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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Boronsäureester- und -säureverbindungen,
ihre Synthese und ihre Verwendungszwecke.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
Synthese von Peptidylboronsäureester-
und -säureverbindungen
mit N-Endgruppen im Allgemeinen und von spezifischen Verbindungen
wurde bereits beschrieben (Shenvi et al., US-Patent Nr. 4,499,082, erteilt
am 12. Februar 1985; Shenvi et al., US-Patent Nr. 4,537,773, erteilt
am 27. August 1985; Siman et al., WO 91/13904, veröffentlicht
am 19. September 1991; Kettner et al., J. Biol. Chem., 259(24):
15106–15114 (1984)).
Es wurde gezeigt, dass diese Verbindungen Hemmer bestimmter proteolytischer
Enzyme sind (Shenvi et al., US-Patent Nr. 4,499,082, erteilt am
12. Februar 1985; Shenvi et al., US-Patent Nr. 4,537,773; Siman
et al., WO 91/13904, veröffentlicht
am 19. September 1991; Kettner et al., J. Biol. Chem., 259(24):
15106–15114 (1984)).
Es wurde gezeigt, dass eine Klasse von Tripeptidboronsäureester-
und -säureverbindungen
mit endständigen
N-Gruppen das Wachstum von Krebszellen hemmt (Kinder et al., US-Patent 5,106,948,
erteilt am 21. April 1992). Es wurde gezeigt, dass eine breite Klasse
von Tripeptidboronsäureester-
und -säureverbindungen
mit endständigen
N-Gruppen und Analoga davon Renin hemmen (Kleeman et al., US-Patent
5,169,841, erteilt am 8. Dezember 1992).
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In
der Zelle gibt es einen löslichen
proteolytischen Weg, der ATP erfordert und das kovalente Konjugieren
der zellulären
Proteine mit dem kleinen Polypeptidubiquitin ("Ub")
(Hershko et al., A. Rev. Biochem. 61: 761–807 (1992); Rechsteiner et
al., A. Rev. Cell. Biol. 3: 1–30
(1987)) umfasst. Danach werden die konjugierten Proteine durch einen proteolytischen
26S Komplex, der ein Proteasom genanntes abbaufähiges 20S Teilchen (Goldberg,
Eur. J. Biochem., 203: 9–23
(1992); Goldberg et al., Nature, 357: 375–379 (1992)) enthält, hydrolysiert.
Es ist bekannt, dass dieses Mehrkomponentensystem den selektiven
Abbau von stark anomalen Proteinen und kurzlebigen Regulationsproteinen
katalysiert.
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Das
20S Proteasom besteht aus etwa 15 verschiedenen 20–30 kDa
Untereinheiten. Es enthält
drei unterschiedliche Peptidaseaktivitäten, die sich spezifisch an
der Carboxylseite der hydrophoben, basischen und sauren Aminosäuren abspalten.
(Goldberg et al., Nature, 357: 375–379 (1992); Goldberg, Eur.
J. Biochem., 203: 9–23
(1992); Orlowski, Biochemistry, 29: 10289 (1990); Rivett et al.,
Archs. Biochem. Biophys., 218: 1 (1989); Rivett et al., J. Biol.
Chem., 264: 12.215–12.219
(1989); Tanaka et al., New Biol., 4: 1–11 (1992)). Diese Peptidaseaktivitäten werden
als chymotrypsinartige Aktivität,
trypsinartige Aktivität
bzw. als Peptidylglutamyl hydrolysierende Aktivität bezeichnet.
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Es
wurde über
verschiedene Hemmer der Peptidaseaktivitäten des Proteasoms berichtet
(Dick et al., Biochemistry, 30: 2725–2734 (1991); Goldberg et al.,
Nature, 357: 375–379
(1992); Goldberg, Eur. J. Biochem., 203: 9–23 (1992); Orlowski, Biochemistry,
29: 10289 (1990); Rivett et al., Archs. Biochem. Biophys., 218:
1 (1989); Rivett et al., J. Biol. Chem., 264: 12.215–12.219
(1989); Tanaka et al., New Biol., 4: 1–11 (1992); Murakami et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83: 7588–7592 (1986); Li et al., Biochemistry,
30: 9709–9715 (1991);
Goldberg, Eur. J. Biochem. 203: 9–23 (1992); Aoyagi et al.,
Proteases and Biological Control, Cold Spring Harbor Laboratory
Press (1975), Seiten 429–454).
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Stein
et al. beschreiben in WO 95/24914 die Verwendung von Peptidaldehyden
1) zur Verringerung der Rate des Verlusts von Muskelmasse bei einem
Tier durch Kontaktieren von Zellen des Muskels mit einem Peptidaldehydproteasomhemmer,
2) zur Verringerung der Rate des intrazellulären Proteinabbaus bei einem Tier
durch Kontaktieren von Zellen des Tiers mit einem Peptidaldehydproteasomhemmer
und 3) zur Verringerung der Rate des Abbaus des p53 Proteins bei
einem Tier durch Verabreichen eines Peptidaldehydsproteasomhemmers
an das Tier.
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Palombella
et al. beschreiben in WO 95/25533 die Verwendung von Peptidaldehyden
zur Verringerung des zellulären
Inhalts und der Aktivität
von NF-κB
bei einem Tier durch Kontaktieren der Zellen des Tiers mit einem
Peptidaldehydhemmer der Proteasomfunktion oder der Ubiquitinkonjugierung.
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Der
Transkriptionsfaktor NF-κB
und andere Mitglieder der Rel-Familie von Proteinkomplexen spielen bei
der Regulation eines bemerkenswert verschiedenen Satzes von Genen,
die an den Immun- und entzündlichen
Reaktionen beteiligt sind, eine zentrale Rolle (Grilli et al., International
Review of Cytology, 143: 1–62 (1993)).
NF-κB existiert
in einer inaktiven Form in dem mit einem Hemmerprotein, IκB, komplexierten
Cytoplasma. Damit das NF-κB
aktiv wird und seine Funktion ausübt, muss es in den Zellkern
eintreten. Es kann dies jedoch erst tun, wenn der IκB-Teil des
Komplexes entfernt wird, ein Prozess, der von Fachleuten als Aktivierung
oder Processing von NF-κB
bezeichnet wird. Bei einigen Erkrankungen kann die normale Durchführung seiner
Funktion durch das NF-κB
für die
Gesundheit des Patienten schädlich
sein. Beispielsweise ist NF-κB für die Expression
des menschlichen Immunschwächevirus
(HIV) wesentlich. Deshalb könnte
ein Verfahren, das die Aktivierung des NF-κB bei Patienten, die an solchen
Krankheiten leiden, verhindert, therapeutisch günstig sein.
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Goldberg
und Rock, WO 94/17816, eingereicht am 27. Januar 1994, beschreiben
die Verwendung von Proteasomhemmern, um die MHC-I-Antigenpräsentation
zu hemmen. Es wird gezeigt, dass der Ubiquitinierungs-/Proteolyseweg
am Processing von internalisierten zellulären oder viralen Antigenen
in antigene Peptide beteiligt ist, die sich an MHC-I-Moleküle an einer
ein Antigen präsentierenden
Zelle binden. Dementsprechend wären
Hemmer dieses Wegs für
die Behandlung von Krankheiten brauchbar, die sich aus der unerwünschten Reaktion
auf eine Antigenpräsentation,
einschließlich
Autoimmunerkrankungen und Transplantatabstoßung, ergeben.
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Cycline
sind Proteine, die bei der Zellzyklussteuerung in Eukaryonten beteiligt
sind. Cycline wirken vermutlich durch das Regulieren der Aktivität von Proteinkinasen,
und ihr programmierter Abbau bei spezifischen Phasen des Zellzyklus
ist für
den Übergang
von einer Phase zur nächsten
erforderlich. Experimente, bei denen modifiziertes Ubiquitin verwendet
wird (Glotzer et al., Nature, 349: 132–138 (1991); Hershko et al.,
J. Biol. Chem., 266: 376 (1991)) haben festgestellt, dass der Ubiquitinierungs-/Proteolyseweg
am Cyclinabbau beteiligt ist. Dementsprechend würden Verbindungen, die diesen
Weg hemmen, einen Zellzyklusstillstand verursachen und bei der Behandlung
von Krebs, Psoriasis, Restenose und anderen proliferierenden Zellerkrankungen brauchbar
sein.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt bisher unbekannte Peptidylboronsäureester-
und -säureverbindungen zur
Verfügung.
Die vorliegende Erfindung stellt auch Verfahren für die Verwendung
von Aminosäure-
oder Peptidylboronsäureester-
und -säureverbindungen
im Allgemeinen als Hemmer der Proteasomfunktion bereit.
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In
einer ersten Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung neue Boronsäure- und -esterverbindungen
mit der Formel (1a) wie nachstehend angegeben zur Verfügung.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Entdeckung,
dass Aminosäure-
und Peptidylboronsäure-
und -ester im Allgemeinen wirkungsvolle und sehr selektive Proteasomhemmer
sind und zur Hemmung der Proteasomfunktion verwendet werden können. Die
Hemmung der Proteasomfunktion besitzt eine Anzahl von praktischen
therapeutischen und prophylaktischen Anwendungen.
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In
einer zweiten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Rate des Muskelproteinabbaus in einer Zelle
vor, die das Kontaktieren der Zelle mit dem Proteasomhemmer umfasst.
Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung findet praktische Anwendung
beim Hemmen (Verringern oder Verhindern) des beschleunigten Abbaus
der Muskelproteine, der mit verschiedenen physiologischen und pathologischen
Zustände
einhergeht und in großem
Ausmaß für den Verlust
an Muskelmasse (Atrophie) verantwortlich ist, der auf eine Nervenverletzung,
Fasten, Fieber Azidose und bestimmte Endokrinopathien folgt.
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In
einer dritten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Aktivität
von NF-κB
in einer Zelle vor, die das Kontaktieren der Zelle mit dem Proteasomhemmer
umfasst. Die bei der Durchführung
der vorliegenden Erfindung verwendeten Hemmer sind imstande, diese
Aktivierung zu verhindern. So wird die Blockierung der NF-κB-Aktivität als solche
betrachtet, die eine wichtige praktische Anwendung in vielen Bereichen
der Medizin besitzt, beispielsweise bei Entzündungen, Sepsis, AIDS und dergleichen.
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In
einer vierten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Rate des Abbaus des p53 Proteins in einer Zelle
vor, die das Verabreichen des Proteasomhemmers an die Zelle umfasst.
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In
einer fünften
Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung des Cyclinabbaus in einer Zelle vor, die das Kontaktieren
der Zelle mit dem Proteasomhemmer umfasst. Man geht davon aus, dass
der Cyclinabbau eine wichtige praktische Anwendung bei der Behandlung
von proliferierenden Zellerkrankungen wie Krebs, Restenose und Psoriasis
besitzt.
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In
einer sechsten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung des Wachstums einer Krebszelle vor, die das Kontaktieren
der Zelle mit dem Proteasomhemmer umfasst.
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In
einer siebten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung der Antigenpräsentation
in einer Zelle vor, die das Verabreichen des Proteasomhemmers an
die Zelle umfasst.
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In
einer achten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung von NF-κB
abhängiger,
induzierbarer Zelladhäsion
bei einem Tier vor, die das Verabreichen des Proteasomhemmers an
das Tier umfasst.
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In
einer neunten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung der HIV-Replikation bei einem Tier vor, die die Verabreichung
des Proteasomhemmers an das Tier umfasst.
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In
einer zehnten Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie nachstehend definiert für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung von zytolytischen Immunreaktionen vor. Die erfindungsgemäßen Proteasomhemmer
können
zum Hemmen des Processing von internalisierten, zellulären oder
viralen Antigenen zu antigenen Peptiden verwendet werden, die sich
bei einem Tier an MHC-I-Moleküle
binden und deshalb bei der Herstellung eines Medikaments für die Behandlung
von Autoimmunerkrankungen und beim Verhindern des Abstoßens von
Fremdgeweben wie transplantierten Organen oder Transplantaten brauchbar
sind.
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In
einer elften Ausführungsform
sieht die vorliegende Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen
vor, die Verbindungen der Formel (1a) in einer Menge, die zur Hemmung
der Proteasomfunktion bei einem Säuger wirksam ist, und einen
pharmazeutisch annehmbaren Träger
oder ein pharmazeutisch annehmbares Verdünnungsmittel enthalten.
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Kurze Beschreibung
der Figuren
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1:
Kumulatives 3-Methylhistidin im Urin nach drei Tagen
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2:
NF-κB-Bindungsaktivität
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3 Hemmung durch MG-273
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Ein
erster erfindungsgemäßer Aspekt
betrifft neue Untergruppen von Boronsäure- und -esterverbindungen
der nachfolgenden Formel (1a). Neue Verbindungen der Formel (1a)
umfassen folgendes:
oder ein
pharmazeutisch annehmbares Salz davon;
worin
P Wasserstoff
oder eine die Aminogruppe schützende
Komponente wie nachstehend näher
definiert ist;
B
1 bei jedem Auftreten
unabhängig
eines von N oder CH ist;
X
1 bei jedem
Auftreten unabhängig
eines von -C(O)-NH-, -CH
2-NH-, -CH(OH)-CH
2-, -CH(OH)-CH(OH)-, -CH(OH)-CH
2-NH-,
-CH=CH-, -C(O)-CH
2-, SO
2-NH-,
-SO
2-CH
2- oder -CH(OH)-CH
2-C(O)-NH- ist, mit der Maßgabe, dass
dann, wenn B
1 N ist, das an dieses B
1 angeheftete X
1 -C(O)-NH-
bedeutet;
X
2 eines von -C(O)-NH-, -CH(OH)-CH
2-, -CH(OH)-CH(OH)-, -C(O)-CH
2-,
SO
2-NH-, -SO
2-CH
2- oder -CH(OH)-CH
2-C(O)-NH-
ist,
R Wasserstoff oder Alkyl darstellt oder R zusammen mit
dem benachbarten R
1 oder dann, wenn A 0
ist, zusammen mit dem benachbarten R
2 ein
stickstoffhaltiges mono-, bi- oder tricyclisches, gesättigtes
oder teilweise gesättigtes
Ringsystem mit 4 bis 14 Ringgliedern bildet, das wahlweise mit einem
oder zweien unter Keto, Hydroxy, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkoxy oder
Aryloxy substituiert sein kann;
R
1 bei
jedem Auftreten unabhängig
eines von Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, einem 5- bis 10-gliedrigen gesättigten,
teilweise ungesättigten
oder aromatischen Heterocyclus oder -CH
2-R
5 darstellt, worin der Ringteil von jedem
dieser Aryl, Aralkyl, Alkylaryl oder Heterocyclen wahlweise substituiert
sein kann;
R
2 eines von Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, einem 5- bis 10-gliedrigen gesättigten,
teilweise ungesättigten oder
aromatischen Heterocyclus oder -CH
2-R
5 darstellt, worin der Ringteil von jedem
dieser Aryl, Aralkyl, Alkylaryl oder Heterocyclen wahlweise substituiert
sein kann;
R
3 C
1-12-Alkyl
ist;
R
5 in jedem Fall eines von Aryl,
Aralkyl, Alkylaryl, Cycloalkyl, einem 5- bis 10-gliedrigen gesättigten, teilweise ungesättigten
oder aromatischen Heterocyclus oder -W-R
6 darstellt,
worin W ein Chalcogen und R
6 ein Alkyl ist,
worin der Ringteil von jedem dieser Aryl, Aralkyl, Alkylaryl oder
Heterocyclen wahlweise substituiert sein kann, vorausgesetzt, mindestens
eine der Reste R
1 und R
2 ist
Naphthylmethyl, Pyridylmethyl oder Chinolinylmethyl;
Z
1 und Z
2 unabhängig voneinander
eines von Alkyl, Hydroxyl, Alkoxy oder Aryloxy darstellen oder Z
1 und Z
2 zusammen
eine Einheit bilden, abgeleitet von einer Dihydroxyverbindung mit
mindestens zwei Hydroxygruppen, getrennt durch mindestens zwei verbindende
Atome in einer Kette oder einem Ring, wobei die Kette oder der Ring
Kohlenstoffatome und wahlweise ein Heteroatom oder Heteroatome umfasst,
die N, S oder O sein können;
und
A 0, 1 oder 2 ist;
vorausgesetzt, die Verbindung ist
eine andere als Isovalerylphenylalaninnovalin-[(naphthylmethyl),(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)]methylamind;
(3-t-butylsulfonyl)propionylnorvalin-(1-naphthylmethyl,dihydroxyboryl)methylamid
oder (3-tButylsulfonyl)propionylnorvalin-[1-napthylmethyl,(4,4,5,5-tetramethyl-1,3-2-dioxaborolan-2-yl)]methylamid.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen, die Verbindungen der Formel (1a) in einer Menge
umfassen, die zur Hemmung der Proteasomfunktion bei einem Säuger wirksam
ist, und ein pharmazeutisch annehmbarer Träger oder ein pharmazeutisch
annehmbares Verdünnungsmittel
fallen unter den Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Ein
zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung beruht auf der Entdeckung,
dass Boronsäure-
und Esterderivate von Aminosäuren
und Peptiden im Allgemeinen sowie isosterische Abarten davon die
Proteasomfunktion hemmen. So betrifft die vorliegende Erfindung
auch die Verwendung von Proteasomhemmern mit der Formel (1a) für die Herstellung
eines Medikaments zur Verringerung der Rate des proteasomabhängigen,
intrazellulären
Proteinabbaus, wie die Verringerung der Rate des Muskelproteinabbaus,
zur Verringerung der Rate des Abbaus von P53 Protein und zum Hemmen
des Cyclinabbaus und zum Hemmen der Aktivität von NF-κB in einer Zelle.
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Schließlich betrifft
die vorliegende Erfindung die Verwendung von Proteasomhemmern mit
der Formel (1a) für
die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von spezifischen
Zuständen
bei Tieren, die direkt oder indirekt durch Proteasomfunktionen vermittelt
oder verschlimmert werden. Diese Zustände umfassen entzündliche
Zustände
wie Gewebeabstoßung,
Organabstoßung,
Arthritis, Infektionen, Dermatosen, entzündliche Darmerkrankungen, Asthma,
Osteoporose, Osteoarthritis und Autoimmunerkrankungen wie Lupus
und multiple Sklerose; proliferative Zellerkrankungen wie Krebs,
Psoriasis und Restenose; und beschleunigten Muskelproteinabbau,
der verschiedene physiologische und pathologische Zustände begleitet
und in großem Umfang
für den
Verlust von Muskelmasse (Atrophie) verantwortlich ist, der auf Nervenverletzungen,
Fasten, Fieber, Azidose und bestimmte Endokrinopathien folgt.
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Wie
hier verwendet, soll der Begriff "Heterocyclus" stabile 5- bis 7-gliedrige monocyclische
oder 7- bis 10-gliedrige bicyclische heterocyclische Komponenten
bedeuten, die entweder gesättigt
oder ungesättigt
sind und die aus Kohlenstoffatomen und aus 1 bis 4 Heteroatomen,
unabhängig
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus N, O und S bestehen, wobei die Stickstoff-
und Schwefelheteroatome wahlweise oxidiert sein können, der
Stickstoff wahlweise quaternisiert sein kann und umfassend jede
bicycli sche Gruppe, in der ein beliebiger der vorstehend definierten
heterocyclischen Ringe mit einem Benzolring verschmolzen ist. Der
heterocyclische Ring kann an seiner Seitengruppe an einem beliebigen
Heteroatom oder Kohlenstoffatom befestigt sein, das zu einer stabilen
Formel führt.
Die hier beschriebenen heterocyclischen Ringe können auf Kohlenstoff oder an
einem Stickstoffatom substituiert sein, wenn die sich ergebende
Verbindung stabil ist. Beispiele solcher Heterocyclen umfassen,
sind jedoch nicht beschränkt
auf Pyridyl, Pyrimidinyl, Furanyl, Thienyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl,
Imidazolyl, Tetrazolyl, Benzofuranyl, Benzothiophenyl, Indolyl,
Indolenyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Benzimidazolyl, Piperidinyl,
Pyrrolidinyl, 2-Pyrrolidonyl, Pyrrolinyl, Tetrahydrofuranyl, Tetrahydrochinolinyl,
Tetrahydroisochinolinyl, Decahydrochinolinyl oder Octahydroisochinolinyl,
Azocinyl, Triazinyl, 6H-1,2,5-Thiadiazinyl, 2H,6H-1,5,2-Dithiazinyl, Thiophen(yl),
Thianthrenyl, Furanyl, Pyranyl, Isobenzofuranyl, Chromenyl, Xanthenyl, Phenoxathiinyl,
2H-Pyrrolyl, Pyrrol, Imidazolyl, Pyrazolyl, Isothiazolyl, Isoxazolyl,
Pyridinyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyridazinyl, Indolizinyl, Isoindolyl,
3H-Indolyl, Indolyl,
1H-Indazolyl, Purinyl, 4H-Chinolizinyl, Isochinolinyl, Chinolinyl,
Phthalazinyl, Naphthyridinyl, Chinoxalinyl, Chinazolinyl, Cinnolinyl,
Pteridinyl, 4aH-Carbazolyl, Carbazolyl, β-Carbolinyl,
Phenanthridinyl, Acridinyl, Phenanthrolinyl, Phenazinyl, Phenothiazinyl,
Furazanyl, Phenoxazinyl, Isochromanyl, Chromanyl, Pyrrolidinyl,
Imidazolidinyl, Imidazolinyl, Pyrazolidinyl, Pyrazolinyl, Piperazinyl,
Indolinyl, Isoindolinyl, Chinuclidinyl, Morpholinyl oder Oxazolidinyl.
