF gegeben. Der Inhalt wird gerührt und auf 0 °C abgekühlt. Danach wird Triethyl-phosphonoacetat (3 ml, 14.84 mmol) langsam zugetropft und bei 0 °C für 90 min gerührt. Eine Lösung von Aldehyd 27 (3 g, 13.49 mmol) in THF (14 ml) wird langsam bei 0 °C zu dieser Lösung dazugetropft. Nach beendeter Zugabe wird das Eisbad entfernt und bei RT gerührt. Nach ca. 2 h wird die Reaktion durch die Zugabe von gesättigter NH CI-Lösung abgebrochen. Die Phasen werden getrennt und die wässrige Phase wird mit Essigester (3x50 ml) extrahiert. Nach Reinigung durch Kieselgel-Flashchromatographie erhält man Ester 28 (1.90 g) als farbloses Öl (60 % Ausbeute): R, = 0.46 in Hexan:EtOAc (2:3); 1H NMR (200 MHz, CDCI3) (δ ppm): 1.25-1.32 (m, 6H), 2.21-2.23 (m, 2H), 3.41 (m, 3H), 3.81 (m, 4H), 4.16 (m, 4H), 4.43 (s, 2H), 5.77-5.85 (d, 1 H, Ha, J = 15.6 Hz), 6.90 (m, 3H, Hb, J = 8.66 Hz), and 7.26 (dd, 2H). Beispiel 29: Reduktion des Esters 28 zum Allylalkohol 29
29
In einen 250 ml Zweihals-Rundkolben, ausgerüstet mit Argonschutzgasballon, werden Ester 28 (10 g, 34.24 mmol) und 170 ml trockenes Dichlormethan gegeben. Die Lösung wird auf -78 °C abgekühlt. Dann wird DIBAL-H (1 M in Hexan) (97.6 ml, 97.58 mmol) tropfenweise zugegeben und für 1 h gerührt. Die Reaktionslösung wird mit 70 ml MTB-Ether verdünnt und die Reaktion wird durch die Zugabe von 12 ml Wasser abgebrochen. Die resultierende Lösung wird solange kräftig bei RT gerührt, bis ein weißer Niederschlag entsteht. Zu dieser Mischung werden 4N NaOH (12 ml) und Wasser (24 ml) zugegeben. Die Suspension wird gerührt. Die organische Phase wird abgetrennt, über MgS04 getrocknet und im Vakuum konzentriert. Nach Reinigung durch Kieselgel- Flashchromatographie (Hexan:Essigester = 7:3) erhält man Allyl-Alkohol 29 (6.3 g) als farbloses Öl (74% Ausbeute): R, = 0.46 in Hexan:EtOAc (1 :1); 1H NMR (200 MHz, CDCI3) (δ ppm): 1.53 (m, 6H), 2.04 (m, 2H), 3.44 (t, 2H), 3.80 (s, 3H), 4.07 (d, 2H), 4.42 (s, 2H), 5.65 (m, 2H), 6.85-6.90 (d, 2H), and 7.24-7.28 (d, 2H).