Ebenfalls eingeschlossen sind Verbindungen mit verschmolzenem Ring
oder Spiroverbindungen, die beispielsweise die vorstehend angegebenen
Heterocyclen enthalten.
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Der
Begriff "substituiert", wie hier verwendet,
bedeutet, dass ein oder mehrere Wasserstoffe der bezeichneten Komponente
durch eine Auswahl aus der angegebenen Gruppe ersetzt wurden, vorausgesetzt, dass
die normale Wertigkeit keines Atoms überschritten wird und dass
die Substitution zu einer stabilen Verbindung führt. Wenn ein Substituent Keto
ist (d.h. =O), dann werden zwei an einem Atom der Komponente befestigte
Wasserstoffe ersetzt.
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Unter "stabiler Verbindung" oder "stabiler Struktur" ist hier eine Verbindung
zu verstehen, die ausreichend widerstandsfähig ist, um die Isolierung
aus einer Reaktionsmischung auf einen brauchbaren Grad der Reinheit
und die Formulierung zu einem wirksamen therapeutischen Mittel zu überleben.
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Der
Begriff "Heteroaryl", wie hier verwendet,
bezieht sich auf Gruppen mit 5 bis 14 Ringatomen; 6, 10 oder 14 π Elektronen,
die in einer cyclischen Gruppierung geteilt werden und die Kohlenstoffatome
und 1, 2 oder 3 Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefelheteroatome
enthalten (wobei Beispiele der Heteroarylgruppen sind: Thienyl-,
Benzo[b]thienyl-, Naphtho[2,3-b]thienyl-, Thianthrenyl-, Furyl-,
Pyranyl-, Isobenzofuranyl-Benzoxazolyl-,
Chromenyl-, Xanthenyl-, Phenoxathiinyl-, 2H-Pyrolyl-, Pyrrolyl-,
Imidazolyl-, Pyrazolyl-, Pyridyl-, Pyrazinyl-, Pyrimidinyl-, Pyridazinyl-,
Indolizinyl-, Isoindolyl-, 3H-Indolyl-, Indolyl-, Indazolyl-, Purinyl-,
4H-Chinolizinyl-, Isochinolyl-, Chinolyl-, Phthalazinyl-, Naphthyridinyl-,
Chinazolinyl-, Chinolinyl-, Pteridinyl-, 4aH-Carbazolyl-, Carbazolyl-, β-Carbolinyl-,
Phenanthridinyl-, Acridinyl-, Perimidinyl-, Phenanthrolinyl-, Phenazinyl-, Isothiazolyl-,
Phenothiazinyl-, Isoxazolyl-, Furazanyl- und Phenoxazinylgruppen).
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Die
Begriffe "substituiertes
Heteroaryl" oder "wahlweise substituiertes
Heteroaryl", die
mit Bezug auf R1 verwendet werden, beziehen
sich auf Heteroarylgruppen wie vorstehend definiert mit einem oder
mehr Substituenten, ausgewählt
aus Halogen, C1-6-Alkyl, C1-6-Alkoxy,
Carboxy, Amino, C1-6-Alkylamino und/oder Di(C1-6)-Alkylamino.
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Der
Begriff "Aryl", wie hier allein
oder als Teil einer weiteren Gruppe verwendet, bezieht sich auf
monocyclische oder bicyclische aromatische Gruppen, die 6 bis 12
Kohlenstoffe im Ringteil, vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffe im
Ringteil, enthalten, wie Phenyl, Naphthyl oder Tetrahydronaphthyl.
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Der
Begriff "substituiertes
Aryl", wie hier
verwendet, umfasst Arylgruppen wie vorstehend definiert, die einen
oder zwei Substituenten an entweder der Phenyl- oder Naphthylgruppe
umfassen, ausgewählt
aus C1-6-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl,
C1-6-Alkyl(C3-8)- Cycloalkyl, C2-8-Alkenyl, C2-8-Alkynyl,
Cyano, Amino, C1-6-Alkylamino, Di(C1-6)-Alkylamino,
Benzylamino, Dibenzylamino, Nitro, Carboxy, Carbo(C1-6)-Alkoxy,
Trifluormethyl, Halogen, C1-6-Alkoxy, C6-10-Aryl(C1-6)-alkoxy,
Hydroxy, C1-6-Alkylthio, C1-6-Alkylsulfinyl,
C1-6-Alkylsulfonyl, C6-10-Aryl, C6-10-Arylthio, C6-10-Arylsulfinyl und/oder
C6-10-Arylsulfonyl.
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Der
Begriff "Alkyl", wie hier verwendet,
umfasst sowohl geradkettige als auch verzweigtkettige Reste mit
bis zu 12 Kohlenstoffen, vorzugsweise 1 bis 8 Kohlenstoffen wie
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, t-Butyl, Isobutyl, Pentyl,
Hexyl, Isohexyl, Heptyl, 4,4-Dimethylpentyl, Octyl, 2,2,4-Trimethylpentyl,
Nonyl, Decyl, Undecyl und Dodecyl.
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Der
Begriff "substituiertes
Alkyl", wie hier
verwendet, umfasst Alkylgruppen wie vorstehend definiert, die einen,
zwei oder drei Halogensubstituenten oder ein C1-6-Alkyl(C6-10)-aryl,
Halogen(C6-10)-aryl, C3-8-Cycloalkyl,
C1-6-Alkyl(C3-8)-cycloalkyl,
C2-8-Alkenyl, C2-8-Alkynyl,
Hydroxy und/oder Carboxy aufweisen.
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Der
Begriff "Cycloalkyl", wie hier verwendet,
umfasst gesättigte
cyclische Kohlenwasserstoffgruppen, die 3 bis 12 Kohlenstoffe, vorzugsweise
3 bis 8 Kohlenstoffe enthalten, die umfassen Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclodecyl und Cyclododecyl,
wobei jede beliebige der Gruppen durch Substituenten wie eine Halogen-,
C1-6-Alkyl-, Alkoxy- und/oder Hydroxygruppe
substituiert sein kann.
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Der
Begriff "Aralkyl" oder "Arylalkyl", wie hier allein
oder als Teil einer weiteren Gruppe verwendet, bezieht sich auf
C1-6-Alkylgruppen wie vorstehend erörtert, mit
einem Arylsubstituenten wie Benzyl.
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Der
Begriff "Halogen" oder "Halo", wie hier allein
oder als Teil einer weiteren Gruppe verwendet, bezieht sich auf
Chlor, Brom, Fluor oder Iod, wobei Chlor bevorzugt wird.
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Für medizinische
Zwecke werden als pharmazeutisch annehmbare Säure- und Basenadditionssalze diejenigen
Salze bevorzugt, bei denen das Anion nicht beträchtlich zu der Toxizität oder pharmakologischen Aktivität des organischen
Kations beiträgt.
Basische Salze werden durch Mischen einer Lösung einer Boronsäure (Z1 und Z2 sind beide
OH) der vorliegenden Erfindung mit einer Lösung einer pharmazeutisch annehmbaren,
nichttoxischen Base wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumbicarbonat,
Natriumcarbonat oder einer Aminoverbindung wie Cholinhydroxid, Tris,
Bis-Tris, N-Methylglucamin
oder Arginin gebildet. Wasserlösliche
Salze werden bevorzugt. So umfassen geeignete Salze: alkalische
Metallsalze (Natrium, Kalium usw.), Erdalkalimetallsalze (Magnesium,
Calcium usw.), Ammoniumsalze und Salze von pharmazeutisch annehmbaren
Aminen (Tetramethylammonium, Triethylamin, Methylamin, Dimethylamin,
Cyclopentylamin, Benzylamin, Phenethylamin, Piperidin, Monoethanolamin,
Diethanolamin, Tris(hydroxymethyl)amin, Lysin, Arginin und N-Methyl-D-Glucamin).
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Die
Säureadditionssalze
werden entweder durch Umsetzung einer erfindungsgemäßen organischen Base
mit einer organischen oder anorganischen Säure vorzugsweise durch Kontakt
in Lösung
oder mittels eines beliebigen Standardverfahrens erhalten, die in
der Literatur, die für
jeden Fachmann verfügbar
ist, detailliert angegeben sind. Beispiele von brauchbaren organischen
Säuren
sind Carbonsäuren
wie Maleinsäure,
Essigsäure,
Weinsäure,
Propionsäure,
Fumarsäure,
Isethionsäure,
Bernsteinsäure,
Cyclaminsäure,
Pivalinsäure und
dergleichen; brauchbare anorganische Säuren sind Hydrohalogenidsäuren wie
HCl, HBr, HI, Schwefelsäure,
Phosphorsäure
und dergleichen. Bevorzugte Säuren
zur Bildung von Säureadditionssalzen
umfassen HCl und Essigsäure.
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Die
Boronatester von Boronsäureverbindungen
der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls bevorzugt. Diese Ester
werden durch Umsetzen der Säuregruppen
der Boronsäure
mit einer Hydroxyverbindung gebildet. Bevorzugte Hydroxyverbindungen
sind Dihydroxyverbindungen, insbesondere Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol,
Ethylenglycol, Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol,
2,3-Butandiol, Glycerin oder Diethanolamin.
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Die
P-Komponente des Proteasominhibitors der Formel (1a) ist vorzugsweise
eine von R7-C(O)-, R7-SO2-, R7-NH-C(O)- oder
R7-O-C(O), und R7 ist
eines von Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl, Heteroaryl oder Heteroarylalkyl,
der Ringteil von einer beliebigen dieser Verbindungen kann ggfs.
substituiert sein, oder, wenn Y R7-C(O)-
oder R7-SO2- ist, dann kann R7 auch ein gesättigter oder teilweise ungesättigter
Heterocyclus sein.
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Stärker bevorzugt
ist P eines von R7-C(O)- oder R7-SO2, und R7 ist eines
von Aryl, Aralkyl, Heteroaryl oder Heteroarylalkyl, von denen jedes
ggfs. substituiert sein kann, oder ein gesättigter oder teilweise ungesättigter
Heterocyclus.
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Bevorzugte
Heteroarylgruppen sind Chinolinyl, Chinoxalinyl, Pyridyl, Pyrazinyl,
Furanyl oder Pyrrolyl. Brauchbare Werte von R7 Heteroaryl
umfassen 8-Chinolinyl, 2-Chinoxalinyl,
2-Pyrazinyl, 3-Furanyl, 2-Pyridyl, 3-Pyridyl und 4-Pyridyl.
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Bevorzugte
gesättigte
oder teilweise gesättigte
heterocyclische Einheiten sind 5-, 6-, 9- und 10-gliedrige Heterocyclen mit einem,
zwei oder drei aus O, S und N ausgewählten Ringheteroatomen. Ein
brauchbarer Wert ist N-Morpholinyl.
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Bevorzugte
Cycloalkyleinheiten umfassen C3-10-Cycloalkyl.
Brauchbare Werte umfassen Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl,
Cyclooctyl und Cyclononyl.
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Besonders
bevorzugte Werte von P sind 2-Pyrazincarbonyl, 8-Chinolinsulfonyl
und N-Morpholinoyl.
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Wie
vorstehend festgestellt, kann A in der Formel (1a) entweder 0, 1
oder 2 sein. So ist, wenn A 0 ist, der Rest in der Klammer nicht
vorhanden und der Hemmer ist ein Dipeptid. In ähnlicher Weise ist, wenn A
1 ist, der Aminosäure-
oder isosterische Rest in der Klammer vorhanden und der Hemmer ist
ein Tripeptid. Wenn A 2 ist, ist der Hemmer ein Tetrapeptid. Am
bevorzugtesten ist A 0.
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Es
wird bevorzugt, dass R1 und R2 in
der Formel (1a) jeweils unabhängig
eines von Wasserstoff, C1-8-Alkyl, C3-10-Cycloalkyl, C6-10-Aryl,
eine 5-, 6-, 9- oder 10-gliedrige Heteroarylgruppe oder -CH2-R5 und stärker bevorzugt
C1-8-Alkyl oder -CH2-R5 ist, worin R1,
R2 und R5 wahlweise
substituiert sind. Stärker
bevorzugt sind R1 und R2 jeweils
unabhängig
eines von C1-4-Alkyl, z.B. Methyl, Ethyl,
Propyl, Butyl, Isopropyl, Isobutyl, sec-Butyl und t-Butyl, oder
-CH2-R5, worin R5 eines von Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus
ist. R5 ist vorzugsweise eines von C6-10-Aryl, C6-10-Ar(C1-6)-alkyl, C1-6-Alk(C6-10)-aryl,
C3-10-Cycloalkyl, C1-8-Alkoxy,
C1-8-Alkylthio oder eine 5-, 6-, 9- oder
10-gliedrige Heteroarylgruppe.
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Der
Ringteil von jedem von Aryl, Aralkyl, Alkaryl oder 5-, 6-, 9- oder
10-gliedrigen Heteroarylgruppen von R1,
R2 und R5 kann wahlweise
durch einen oder zwei Substituenten substituiert werden, die unabhängig ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus C1-6-Alkyl,
C3-8-Cycloalkyl, C1-6-Alkyl(C3-8)cycloalkyl, C2-8-Alkenyl,
C2-8-Alkynyl, Cyano, Amino, C1-6-Alkylamino,
Di(C1-6)-Alkylamino, Benzylamino, Dibenzylamino,
Nitro, Carboxy, Carbo(C1-6)alkoxy, Trifluormethyl,
Halogen, C1-6-Alkoxy, C6-10-Aryl,
C6-10-Aryl(C1-6)alkyl,
C6-10-Aryl(C1-6)Alkoxy,
Hydroxy, C1-6Alkylthio, C1-6-Alkylsulfinyl, C1-6-Alkylsulfonyl, C6-10-Arylthio,
C6-10-Arylsulfinyl, C6-10-Arylsulfonyl,
C6-10-Aryl, C1-6-Alkyl(C6-10)aryl und Halo(C6-10)aryl.
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Stärker bevorzugt
ist wenigstens eines von R1 und R2 Isobutyl oder -CH2-R5 und am meisten bevorzugt ist R2 -CH2-R5. Es wird bevorzugt,
dass R5 C6-10-Aryl,
eine 5-, 6-, 9- oder
10-gliedrige Heteroarylgruppe mit einem bis drei Heteroatomen, unabhängig voneinander
ausgewählt
aus O, N und S, ist.
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Am
meisten bevorzugt ist R2 Isobutyl, 6-Chinolinylmethyl,
3-Indolylmethyl, 4-Pyridylmethyl, 3-Pyridylmethyl, 2-Pyridylmethyl,
Benzyl, 1-Naphthylmethyl, 2-Naphthylmethyl,
4-Fluorbenzyl, 4-Benzyloxybenzyl, 4-(2'-Pyridylmethoxy)benzyl oder Benzylnaphthylmethyl.
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Vorzugsweise
ist R3 ein C1-12-Alkyl,
stärker
bevorzugt ein C1-6-Alkyl, am meisten bevorzugt
ein C4-Alkyl wie Isobutyl.
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Wenn
R1 oder R2 ein substituiertes
Alkyl ist, ist es vorzugsweise ein C1-4-Alkyl,
das mit mindestens einer Cycloalkylgruppe, vorzugsweise einer C5-6-Cycloalkylgruppe substituiert ist.
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Wenn
R1, R2 oder R5 substituiertes Aryl oder ein substituierter
Heterocyclus ist, ist es vorzugsweise mit mindestens einer C1-4-Alkylgruppe substituiert.
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Wenn
R1, R2 oder R5 Cycloalkyl ist, ist es vorzugsweise C5-6-Cycloalkyl, z.B. Cyclopentyl oder Cyclohexyl
und kann wahlweise mit mindestens einer C6-10-Arylgruppe
oder mindestens einer Alkylgruppe, vorzugsweise einer C1-4-Alkylgruppe
substituiert sein.
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Wenn
R5 -W-R6 ist, ist
W ein Chalcogen, vorzugsweise Sauerstoff oder Schwefel, stärker bevorzugt Schwefel
und R6 ist Alkyl, vorzugsweise C1-4-Alkyl, z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl
oder Isomere davon.
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Bevorzugte
Werte von R umfassen Wasserstoff oder C1-8-Alkyl,
stärker
bevorzugt C1-4-Alkyl. Brauchbare Werte von R umfassen
Methyl, Ethyl, Isopropyl, Isobutyl und n-Butyl. Des weiteren kann R zusammen
mit dem benachbarten R1 oder, wenn A 0 ist,
zusammen mit dem benachbarten R2, ein stickstoffhaltiges
mono-, bi- oder tricyclisches, gesättigtes oder teilweise gesättigtes
Ringsystem mit 4 bis 14 Ringgliedern bilden und kann wahlweise mit
einem oder zwei von Keto, Hydroxy, Aryl, Alkoxy oder Aryloxy substituiert
sein. Es wird bevorzugt, dass das Ringsystem ausgewählt wird
von einem von:
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Der
Stickstoff bei jeder der vorstehend angegebenen Formeln ist in der
Formel (1a) an P befestigt und ein Kohlenstoff mit offener Wertigkeit
ist entweder an X1 oder X2 befestigt.
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Es
wird bevorzugt, dass Z1 und Z2 jeweils
unabhängig
voneinander eines von C1-4-Alkyl, Hydroxy, C1-6-Alkoxy und C6-10-Aryloxy
sind, oder Z1 und Z2 vorzugsweise
zusammen eine Komponente bilden, die abgeleitet ist von einer Dihydroxyverbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol,
Ethylenglycol, Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol,
2,3-Butandiol, Glycerin oder Diethanolamin oder anderen Äquivalenten,
die für
Fachleute offensichtlich sind. Brauchbare Werte umfassen Methyl,
Ethyl, Propyl und n-Butyl. Am meisten bevorzugt sind Z1 und
Z2 Hydroxy.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung ist auf eine Untergattung von Verbindungen der vorstehenden
Formel (1a) gerichtet, worin P R7-C(O)-
oder R7-SO2- ist,
and R7 eines von Chinolinyl, Chinoxalinyl, Pyridyl,
Pyrazinyl, Furanyl oder Pyrrolyl ist, und wenn P R7-C(O)-
ist, R7 auch N-Morpholinyl sein kann.
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Eine
bevorzugte Gruppe von Verbindungen dieser Ausführungsform sind Verbindungen
der Formel (1a), worin P eines von Chinolincarbonyl, Pyridincarbonyl,
Chinolinsulfonyl, Chinoxalincarbonyl, Chinoxalinsulfonyl, Pyrazincarbonyl,
Pyrazinsulfonyl, Furancarbonyl, Furansulfonyl oder N-Morpholinylcarbonyl
ist; A 0 ist; X2 -C(O)-NH- ist; R Wasserstoff
oder C1-8-Alkyl ist; R2 und
R3 jeweils unabhängig eines von Wasserstoff,
C1-8-Alkyl, C3-10-Cycloalkyl,
C6-10-Aryl, C6-10-Ar(C1-6)alkyl, Pyridylmethyl oder Chinolinylmethyl
sind; und Z1 und Z2 beide Hydroxy,
C1-6-Alkoxy oder C6-10-Aryloxy
sind oder Z1 und Z2 zusammen
eine Komponente bilden, die abgeleitet ist von einer Dihydroxyverbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol,
Ethylenglycol, Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol,
2,3-Butandiol, Glycerin
oder Diethanolamin.
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Noch
stärker
bevorzugt sind diejenigen Verbindungen bei denen P 8-Chinolincarbonyl,
8-Chinolinsulfonyl, 2-Chinoxalincarbonyl, 2-Chinoxalinsulfonyl,
2-Pyrazincarbonyl, 2-Pyrazinsulfonyl,
3-Pyridincarbonyl, 3-Pyridinsulfonyl, 3-Furancarbonyl, 3-Furansulfonyl oder
N-Morpholincarbonyl ist; R Wasserstoff ist; R3 Isobutyl
ist; R2 Isobutyl, 1-Naphthylmethyl, 2-Naphthylmethyl,
3-Pyridylmethyl, 2-Pyridylmethyl, 6-Chinolinylmethyl, 3-Indolylmethyl, Benzyl,
4-Fluorbenzyl, 4-Hydroxybenzyl, 4-(2'-Pyridylmethoxy)benzyl,
4-(Benzyloxy)benzyl, Benzylnaphthylmethyl oder Phenethyl ist; und
Z1 und Z2 beide
Hydroxy sind oder Z1 und Z2 zusammen
eine Komponente bilden, die abgeleitet ist von einer Dihydroxyverbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol,
Ethylenglycol, Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Butandiol,
Glycerin oder Diethanolamin.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist auf Verbindungen der Formel (1a)
gerichtet, worin A 0 ist. Diese Verbindungen besitzen unerwarteterweise
eine hohe Wirksamkeit und Selektivität als Hemmer der Proteasomfunktion.
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Eine
dritte bevorzugte Untergattung von Verbindungen sind Verbindungen
der Formel (1a), worin eines von R
1 oder
R
2 einer Aminosäuren-Seitenkette entspricht,
die Tyrosin oder einem O-substituierten Tyrosinderivat entspricht,
das durch Umsetzen der Hydro xylgruppe der Tyrosinseitenkette mit
einer Verbindung mit einer reaktionsfähigen funktionellen Gruppe
gebildet wird. Diese Untergattung umfasst Verbindungen mit der Formel
(1a), worin wenigstens eines von R
1 oder
R
2 ist, worin R
9 eines
von Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Aralkyl, Heteroaryl oder
Heteroarylalkyl ist, worin das Alkyl wahlweise mit einem von C
1-6-Alkyl, Halogen, Monohalogen(C
1-6)alkyl und Trifluormethyl wahlweise substituiert
ist; und worin die Cycloalkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Heteroaryl- und
Heteroarylalkylgruppen wahlweise mit einem oder zwei von C
1-6-Alkyl, C
3-8-Cycloalkyl,
C
1-6-Alkyl(C
3-8)cycloalkyl,
C
2-8-Alkenyl,
C
2-8-Alkynyl, Cyano, Amino, C
1-6-Alkylamino,
Di(C
1-6)-alkylamino, Benzylamino, Dibenzylamino,
Nitro, Carboxy, Carbo(C
1-6)alkoxy, Trifluormethyl,
Halogen, C
1-6-Alkoxy, C
6-10-Aryl,
C
6-10-Aryl(C
1-6)alkyl,
C
6-10-Aryl(C
1-6)alkoxy,
Hydroxy, C
1-6-Alkylthio, C
1-6-Alkylsulfinyl,
C
1-6-Alkylsulfonyl, C
6-10-Arylthio,
C
6-10-Arylsulfinyl, C
6-10-Arylsulfonyl, C
6-10-Aryl, C
1-6-Alkyl(C
6-10)aryl und Halo(C
6-10)aryl
substituiert sind; und A
1 und A
2 unabhängig eines
von Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, Halogen, Monohalo(C
1-6)alkyl oder Trifluormethyl sind.
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Die
Gruppe -O-R9 befindet sich in entweder der
ortho- oder der para-Stellung, wobei die para-Stellung bevorzugt
wird. Die Gruppen A1 und A2 können sich
an einer beliebigen der verbleibenden Stellungen an dem Phenylring
befinden.
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Es
wird bevorzugt, dass R9 eines von C1-8-Alkyl, C3-10-Cycloalkyl,
C6-10-Aryl, C6-10-Ar(C1-6)alkyl,
5- bis 10-gliedrigem Heteroaryl oder 5- bis 10-gliedrigem Heteroaryl(C1-6)alkyl ist.
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Brauchbare
Werte von R9 umfassen Benzyl, Phenethyl,
Pyridyl, Pyridylmethyl, Furanylmethyl, Pyrrolylmethyl, Pyrrolidylmethyl,
Oxazolylmethyl und Imidazolylmethyl.
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Der
Ringteil von einer beliebigen der Aryl-, Aralkyl-, Alkaryl- oder
5-, 6-, 9- oder 10-gliedrigen
Heteroarylgruppen von R1, R2 und
R5 kann wahlweise durch einen oder zwei
Substituenten, unabhängig
ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus C1-6-Alkyl, C3-8-Cycloalkyl,
C1-6-Alkyl(C3-8)cycloalkyl,
C2-8-Alkenyl, C2-8-Alkynyl, Cyano,
Amino, C1-6-Alkylamino, Di(C1-6)alkylamino,
Benzylamino, Dibenzylamino, Nitro, Carboxy, Carbo(C1-7)-akoxy,
Trifluormethyl, Halogen, C1-6-Alkoxy, C6-10-Aryl, C6-10-Aryl(C1-6)alkyl, C6-10-Aryl(C1-6)alkoxy, Hydroxy, C1-6-Alkylthio,
C1-6-Alkylsulfinyl, C1-6-Alkylsulfonyl, C6-10-Arylthio, C6-10-Arylsulfinyl,
C6-10-Arylsulfonyl, C6-10-Aryl,
C1-6-Alkyl(C6-10)aryl und Halo(C6-10)aryl
substituiert sein.
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Eine
bevorzugte Klasse von Verbindungen dieser Ausführungsform sind Verbindungen
der Formel (1a), worin: A 0 ist; P eines von R
7-C(O)-,
R
7-SO
2-, R
7-NH-C(O)- oder R
7-O-C(O)- ist; R
7 eines von Chinolinyl, Chinoxalinyl, Pyridyl,
Pyrazinyl, Furanyl oder Pyrrolyl ist, oder wenn P R
7-C(O)-
ist, R
7 auch N-Morpholinyl sein kann; X
2 -C(O)-NH-
ist; R
3 C
1-6-Alkyl
ist; R
2:
ist, worin A
1 und
A
2 unabhängig
eines von Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, Halogen,
Monohalo(C
1-6)alkyl oder Trifluormethyl
sind; und R
9 eines von Wasserstoff, C
1-8-Alkyl, Phenyl, Benzyl, Phenethyl oder
Pyridylmethyl ist; und
Z
1 and Z
2 beide Hydroxy, C
1-6-Alkoxy
oder C
6-10-Aryloxy sind oder Z
1 und
Z
2 zusammen eine Komponente bilden, die
abgeleitet ist von einer Dihydroxyverbindung, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol, Ethylenglycol,
Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Butandiol, Glycerin
oder Diethanolamin.
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Noch
stärker
bevorzugt sind Verbindungen der Formel (1a), worin: A 0 ist; P 8-Chinolincarbonyl,
8-Chinolinsulfonyl, 2-Chinoxalincarbonyl, 2-Chinoxalinsulfonyl,
2-Pyrazincarbonyl,
2-Pyrazinsulfonyl, 3-Pyridincarbonyl, 3-Pyridinsulfonyl, 3-Furancarbonyl, 3-Furansulfonyl
oder N-Morpholincarbonyl ist; X
2 -C(O)-NH-
ist; R
3 Isobutyl ist; R
2:
ist, worin A
1 und
A
2 unabhängig
eines von Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Chlor, Fluor oder Trifluormethyl
sind; und R
9 eines von Wasserstoff, Methyl,
Ethyl, Butyl, Phenyl, Benzyl, Phenethyl oder Pyridylmethyl ist;
und
Z
1 und Z
2 beide
Hydroxy sind oder Z
1 und Z
2 zusammen
eine Komponente bilden, die abgeleitet ist von einer Dihydroxyverbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol,
Ethylenglycol, Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Butandiol,
Glycerin oder Diethanolamin.
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Eine
vierte bevorzugte Untergattung der Verbindungen umfasst Verbindungen
der Formel (1a), worin eine der Aminosäureseitenketten, vorzugsweise
die durch R2 definierte Seitenkette eine
unnatürliche
Aminosäure,
ausgewählt
aus Naphthylmethyl, Pyridylmethyl und Chinolinylmethyl ist, wobei
Chinolinylmethyl am meisten bevorzugt ist. So umfasst diese Untergattung
Verbindungen der Formel (1a), worin wenigstens eines von R1 oder R2 Naphthylmethyl,
Pyridylmethyl oder Chinolinylmethyl ist; vorausgesetzt, dass die
Verbindung eine andere ist als Isovalerylphenylalaninnorvalin-[(naphthylmethyl),(4,4,5,5-Tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)]methylamid
oder (3-t-Butylsulfonyl)propionylnorvalin-(1-naphthyl,dihydroxyboryl)methylamid.
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Eine
fünfte
bevorzugte Untergattung umfasst Verbindungen der Formel (1a), worin
R zusammen mit R1 oder mit R2,
wenn A 0 ist, einen stickstoffhaltigen Heterocyclus bildet. Diese
Untergattung umfasst Verbindungen mit der Formel (1a), worin:
R
zusammen mit dem benachbarten R1 oder wenn
A 0 ist, zusammen mit dem benachbarten R2,
ein stickstoffhaltiges mono-, bi- oder tricyclisches, gesättigtes
oder teilweise gesättigtes
Ringsystem mit 4 bis 14 Ringgliedern und einem oder zwei wahlweisen
Substituenten, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Keto, Hydroxy, Aryl, Alkoxy und Aryloxy
bildet;
wenn A 2 ist, ist das R1, das
N-R nicht benachbart ist, eines von Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl,
Aryl, Heterocyclus oder -CH2-R5 und,
wenn A 1 oder 2 ist, R2 eines von Wasserstoff,
Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, Heterocyclus oder -CH2-R5 ist, worin R5 wie
vorstehend definiert ist.
-
Eine
bevorzugte Klasse von Verbindungen dieser Ausführungsform der Erfindung sind
solche, in denen A 0 ist, P Wasserstoff ist, X2 -C(O)-NH-
ist und R zusammen mit dem benachbarten R2 eines
der in den vorstehenden Strukturen dargestellten stickstoffhaltigen
Ringsysteme bildet, R3 C1-6-Alkyl
ist und Z1 und Z2 beide
Hydroxy, C1-6-Alkoxy oder C6-10-Aryloxy
sind oder Z1 und Z2 zusammen
eine Einheit bilden, die abgeleitet ist von einer Verbindung, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol, Ethylenglycol,
Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Butandiol,
Glycerol oder Diethanolamin. Die Hydrochloridsalze dieser Verbindungen
werden ebenfalls besonders bevorzugt.
-
Noch
stärker
bevorzugt sind diejenigen Verbindungen, worin R zusammen mit dem
benachbarten R2 ein stickstoffhaltiges Ringsystem
mit einer der vorstehend gezeigten Strukturen bildet; R3 Isobutyl
ist; und Z1 und Z2 beide
Hydroxy sind, oder Z1 und Z2 zusammen
eine Komponente bilden, abgeleitet von einer Dihydroxyverbindung,
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluorpinacol, Pinandiol,
Ethylenglycol, Diethylenglycol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol,
2,3-Butandiol, Glycerin oder Diethanolamin.
-
Beispiele
geeigneter Proteasomhemmer umfassen ohne Einschränkung die nachfolgenden Verbindungen
sowie pharmazeutisch annehmbare Salze und Boronatester davon:
N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure,
N-(8-Chinolin)sulfonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure,
N-(2-Pyrazin)carbonyl-L-phenylalanin-L-leucinboronsäure,
L-Prolin-L-leucinboronsäure,
N-(2-Chinolin)carbonyl-L-homophenylalanin-L-leucinboronsäure,
N-(3-Pyridin)carbonyl-L-phenylalanin-L-leucinboronsäure,
N-(3-Pyridin)carbonyl-L-phenylalanin-L-leucinboronsäure
N-(4-Morpholin)propionyl-L-phenylalanin-L-leucinboronsäure,
N-(4-Morpholin)carbonyl-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronsäure,
N-(4-Morpholin)carbonyl-L-tyrosin-L-leucinboronsäure, und
N-(4-Morpholin)carbonyl-[O-(2-pyridylmethyl)]-L-tyrosin-L-leucinboronsäure.
-
In
der Formel (1a) stellt X1 eine Peptidbindung
oder ein Isoster dar, das als Peptidbindungsersatz bei den Proteasomhemmern
verwendet werden kann, um die Bioverfügbarkeit zu erhöhen und
den hydrolytischen Metabolismus zu verringern. Wie vorstehend festgestellt
kann X1 eines von -C(O)NH-, -CH2-NH-, -CH(OH)-CH(OH)-,
-CH(OH)-CH2-CH(OH)-CH2-NH-,
-CH=CH-, -C(O)-CH2-, -SO2-NH-,
-SO2-CH2- oder -CH(OH)-CH2-C(O)-NH- sein. Vorzugsweise ist X1 -C(O)-NH-.
-
Die
Einführung
dieser X1 Komponenten in die Proteasomhemmer
führt zu
folgendem, worin Rx und Ry die
gleichen Definitionen wie vorstehend R1 und
R2 haben und P, Z1,
Z2 und R3 wie vorstehend
für die
Formel (1a) definiert sind.
-
-
-
So
kann beispielsweise, wenn gefunden wird, dass Z-Leu-Leu-B(OH)2 sich einem schnellen hydrolytischen Metabolismus
unterzieht, um Z-Leu-OH und H2N-Leu-Leu-B(OH)2 zu
erzeugen, das Hydroxyethylenisoster hergestellt werden, um diese
Reaktion zu eliminieren:
-
-
Eine
weitere Gruppe von erfindungsgemäßen Verbindungen
sind Aza-Peptidisostere. Dies ist die Folge des Ersetzens des α-Kohlenstoffatoms
einer Aminosäure
durch ein Stickstoffatom, z.B.
worin R
x R
1 darstellt, R
y R
2 darstellt und P, Z
1,
Z
2 und R
3 wie vorstehend
für die
Formel (1a) definiert sind.
-
Wenn
P und R beide H sind, steht die Formel (1) im Gleichgewicht mit
einer cyclischen Formel (4), die als von der vorliegenden Erfindung
abgedeckt erachtet wird:
-
-
Die
vorstehend beschriebenen Boronsäureester-
und -säureverbindungen
umfassen sowohl D- als auch L-Peptidylkonfigurationen. L-Konfigurationen
werden jedoch bevorzugt.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Rate des Muskelproteinabbaus in einer Zelle,
die das Kontaktieren der Zelle mit besagtem Proteasomhemmer umfasst.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines
Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung
eines Medikaments zur Verringerung der Rate des Verlusts der Muskelmasse bei
einem Tier, die das Kontaktieren der Zellen des Muskels mit besagtem
Proteasomhemmer umfasst.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Aktivität
von NF-κB
in einer Zelle, die das Kontaktieren der Zelle mit besagtem Proteasomhemmer
umfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung auch die
Verwendung eines Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend
beschrieben für
die Herstellung eines Medikaments zur Verringerung der Aktivität von NF-κB bei einem
Tier, die das Kontaktieren der Zellen des Tiers mit besagtem Proteasomhemmer
umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Rate des proteasomabhängigen, intrazellulären Proteinabbaus,
die das Kontaktieren von Zellen mit besagtem Proteasomhemmer umfasst.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung
eines Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben
für die
Herstellung eines Medikaments zur Verringerung der Rate des intrazellulären Proteinabbaus
bei einem Tier, die das Kontaktieren der Zellen des Tiers mit besagtem
Proteasomhemmer umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Verringerung der Rate des Abbaus des p53 Proteins in einer Zelle,
die das Verabreichen des besagten Proteasomhemmers an die Zelle
umfasst. Insbesondere sieht die vorliegende Erfindung des weiteren
die Verwendung eines Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend
beschrieben für
die Herstellung eines Medikament zur Verringerung der Rate des Abbaus des
p53 Proteins bei einem Tier (vorzugsweise einem Tier, das DNA schädigenden
Medikamenten oder DNA schädigender
Strahlung ausgesetzt wurde) vor, die das Verabreichen des besagten
Proteasomhemmers an das Tier umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft des weiteren die Verwendung eines
Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung
eines Medikaments zur Hemmung des Cyclinabbaus in einer Zelle, die
das Kontaktieren der Zellen mit besagtem Proteasomhemmer umfasst.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines
Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung
eines Medikaments, das den Cyclinabbau bei einem Tier hemmt, die
das Kontaktieren von Zellen des Tiers mit besagtem Proteasomhemmer
umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
für die
Behandlung von Krebs, Psoriasis, Restenose oder anderen proliferativen
Zellerkrankun gen bei einem Patienten vor, die die Verabreichung
des besagten Proteasomhemmers an den Patienten umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung der Antigenpräsentation
in einer Zelle, die das Verabreichen des besagten Proteasomhemmers
an die Zelle umfasst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
die Verwendung eines Proteasomhemmers der Formel (1a) wie vorstehend
beschrieben für
die Herstellung eines Medikaments zur Hemmung der Antigenpräsentation
bei Tieren, die das Verabreichen des besagten Proteasomhemmers an
das Tier umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung sieht weiterhin die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung von induzierbarer NF-κB abhängiger,
Zelladhäsion
bei einem Tier vor, die das Verabreichen des besagten Proteasomhemmers
an das Tier umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung sieht auch die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) wie vorstehend beschrieben für die Herstellung eines Medikaments
zur Hemmung der HIV-Infektion bei einem Tier vor, die das Verabreichen
des besagten Proteasomhemmers an das Tier umfasst.
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Die "Tiere", auf die hier Bezug
genommen wird, sind vorzugsweise Säuger. Beide Begriffe sollen
auch Menschen umfassen.
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Vorzugsweise
liefern die vorstehend beschriebenen Verwendungen den Proteasomhemmer
entweder durch Kontaktieren von Zellen des Tiers mit einem vorstehend
beschriebenen Proteasomhemmer oder durch Verabreichen des vorstehend
beschriebenen Proteasomhemmers an das Tier.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
hemmen die Funktion des Proteasoms. Diese proteasomhemmende Aktivität führt zur
Hemmung oder Blockierung einer Vielzahl von intrazellulären Funktionen.
Insbesondere hemmt die Hemmung der Proteasomfunktion die Aktivierung
oder das Processing des Transkriptionsfaktors NF-κB. NF-κB spielt
eine zentrale Rolle bei der Regulierung eines unterschiedlichen
Satzes von Genen, die an den Immun- und Entzündungsreaktionen beteiligt
sind. Die Hemmung der Proteasomfunktion hemmt auch den Ubiquitinierungs-/Proteolyseweg.
Dieser Weg katalysiert den selektiven Abbau der hochanomalen Proteine
und kurzlebigen Regulationsproteine. Der Ubiquitinierungs-Proteolyse-Weg
ist auch an dem Processing von internalisierten, zellulären oder
viralen Antigenen zu antigenen Peptiden beteiligt, die sich an MHC-I-Moleküle binden.
So können
die Proteasomhemmer der vorliegenden Erfindung bei der Herstellung
eines Medikaments zur Verringerung der Aktivität des cytosolischen ATP-ubiquitinabhängigen proteolytischen Systems
bei einer Reihe von Zelltypen verwendet werden.
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Die
Hemmer können
in vitro oder in vivo verwendet werden. Sie können auf einer Reihe von bekannten Wegen,
einschließlich
oral, intravenös,
intramuskulär,
subkutan, intrathekal, topisch und durch Infusion verabreicht werden
(Platt et al., US-Patent Nr. 4,510,130; Badalamente et al., Proc.
Natl. Acad. Sci., USA, 86: 5983–5987
(1989); Staubli et al., Brain Research 444: 153–158 (1888) und werden im Allgemeinen
in Kombination mit einem physiologisch annehmbaren Träger (z.B.
physiologischer Kochsalzlösung)
verabreicht. Die wirksame Menge des verabreichten Hemmers wird empirisch
festgestellt und beruht auf solchen Erwägungen wie dem bestimmten verwendeten
Hemmer, dem Zustand der Person und der Größe und dem Gewicht der Person.
Es ist zu erwarten, dass der allgemeine Dosisbereich der Endgebrauchsanwendung
etwa 0,01 bis 100 mg pro kg pro Tag, vorzugsweise 0,1 bis 75 mg
pro kg pro Tag für
eine wirksame therapeutische Wirkung beträgt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Proteasomhemmers
der Formel (1a) für
die Herstellung eines Medikaments für das Hemmen (Verringern oder
Verhindern) der beschleunigten oder erhöhten Proteolyse, die bei atrophierenden
Muskeln auftritt und von der bekannt ist, dass sie auf die Aktivierung eines
nichtlysosomalen, ATP erfordernden Prozesses zurückzuführen ist, bei dem Ubiquitin
eine kritische Rolle spielt.
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Die
Hemmung des ATP-ubiquitinabhängigen
Wegs ist ein neuer Ansatz für
die Behandlung des negativen Stickstoffhaushalts bei catabolischen
Zuständen.
Dies kann durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Hemmers
bewirkt werden, was zu einer Verringerung des Verlusts an Muskelmasse
bei Zuständen führt, bei
denen sie auftritt. Ein übermäßiger Proteinverlust
ist bei vielen Arten von Patienten, einschließlich Personen mit Sepsis,
Verbrennungen, Traumata, vielen Krebstypen, chronischen oder systemischen
Infektionen, neuromotorischen, degenerativen Erkrankungen wie Muskeldystrophie,
Azidose oder Rückenmarks- oder
Nervenverletzungen üblich.
Er tritt auch bei Personen, die Corticosteroide erhalten, und bei
denjenigen, bei denen die Nahrungsaufnahme verringert und/oder die
Nahrungsabsorption beeinträchtigt
ist, auf. Des weiteren könnten
die Hemmer des Proteinabbauwegs möglicherweise bei Tieren wertvoll
sein, z.B. zur Bekämpfung
des "Transportfiebers", das oft zu einem
größeren Gewichtsverlust
bei Rindern oder Schweinen führt.