Beispiel 30: Asymmetrische Sharpless-Epoxidierung des Allylalkohols 29 zum Epoxid 30
In einen 100 ml Zweihals-Rundkolben, ausgerüstet mit Argonschutzgasballon, werden aktiviertes Molekular-Sieb (4Ä) (3.6 g) und 42 ml trockenes Dichlormethan gegeben. Die Reaktionslösung wird auf -25 °C abgekühlt. Zu der gerührten Lösung werden L(+) DET (0.350 ml, 2.03 mmol) und Ti(/OPr)4 (0.416 ml, 1.317 mmol) nacheinander zugegeben. Danach wird TBHP (5.5 M in Decan) (5.01 ml, 27.52 mmol) tropfenweise über einen Zeitraum von 10 min zugetropft und für 30 min gerührt. Anschließend wird eine Lösung des Allylalkohols 29 (3 g, 12 mmol) in 10 ml trockenem Dichlormethan tropfenweise über einen Zeitraum von 30 min zugegeben und 3h bei einer Temperatur von -20 °C gerührt. Die Reaktion wird durch die Zugabe von Wasser (8.4 ml) abgebrochen und anschließend für 30 min bei RT gerührt. Dann wird 30%ige Natriumhydroxid-Lösung (0.8 ml) zugegeben und für weitere 30 min gerührt. Das Rohprodukt wird mit Dichlormethan extrahiert (4x150 ml). Die organischen Phasen werden vereinigt und über Na2S0 getrocknet. Nach Konzentration im Vakuum wird durch Kieselgel- Flashchromatographie gereinigt (Hexan:EtOAc = 8:2). Man erhält so Epoxid 30 (2.186 g) als farbloses Öl (68.4% Ausbeute): Rf = 0.20 in Hexan:EtOAc (1 :1); [α]D 20 = -15.8 (c = 1 , Chloroform); 1H NMR (400 MHz, CDCI3) (δ ppm): 1.57 (m, 6H), 2.89-2.90 (m, 2H), 3.44 (t, 2H), 3.61 (dd, 1 H), 3.79 (s, 3H), 3,68 (dd, 1 H), 4.42 (s, 2H), 6.88 (d, 2H), 7.24-7.25 (m, 2H); 3C NMR (100 MHz, CDCI3) (δ ppm): 22.68, 29.43, 31.32, 55.24, 55.79, 58.33, 61.64, 69.71 , 72.56, 113.74, 129.22, 159.11.
Beispiel 31 : Cyclisierung des Epoxids 30 zum Diol 31
OH
31
In einen 50 ml Zweihals-Rundkolben, ausgerüstet mit Argonschutzgasballon, wird eine Lösung von Epoxid 30 (2.03 g, 7.63 mmol) in 48 ml Dichlormethan/Wasser (10:1) gegeben und auf 0 °C abgekühlt. Zu dieser Lösung wird DDQ (2.87 g, 13.10 mmol) portionsweise gegeben. Nach beendeter Zugabe wird das Kühlbad entfernt und die Reaktion bei RT für 3h weiter gerührt. Die Reaktion wird dann mit 100 ml Dichlormethan verdünnt. Die organische Phase wird abgetrennt und nacheinander mit 50 ml gesättigter NaCI-Lösung, 50 ml gesättigter NaHC03-Lösung und wieder mit 50 ml gesättigter NaCI-Lösung gewaschen. Die organische Phase wird über Na2SÖ getrocknet und vom Trockenmittel abfiltriert. Nach Konzentration im Vakuum wird durch Kieselgel-Flashchromatographie gereinigt (Hexan:EtOAc = 3:1). Man erhält Diol 31 (0.180 g) als farbloses Öl (14% Ausbeute): Rf = 0.13 in HexanΕtOAc (2:3); [α]D 20 = -2.4 (c = 1 , Chloroform); 1H NMR (400 MHz, CDCI3) (δ ppm): 1.35-1.66 (m, 6H), 1.83-1.86 (d, 1H), 2.73 (s, 2H), 3.38 (m, 2H), 3.58 (m, 1 H), 3.66-3.70 (m, 2H), 3.98 (dd, 1 H); 13C NMR (100 MHz, CDCI3) (δ ppm): 23.01 , 26.04, 27.47, 63.55, 68.77, 73.65, 79.98.