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Die
beschleunigte Proteolyse, die bei der Atrophie von Skelettmuskeln
bei Denervierung oder Fasten offensichtlich ist, wird durch den
nichtlysosomalen ATP-abhängigen
abbauenden Weg katalysiert. Es hat sich gezeigt, dass bei einer
Vielzahl von catabolischen Zuständen
(z.B. Denervierung, Fasten, Fieber, bestimmte Endokrinopathien oder
metabolische Azidose) der Muskelschwund hauptsächlich auf einen beschleunigten Proteinabbau
zurückzuführen ist
und dass sich des weiteren die erhöhte Proteolyse aus der Aktivierung
des cytosolischen ATP-ubiquitinabhängigen, proteolytischen Systems
ergibt, von dem zuvor angenommen wurde, dass es nur der schnellen
Eliminierung anomaler Proteine und bestimmter kurzlebiger Enzyme
dient. Die Entdeckung, dass dieser Weg für die beschleunigte Proteolyse
bei diesen katabolischen Zuständen
verantwortlich ist, beruht auf Untersuchungen, bei denen verschiedene
proteolytische Wege blockiert oder selektiv bei inkubiertem Muskel
gemessen wurden, und dem Auffinden von erhöhter mRNA für Komponenten dieses Wegs (z.B.
für Ubiquitin
und Proteasomuntereinheiten) und erhöhten Spiegeln von Ubiquitin-Protein-Konjugaten
bei den atrophierenden Muskeln. Der nichtlysosomale ATP-ubiquitinabhängige, proteolytische
Prozess wird bei diesen Zuständen
im Muskel erhöht
und ist für
den größten Teil
der beschleunigten Proteolyse verantwortlich, die bei atrophierenden
Muskeln auf tritt. Es gibt eine spezifische Erhöhung bei der Ubiquitin-mRNA,
eine Induzierung von mRNA für
Proteasom und einen erhöhten
ubiquitinierten Proteingehalt bei atrophierenden Muskeln, die bei
Nichtmuskelgewebe unter den gleichen Bedingungen nicht festgestellt
wird.
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Die
erfindungsgemäßen Hemmer
können
verwendet werden, den nichtlysosomalen ATP-abhängigen Proteinabbau (vollständig oder
teilweise) zu verringern, von dem gezeigt wurde, dass er für den größten Teil des
erhöhten
Proteinabbaus verantwortlich ist, der während Fasten, Denervierung
oder Nichtgebrauch (Inaktivität),
Steroidtherapie, einer fiebrigen Infektion und anderen Zuständen auftritt.
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Ein
Ansatz bezüglich
des Testens von Arzneimittelkandidaten mit Bezug auf ihre Fähigkeit,
den ATP-ubiquitinabhänigen
Abbauprozess zu hemmen, ist das Messen der Proteolyse bei kultivierten
Zellen (Rock et al., Cell 78: 761 (1994)). Beispielsweise kann der
Abbau von langlebigen, intrazellulären Proteinen bei Maus-C2C12-Myoblastenzellen
gemessen werden. Zellen werden mit 35S-Methionin
während
48 Stunden inkubiert, um langlebige Proteine zu markieren und dann
während
2 Stunden mit einem Medium, das nichtmarkiertes Methionin enthält, einem
Chase, d.h. einer "Jagd" unterzogen. Nach
dem Chase-Zeitraum werden die Zellen 4 Stunden in Gegenwart oder
Abwesenheit der Testverbindung inkubiert. Die Menge an Proteinabbau in
der Zelle kann dann durch Quantifizieren der in Trichloressigsäure löslichen
Radioaktivität,
die von den vormarkierten Proteinen in das Wachstumsmedium (einem
Indikator der intrazellulären
Proteolyse) freigesetzt wird, gemessen werden.
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Die
Hemmer können
auch mit Bezug auf ihre Fähigkeit,
Muskelschwund in vivo zu verringern, getestet werden. Die Harnausscheidung
des modifizierten Aminosäure-3-methylhistidins (3-MH)
ist wahrscheinlich die am besten charakterisierte Methode zur Untersuchung
von myofibrillärem
Proteinabbau in vivo (siehe Young und Munro, Federation Proc. 37:
229–2300
(1978)). 3-Methylhistidin ist eine posttranslationell modifizierte
Aminosäure,
die für
eine Proteinsynthese nicht wiederverwendet werden kann, und es ist
nur bekannt, dass sie in Actin und Myosin vorkommt. Sie kommt in
Actin isoliert von allen Quellen, einschließlich cytoplasmischem Actin
von vielen unter schiedlichen Zelltypen, vor. Sie kommt auch in der
schweren Myosinkette von schnellzuckenden (weißen, Typ II) Muskelfasern vor,
sie fehlt jedoch im Myosin des Herzmuskels und dem Myosin der langsam
zuckenden (roten, Typ I) Muskelfasern. Aufgrund ihres Vorhandenseins
im Actin von anderen Geweben als dem Skelettmuskel tragen andere
Gewebe zu dem über
den Harn ausgeschiedenen 3-MH bei. Es wurde geschätzt, dass
der Skelettmuskel 38 bis 74% des über den Harn ausgeschiedenen
3-MH bei normalen Ratten
und 79 bis 86% über
den Harn ausgeschiedenen 3-MH bei Ratten beiträgt, die mit Corticosteron (100 mg/kg/Tag
subkutan) während
2 bis 4 Tagen behandelt worden sind. (Millward und Bates, Biochem.
J. 214: 607–615
(1983); Kayali, et al., Am. J. Physiol. 252: E621–E626 (1987)).
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Eine
hochdosierte Glucocorticoidbehandlung wird angewandt, um einen Zustand
des Muskelschwunds bei Ratten zu induzieren. Die Behandlung von
Ratten mit täglichen
subkutanen Injektionen von Corticosteron (100 mg/kg) bewirkt eine
Erhöhung
um ungefähr
das Zweifache des über
den Harn ausgeschiedenen 3-MH. Die Erhöhung der Ausscheidung von 3-MH
ist vorübergehend
bei einer Maximalerhöhung
nach 2 bis 4 Tagen der Behandlung und einer Rückkehr zu Basalwerten nach
6 bis 7 Tagen der Behandlung (Odedra et al., Biochem. J., 214: 617–627 (1983);
Kayali et al., Am. J. Physiol., 252: E621–E626 (1987)). Es wurde gezeigt,
dass Glucocorticoide den ATP-ubiquitinabhängigen,
proteolytischen Weg beim Skelettmuskel aktivieren (Wing und Goldberg,
Am. J. Physiol. 264: E668–E676
(1993)) und es wird deshalb erwartet, dass die Proteasomhemmer den
Muskelschwund, der nach einer Glucocorticoidbehandlung auftritt,
hemmen.
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Die
Proteasomhemmer können
allein oder in Kombination mit einem anderen Hemmer oder einem Hemmer
eines anderen Wegs (z.B. eines lysosomalen oder Ca++-abhängigen Wegs),
der für
den Verlust an Muskelmasse verantwortlich ist, verabreicht werden.
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Verwendung von Proteasomhemmern
als Mittel, die normale Zellen vor DNA-Schädigung
während
der Strahlen- und Chemotherapiebehandlung von Tumoren selektiv schützen.
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Die
erfindungsgemäßen Hemmer
blockieren den Abbau des Tumorsuppressorproteins p53. Dieses Protein
wird durch die ATP-ubiquitinabhängige
Proteolyse durch das Proteasom abgebaut (siehe Scheffner et al.,
Cell 75: 495–505
(1993)).
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Studien
von p53 "Knockout"-Mäusen zeigen
die wichtige Rolle von p53 bei der Verringerung der Inzidenz von
Tumoren (Donehower et al., Nature 356: 215–221 (1992)). Bei normalen
Zellen, die den Wildtyp, nichtmutiertes p53, exprimieren, sind die
Basalspiegel von p53 aufgrund des sehr schnellen Abbaus von p53 Protein
sehr niedrig. Jedoch wird die Expression von p53 Protein in normalen
Zellen in Reaktion auf Strahlung und Arzneimittel, die eine DNA-Schädigung induzieren,
stimuliert (Kastan et al., Cancer Res., 51: 6304–6311 (1991)). Diese induzierten
hohen Spiegel des Wildtyps, nichtmutiertes p53, induzieren einen
Stillstand der normalen Zellproliferation in der G1-Phase des Zellzyklus
(Kastan et al., siehe oben; Kuerbitz, PNAS 89: 7491–7495 (1992)).
Dieser Stillstand der Zellproliferation gestattet die Reparatur
der geschädigten
DNA. Im Vergleich dazu induzieren Tumorzellen, die mutante Formen
von p53, DNA schädigende
Arzneimittel oder Strahlung, exprimieren, keinen Zellzyklusstillstand
(Kastan et al., siehe oben; Kastan et al., Cell 71: 587–597 (1992)).
Folglich werden Tumorzellen durch Strahlung und zytotoxische Arzneimittel
selektiv geschädigt.
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Die
selektive Stillstandsreaktion von normalen Zellen durch das Induzieren
von p53 legt nahe, dass die Erhöhung
der p53 Reaktion die Behandlung des Tumors mit höheren/längeren Tumorzellen abtötenden Strahlungsdosen
oder Dosierungen antineoplastischer Arzneimittel gestatten kann. Über die
Idee dieses Induzierens von p53 durch ein nichttoxisches Mittel
als Zusatz zur Strahlentherapie wurde kürzlich berichtet (Lane, Nature,
358: 15–16
(1992), jedoch wurde kein Verfahren seiner Umsetzung in die Praxis
beschrieben.
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Die
Verwendung von Proteasomhemmern schafft ein Verfahren zur Steigerung
der Expression von p53 in normalen Zellen durch Verhindern seines
Abbaus durch das Proteasom. Ein Beispiel hierfür wäre die systemische Verabreichung
des Proteasomhemmers in einer ausreichenden Dosis, um den p53 Abbau
durch das Proteasom während
der Behandlung des Tumors mit zytotoxischen Arzneimitteln oder Strahlung
zu hemmen.
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Dies
verlängert
und erhöht
das Ausmaß der
p53 Expression in normalen Zellen und erhöht den Stillstand der normalen
Zellproliferation, wobei ihre Empfindlichkeit höheren Strahlungsdosen oder
einer höheren Dosierung
von zytotoxischen Arzneimitteln gegenüber verringert wird. Die Verabreichung
von Proteasommhemmern würde
es deshalb gestatten, den Tumor höheren Strahlungsdosen auszusetzen,
was das Abtöten von
Tumorzellen erhöht.
So können
Proteasomhemmer als Hilfsmittel bei der Therapie mit Tumorzellen
abtötenden
Mitteln, wie Strahlung und zytotoxischen Arzneimitteln, verwendet
werden.
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Topische Anwendung von
Proteasomhemmern zur Verbesserung der p53 Expression in der Haut
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Die
Expression von p53 in normaler Haut wird durch Aussetzen der Haut
an UV-Strahlung
induziert, was die DNA-Replikation hemmt, die für die Zellteilung erforderlich
ist (Maltzman et al., Mol. Cell. Biol., 4: 1689 (1984); Hall et
al., Oncogene, 8: 203–207
(1993)). Dies schützt
die Haut vor einer chromosomalen DNA-Schädigung, indem vor der DNA-Replikation
für die
DNA-Reparatur Zeit zur Verfügung
gestellt wird.
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Defekte
in dem p53-Reaktionsweg, wie dies bei Ataxia telangiestatica zu
beobachten ist, führen
zu einer erhöhten
Anfälligkeit
für durch
ionisierende Strahlung induzierte Hauttumoren (Kastan et al., Cell,
71: 587–597
(1992)). Es ist gesichert, dass die Exposition von normalen Personen
das Risiko für
viele Arten von Hautkrebs erhöht.
Dieses Risiko kann durch UV-filtrierende Chemikalien in Hautcremes
verringert werden. Ein weiterer Ansatz wäre, die Beständigkeit
der DNA in Hautzellen gegen UV-Schädigung durch die topische Anwendung
von Mitteln zu unterstützen,
die die Expression der Haut von p53 in Reaktion auf UV-Licht erhöht. Das
Hemmen des p53-Abbaus durch die topische Anwendung von Proteasomhemmern
schafft ein Verfahren zur Erhöhung
der p53-Reaktion.
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Die
topische Anwendung von Proteasomhemmern kann das anerkannte Risiko
von Hautkrebs verringern, das sich aus der Behandlung von Psoriasis
unter Verwendung von UV-Licht ergibt, das oft mit Psoralenen oder
Kohlenteer kombiniert wird. Jedes dieser Mittel kann eine DNA-Schädigung induzieren.
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Verwendung
von Proteasomhemmern zur Verringerung der Aktivität von NF-κB
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NF-κB existiert
in einer inaktiveren Form in dem Cytoplasma, das mit einem Hemmerprotein,
IκB, komplexiert
ist. Damit das NF-κB
aktiv wird und seine Funktion erfüllt, muss es in den Zellkern
eindringen. Es kann dies jedoch erst tun, wenn der IκB-Teil des Komplexes
entfernt wurde, ein Verfahren, das von Fachleuten als die Aktivierung
oder das Processing von NF-κB
bezeichnet wird. Bei einigen Krankheiten kann die normale Erfüllung seiner
Funktion durch das NF-κB
für die
Gesundheit des Patienten schädlich
sein. Beispielsweise ist wie vorstehend erwähnt NF-κB für die Expression des menschlichen
Immunschwächevirus
(HIV) wesentlich. Deshalb könnte
ein Verfahren, das die Aktivierung des NF-κB bei Patienten verhindert,
die an solchen Krankheiten leiden, von therapeutischem Nutzen sein.
Die bei der Durchführung
der vorliegenden Erfindung verwendeten Hemmer können diese Aktivierung verhindern.
So könnte
das Blockieren der NF-κB-Aktivität eine bedeutende
Anwendung auf verschiedenen Gebieten der Medizin erfahren, beispielsweise
bei Entzündungen durch
die Hemmung der Expression von entzündlichen Zytokinen und Zelladhäsionsmolekülen (siehe
Grilli et al., International Review of Cytology, 143: 1–62 (1993)),
bei Sepsis, AIDS und dergleichen.
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Insbesondere
wird die Aktivität
von NF-κB
stark reguliert (Grilli et al., International Review of Cytology, 143:
1–62 (1993);
Beg et al., Genes and Development, 7: 2064–2070 (1993)). NF-κB umfasst
zwei Untereinheiten, p50 und ein zusätzliches Mitglied der Rel-Genfamilie,
z.B. p65 (auch als Rel A bekannt). In den meisten Zellen sind p50
und p65 in einer inaktiven Vorläuferform
in dem Cytoplasma, an IκB
gebunden, vorhanden. Des weiteren wird die p50 Untereinheit von
NF-κB durch
das proteolytische Processing eines 105 kD Vorläuferproteins NF-κB1 (p105)
erzeugt, und dieses Processing wird auch geregelt. Die Sequenz des
N 50 kD Teils von p105 mit endständigen
N-Gruppen ist ähnlich
wie diejenige von p65 und anderen Mitgliedern der Rel-Genfamilie
(die Rel-Homologiedomäne). Im
Gegensatz hierzu hat das 55 kD von p105 mit endständigen C-Gruppen eine große Ähnlichkeit
mit IκB-α (auch als
MAD3 bekannt). Signifikanterweise kann sich unverarbeitetes p105
mit P65 und anderen Mitgliedern der Rel-Familie zur Bildung eines
p65/p105 Heterodimers verbinden. Das Processing von p105 führt zur
Herstellung von p50, das das transkriptionell aktive p50/p65 Heterodimer bilden
kann. Die IκB-α-Homologsequenz
von p105 mit endständigen
C-Gruppen wird beim Processing schnell abgebaut.
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Es
gibt ein weiteres rel-verwandtes Protein, NF-κB2 (p100),
das p105 darin ähnlich
ist, dass es ebenfalls zu einer DNA-bindenden Untereinheit, p52,
verarbeitet wird (Neri et al., Cell, 67: 1075 (1991); Schmid et al.,
Nature, 352: 733 (1991); Bours et al., Molecular and Cellular Biology,
12: 685 (1992); Mercurio et al., DNA Cell Biology, 11: 523 (1992)).
Viele dieser strukturellen und regulatorischen Merkmale von p100
sind p105 ähnlich.
Des weiteren kann das p100 Protein auch ein Heterodimer mit p65
und anderen Mitgliedern der Rel-Familie bilden.
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Zusammengefasst
kann die transkriptionelle Aktivität von Heterodimeren, die aus
p50 und einem der vielen Proteine der Rel-Familie wie p65 bestehen,
mit wenigstens zwei Mechanismen reguliert werden. Zunächst verbinden
sich die Heterodimere mit IκB-α zur Bildung
eines inaktiven ternären
cytoplasmischen Komplexes. Zweitens verbinden sich die Mitglieder
der Rel-Familie mit p105 und p100 zur Bildung von inaktiven Komplexen.
Der ternäre
Komplex kann durch die Dissoziierung und Zerstörung von IκB-α aktiviert werden, während das
p65/p105 und das p65/p100 Heterodimer durch Processing von p105
bzw. p100 aktiviert werden kann.
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Die
Dissoziierung von IκB-α kann durch
eine bemerkenswert große
Anzahl von extrazellulären
Signalen, wie Lipopolysacchariden, Phorbolestern, TNF-α und einer
Vielzahl von Cytokinen induziert werden. Das IκB-α wird dann schnell abgebaut.
Vor kurzem durchgeführte
Studien legen nahe, dass das p105 und p100 Processing auch durch
wenigstens einige dieser extrazellulären Signale induziert werden
kann.
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Studien
haben gezeigt, dass p105 oder eine beschnittene (abgestumpfte) Form
von p105 (p60Tth) in vitro zu p50 verarbeitet werden kann (Fan et
al., Nature, 354: 395–398
(1991)). Bestimmte der Erfordernisse und Charakteristika dieser
in vitro Processing-Reaktion
(z.B. ATP/Mg++-Abhängigkeit) haben die Beteiligung des
ubiquitinvermittelten Proteinabbauwegs zur Folge (Goldberg, Eur.
J. Biochem., 203: 9–23
(1992), Hershko et al., Annu. Rev. Biochem., 61: 761–807 (1992)).
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Das
Proteasom wird für
das Processing von p105 zu p50 benötigt. p105/p60Tth Proteine
werden nicht in cytoplasmischen Extrakten von Säugerzellen, die an Proteasomaktivität verarmt
sind, verarbeitet. Jedoch stellt die Zugabe von gereinigten 26S
Proteasomen zu diesen verarmten Extrakten die Processing-Aktivität wieder
her. Des weiteren blockieren spezifische Hemmer des Proteasoms die
Bildung von p50 in Säugerzellextrakten
und in vivo. Säuger
p105 wird auch in vivo zu p50 in Saccharomyces cerevisiae verarbeitet,
und ein Mutant, dem die chymotrypsinartige Aktivität des Proteasoms
fehlte, zeigte eine beträchtliche
Abnahme des p105 Processing. p60Tth wird in vitro ubiquitiniert
und diese Ubiquitinierung ist ein Erfordernis für das p105 Processing.
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Wie
vorstehend erwähnt,
wird die C-terminale Hälfte
des p105 (p105C')
während
der Bildung von p50 rasch abgebaut, und die Sequenz von p105C' ist derjenigen von
IκB bemerkenswert ähnlich.
IκB-α wird schnell in
Reaktion auf NF-κB-Induktoren
abgebaut, und es wurde gezeigt, dass dieser Abbau für die Aktivierung
notwendig ist (Mellits et al., Nucleic Acids Research, 21(22): 5059–5066 (1993);
Henkel et al., Nature, 365: 182–185
(1993); Beg et al., Molecular and Cellular Biology, 13(6): 3301–3310 (1993)).
IκB-α-Abbau und
die Aktivierung von NF-κB
werden auch durch die Hemmer der Proteasomfunktion oder Ubiquitinkonjugation
blockiert (Palombella et al., Cell 78: 773–785 (1994)).
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Dementsprechend
spielt das Proteasom eine wesentliche Rolle bei der Regulierung
der NF-κB Aktivität. Zunächst ist
das Proteasom für
das Processing von p105 und möglicherweise
p100 notwendig. Der Abbau des hemmenden C-Terminus kann ebenfalls
das Proteasom erfordern. Zweitens scheint das Proteasom auch für den Abbau
von IκB-α als Reaktion
auf extrazelluläre
Induktoren erforderlich zu sein.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verringerung der
Aktivität
von NF-κB
bei einem Tier, das das Kontaktieren der Zellen des Tiers mit Hemmern
der Proteasomfunktion umfasst.
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Verbindungen
können
mit Bezug auf ihre Fähigkeit,
die Aktivierung von NF-κB
zu hemmen, mittels eines DNA-Bindungsassays getestet werden (Palombella,
et al., Cell 78: 773 (1994)). Extrakte ganzer Zellen werden von
unbehandelten oder mit TNF-α behandelten
Zellen hergestellt, die während
einer Stunde mit der Testverbindung vorbehandelt wurden. Die DNA-Bindungsaktivität von NF-κB wird mittels
eines elektrophoretischen Mobilitätsverschiebungs-Assays unter
Verwendung der PRDII-Sonde aus dem menschlichen IFN-β-Genpromotor
gemessen.
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Als
indirekte Maßnahme
der NF-κB-Aktivierung
kann die Zelloberflächenexpression
von E-Selectin, I-CAM-1 und V-CAM-1 an primären menschlichen Endothelzellen
der menschlichen Nabelvene (HUVECs) mittels eines Zelloberflächen-Fluoreszenz-Immunbindungs-Assay
bestimmt werden. Da E-Selectin, I-CAM-1 und V-CAM-1 unter der regulatorischen
Kontrolle von NF-κB
stehen, ergibt die Hemmung der NF-κB-Aktivierung verringerte Mengen dieser
Adhäsionsmoleküle an der
Zelloberfläche.
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Verbindungen
können
auch mit Bezug auf ihre Fähigkeit,
eine verzögerte Überempfindlichkeitsreaktion
bei Mäusen
zu hemmen, getestet werden. Eine Kontaktüberempfindlichkeit ist eine
Manifestation einer in vivo T-zellenvermittelten Immunreaktion (Friedmann,
Curr. Opinion Immunology, 1: 690–693 (1989)). Obgleich die
genauen molekularen Mechanismen, die die zellulären Wechselwirkungen und vaskulären Veränderungen, die
an der Reaktion beteiligt sind, regulieren, unklar bleiben, ist
es klar, dass der Prozess von dem Zusammenspiel von löslichen
Vermittlern, Adhäsionsmolekülen und
dem Cytokinnetzwerk abhängt
(Piguet et al., J. Exp. Med., 173: 673–679 (1991); Nickoloff et al.,
J. Invest. Dermatol., 94: 151S–157S
(1990)). NF-κB
ist durch vermittelnde Ereignisse wie die Erzeugung von Cytokinen
und die Induzierung und Verwendung von Zelloberflächenadhäsionsmolekülen ein
zentraler und koordinierender Regulator, der an Immunreaktionen
beteiligt ist.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
zur Behandlung von chronischen oder akuten Entzündungen verwendet werden, die
eine Folge von Transplantationsabstoßung, Arthritis, chronischer
Polyarthritis, Infektion, Dermatose, entzündlichen Darmerkrankungen,
Asthma, Osteoporose, Osteoarthritis und Autoimmunerkrankungen sind.
Des weiteren können
auch Entzündungen,
die mit Psoriasis und Restenose verbunden sind, behandelt werden.
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Der
Begriff "Behandlung
von Entzündungen" oder "Behandeln von Entzündungen" soll die Verabreichung
von erfindungsgemäßen Verbindungen
an eine Person für
Zwecke umfassen, die Prophylaxe, Besserung, Verhindern oder Heilung
einer entzündlichen
Reaktion umfassen können.
Eine solche Behandlung muss die entzündliche Reaktion nicht unbedingt
vollständig
bessern. Des weiteren kann eine solche Behandlung im Zusammenhang
mit anderen herkömmlichen
Behandlungen zur Verringerung von entzündlichen Zuständen, die
Fachleuten bekannt sind, verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Proteasomhemmer
können
als "vorbeugende" Behandlung vor der
Feststellung eines entzündlichen
Zustands eingesetzt werden, um zu verhindern, dass dieser sich bei
Patienten mit einem hohen Risiko bezüglich desselben wie z.B. Transplantationspatienten,
entwickelt.
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Wirksame
Mengen der erfindungsgemäßen Proteasomhemmer
können
verabreicht werden, um einen therapeutischen Nutzen gegen die sekundären schädlichen
Entzündungswirkungen
einer Entzündung
zu schaffen. Mit "wirksame
Menge" einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung
ist eine Menge gemeint, bei der dem Patienten, der die Behandlung
erhält,
eine gewisse Erleichterung geboten wird. Mit einem "anomalen" entzündlichen
Zustand des Wirts ist ein Grad der Entzündung in der Person an einer
Stelle gemeint, der die Norm für
den gesunden medizinischen Zustand der Person übersteigt oder einen gewünschten
Grad übersteigt.
Mit "sekundärer" Gewebeschädigung oder
toxischen Wirkungen sind die Gewebeschädigung oder toxischen Wirkungen
gemeint, die bei sonst gesunden Geweben, Organen und den Zellen
darin aufgrund der Anwesenheit einer entzündlichen Reaktion, darunter
auch als Folge einer "primären" entzündlichen
Reaktion an einer anderen Stelle im Körper, auftreten.
-
Die
Mengen und Therapiepläne
für die
Verabreichung von erfindungsgemäßen Proteasomhemmern und
-zusammensetzungen können
von Durchschnittsfachleuten auf dem klinischen Gebiet der Behandlung von
mit Entzündungen
zusammenhängenden
Störungen
wie Arthritis, Gewebeverletzungen und Gewebeabstoßung ohne
weiteres bestimmt werden. Im Allgemeinen variiert die Dosierung
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
in Abhängigkeit
von Erwägungen
wie der Art der verwendeten pharmazeutischen Zusammensetzung, dem
Alter, der Gesundheit, den medizinischen Zuständen, die behandelt werden,
der Art einer eventuellen gleichzeitigen Behandlung, der Häufigkeit
der Behandlung und der Art der gewünschten Wirkung, dem Ausmaß der Gewebeschädigung,
dem Geschlecht, der Dauer der Symptome und den eventuellen Kontraindikationen
und anderen Variablen, die vom jeweiligen Arzt einzustellen sind.
Eine gewünschte
Dosierung kann in einer oder mehreren Anwendungen verabreicht werden,
um die gewünschten
Ergebnisse zu erhalten. Pharmazeutische Zusammensetzungen, die die
erfindungsgemäßen Proteasomhemmer
enthalten, können
in Einheitsdosierungsformen zur Verfügung gestellt werden.
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So
sind die Proteasomhemmer bei der Behandlung solcher Zustände wie
Gewebeabstoßung,
Arthritis, lokalen Infektionen, Dermatosen, entzündlichen Darmerkrankungen,
Autoimmunerkrankungen usw. brauchbar. Die erfindungsgemäßen Proteasomhemmer
können
verwendet werden, um die Abstoßung
oder Entzündung
von transplantiertem Gewebe oder transplantierten Organen aller
Art, beispielsweise Herz, Lunge, Niere, Leber, Hauttransplantaten
und Gewebetransplantaten, zu verhindern.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
hemmen das Wachstum von Krebszellen. So können die Verbindungen zur Behandlung
von Krebs, Psoriasis, Restenose oder anderen proliferativen Zellerkrankungen
bei einem Patienten, der sie benötigt,
verwendet werden.
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Mit
dem Begriff "Behandlung
von Krebs" oder "Behandeln von Krebs" ist die Beschreibung
einer Aktivität
der erfindungsgemäßen Verbindungen
gemeint, wobei die Aktivität
beliebgige der spezifischen, in der Technik bekannten Phänomene,
die mit der Pathologie verbunden sind, die allgemein als Krebs bekannt
ist, verhindert, erleichtert oder bessert. Der Begriff "Krebs" bezieht sich auf
ein Spektrum von pathologischen Symptomen, die mit dem Ausbruch
oder Fortschreiten sowie der Metastasierung von malignen Tumoren
verbunden ist. Der Begriff "Tumor" bedeutet für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung ein neues Wachstum von Gewebe, bei dem
die Vermehrung von Zellen unkontrolliert und fortschreitend ist.
Der Tumor, der für
die Erfindung von besonderer Bedeutung ist, ist der maligne Tumor,
einer, bei dem der primäre
Tumor die Eigenschaften der Invasion oder Metastasierung aufweist
oder der einen höheren
Grad der Anaplasie als benigne Tumoren hat.
-
So
bezieht sich "Behandlung
von Krebs" oder "Behandeln von Krebs" auf eine Aktivität, die irgendwelche
der primären
Phänomene
(Ausbruch, Fortschreiten, Metastasierung) oder mit der Krankheit
verbundene sekundäre
Symptome verhindert, erleichtert oder bessert. Krebs, der behandelbar
ist, ist grob unterteilt in die Kategorien Karzinom, Lymphom und
Sarkom. Beispiele von Karzinomen, die durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung
behandelt werden können,
umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: Adenokarzinom, Azinuszelladenokarzinom,
Nebennierenrindenkarzinom, Alveolarzellkarzinom, entdifferenziertes
Karzinom, basaloides Plattenepithelkarzinom, Basalzellkarzinom,
bronchiogenes Karzinom, bronchogenes Karzinom, Renaladinolkarzinom,
Embyronalkarzinom, anometroides Karzinom, fibrolamolares Leberzellkarzinom,
follikuläre Karzinome,
Riesenzellkarzinome, hepatozelluläres Karzinom, intraepidermales
Karzinom, intraepitheliales Karzinom, Leptomanigio-Karzinom, Markschwammkarzinom,
Melanokarzinom, melingeales Karzinom, mesometonephrisches Karzinom,
kleinzelliges Bronchialkarzinom, Plattenepithelkarzinom, Schweißdrüsenkarzinom, Übergangszellkarzinom
und tubuläres
Zellkarzinom. Sarkome, die durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung
behandelt werden können,
umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: Amelosarkom, angiolytisches
Sarkom, Sarcoma botryoides, Stromaendometriose, Ewing-Sarkom, faszikuläres Sarkom,
Riesenzellsarkom, Myelosarkom, immunoblastisches Sarkom, juxtacortikales
Osteosarkom, Coppices-Sarkom, Leukozytensarkom (Leukämie), Lymphsarkom
(Lymphosarkom), medulläres
Sarkom, Myelosarkom (granulozytisches Sarkom), Austiogenci-Sarkom
periostales Sarkom, Retikulumzellsarkom (histiozytäres Lymphom), Rundzellsarkom,
Spindelzellsarkom, Synovialsarkom und telangietaktisches, audiogenes
Sarkom. Lymphome, die mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung behandelt
werden können,
umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf: Hodgkin-Krankheit
und lymphozytische Lymphome wie Burkitt-Lymphom, NPDL, NML, NH und diffuse Lymphome.
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Die
Mengen und Therapiepläne
für die
Verabreichung der erfindungsgemäßen Proteasomhemmer und
Zusammensetzungen können
von Durchschnittsfachleuten auf dem klinischen Gebiet der Behandlung
von mit Krebs verbundenen Störungen
wie Primärphänomenen
(Ausbruch, Fortschreiten, Metastasierung) oder mit der Krankheit
verbundenen sekundären
Symptomen leicht bestimmt werden. Im Allgemeinen variiert die Dosierung
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
in Abhängigkeit
von Erwägungen
wie der Art der verwendeten pharmazeutischen Zusammensetzung, dem
Alter, der Gesundheit, den medizinischen Zuständen, die behandelt werden,
der Art einer eventuellen gleichzeitigen Behandlung, der Häufigkeit
der Behandlung und der Art der gewünschten Wirkung, dem Ausmaß der Gewebeschädigung,
dem Geschlecht, der Dauer der Symptome und eventuellen Kontraindikationen
und eventuellen anderen Variablen, die vom jeweiligen Arzt einzustellen
sind. Eine gewünschte
Dosierung kann bei einer oder mehr Anwendungen verabreicht werden,
um die gewünschten
Ergebnisse zu erzielen. Pharmazeutische Zusammensetzungen, die die
erfindungsgemäßen Proteasomhemmer
enthalten, können
in Einheitsdosierungsformen vorgesehen werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend durch die nachfolgenden Beispiele
erläutert,
die diese in keiner Weise beschränken
sollen.
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Beispiele
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Die
meisten Verbindungen der Formel (1a) wurden gemäß der allgemeinen Reaktionssequenz
hergestellt, die im Schema I dargestellt ist. R2 und
R3 sind wie vorstehend definiert. PG stellt
eine aminogruppenschützende
Komponente dar. Die allgemeinen für jede Verbindung verwendeten
Verfahren sind in Tabelle I zusammengefasst und detaillierte Beschreibungen
dieser Verfahren sind in den Beispielen enthalten. Synthesen, die
der allgemeinen Reaktionssequenz nicht entsprechen, sind vollständig in
den Beispielen beschrieben. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
wurde wie berichtet hergestellt (Kettner, C. A., Shenvi, A. B.,
J. Biol. Chem., 259: 15106 (1984)). N-geschützte (Boc-, Cbz- oder Fmoc-)Aminosäuren waren
im Handel erhältlich
oder wurden aus der entsprechenden freien Aminosäure durch Standardschutzmethoden
hergestellt, es sei denn, in den Beispielen ist etwas anderes beschrieben.
1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid
(EDC), Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat
(BOP Reagenz) oder O-(1H-Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluroniumtetrafluorborat
(TBTU) wurden als Kopplungsreagentien verwendet (Sheehan, J. C.
et al., J. Am. Chem. Soc., 87: 2492 (1965); Castro, B. et al., Synthesis,
11: 751 (1976); Tetrahedron Lett., 30: 1927 (1989)). Alle Verbindungen
wurden durch Protonenkernspinn-(NMR-)Spektroskopie charakterisiert.
Die Reinheit der Produkte wurde durch Dünnschichtchromatographie und
durch Hochleistungsflüssigchromatograpie
(HPLC) bestätigt.
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Die
durch die folgenden "MG"-Bezeichnungen gekennzeichneten
Verbindungen sind beispielhaft für die
Erfindung. Die verbleibenden Beispiele zeigen analoge Verfahren,
die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet
werden können.
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Tabelle I
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- MG-267, MG-270, MG-272, MG-273, MG-286, MG-287, MG-288,
MG-289, MG-290, MG-291, MG-292, MG-293, MG-294, MG-296, MG-297,
MG-298, MG-299, MG-300, MG-302, MG-303, MG-304, MG-305, MG-308,
MG-312, MG-315, MG-317, MG-318, MG-321, MG-328, MG-329, MG-332,
MG-333, MG-334, MG-345, MG-346, MG-347, MG-351, MG-354 und MG-368.
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Tabelle II
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- MG-267, MG-270, MG-272, MG-273, MG-286, MG-287, MG-288,
MG-289, MG-290, MG-291, MG-292, MG-293, MG-294, MG-296, MG-297,
MG-298, MG-299, MG-300, MG-302, MG-303, MG-304, MG-305, MG-308,
MG-312, MG-315, MG-317, MG-318, MG-321, MG-328, MG-329, MG-332,
MG-333, MG-332, MG-345, MG-346, MG-347, MG-351, MG-354 und MG-368.
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Tabelle IV
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Tabelle VI
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- MG-270, MG-272, MG-273, MG-286, MG-287, MG-289, MG-290,
MG-296, MG-298, MG-299, MG-302, MG-303, MG-304, MG-308, MG-312,
MG-315, MG-321, MG-328, MG-329, MG-332, MG-333, MG-334, MG-345,
MG-346, MG-347 und MG-351.
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- a A = NaIO4,
NH4OAc, Aceton-Wasser; B = iBuB(OH)2, 1 N HCl, MeOH-Hexan. Siehe Beispiele bezüglich der detaillierten
Beschreibungen der Verfahren.
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Beispiel 1:
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N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure [MG-273]
-
A. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Boc-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronat
-
Einer
Lösung
von (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz (664
mg, 1,76 mMol) und N-Boc-β-(1-naphthyl)-L-alanin
(555 mg, 1,76 mMol) in DMF (10 ml) bei 0°C wurden 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidhydrochlorid
(EDC) (404 mg, 2,11 mMol), 1-Hydroxybenzotriazolmonohydrat (HOBT) (285
mg, 2,11 mMol) und N-Methylmorpholin (NMM) (0,3 ml, 2,64 mMol) zugegeben.
Die Mischung wurde sich auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und über Nacht
gerührt.
Die Reaktion wurde mit Wasser (100 ml) abgeschreckt, und die Mischung
wurde mit CH2Cl2 (4 × 25 ml)
extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden mit 5%
wässerigem
HCl und gesättigtem,
wässerigen
NaHCO3 gewaschen, über wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert und konzentriert,
um ein gelbes Öl
zu ergeben. Wasser wurde zugegeben, und das sich ergebende zähflüssige Präzipitat
wurde mit Ether extrahiert (3 × 25
ml). Die organische Schicht wurde getrocknet (wasserfreies MgSO4), filtriert und konzentriert, um die Titelverbindung
(202 mg) als weißen
Schaum zu ergeben.
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B. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronattrifluoracetatsalz
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Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 1A (930 mg, 1,38 mMol) in CH2Cl2 (10 ml) bei 0°C wurden Trifluoressigsäure (5 ml)
und Thioanisol (1 ml) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde sich
auf Raumtemperatur erwärmen
gelassen. Nach 4 Stunden wurde die Reaktionsmischung bis zur Trockenheit
konzentriert und in vacuo getrocknet. Der Rückstand wurde bei der nächsten Reaktion
ohne weitere Reinigung verwendet.
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C. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-(4-morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronat
-
4-Morpholincarbonylchlorid
(50 ml, 0,42 mMol) und Triethylamin (150 ml, 1,08 mMol) wurden einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 1B (0,25 g, 0,36 mMol) in CH2Cl2 (6 ml) zugegeben. Nach 24 Stunden wurde weiteres
Morpholincarbonylchlorid (50 ml) und Triethylamin (150 ml) zugegeben.
Nach einer Gesamtreaktionszeit von 2 Tagen wurde die Reaktionsmischung
mit EtOAc verdünnt,
mit 1 N HCl und gesättigtem,
wässerigen NaHCO3 gewaschen, über MgSO4 getrocknet,
filtriert und konzentriert. Die Reinigung mittels Flash-Chromatographie
(Elution mit 1:2 EtOAc/Hexanen und 4:4:1 Hexanen/EtOAc/MeOH) ergab
die Titelverbindung (124 mg).
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D. N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure
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Einer
gerührten
Lösung
des Produkts von Beispiel 1C (124 mg, 0,21 mMol) in Aceton (10 ml)
wurde wässeriges
NH4OAc (0,1 N 5 ml, 1,0 mMol), gefolgt von
NaIO4 (120 mg, 0,21 mMol), zugegeben. Die
Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 72 Stunden gerührt, und
dann wurde das Aceton verdampft. Die wässerige Schicht wurde auf pH
3 mit 1 N HCl angesäuert
und mit EtOAc (3 × 20
ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet, filtriert und konzentriert.
Der Rückstand
wurde durch Flash-Chromatographie (Elution mit 1:1 Hexan/EtOAc,
2:2:1 Hexanen/EtOAc/MeOH und 1:1:wenige Tropfen MeOH:EtOAc:HOAc)
gereinigt, um die Titelverbindung (29 mg) zu ergeben.
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Beispiel 2: N-Cbz-L-Leucin-L-leucinboronsäure [MG-274]
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A. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Cbz-L-leucin-L-leucinboronat
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Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat
(BOP-Reagenz, 827
mg, 1,87 mMol) wurde auf einmal einer Mischung von (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(595 mg, 1,58 mMol), N-Cbz-L-Leucin (500 mg, 1,87 mMol) in Acetonitril
(30 ml) bei Raumtemperatur zugegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur
zwei Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde mit Kochsalzlösung
(50 ml) abgeschreckt, und die Mischung wurde mit EtOAc (3 × 50 ml)
extrahiert. Die kombinierten organischen Schichten wurden mit wässerigem
5% HCl, gesättigtem,
wässerigen
NaHCO3 und gesättigtem, wässerigen NaCl gewaschen und
dann getrocknet (wasserfreies MgSO4), filtriert
und konzentriert. Der Rückstand
wurde mittels Kiesel gelchromatographie (Elution mit 20 bis 30% Aceton/Hexanen)
gereinigt, um die Titelverbindung (539 mg) zu ergeben.
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B. N-Cbz-L-Leucin-L-leucinboronsäure
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 1D
beschrieben ist, wurde die Verbindung des vorstehenden Beispiels
2A (539 mg) durch Behandlung mit Natriummetaperiodat (1,2 g, 5,61 mMol)
und wässerigem
NH4OAc (0,1 N, 10 ml, 1,0 mMol) entschützt, um
die Titelverbindung als weißen
Feststoff (154 mg) zu ergeben.
-
Beispiel 3:
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β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz
[MG-302]* und (1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure [MG-303]
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A. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronathydrochloridsalz
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Einer
Lösung
von (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronattrifluoracetatsalz (wie
in Beispiel 1B beschrieben hergestellt, 536 mg, 0,93 mMol) in Ether
(2 ml) wurden 10 ml 1 N HCl zugegeben. Die Mischung wurde mehrere
Minuten beschallt. Ether durfte langsam verdampfen. Die sich ergebenden Kristalle
wurden gesammelt, mit H2O und Ether gewaschen
und in vacuo getrocknet, um die Titelverbindung (300 mg) zu ergeben.
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B. β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz;
und β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure
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Dem
Produkt von Beispiel 3A (290 mg, 0,58 mMol) in einer Mischung von
Hexan (4 ml), MeOH (4 ml) und 1 N HCl (1,3 ml) wurde i-BuB(OH)2 (71 mg, 0,70 mMol) zugegeben. Die Reaktionsmischung
wurde 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die MeOH-H2O-Schicht
wurde mit Hexanen gewaschen und das MeOH wurde verdampft. Die wässerige
Lösung
wurde mit NaOH basisch gestellt und mit Ether-EtOAc (1:1) gewaschen.