Beispiel 32: Doppelte TBS-Schützung des Diols 31 zum TBS-Ether 32
32
In einen 25 ml Zweihals-Rundkolben, ausgerüstet mit Argonschutzgasballon, wird eine Lösung von Diol 31 (0.170 g, 1.16 mmol) in 8 ml trockenem Dichlormethan gegeben und auf 0 °C abgekühlt. Dann wird 2,6-Lutidin (0.693 ml, 5.822 mmol) langsam zugegeben. Zu dieser Lösung wird anschließend TBDMSOTf (0.802 ml, 3.493 mmol) tropfenweise über einen Zeitraum von 30 min zugegeben. Nach vollendeter Zugabe wird die Kühlung entfernt und 12h bei RT gerührt. Die Reaktion wird anschließend durch Zugabe von gesättigter NHC03-Lösung (5 ml) und Wasser (9 ml) abgebrochen. Die wässrige Phase wird mit Dichlormethan (4x5 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Na2S0 getrocknet. Nach Konzentration im Vakuum und Reinigung durch Kieselgel- Flashchromatographie (Hexan: EtOAc = 4:1) erhält man 0.400 g des TBS-Ethers 32 als farbloses Öl (92% Ausbeute): Rf = 0.79 in Hexan:EtOAc (3:2); [α]D 20 = 5.2 (c = 1 , Chloroform); 1H NMR (200 MHz, CDCI3) (δ ppm): -0.082 (s, 6H), 0.84 (m, 18H), 1.23 (m, 5H), 2.01 (s, 1 H), 3.56 (m, 1 H), 4.09 (m, 1 H).
Beispiel 33: Entschützen der primären OH-Gruppe im TBS-Ether 32 zum einfach geschützten Alkohol 33
TBS-Ether 32 (0.144 g, 0.385 mmol) wird in 2 ml Ethanol gelöst und bei RT gerührt. Zu dieser Lösung wird PPTS (0.029 g, 0.115 mmol) gegeben und auf 65 °C erwärmt. Nach 2 h ist die Reaktion beendet und das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt. Anschließend wird das Rohprodukt durch Kieselgel- Flashchromatographie (Hexan:EtOAc = 4:1) gereinigt. Man erhält 0.095 g des Alkohols 33 (95% Ausbeute): Rf = 0.70 in Hexan:EtOAc (2:3); [α]D 20 = 1.2 (c = 1 , Chloroform); 1H NMR (400 MHz, CDCI3) (δ ppm): 0.06 (s, 6H), 0.86 (s, 9H), 1.23 (ddd, 1 H), 1.48 (m, 3H), 1.78 (m, 2H9, 2.23 (br, OH), 3.31-3.40 (m, 2H), 3.59-3.64 (m, 2H), 3.93 (dd, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCI3) (δ ppm): -5.59, 17.03, 22.05, 24.81 , 25.07, 27.68, 64.21 , 67.53, 73.58, 78.97.
Beispiel 34: Dess-Martin-Oxidation des Alkohols 33 zum Aldehyd 34
OTBS 34
Zu einer Lösung des Alkohols 33 (0.112 g, 0.430 mmol) in Dichlormethan (13 ml) werden bei 0 °C Dess-Martin-Reagenz (0.218 g, 0.516 mmol) gegeben. Nach beendeter Zugabe wird die Kühlung entfernt und für 2h bei RT gerührt. Anschließend wird die Reaktion durch die Zugabe gesättigter NaHC03-Lösung (10 ml) abgebrochen. Die Phasen werden getrennt und die organische Phase wird mit Dichlormethan (3x10 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden über Na2S04 getrocknet und im Vakuum konzentriert. Nach Reinigung durch Kieselgel-Flashchromatographie (Hexan:EtOAc = 95:5) erhält man den Aldehyd 34 (0.105 g) (94.5% Ausbeute): Rf = 0.6 in Hexan: EtOAc (8:2).
Dieser Aldehyd wird direkt in die nächste Reaktion eingesetzt.