Die wässerige
Schicht wurde lyophilisiert, um 640 mg eines gelben Feststoffs zu
ergeben. Der Feststoff wurde in MeOH gelöst, 4 N HCl in 1,4-Dioxan wurde
zugegeben, und die Lösung
wurde filtriert, um einen weißen
Feststoff zu entfernen. Das Filtrat wurde konzentriert und der Rückstand
wurde durch Umkehrphasen-HPLC (Elution mit CH3CN-H2O) gereinigt, um 45 mg MG-302 und 10 mg
MG-303 zu ergeben.
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Beispiel 4:
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N-(4-Morpholin)carbonyl-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronsäure [MG-306]
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A. N-Boc-O-Benzyl-L-tyrosin
-
Eine
Suspension von O-Benzyl-L-tyrosin (3,12 g, 11,5 mMol) in einer Mischung
von 1,4-Dioxan (14 ml) und Wasser (14 ml) wurde mit Triethylamin
(5,0 ml, 35,9 mMol) und einer Lösung
von (Boc)2O (2,86 g, 13,1 mMol) in 1,4-Dioxan
(12 ml) in dieser Reihenfolge behandelt. Nach 19 Stunden wurde die
Reaktionsmischung mit Wasser (140 ml) verdünnt und mit Ether gewaschen.
Die wässerige
Schicht wurde mit 1 N Citronensäure (35
ml) angesäuert
und mit CH2Cl2 (2 × 100 ml)
extrahiert. Zusätzliche
Citronensäure
(15 ml) wurde der wässerigen
Schicht zugegeben, die wiederum mit CH2Cl2 (100 ml) extrahiert wurde. Die kombinierten
organischen Extrakte wurden getrocknet (MgSO4),
filtriert und konzentriert, um das Rohprodukt (4,5 g) zu ergeben,
das direkt bei der nächsten
Reaktion verwendet wurde.
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B. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Boc-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronat
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Einer
gerührten
und kalten (0°C)
Lösung
von (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronattrifluoracetatsalz
(hergestellt wie in Beispiel 1B beschrieben, 3,03 g, 7,98 mMol),
N-Boc-O-Benzyl-L-tyrosin (2,97 g, 7,99 mMol) und TBTU (3,35 g, 8,84
mMol) in wasserfreiem DMF (30 ml) wurde mittels einer Spritzenpumpe
mit einer Geschwindigkeit von 1,9 ml/Std. DIEA (4,2 ml, 24,1 mMol)
zugegeben. Nachdem die Zugabe beendet war, ließ man die Mischung sich 30
Minuten auf Raumtemperatur erwärmen
und dann gab sie dann tropfenweise zu 30 ml schnell gerührtem Wasser.
Zusätzliches
Wasser wurde zugegeben, und die Mischung wurde filtriert. Der gesammelte Feststoff
wurde in MeOH gelöst,
fast bis zur Trockenheit konzentriert und wieder dem schnell gerührten Wasser
(300 ml) zugegeben. Der sich ergebende, weiße Feststoff wurde durch Saugfiltration
gesammelt, mit Wasser gewaschen, gefroren und lyophilisiert, um
die Titelverbindung (4,49 g) zu ergeben.
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C. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 4B (4,47 g, 7,23 mMol) wurde in CH2Cl2 (40 ml) gelöst und auf 0°C gekühlt. Eine
Lösung
von 4 N HCl in Dioxan (40 ml, 0,16 Mol) wurde zugegeben, und die
Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 1,5 Stunden gerührt. Durch
Konzentrieren erhielt man einen gelben Feststoff, der mit Hexan-Ether
(1:1, 100 ml) trituriert wurde. Die Filtrierung ergab die Titelverbindung
(3,65 g) als blaßgelben
Feststoff.
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D. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-(4-morpholin)carbonyl-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 1C
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 4C (2,53 g, 4,56
mMol) mit 4-Morpholincarbonylchlorid
(0,75 ml, 6,43 mMol) behandelt, um die Titelverbindung (2,35 g)
als blaßgelben
Feststoff zu ergeben.
-
E. N-(4-Morpholin)carbonyl-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronsäure
-
Das
Produkt von Beispiel 4D (0,39 g, 0,62 mMol) wurde gemäß dem in
Beispiel 3B beschriebenen Verfahren entschützt, um die Titelverbindung
(146 mg) als weißen
Feststoff zu ergeben.
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Beispiel 5: N-Methyl-N-Cbz-L-leucin-L-leucinboronsäure [MG-268]
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A. N-Methyl-N-Cbz-L-leucin
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Einer
Lösung
von N-Cbz-leucin (1,38 g, 5,2 mMol) in THF (15 ml) bei 0°C wurde Methyliodid
(2,5 ml, 40,1 mMol) zugegeben. Natriumhydrid (60%ige Dispersion
in Öl,
0,6 g, 15 mMol) wurde vorsichtig zugegeben, und die sich ergebende
Mischung wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktionsmischung wurde
mit EtOAc (25 ml) verdünnt,
und Wasser (2 ml) wurde tropfenweise zugegeben. Die Mischung wurde bis
zur Trockenheit konzentriert, und der Rückstand wurde zwischen Ether
(15 ml) und Wasser (50 ml) aufgeteilt. Die organische Schicht wurde
mit gesättigtem,
wässerigen
NaHCO3 (25 ml) extrahiert, und die kombinierten
wässerigen
Extrakte wurden mit 3 N HCl auf einen pH von 2 angesäuert. Das
Produkt wurde mit EtOAc (3 × 25
ml) extrahiert, über
MgSO4 getrocknet, filtriert und konzentriert,
um die Titelverbindung (1,41 g) als gelben Feststoff zu ergeben.
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B. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-methyl-N-Cbz-L-leucin-L-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog demjenigen ist, das in Beispiel 1A beschrieben
ist, wurde das Produkt von Beispiel 5A (85,1 mg, 0,30 mMol) mit
(1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(105 mg, 0,28 mMol) in Gegenwart von EDC (64 mg, 0,33 mMol), HOBT
(45 mg, 0,33 mMol) und NMM (37 mg, 0,37 mMol) gekoppelt, um nach
der Reinigung durch Flash-Chromatographie (Elution mit 3:2 Hexanen/Aceton)
die Titelverbindung (85 mg) zu ergeben.
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C. N-Methyl-N-Cbz-L-leucin-L-leucinboronsäure
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 1D
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 5B (85 mg, 0,16
mMol) durch Behandlung mit NaIO4 (104 mg,
0,485 mMol) und wässerigem NH4OAc (0,1 N 5 ml, 0,5 mMol) in 10 ml Aceton
entschützt,
um nach Reinigung mit Flash-Chromatograpie (Elution mit 4:4:2 Hexanen/Aceton/MeOH),
die Titelverbindung (21 mg) zu ergeben.
-
Beispiel 6:
-
N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(6-chinolinyl)-D,L-alanin-L-leucinboronsäure [MG-292]
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A. β-(6-Chinolinyl)-D,L-alanin
-
N-Acetyl-β-(6-Chinolinyl)-D,L-alaninethylester
(728 mg, 2,55 mMol) wurde unter Rückfluss in 6 N HCl (20 ml)
erhitzt. Nach 20 Stunden wurde die Reaktionsmischung bis zur Trockenheit
konzentriert, und der Rückstand
wurde in vacuo getrocknet, um die Titelverbindung zu ergeben, die
direkt in der nächsten
Reaktion verwendet wurde.
-
B. N-Boc-β-(6-Chinolinyl)-D,L-alanin
-
Dem
Rohprodukt von Beispiel 6A in einer gerührten Mischung von 1,4-Dioxan
(10 ml), Wasser (10 ml) und 2 N NaOH (5 ml) bei 0°C wurde Di-tert.-butylpyrocarbonat
(556 mg, 2,55 mMol) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde sich
auf Raumtemperatur erwärmen
gelassen. Nach 23 Stunden wurde die Reaktionsmischung auf einen
pH von 4 angesäuert
und mit EtOAc (3 × 50
ml) und n-BuOH (3 × 50
ml) extrahiert. Die kombinierten Extrakte wurden konzentriert, um
die Titelverbindung zu ergeben, die direkt in der nächsten Reaktion verwendet
wurde.
-
C. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Boc-β-(6-chinolinyl)-D,L-alanin-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 2A
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 6B mit (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(943 mg, 2,5 mMol) in Gegenwart von BOP-Reagenz (1,33 g, 3 mMol)
und Triethylamin (0,37 ml, 2,62 mMol) gekoppelt, um die Titelverbindung
(343 mg) zu ergeben.
-
D. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(6-Chinolinyl)-D,L-alanin-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 6C (343 mg, 0,61 mMol) wurde mit Trifluoressigsäure (7 ml)
und Thioanisol (1 ml) in CH2Cl2 (15
ml) bei 0°C
wie in Beispiel 1B beschrieben, behandelt, um die Titelverbindung
zu ergeben.
-
E. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-(4-morpholin)carbonyl-β-(6-chinolinyl)-D,L-alanin-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 6D wurde mit 4-Morpholincarbonylchlorid (0,14
ml, 1,22 mMol) mit einem Verfahren, das analog zu dem in Beispiel
1C beschriebenen Verfahren ist, gekoppelt, um die Titelverbindung (112
mg) zu erzeugen.
-
F. N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(6-Chinolinyl)-D,L-alanin-L-leucinboronat
-
Die
Entschützung
des Produkts von Beispiel 6E (153 mg, 0,27 mMol) wurde gemäß dem in
Beispiel 3B beschriebenen Verfahren durchgeführt. Die Reinigung mittels
Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit 50:50:10 Hexanen/Aceton/Methanol) ergab die Titelverbindung
(87 mg). Das Produkt wurde weiter mittels Umkehrphasen-HPLC gereinigt,
5 mg der Titelverbindung wurden gewonnen.
-
Beispiel 7:
-
N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinmethylboronsäure [MG-317] und N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucindimethyl
[MG-318]
-
Einer
Suspension von MG-273 (wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt,
101,5 mg, 0,3 mMol) in 3 ml einer 2:1 Mischung von Et2O/CH2Cl2 wurde 1,3-Propandiol
(20,0 ml, 0,28 mMol) zugegeben. Die sich ergebende klare Lösung wurde
30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, und dann wurde wasserfreies
MgSO4 zugegeben. Das Rühren wurde weitere 30 Minuten
fortgesetzt, und dann wurde die Mischung durch einen Wattepfropfen
und dann durch einen 0,2 mm PTFE-Filter filtriert. Die Lösung wurde
konzentriert, Toluol (2 ml) wurde zugegeben, und die Mischung wurde
wieder konzentriert, um einen weißen Feststoff zu erzeugen.
Wasserfreies THF (3 ml) wurde zugegeben, und die sich ergebende
Lösung
wurde auf 0°C
gekühlt.
MeLi (0,8 ml, 1,12 mMol) wurde zugegeben. Nach 10 Minuten wurde
die Mischung auf Raumtemperatur erwärmt. Nach 20 Minuten wurde
die hellrote Lösung
auf 0°C
abgekühlt,
mit ein paar Tropfen Wasser abgeschreckt und dann mit 10 ml 1 N
HCl verdünnt.
Die farblose Lösung
wurde mit CH2Cl2 (2 × 10 ml)
extrahiert, und der kombinierte Extrakt wurde konzentriert, um einen
weißen
Feststoff zu ergeben. Die Reinigung mittels Flash-Chromatographie
(Elution mit 2–4%
MeOH/CHCl3, gefolgt von 10% MeOH/CHCl3), ergab MG-317 (17,7 mg) und MG-318 (72,1 mg).
-
Beispiel 8: N-Benzyl-(3R)-3-dioxyboryl-5-methylhexanamid
[MG-342]
-
A. tert.-Butyl-(3R)-3-[(1S,2S,3R,5S)-(pinandiyldioxy)boryl]-5-methylhexanoat
-
Ein
200 ml Kolben mit rundem Boden wurde mit wasserfreiem THF (50 ml)
und tert.-Butylacetat
(0,48 ml, 3,56 mMol) beschickt. Die Lösung wurde unter Stickstoff
auf –78°C gekühlt, und
LDA (1,5 M Lösung
in Cyclohexan, 2,2 ml, 3,3 mMol) wurde mittels einer Spritze während 8
Minuten zugegeben. Die sich ergebende Lösung wurde 10 Minuten gerührt und
dann wurde eine Lösung
aus (1S,2S,-3R,5S)-Pinandiol-1-brom-3-methylbutylboronat (Organometallics
9: 3171 (1990)) (1,04 g, 3,15 mMol) in wasserfreiem THF (15 ml)
mittels einer Kanüle
während
8 Minuten zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde sich auf Raumtemperatur
erwärmen
gelassen und über
Nacht gerührt.
Die hellrosa Lösung
wurde konzentriert und der Rückstand
wurde in 200 ml Ether gelöst.
Die Lösung
wurde mit gesättigtem,
wässerigen
NH4Cl und gesättigtem wässerigen NaCl gewaschen. Die
Konzentrierung ergab ein klares orangefarbenes Öl, das mittels Flash-Chromatographie
gereinigt wurde (Elution mit 2–3%
EtOAc/Hexanen), um die Titelverbindung (584 mg) zu ergeben.
-
B. (3R)-3-[(1S,2S,3R,5S)-(Pinandiyldioxy)boryl]-5-methylcapronsäure
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 8A (323 mg, 0,89 mMol) in CH2Cl2 (8 ml) wurde Trifluoressigsäure (2,0
ml, 26 mMol) zugegeben. Die sich ergebende Mischung wurde bei Raumtemperatur
zwei Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde konzentriert und über Nacht unter hohem Vakuum
getrocknet, um ein dunkelbraunes Öl (309,3 mg) zu erzeugen.
-
C. N-Benzyl-(3R)-3-[(1S,2S,3R,5S)-pinandiyldioxy)boryl]-5-methylhexanamid
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 8B (300 mg, 0,9 mMol) und TBTU (410 mg,
1,08 mMol) in wasserfreiem Acetonitril (5 ml) wurde Benzylamin (0,12
ml, 1,10 mMol), gefolgt von Diisopropylethylamin (0,50 ml, 2,9 mMol),
zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt
und dann in Wasser gegossen und mit EtOAc extrahiert. Die organische
Schicht wurde mit gesättigtem,
wässerigen NaHCO3 und gesättigtem,
wässerigen
NaCl gewaschen. Das Konzentrieren ergab ein dunkelbraunes Öl, das mittels
Flash-Chromatographie (Elution mit 20% EtOAc/Hexanen) gereinigt
wurde, um die Titelverbindung (232 mg) als klares, farbloses Öl zu ergeben.
-
D. N-Benzyl-(3R)-3-dioxyboryl-5-methylhexanamid
-
Das
Produkt von Beispiel 8C (223 mg, 0,56 mMol) wurde gemäß dem in
Beispiel 3B beschriebenen Verfahren entschützt. Die Reinigung mittels
Flash-Chromatographie (Elution mit 5% MeOH/CHCl3)
ergab ein blaßgelbes Öl, das in
Acetonitril/MeOH gelöst
wurde. Wasser wurde zugegeben, und die Mischung wurde über Nacht
lyophilisiert, um die Titelverbindung (108 mg) als flockigen weißen Feststoff
zu erzeugen.
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Beispiel 9:
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N-Acetyl-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonyl-L-leucinboronsäure [MG
310]
-
A. N-Boc-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonsäure
-
Eine
Lösung
von 1,2,3,4-Tetrahydro-3-isochinolincarbonsäure (855 mg, 4,83 mMol), (Boc)2O (1,37 g, 6,28 mMol) und 1 N NaOH (6 ml)
in einer Mischung von t-BuOH (12 ml) und Wasser (12 ml) wurde über Nacht bei
Raumtemperatur gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit Wasser (30 ml) verdünnt und
mit Ether-Hexanen (1:1, 2 × 25
ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde mit 10% NaHCO3 rückextrahiert.
Die kombinierten wässerigen
Schichten wurden vorsichtig auf einen pH von 2 bis 3 angesäuert und
mit EtOAc (3 × 30 ml)
extrahiert. Die kombinierten organischen Extrakte wurden mit Wasser
und gesättigtem,
wässerigen
NaCl gewaschen, getrocknet (MgSO4) und konzentriert,
um die Titelverbindung (1,27 g) als weißen Feststoff zu ergeben.
-
B. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Boc-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonyl-L-leucinboronat
-
Einer
Mischung von (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-L-leucinboronattrifluoracetatsalz
(1,14 g, 3,03 mMol), N-Boc-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonsäure (762
mg, 2,75 mMol) und BOP-Reagenz (1,34 g, 3,03 mMol) in DMF (20 ml)
wurde während
eines Zeitraums von zwei Stunden DIEA (1,44 ml, 8,25 mMol) zugegeben.
Die sich ergebende Lösung
wurde, nachdem die Zugabe beendet war, eine Stunde gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde in Wasser (300 ml) gegossen und mit EtOAc
(3 × 75
ml) extrahiert. Die kombinierten organischen Extrakte wurden mit
verdünntem,
wässerigen
HCl, halbgesättigtem,
wässerigen
NaHCO3, Wasser und gesättigtem, wässerigen NaCl gewaschen, getrocknet
(MgSO4) und konzentriert. Der Rückstand
wurde mittels Flash-Chromatographie
(Elution mit 20% EtOAc-Hexanen) gereinigt, um die Titelverbindung
(1,04 g) als weißen,
schaumigen Feststoff zu ergeben.
-
C. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonyl-L-leucinboronathydrochloridsalz
-
Das
Produkt von Beispiel 9B (755 mg) wurde in CH2Cl2 (10 ml) gelöst und auf 0°C gekühlt. Eine
Lösung von
4 N HCl in Dioxan (8 ml, 0,03 Mol) wurde zugegeben, und die Reaktionsmischung
wurde bei Raumtemperatur gerührt.
Die Konzentrierung und Trituration mit Ether-Hexanen ergab die Titelverbindung
(565 mg) als gebrochen weißen
Feststoff.
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D. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-acetyl-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonyl-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 9C (262 mg, 0,59 mMol) wurde bei Raumtemperatur
mit Ac2O (0,085 ml, 0,89 mMol) und DIEA
(0,18 ml, 1,36 mMol) in CH2Cl2 (5
ml) behandelt. Nach 24 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit CH2Cl2 (20 ml) verdünnt, mit
1 N HCl, halbgesättigtem
NaHCO3 und Wasser gewaschen, getrocknet
(Na2SO4) und konzentriert.
Die Reinigung mittels Flash-Chromatographie (Elution mit EtOAc-Hexanen) ergab die
Titelverbindung (271 mg) als weißen schaumigen Feststoff.
-
E. N-Acetyl-1,2,3,4-tetrahydro-3-isochinolincarbonyl-L-leucinboronsäure
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 3B
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 9D (226 mg, 0,49
mMol) entschützt,
um die Titelverbindung (131 mg) als schaumigen, öligen Feststoff zu ergeben.
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Beispiel 10:
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N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(2-chinolyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure [MG-315]
-
A. Diethyl-(2-chinolylmethyl)acetamidomalonat
-
Einer
Lösung
von 2-(Chlormethyl)chinolinmonohydrochlorid (5,0 g, 23,4 mMol) und
Diethylacetamidomalonat (10,1 g, 46,7 mMol) in EtOH (60 ml) wurde
Natriummethoxid (3,78 g, 70 mMol) zugegeben. Die Reaktionsmischung
wurde unter Rückfluss
6 Stunden erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde gekühlt, filtriert
und konzentriert. Der Rückstand
wurde in EtOAc (400 ml) gelöst
und mit kaltem 4 N HCl (3 × 150
ml) extrahiert. Die wässerige
Schicht wurde mit 10 N NaOH neutralisiert und mit EtOAc (3 × 200 ml)
extrahiert. Der kombinierte organische Extrakt wurde mit Wasser
gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert, um die Titelverbindung (8,3 g) zu ergeben.
-
B. N-Acetyl-β-(2-chinolyl)-D,L-alaninethylester
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 10A (8 g, 22,3 mMol) in EtOH (180 ml)
wurde 6,1 N NaOH (6,5 ml, 40 mMol) zugegeben. Nach zwei Stunden
wurde 11,1 N HCl (3,6 ml, 40 mMol) zugegeben, und die Reaktionsmischung
wurde bis zur Trockenheit konzentriert. Der Rückstand wurde in 1,4-Dioxan
(200 ml) suspendiert, und die Mischung wurde unter Rückfluss
90 Minuten erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde konzentriert, und
der Rückstand
wurde mittels Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit 30–50%
Aceton-Hexanen) gereinigt, um die Titelverbindung (4,3 g) zu ergeben.
-
C. N-Acetyl-β-(2-chinolyl)-L-alanin
-
Das
Produkt von Beispiel 10B (4,3 g, 15 mMol) wurde mit Subtilisin Carlsberg
(Sigma, 11,9 Einheiten/mg, 30 mg, 357 Einheiten) bei Raumtemperatur
in wässerigem
NaHCO3 (0,2 M, 120 ml) behandelt. Nach zwei
Stunden wurde die Reaktionsmischung mit CHCl3 (6 × 100 ml)
extrahiert. Die wässerige
Schicht wurde bis zur Trockenheit konzentriert, um die Titelverbindung
(3,5 g) zu ergeben, die Salze enthielt.
-
D. N-Boc-β-(2-chinolyl)-L-alanin
-
Eine
Lösung
des Produkts von Beispiel 10C (3,5 g, etwa 7,4 mMol) in 6 N HCl
(40 ml) wurde unter Rückfluss
16 Stunden erhitzt. Das Lösungsmittel
wurde entfernt, und der Rückstand
wurde in vacuo getrocknet.
-
Diesem
Rückstand
wurde 1,4-Dioxan (20 ml), Wasser (20 ml) und 2 N NaOH (10 ml, 20
mMol) zugegeben. Die Lösung
wurde auf 0°C
gekühlt
und di-t-Butylpyrocarbonat (1,6 g, 7,5 mMol) wurde zugegeben. Nach
einer Stunde bei 0°C
wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur erwärmt und
weitere 17 Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde mit CH2Cl2 (100 ml) und n-BuOH (4 × 100 ml) extrahiert. Die wässerige
Schicht wurde angesäuert
und wiederum mit n-BuOH extrahiert. Die organischen Extrakte wurden
kombiniert und konzentriert, um die Titelverbindung (1,6 g) zu ergeben.
-
E. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Boc-β-(2-chinolyl)-L-alanin-L-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 2A
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 10D (0,6 g, 1,9
mMol) mit (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(716 mg, 1,9 mMol) in Gegenwart von BOP-Reagenz (0,84 g, 1,9 mMol) und Triethylamin
(0,27 ml, 1,9 mMol) gekoppelt. Die Reinigung mittels Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit 10–30%
Aceton-Hexanen) ergab die Titelverbindung (194 mg).
-
F. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-(4-morpholin)carbonyl-β-(2-chinolyl)-L-alanin-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 10E (194 mg) wurde mit Trifluoressigsäure (7 ml)
und Thioanisol (1 ml) wie in Beispiel 1B beschrieben behandelt.
Das sich ergebende Produkt wurde mit 4-Morpholincarbonylchlorid
(568 mg, 3,8 mMol) wie in Beispiel 2C beschrieben kondensiert. Die
Reinigung mit Kieselsäuregelchromatographie (Elution
mit 20–50%
Aceton-Hexanen) ergab die Titelverbindung (367 mg).
-
G. N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(2-chinolyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure
-
Das
Produkt von Beispiel 10F (367 mg, 0,64 mMol) wurde gemäß dem in
Beispiel 3B beschriebenen Verfahren entschützt, um die Titelverbindung
(222 mg) zu ergeben.
-
Beispiel 11:
-
N-Boc-1,2,3,4-tetrahydro-1-isochinolincarbonsäure
-
[Vorläufer für die Synthese von MG-310]
-
A. 1,2,3,4-Tetrahydro-1-isochinolincarbonsäure
-
Eine
Lösung
von 1-Isochinolincarbonsäure
(1,67 g) in Eisessigsäure
(25 ml) wurde mit 60 p.s.i. über PtO2 (270 mg) hydriert. Als die Reaktion beendet
war, wurde die Mischung durch Diatomeenerde (Celite) filtriert,
wobei das feste Kissen mit MeOH gewaschen wurde, und das Filtrat
wurde bis zur Trockenheit konzentriert. Der sich ergebende weiße Feststoff
wurde mit kaltem Wasser trituriert und filtriert, um die Titelverbindung (775
mg) zu ergeben.
-
B. N-Boc-1,2,3,4-tetrahydro-1-isochinolincarbonsäure
-
Das
Produkt von Beispiel 11B (762 mg, 4,3 mMol) wurde mit di-tert.-Butylpyrocarbonat
(1,13 g, 5,17 mMol) gemäß dem in
Beispiel 6B beschriebenen Verfahren behandelt, um die Titelverbindung
(886 mg) als schaumigen weißen
Feststoff zu ergeben.
-
Beispiel 12:
-
Diethanolamin-N-(4-morpholinlcarbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronat
[MG-286]
-
Einer
Lösung
von N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure (hergestellt wie
in Beispiel 1 beschrieben, 97,4 mg, 0,22 mMol) in CH2Cl2 (4 ml) wurde eine Lösung von Diethanolamin (25,5
mg, 0,24 mMol) in EtOAc (1 ml) zu gegeben. Die sich ergebende Lösung wurde
bei Raumtemperatur 0,5 Stunden gerührt. Wasserfreies Na2SO4 (1,5 g) wurde
zugegeben, und das Rühren
wurde weitere 0,5 Stunden fortgesetzt. Die Reaktionsmischung wurde
filtriert und konzentriert und das Rohprodukt durch Rühren in
heißem
EtOAc (2 ml) und Ausfällen
mit Hexanen (1 ml) gereinigt. Der Feststoff wurde gesammelt, mit
Hexanen gewaschen und getrocknet, um die Titelverbindung (106 mg)
zu ergeben.
-
Beispiel 13:
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N-[3-(4-morpholin)carbonyl-2(R)-(1-naphthyl)methyl]propionyl-L-leucinboronsäure [MG-324]
-
A. 1-Naphthalincarboxaldehyd
-
Einer
kalten (–78°C) Lösung von
Oxalylchlorid (6,9 ml, 0,079 Mol) in trockenem CH2Cl2 (200 ml) wurde tropfenweise trockenes DMSO
(11,2 ml, 0,158 Mol) zugegeben. Die Mischung wurde 10 Minuten gerührt, und dann
wurde eine Lösung
von 1-Naphthalinmethanol
(10,0 g, 0,063 mol) in trockenem CH2Cl2 (40 ml) über 15 Minuten zugegeben. Die
Mischung wurde 10 Minuten gerührt,
und dann wurde Et3N (44 ml, 0,316 Mol) langsam
zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde sich auf Raumtemperatur erwärmen gelassen.
Nach 3,5 Stunden wurde der blaßgelben
heterogenen Mischung 10% wässerige
Citronensäure
(30 ml) und Wasser (100 ml) zugegeben. Die organische Phase wurde
mit Wasser (100 ml) und gesättigtem,
wässerigen
NaCl (100 ml) gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert. Ether-Hexan (1:1) wurde zugegeben, und die
Mischung wurde filtriert. Das Konzentrieren ergab ein blaßorangenes Öl (9,7 g).
-
B. Ethyl-3-(1-naphthyl)propenoat
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 12A (9,7 g, 62 mMol) in CH2Cl2 (150 ml) wurde (Carbethoxymethylen)triphenylphosphoran
(25 g, 71 mMol) bei Raumtemperatur zugegeben. Die sich ergebende
Mischung wurde 1,5 Stunden gerührt,
und die homogene, gelbe Lösung
wurde dann bis zur Trockenheit konzentriert. Ether-Hexan (1:1) wur de
zugegeben, die Mischung wurde filtriert und das Filtrat wurde bis
zur Trockenheit konzentiert, um ein blaßorangefarbenes Öl (15,3
g) zu ergeben.
-
C. Ethyl-3-(1-naphthyl)propionat
-
Das
Produkt von Beispiel 12B (15,3 g, 68 mMol) wurde in einer Mischung
von EtOAc (100 ml) und MeOH (10 ml) gelöst und bei 1 atm über 10%
Pd/C (0,5 g) hydriert. Die Reaktion wurde vier Tage lang fortgesetzt,
wobei der Katalysator mehrmals durch frischen Katalysator ersetzt
wurde. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und konzentriert, um
13 g eines rohen Öls
zu ergeben.
-
D. 3-(1-Naphthyl)propionsäure
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 12C (13 g) in einer Mischung von THF (100
ml) und Wasser (25 ml) wurde 1 N NaOH (75 ml, 75 mMol) zugegeben.
Die braune Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt.
Das THF wurde entfernt, und die wässerige Schicht wurde mit Ether
(2 × 50
ml) gewaschen. Die wässerige
Schicht wurde mit 6 N HCl auf einen pH-Wert von 2 angesäuert, und
der ausgefällte Feststoff
wurde gesammelt, mit Wasser (100 ml) gewaschen und lyophilisiert,
um 9,3 g eines blaßgelben
Feststoffs zu ergeben.
-
E. 3-(1-Naphthyl)propionylchlorid
-
Einer
Suspension des Produkts von Beispiel 12D (4,0 g, 20 mMol) in CH2Cl2 (25 ml) bei
0°C wurde Oxalylchlorid
(1,9 ml, 22 mMol) und DMF (0,1 ml) zugegeben. Die Reaktionsmischung
wurde auf Raumtemperatur erwärmt
und dann mit einer Heizpistole erhitzt. Zusätzliches Oxalylchlorid (0,5
ml) wurde zugegeben und das Erhitzen wurde fortgesetzt, um eine
dunkle homogene Mischung zu erzeugen. Die Reaktionsmischung wurde
konzentriert, der Rückstand
wurde erneut in CH2Cl2-Hexan
gelöst
und die sich ergebende Lösung
wurde filtriert. Das Konzentrieren ergab 4,9 g einer grünen Flüssigkeit.
-
F. 4(S)-Isopropyl-3-[3-(1-naphthyl)-1-oxopropyl]-2-oxazolidinon
-
Einer
Lösung
von (4S)-(–)-4-Isopropyl-2-oxazolidinon
(2,32 g, 18 mMol) in trockenem THF (50 ml) bei –78°C wurde n-BuLi (2,5 M in Hexanen,
8 ml, 20 mMol) tropfenweise zugegeben. Die heterogene weiße Mischung
wurde bei –78°C 30 Minuten
gerührt,
und dann wurde eine Lösung
des Produkts von Beispiel 12E (4,9 g, 20 mMol) in trockenem THF
(25 ml) tropfenweise während
15 bis 20 Minuten zugegeben. Nach 1,5 Stunden wurde die Reaktion
durch die Zugabe von 1 N HCl (25 ml) und gesättigtem, wässerigen NaCl (25 ml) abgeschreckt.
Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 30 Minuten gerührt, und
dann wurde das THF durch Rotationsverdampfung entfernt. Die wässerige
Schicht wurde mit EtOAc extrahiert und der kombinierte organische
Extrakt wurde getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert. Der Rückstand wurde durch ein Kissen
von Kieselsäuregel
(Elution mit 20% EtOAc-Hexanen) filtriert, um 2,8 g eines blaßrosa Feststoffs
zu ergeben.
-
G. 3-[3-Benzyloxycarbonyl-2(R)-[(1-naphthyl)methyl]-1-oxopropyl]-4(S)-isopropyl-2-oxazolidinon
-
Einer
Lösung
von 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan (0,75 ml, 3,5 mMol) in trockenem
THF (10 ml) bei 0°C
wurde n-BuLi (2,5 M in Hexanen, 1,45 ml, 3,6 mMol) zugegeben. Nach
10 Minuten wurde die Mischung auf –78°C abgekühlt, und eine Lösung des
Produkts von Beispiel 12F (1,0 g, 3,2 mMol) in trockenem THF (8 ml)
wurde tropfenweise zugegeben. Nach 30 bis 40 Minuten wurde Benzylbromacetat
(0,75 ml, 4,8 mMol) zugegeben. Die Mischung wurde bei –78°C eine Stunde
und bei 0°C
5 bis 10 Minuten gerührt.
Die Reaktion wurde durch Zugabe von 1 N HCl (10 ml) abgeschreckt,
und die Lösung
mit Ether extrahiert. Der kombinierte organische Extrakt wurde mit
gesättigtem,
wässerigen
NaHCO3 und gesättigtem, wässerigen NaCl gewaschen, mit
wasserfreiem MgSO4 getrocknet, filtriert
und konzentriert. Der nasse Feststoff wurde mit Hexan-Ether (1:1) trituriert,
filtriert und getrocknet, um die Titelverbindung (0,6 g) als weißen Feststoff
zu ergeben.
-
H. 3-[2(R)-(1-Naphthyl)methyl]-3-[4(S)-isopropyl-2-oxazolidinoyl]propionsäure
-
Dem
Produkt von Beispiel 12G (600 mg, 1,3 mMol) wurde MeOH (15 ml),
EtOH (15 ml), EtOAc (5 ml) und CH2Cl2 (5 ml), gefolgt von 10% Pd/C (100 mg) zugegeben.
Die Reaktionsmischung wurde unter 1 atm H2 hydriert.
Die Reaktionsmischung wurde filtriert und konzentiert. Der Rückstand
wurde mit Ether-Hexanen trituriert, die Lösungsmittel wurden entfernt
und der sich ergebende weiße
Feststoff wurde in vacuo getrocknet, um 480 mg der Titelverbindung
zu ergeben.
-
I. 4(S)-Isopropyl-3-[4-morpholino-2(R)-(1-naphthyl)methyl-1,4-dioxobutyl]-2-oxazolidinon
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 12H (473 mg, 1,28 mMol) in trockenem THF
(25 ml) bei 0°C wurde
Morpholin (130 ml, 1,47 mMol), Diethylpyrocarbonat (240 ml, 1,47
mMol) und Triethylamin (220 ml, 1,6 mMol) tropfenweise unter Stickstoff
zugegeben. Nach zwei Stunden wurde das Lösungsmittel in vacuo entfernt,
und der Rückstand
wurde mit Wasser gewaschen und mit Ether-EtOAc (1:1) extrahiert.
Der kombinierte organische Extrakt wurde getrocknet (wasserfreies
MgSO4), filtriert und konzentriert. Der
Rückstand
wurde mit EtOAc-Hexanen trituriert, um die Titelverbindung (410
mg) zu ergeben.
-
J. 3-(4-morpholin)carbonyl-2(R)-(1-naphthyl)methylpropionsäure
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 12I (400 mg, 0,913 mMol) in einer Mischung
von THF (8 ml) und Wasser (2 ml) bei 0°C wurde LiOH (80 mg, 1,9 mMol)
zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde über Nacht bei 0°C gelagert.
Die Reaktionsmischung wurde konzentriert, um THF zu entfernen, 1
N NaOH (20 ml) wurde zugegeben und die Mischung wurde mit CH2Cl2 (15 ml) gewaschen.
Die wässerige
Schicht wurde auf pH 2 mit 1 N HCl angesäuert und mit CH2Cl2 extrahiert. Der kombinierte organische
Extrakt wurde getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert. Der Rückstand wur de mit Ether-Hexanen
trituriert, und die Lösungsmittel
wurden in vacuo entfernt, um das rohe Produkt (240 mg) als weißen Schaum
zu ergeben.
-
K. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-[3-(4-morpholin)carbonyl-2(R)-(1-naphthyl)methyl]propionyl-L-leucinboronat
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 12J (230 mg, 0,7 mMol) in DMF (8 ml) bei
0°C wurde (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(293 mg, 0,77 mMol) und TBTU (293 mg, 0,77 mMol) zugegeben. Der
sich ergebenden Mischung wurde über
1,5 Stunden langsam Diisopropylethylamin (365 ml, 2,1 mMol) zugegeben.
Nachdem die Zugabe beendet war, wurde die Reaktionsmischung 30 Minuten
gerührt. Wasser
(100 ml) wurde zugegeben, und der ausgefällte Feststoff wurde gesammelt,
mit Wasser (50 ml) gewaschen und lyophilisiert, um die Titelverbindung
(300 mg) zu ergeben.
-
L. N-[3-(4-Morpholin)carbonyl-2(R)-(1-naphthyl)methyl]propionyl-L-leucinboronsäure
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 3B
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 12K (300 mg, 0,522
mMol) entschützt,
um die Titelverbindung (150 mg) zu ergeben.
-
Beispiel 14: trans-4-Phenoxy-L-prolin-L-leucinboronsäure [MG-349]
-
A. N-Carbobenzyloxy-trans-4-hydroxy-L-prolin
-
Gemäß dem Verfahren
der Literatur (J. Am. Chem. Soc. 189 (1957)) wurde trans-4-Hydroxy-L-prolin (5,12
g, 0,039 Mol) mit Benzylchlorformiat (8,5 ml, 0,06 Mol) behandelt,
um die Titelverbindung (6,0 g) als weißen Feststoff zu ergeben.
-
B. N-Carbobenzyloxy-trans-4-hydroxy-L-prolinmethylester
-
Einer
Lösung
des Produkts von Beispiel 13A (1,08 g, 3,75 mMol) in Acetonitril
(4 ml) bei 0°C
wurde DBU (0,62 ml, 4,12 mMol) tropfenweise zugegeben. Nach 5 Minuten
wurde MeI (0,28 ml, 4,5 mMol) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde
sich auf Raumtemperatur erwärmen
gelassen und über
Nacht gerührt. Das
Lösungsmittel
wurde entfernt, der Rückstand
wurde in Ether-EtOAc (1:1, 30 ml) gelöst und die sich ergebende Lösung wurde
mit 1 N HCl, verdünntem,
wässerigen
NaHCO3, Wasser und gesättigtem, wässerigen NaCl gewaschen. Die
organische Schicht wurde getrocknet (wasserfreies MgSO4)
und konzentriert, um die Titelverbindung (822 mg) als hellgelbes Öl zu ergeben.
-
C. N-Carbobenzyloxy-trans-4-phenoxy-L-prolinmethylester
-
Einer
Mischung des Produkts von Beispiel 13B (495 mg, 1,71 mMol), Phenol
(193 mg, 2,05 mMol) und Triphenylphosphin (537 mg, 2,05 mMol) in
THF (7 ml) bei 0°C
wurde während
einer Stunde Diethylazodicarboxylat (0,32 ml, 2,05 mMol) zugegeben.
Die Reaktionsmischung wurde sich auf Raumtemperatur erwärmen gelassen
und über
Nacht gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde konzentriert, und der Rückstand
wurde in Ether (8 ml) gelöst
und über
Nacht bei 0°C
stehen gelassen. Die Lösung
wurde dekantiert und die Feststoffe wurden mit kaltem Ether gewaschen.
Die etherische Lösung
wurde konzentriert, und der Rückstand
wurde mittels Flash-Chromatographie (Elution mit 10–30% EtOAc-Hexanen)
gereinigt, um die Titelverbindung (295 mg) zu ergeben.
-
D. N-Carbobenzyloxy-trans-4-phenoxy-L-prolin
-
Das
Produkt von Beispiel 13C (285 mg, 0,79 mMol) wurde in einer Mischung
von 0,5 N wässerigem LiOH
(20 ml) und MeOH (10 ml) gelöst,
und die sich ergebende Lösung
wurde bei Raumtemperatur über
Nacht gerührt.
Das MeOH wurde in vacuo entfernt, und die wässerige Schicht wurde mit Ether
(2 × 20
ml) gewaschen. Die wässerige
Schicht wurde gekühlt,
mit 3 N HCl angesäuert
und mit EtOAc (3 × 20
ml) extrahiert. Der kom binierte organische Extrakt wurde mit Wasser
und gesättigtem,
wässerigen
NaCl gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert, um die Titelverbindung (251 mg) als
hellgelben Feststoff zu ergeben.
-
E. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-carbobenzyloxy-trans-4-phenoxy-L-prolin-L-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 12K
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 13D (250 mg, 0,72
mMol) mit (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz (300
mg, 0,79 mMol) in Gegenwart von TBTU (302 mg, 0,79 mMol) gekoppelt,
um die Titelverbindung (355 mg) als weißen Feststoff zu ergeben.
-
F. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-trans-4-phenoxy-L-prolin-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 13E (343 mg) wurde 20 Stunden bei 1 atm über 10%
Pd/C (45 mg) in EtOH (3 ml) hydriert. Die Reaktionsmischung wurde
durch Celite filtriert und konzentriert, um die Titelverbindung (272
mg) zu ergeben.
-
G. trans-4-Phenoxy-L-prolin-L-leucinboronsäure
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 3B
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 13F (270 mg, 0,6
mMol) entschützt,
um die Titelverbindung (130 mg) als weißen Feststoff zu ergeben.
-
Beispiel 15:
-
[(3S,5R)-4-[(8-chinolinsulfonyl)amino]-3-hydroxy-5-(1-naphthyl)pentanoyl]-L-leucinboronsäure
-
A. (4S,5S)-1-Boc-4-hydroxy-5-(1-naphthyl)-pyrrolidin-2-on
-
Einer
Lösung
von N-Boc-β-(1-naphthyl)-L-alanin
(1,4 g, 4,44 mMol), 2,2-Dimethyl-1,3-dioxan-4,6-dion (704
mg, 4,88 mMol) und 4-DMAP (1,25 g, 10,21 mMol) in CH2Cl2 (40 ml) bei 0°C wurde Isopropenylchlorformiat
(0,53 ml, 4,8 mMol) zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde
bei 0°C
und 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wurde durch
die Zugabe von wässerigem
KHSO4 abgeschreckt. Die organische Schicht
wurde mit Wasser gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4), filtriert und konzentriert. Der Rückstand
wurde in EtOAc (30 ml) suspendiert und unter Rückfluss 2 Stunden erhitzt.
Das Lösungsmittel wurde
in vacuo entfernt.
-
Der
Rückstand
wurde in CH2Cl2-HOAc
(10:1, 30 ml) gelöst,
und Natriumborhydrid (310 mg, 8,21 mMol) wurde bei 0°C zugegeben.
Die Mischung wurde eine Stunde bei 0°C und 15 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt.
Wasser wurde zugegeben, und die organische Schicht wurde mit gesättigtem,
wässerigen
NaCl gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert. Die Reinigung mittels Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit 20–30%
Aceton-Hexanen) ergab die Titelverbindung (1,24 g).