Beispiel 35: Tebbe-Olefinierung von Aldehyd 34 zu Olefin 35
35
Zu einer Lösung von Aldehyd 34 (0.105 g, 0.407 mmol) in THF (13 ml) wird bei 0 °C Tebbe-Reagenz zugegeben (0.830 ml, 0.407 mmol). Die Reaktionslösung wird für 30 min unter Ar-Atmosphäre gerührt. Nach dieser Zeit wird die Reaktion durch die Zugabe von MTB-Ether (20 ml) und 1 M NaOH-Lösung (0.2 ml) abgebrochen. Die organische Phase wird über Na2S04 getrocknet, vom Lösungsmittel abfiltriert und im Vakuum konzentriert. Nach Reinigung durch Kieselgel-Flashchromatographie (Hexan: EtOAc = 9:1) erhält man das Olefin 35 (0.093 g) (89.42% Ausbeute): Rf = 0.61 in Hexan:EtOAc (9:1); [α]D 20 = -1.0 (c = 1 , Chloroform); 1H NMR (200 MHz, CDCI3): 0.04 (d, 6H), 0.85 (s, 9H), 1.21-1.40 (m, 6H), 3.14 (m, 1 H), 3.36 (m, 1 H), 3.94 (m, 2H), 5.14-5.26 (dd, 2H), 5.70-5.81 (m, 1 H).
Beispiel 36: Einfluß der erfindungsgemäßen Substanz 1 auf den Zellzyklus von Glioblastom- und HepG2-Zellen
Glioblastomzellen und HepG2-Zellen (Lebercarcinom-Zellen) wurden jeweils ohne die erfindungsgemäße Substanz 1 und in Nährmedium mit verschiedenen Konzentrationen der erfindungsgemäßen Substanz 1 48 h inkubiert. Die Zellen wurden geerntet und durchflusscytometrisch vermessen.
Die Ergebnisse der durchflusscytometrischen Messungen sind in den Figuren 6 bis 8 für Glioblastom-Zellen und 9 bis 11 für HepG2-Zellen jeweils in Diagrammform dargestellt. Auf der X-Achse ist jeweils der DNA-Gehalt angegeben, auf der Y-Achse ist die Zellzahl angegeben. Die in den Figuren 6 bis 8 dargestellten Ergebnisse wurden jeweils mit 0 nM, 10 nM bzw. 20 nM der bevorzugten erfindungsgemäßen Substanz 1 im Kultivierungsmedium erzielt; die in den Figuren 9 bis 11 dargestellten Ergebnisse wurden mit 0 nM, 2 nM bzw. 5 nM der bevorzugten erfindungsgemäßen Substanz 1 im Kultivierungsmedium erzielt.
Man erkennt, dass bei beiden untersuchten Zelllinien die absolute Zahl und der Anteil der Zellen in der S- und in der G2-Phase mit steigender Konzentration der Substanz 1 abnimmt. Bei einer Konzentration von 20 nM (Glioblastomzellen) bzw. 5 nM (HepG2) befinden sich praktisch alle untersuchten Zellen in der G^Phase. Die bevorzugte erfindungsgemäße Substanz 1 hält also bei für den jeweiligen Zelltyp passender Dosierung den Zellzyklus in der G Phase an.
Zusätzlich wurde die Gestalt von auf einem üblichen Träger wachsenden Glioblastomzellen in Abhängigkeit von der Konzentration der erfindungsgemäßen Substanz 1 untersucht (keine Abbildung), in Abwesenheit der Substanz 1 besitzen die Zellen ihre typische dendritische Form und haften an der Trägeroberfläche an. In Anwesenheit von 50 nM der bevorzugten Substanz 1 haben die Zellen größtenteils ihre dendritische Form verloren und lösen sich leicht von der Trägeroberfläche ab.
Beispiel 37: Einfluß der erfindungsgemäßen Substanzen 1, 36 und 37 auf das Wachstum von Tumor-Zellen
36
37
Die nachfolgenden Tabellen zeigen den Einfluß der erfindungsgemäßen Substanzen 1, 36 und 37 auf das Wachstum von Tumor-Zellen, nämlich das Wachstum der Zelllinien HM02 (Magenadenocarcinom), HepG2 (Lebercarcinom) und MCF 7 (Mammacarcinom).
Die Untersuchungen wurden gemäß den NCI-Richtlinien (Grever et al., Seminars in Oncology 19 (1992), 622-638) durchgeführt. Die Zellen wurden in 96-well Mikrotiterplatten in RPMI 1640-Medium mit 10% FCS (fetales Kälberserum) kultiviert. 24 h nach der Zellaussaat wurden die in Methanol gelösten erfindungsgemäßen Substanzen 1 und 36 zugegeben und weitere 48 h inkubiert. Anschließend wurde die Zellzahl bestimmt.
In den Tabellen bedeutet jeweils:
Gl50: Konzentration, die eine halbmaximale Hemmung des Zellwachstums bewirkt
TGI: Konzentration, die eine vollständige Hemmung des Zellwachstums bewirkt
LC50: Konzentration, die eine halbmaximale cytotoxische Wirkung bewirkt, d.h. bei der die 24 h nach der Aussaat vorliegende Zellzahl um die Hälfte reduziert wird. Zellinie HM02:
α 9n0o%. ige Wachstumsinhibition bei 100 ng/ml
Zellinie: HEP-G2
b: 80%ige Wachstumsinhibition bei 500 ng/ml; °: 60%ige Wachstumsinhibition bei 500 ng/ml
MCF 7
b: 80%ige Wachstumsinhibition bei 500 ng/ml; c: 60%ige Wachstumsinhibition bei 500 ng/ml

Claims

Ansprüche
Substanz der Formel
II
wobei
R R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH3 und C2H5 besteht, R4 CH3 oder C2H5 ist, R5 H oder OH ist und R6 und R7 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die
aus H, CH3, C2H5, n- C3H7, iso-C3H7,
und besteht, und wobei
C10 R-konfiguriert ist und C17 R-konfiguriert ist, wenn
(a) C16 R-konfiguriert ist und gleichzeitig
(b) weder R5l noch R6, noch R7 H ist.
Substanz gemäß Anspruch 1 , wobei R5, R6 und R7 jeweils H sind. Formulierung zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen, umfassend
(a) in einer ausreichenden Konzentration zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen eine Substanz gemäß Anspruch 1 oder ein Gemisch zweier oder mehrerer unterschiedlicher Substanzen gemäß Anspruch 1 , und
(b) einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.
Verwendung einer Substanz gemäß Anspruch 1 oder einer Formulierung gemäß Anspruch 3 zum Herstellen eines Arzneimittels zum Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen.
Verwendung einer Substanz gemäß Anspruch 1 oder einer Formulierung gemäß Anspruch 3 zum nichttherapeutischen Hemmen der Vermehrung von Zellen, insbesondere zum nichttherapeutischen Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen.
Verfahren zum nichttherapeutischen Hemmen der Vermehrung von Tumorzellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tumorzellen einer vermehrungshemmenden Dosis einer Substanz gemäß Anspruch 1 oder einer vermehrungshemmenden Dosis eines Gemischs zweier oder mehrerer unterschiedlicher Substanzen gemäß Anspruch 1 ausgesetzt werden.
Substanz der Formel
III
wobei X eine ungeschützte oder geschützte Hydroxy-Funktion ist,
R5 H, eine ungeschützte oder eine geschützte Hydroxy-Funktion ist und R6 und R unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die
aus H, CH3, C2H5, n- C3H7, iso-C3H7,
und besteht, und wobei
C"17" R-konfiguriert ist, wenn
(a) C"16" R-konfiguriert ist und gleichzeitig
(b) weder R5, noch R6, noch R7 H ist.
8. Substanz gemäß Anspruch 7, wobei R5, Re und R7 jeweils H sind.
9. Verfahren zum Herstellen einer Substanz gemäß Anspruch 1 , wobei eine Substanz der Formel gemäß Anspruch 7, bei der jeweils X eine geschützte Hydroxy-Funktion ist und R5 H oder eine geschützte Hydroxy-Funktion ist, verbunden wird mit einem lodid der Formel
IV bei dem
R-i, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, die aus H, CH3 und C2H5 besteht, R4 CH3 oder C2H5 ist und Y Methyl, Ethyl oder Isopropyl ist.
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