-
B. (3S,5R)-4-(tert.-Butyloxycarbonyl)amino-3-hydroxy-5-(1-naphthyl)valeriansäure
-
Das
Produkt von 14B (1,24 g, 3,64 mMol) wurde in Aceton (15 ml) gelöst und wässeriges
NaOH (1 M, 4 ml, 4 mMol) wurde zugegeben. Die Reaktionsmischung
wurde bei Raumtemperatur zwei Stunden gerührt. Die Mischung wurde mit
10% HCl angesäuert
und mit EtOAc (3 × 60
ml) extrahiert. Der kombinierte organische Extrakt wurde mit Wasser
gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4),
filtriert und konzentriert. Der Rückstand wurde mit Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit 30–50%
Aceton-Hexanen und
70:30:10 Hexan:Aceton:Methanol) gereinigt, um die Titelverbindung
(0,61 g) zu ergeben.
-
C. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol[(3S,5R)-4-(tert.-butyloxycarbonyl)-amino-3-hydroxy-5-(1-naphthyl)pentanoyl]-L-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 2
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 14B (395 mg, 1,1
mMol) mit (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(415 mg, 1,1 Mol) in Gegenwart von BOP-Reagenz (487 mg, 1,1 mMol) gekoppelt,
um die Titelverbindung (261 mg) zu ergeben.
-
D. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-[(3S,5R)-4-(8-chinolinsulfonyl)-amino-3-hydroxy-5-(1-naphthyl)pentanoyl]-L-leucinboronat
-
Das
Produkt von Beispiel 14C (261 mg, 0,43 mMol) wurde in CH2Cl2 (10 ml) gelöst und bei
0°C mit Trifluoressigsäure (5 ml)
und Thioanisol (1 ml) behandelt. Nach zwei Stunden wurden die Lösungsmittel
verdampft.
-
Der
Rückstand
wurde in CH2Cl2 (10
ml) gelöst
und auf 0°C
abgekühlt.
8-Chinolinsulfonylchlorid (98 mg, 0,43 mMol) und Triethylamin (0,12
ml, 0,86 mMol) wurde zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde bei
0°C eine
Stunde und bei Raumtemperatur 15 Stunden gerührt. Die Lösungsmittel wurden entfernt,
Wasser wurde zugegeben und das Produkt wurde mit EtOAc (3 × 50 ml)
extrahiert. Der kombinierte organische Extrakt wurde mit gesättigtem,
wässerigen
NaHCO3 und gesättigtem, wässerigen NaCl gewaschen, getrocknet
(wasserfreies MgSO4) und konzentriert. Der
Rückstand
wurde mit Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit 20–50% EtOAc-Hexanen)
gereinigt, um die Titelverbindung (152 mg) zu ergeben.
-
E. [(3S,5R)-4-(8-Chinolinsulfonyl)amino-3-hydroxy-5-(1-naphthyl)pentanoyl]-L-leucinboronsäure
-
Das
Produkt von Beispiel 14D (152 mg, 0,22 mMol) wurde gemäß dem in
Beispiel 3B beschriebenen Verfahren entschützt, um die Titelverbindung
(12,7 mg) zu ergeben.
-
Beispiel 16:
-
cis-3-Phenyl-D,L-prolin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz
[MG-359]
-
A. Diethyl-1-acetyl-4-phenyl-2-pyrrolidinol-5,5-dicarboxylat
-
Natriumkugeln
(3× mit
Hexanen gewaschen und in vacuo getrocknet; 0,13 g, 5,7 mMol) wurden
einer Lösung
von Diethylacetimidomalonat (12,2 g, 56,1 mMol) in absolutem EtOH
unter Stickstoff zugegeben. Nachdem sich das Natrium gelöst hatte,
wurde die Lösung
in einem Eisbad gekühlt
und Zimtaldehyd (7,8 ml, 61,7 mMol) wurde tropfenweise zugegeben.
Das Bad wurde entfernt und die Reaktionsmischung wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Die Lösung
wurde mit Essigsäure
(~3 ml) auf pH 4 eingestellt. Die Lösungsmittel wurden verdampft,
und der Rückstand
wurde mit Kieselsäuregelchromatographie
(Elution mit EtOAc) gereinigt, um einen gelben Feststoff zu ergeben,
der umkristallisiert (Benzol-Hexan) wurde, um die Titelverbindung
(14,1 g) als weißen
Feststoff zu ergeben.
-
B. Diethyl-1-acetyl-3-phenylpyrrolidin-2,2-dicarboxylat
-
Trifluoressigsäure (15,4
ml) wurde über
15 Minuten langsam einer Lösung
des Produkts von Beispiel 15A (7,0 g, 20,1 mMol) und Triethylsilan
(4,9 ml, 30,8 mMol) in CHCl3 (40 ml) zugegeben.
Nach 3 Stunden wurden die Lösungsmittel
verdampft und der Rückstand
wurde in EtOAc (150 ml) gelöst,
mit Wasser, 5%igem wässerigen
NaHCO3 und gesättigtem, wässerigen NaCl gewaschen, getrocknet
(wasserfreies MgSO4) und konzentriert, um
5,9 g eines farblosen Öls
zu ergeben.
-
C. N-Acetyl-3-phenylprolinethylester
-
Das
Produkt von Beispiel 15B (5,9 g) wurde in 0,5 N NaOH (200 ml) gelöst, und
die sich ergebende Lösung
wurde 21 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung wurde mit EtOAc (75 ml)
gewaschen und dann auf einen pH von 2 mit 3 N HCl angesäuert. Die
ausgefällten
Feststoffe wurden mit CHCl3 extrahiert.
Die organische Schicht wurde konzentriert, um einen zähflüssigen Rückstand
zu ergeben, der in Toluol (70 ml) gelöst und eine Stunde auf 75°C erhitzt
wurde. Das Lösungsmittel
wurde verdampft, um die Titelverbindung (4,2 g) als hellgelbes Öl zu ergeben.
-
D. N-Acetyl-trans-3-phenyl-D,L-prolin
und N-Acetyl-cis-3-phenyl-D,L-prolinethylester
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Das
Produkt von Beispiel 15C (4,2 g, 16 mMol) wurde in 1 M NaOEt in
EtOH (100 ml) gelöst,
das 2 ml Ethyltrifluoracetat als Wasserreinigungsmittel enthielt,
und die sich ergebende Lösung
wurde unter Rückfluss 2
Stunden erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur
gekühlt,
Wasser (65 ml) wurde zugegeben und die Lösung wurde 2,5 Stunden gerührt. Der
größte Teil
des EtOH wurde durch Rotationsverdampfung entfernt, und die wässerige
Lösung
wurde mit CH2Cl2 extrahiert.
Die wässerige
Schicht wurde mit 3 N HCl angesäuert
und mit EtOAc extrahiert. Der organische Extrakt wurde mit Wasser
und gesättigtem,
wässerigen NaCl
gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4)
und konzentriert. Der orangefarbene zähflüssige Feststoff wurde mit Ether
trituriert, um einen gelben Feststoff zu ergeben, der umkristallisiert
(EtOAc-MeOH) wurde,
um die Säure
(1,91 g) als hellgelbe Kristalle zu ergeben. Das Konzentrieren der
CH2Cl2-Extrakte
ergab den Ester (396 mg) als orangefarbenes Öl.
-
E. cis-3-Phenyl-D,L-prolinhydrochloridsalz
-
Der
in Beispiel 15D erhaltene Ester (375 mg) wurde durch Erhitzen unter
Rückfluss
in 6 N HCl (5 ml) 17 Stunden hydrolysiert. Die abgekühlte Reaktionsmischung
wurde mit EtOAc gewaschen, und die wässerige Schicht wurde bis zur
Trockenheit konzentriert. Eine Umkristallisation (MeOH-Ether) ergab
die Titelverbindung (201 mg).
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F. N-Boc-cis-3-phenyl-D,L-prolin
-
Das
Produkt von 15E (189 mg, 0,84 mMol) wurde in einer Mischung von
2 N NaOH (3 ml) und 1,4-Dioxan (3 ml) gelöst. Tert.-Butylpyrocarbonat
(218 mg, 1,0 mMol) wurde zugegeben, und die Reaktionsmischung wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Dioxan wurde mittels Rotationsverdampfung entfernt, Wasser (30 ml)
wurde zugegeben und die Mischung wurde mit EtOAc gewaschen. Die
wässerige
Phase wurde auf 0°C gekühlt, mit
3 N HCl angesäuert
und mit EtOAc extrahiert. Die organische Schicht wur de mit Wasser
und gesättigtem,
wässerigen
NaCl gewaschen, getrocknet (wasserfreies MgSO4)
und konzentriert, um die Titelverbindung (199 mg) zu ergeben.
-
G. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-boc-cis-3-phenyl-D,L-prolin-L-leucinboronat
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 4B
beschrieben ist, wurde das Produkt von Beispiel 15F (192 mg, 0,66
mMol) mit (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz
(274 mg, 0,73 mMol) in Gegenwart von TBTU (277 mg, 0,73 mMol) gekoppelt,
um die Titelverbindung (286 mg) zu ergeben.
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H. cis-3-Phenyl-D,L-prolin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz
-
Das
Produkt von Beispiel 15G (262 mg) wurde in CH2Cl2 (5 ml) gelöst und bei 0°C mit 4 N
HCl-Dioxan (4 ml) behandelt. Nach zwei Stunden wurde die Reaktionsmischung
bis zur Trockenheit konzentriert, und der Rückstand wurde mit Isobutylboronsäure (66
mg, 0,64 mMol) gemäß dem in
Beispiel 3B beschriebenen Verfahren behandelt, um die Titelverbindung
(71 mg) als weißen
Feststoff zu ergeben.
-
Beispiel 17:
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trans-3-Phenyl-D,L-prolin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz
[MG-363]
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A. N-Boc-trans-3-phenyl-L-prolin
-
Mit
einem Verfahren, das analog zu demjenigen ist, das in Beispiel 1A
beschrieben ist, wurde N-Acetyl-trans-3-phenyl-D,L-prolin (wie in
Beispiel 15D beschrieben hergestellt; 1,5 g, 6,44 mMol) mit (S)-a-Methylbenzylamin
(0,92 ml, 7,08 mMol) in Gegenwart von EDC (1,26 g, 7,08 mMol) und
HOBT 9956 mg, 7,08 mMol) gekoppelt. Die diastereomeren Produkte
wurden mittels Flash-Chromatographie (Elution mit 1,5–2,5% HOAc-EtOAc)
getrennt. Fraktionen, die der langsamer eluierenden Bande entsprechen,
wurden konzentriert, um ein klares, farbloses Öl (913 mg) zu ergeben.
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Das Öl (900 mg,
2,68 mMol) wurde in einer Mischung von HOAc (7 ml) und 8 N HCl gelöst, und
die Mischung wurde unter Rückfluss
18 Stunden erhitzt. Die Mischung wurde bis zur Trockenheit konzentriert.
Der Rückstand
wurde in Wasser (30 ml) gelöst,
mit EtOAc gewaschen und wieder bis zur Trockenheit konzentriert.
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Der
Rückstand
wurde erneut in 1:1 Wasser-1,4-Dioxan (15 ml) gelöst und mit
tert.-Butylpyrocarbonat (1,13
g, 5,20 mMol) mit einem Verfahren behandelt, das analog zu demjenigen
ist, das in Beispiel 15F beschrieben ist, um die Titelverbindung
(574 mg) als weißen
Feststoff zu ergeben.
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B. trans-3-phenyl-L-prolin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz
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Mittels
Verfahren, die analog zu denjenigen sind, die in den Beispielen
15G–H
beschrieben sind, wurde das Produkt von Beispiel 16A (332 mg, 1,14
mMol) mit (1S,2S,3R,5S)-Pinandiolleucinboronattrifluoracetatsalz (452
mg, 1,20 mMol) gekoppelt und entschützt, um die Titelverbindung
(101 mg) als weißen
Feststoff zu ergeben.
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Beispiel 18: Kinetische
Experimente
-
Tabelle
II fasst die Ergebnisse von kinetischen Experimenten zusammen, die
die Hemmung des 20S Proteasoms durch Verbindungen, die die Formel
der Verbindung (1) oder (2) aufweisen, gemessen haben. P, AA1, AA2, AA3 und Z1 und Z2 stellen die Strukturen dar, die in der
Formel (1) oder (2) vorhanden sind. Das Protokoll für den in
den Tabellen II–V
beschriebenen kinetischen Assay ist wie in Rock et al., Cell, 78:
761–771 (1994)
beschrieben. In diesen Tabellen werden Ki-Werte
angegeben, die die Dissoziationskonstanten für das Gleichgewicht sind, das
festgelegt wird, wenn Enzym und Hemmer wechselwirken, um den Enzym:Hemmer-Komplex
zu bilden. Die Reaktionen wurden unter Verwendung von SDS-aktiviertem
20S Proteasom aus Kaninchenmuskel durchgeführt. Das verwendete Substrat
war Suc-LLVY-AMC.
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In
Tabelle III sind P, AA1, AA2,
AA3 und X Substituenten der allgemeinen
Formel: P-AA1-AA2-AA3-X
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Tabelle
III zeigt, dass Dipeptidboronsäuren
niedrigere Ki-Werte haben als die entsprechenden
Dipeptidaldehyde.
-
Tabelle
III Vergleich
von Dipeptidboronsäuren
mit Dipeptidaldehyden
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In
Tabelle IV sind P, AA1, AA2,
AA3 und X Substituenten der allgemeinen
Formel: P-AA1-AA2-AA3-X.
-
Die
Tabelle IV zeigt die deutlich überlegene
Selektivität
für das
20S Proteasom mit Bezug auf andere Proteasen, z.B. Cathepsin B,
die von den Boronsäureestern/Säuren im
Vergleich zu dem Peptidaldehyden aufgewiesen wird.
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Die
Selektivität
der Boronsäurehemmer
des Proteasoms wird des weiteren durch Tabelle V gezeigt.
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Tabelle
V Selektivität der Boronsäureester-
und -säurehemmer
des 20S Proteasoms
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Beispiel 19: Hemmung des
Proteinabbaus in C2C12-Zellen
-
C2C12-Zellen
(eine Maus-Myoblastenlinie) wurden 48 Stunden mit 35S-Methionin
markiert. Die Zellen wurden dann gewaschen und 2 Stunden in den
gleichen Medien, die mit 2 mM unmarkiertem Methionin ergänzt waren,
präinkubiert.
Die Medien wurden entfernt und durch eine frische Teilmenge der
Präinkubationsmedien,
die 50% Serum enthielt, und einer Konzentration der zu testenden
Verbindung ersetzt. Die Medien wurden dann entfernt und auf 10%
TCA aufgefüllt
und zentrifugiert. Die TCA-lösliche
Radioaktivität
wurde gezählt.
Die Hemmung der Proteolyse wurde als prozentuale Abnahme der TCA-löslichen
Radioaktivität
berechnet. Aus diesen Daten wurde ein EC50 für jede Verbindung
berechnet.
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Die
Daten für
Verbindungen der Formel (1) oder (2) sind in Tabelle VI angegeben.
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Beispiel 20:
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MG-273 hemmt eine durch
Kortikosteron induzierte Kachexie bei Ratten
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Ratten
wurden mit einer Diät,
die frei von 3-Methylhistidin war, stabilisiert und dann in metabolische Käfige für das Sammeln
von 24-Stunden-Urinproben verbracht. Nach zwei Tagen, an denen der
Urin zur Bestimmung der basalen 3-Methylhistidinausscheidung gesammelt
wurde, wurden die Ratten mit täglichen
subkutanen Injektionen von Kortikosteron (100 mg/kg) behandelt.
Einige der Ratten wurden auch ab dem zweiten Tag der Kortikosteronbehandlung
mit MG-273 behandelt, das über
eine subkutane, osmotische Pumpe mit einer Dosierungsrate von etwa
120 μg/kg
Körpergewicht/Tag
verabreicht wurde. Die Kontrollratten erhielten nur den Träger (25%
DMSO/75% PEG (200)), der auf die gleiche Weise verabreicht wurde. 1 zeigt,
dass die Behandlung mit MG-273 die Urinausscheidung von 3-Methylhistidin
verringerte, die in Reaktion auf die Kortikosteronbehandlung induziert
wurde.
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Beispiel 21: MG-273 hemmt
die Aktivierung von NF-κB
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Dieser
Assay wurde wie vorstehend beschrieben durchgeführt (Palombella et al. Cell,
78: 773–785 (1994)).
MG63-Osteosarkomzellen wurden durch die Behandlung mit TNF-α während der
angegebenen Zeiträume
stimuliert. Ganzzellextrakte wurden hergestellt und mittels eines
elektrophoretischen Mobilitätverschiebungsassays
unter Verwendung der PRDII-Sonde aus dem menschlichen IFN-β-Genpromotor analysiert. 2 zeigt,
dass die NF-κB-Bindungsaktivität durch
die Vorbehandlung während
einer Stunde mit MG-273 gehemmt war. Ein Aldehydhemmer des Proteasoms,
MG-132 (Cbz-L-Leu-L-Leu-L-Leu-H) hemmte auch die NF-κB-Bindungsaktivität, während MG-102
(Ac-L-Leu-L-Leu-L-Met-H), das gegenüber dem 20S Proteasom inaktiv
ist, die NF-κB-Bindungsaktivität nicht
hemmte.
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Beispiel 22:
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MG-273 hemmt die Expression
der Zelladhäsionsmoleküle an HUVE-Zellen
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HUVECs
in Mikrotiterplatten wurden vor der Zugabe von 100 Einheiten/ml
TNF-α den angegebenen Konzentrationen
des Hemmers eine Stunde ausgesetzt. Zelloberflächenbindungs-Assays wurden
bei 4°C
unter Verwendung von gesättigten
Konzentrationen von monoclonalen Antikörpern, die für die Zelladhäsionsmoleküle spezifisch
sind (Becton Dickenson), und fluoreszenzkonjugiertem F(ab')2 Ziegenantimaus-IgG
(Caltag Labs, San Francisco, Calif.) durchgeführt. Fluoreszenz-Immunoassays
für E-Selectin
und I-CAM wurden nach 4 Stunden durchgeführt, diejenigen für V-CAM
nach 16 Stunden. 3 zeigt, dass die
Zelloberflächenexpression
I-CAM, V-CAM und E-Selectin an mit TNF-α stimulierten HUVECs durch MG-273
mit Konzentrationen von 0,4 μM
oder mehr signifikant gehemmt ist.
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Beispiel 23:
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Boronsäureverbindungen blockieren
die DTH-Reaktion bei Mäusen
-
Einheimische
(? – Vorlage "naïve mice") Mäuse wurden
durch die Anwendung von 20 μl
einer 0,5%igen (Vol./Vol.)-Lösung
von 2,4-Dinitrofluorbenzol in 4:1 Aceton/Olivenöl an beiden Ballen der Hinterbeine sensibilisiert.
Dieses Verfahren wurde an zwei aufeinanderfolgenden Tagen, die als
Tag 0 und 1 bezeichnet werden, durchgeführt.
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Die
ableitende Phase der Kontaktempfindlichkeitsreaktion wurde am Tag
5 durch die Anwendung von 10 μl
einer 0,2%igen (Vol./Vol.)-Lösung
von 2,4-Dinitrofluorbenzol in 4:1 Aceton/Olivenöl an beiden Seiten des linken
Ohrs hervorgerufen. Das Kontrollohr an der entgegengesetzten Seite
wurde auf beiden Seiten nur mit 10 μl des Trägers behandelt. Die Mäuse wurden
für dieses
Verfahren leicht durch intraperitoneale Injektion (i.p.) einer Mischung
von Ketamin (80 mg/kg, Henry Schein) und Xylazin (16 mg/kg, Henry
Schein) anästhetisiert.
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Testverbindungen
wurden oral als Suspension in 0,5% Methylcellulose (4000 Centipoises
Fisher Scientific) 30 Minuten vor der Anwendung der Provokationsdosis
von 2,4-Dinitrofluorbenzol an den Ohren verabreicht. Die Dosis wurde
in einem endgültigen
Volumen von 0,5 ml unter Verwendung einer 1 Zoll biegsamen Zuführnadel
der Größe 24 Gauge
mit einer 1,25 mm Kugelspitze (Roboz Surgical) zugeführt.
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Etwa
18 Stunden nach der Provokation wurde das Anschwellen des Ohrs durch
Messen sowohl des Kontroll- als auch des Experimentohrs unter Verwendung
eines Mitutoyo Digital-Mikrometers gemessen. Der absolute Unterschied
der Dicke der Versuchsohren (linkes Ohr) im Vergleich zu den Kontrollohren
(rechtes Ohr) wurde für
jede Behandlungsgruppe bestimmt. Die Wirksamkeit wurde durch Vergleich
dieses Unterschieds der Dicke mit dem Unterschied verglichen, der
für die
Kontrollgruppe, der der Träger
verabreicht wurde, berechnet wurde, bestimmt. Die Testergebnisse
sind in Tabelle VII angegeben.
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Tabelle
VII Hemmung
der DTH-Reaktion bei Mäusen