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Tubulin
ist gegenwärtig
unter den attraktivsten therapeutischen Zielen bei der Gestaltung
neuer Arzneimittel zur Behandlung solider Tumore. Der verkündete Erfolg
von Vincristin und Taxol, zusammen mit dem Versprechen der Prodrug
Combretastatin A-4 (CSA-4) und Dolastatin 10, um nur einige wenige
zu nennen, hat die klinische Wirksamkeit dieser antimitotischen
Mittel zur Krebsbehandlung bekräftigt.
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Eine
aggressive chemotherapeutische Strategie in Richtung auf die Behandlung
und Pflege von Krebsarten mit soliden Tumoren stützt sich weiterhin auf die
Entwicklung baulich neuer und biologisch wirksamerer antimitotischer
Antitumormittel, die ihre Wirkung durch eine direkte Bindungswechselwirkung
mit Tubulin vermitteln. Von einer Vielfalt klinisch viel versprechender
Verbindungen, die eine wirksame Zytotoxizität und Antitumoraktivität zeigen,
ist bekannt, dass sie ihre Hauptwirkungsweise durch eine effiziente
Hemmung der Tubulin-Polymerisation
ausüben.1-2 Diese Klasse von Verbindungen geht eine
anfängliche
Wechselwirkung (Bindung) mit dem allgegenwärtigen Protein Tubulin ein,
was wiederum die Fähigkeit
von Tubulin, in Mikrotubuli, die wesentliche Komponenten für die Zellerhaltung
und Zellteilung sind, hinein zu polymerisieren, beendet.3 Während
der Metaphase des Zellzyklus ist die Kernmembran aufgelöst, und
das Zytoskelettprotein Tubulin ist in der Lage, Zentrosome (auch
Mikrotubuli organisierende Zentren genannt) zu bilden, und durch
Polymerisation und Depolymerisation von Tubulin werden die sich
teilenden Chromosome getrennt. Gegenwärtig sind die bekanntesten
und klinisch brauchbarsten Mitglieder dieser Klasse antimitotischer
Antitumormittel Vinblastin und Vincristin4 zusammen
mit Taxol5-7,55. Außerdem sind die Naturprodukte
Rhizoxin8-14, Combretastatin A-4 und A-215-18, Curacin A1-2,
Podophyllotoxin19-20, die Epothilone A und
B21, Dolastatin 1022-23 und
Welswitatin24 (um nur einige wenige zu nennen),
sowie bestimmte synthetische Analoge, wozu Phenstatin25,
die 2-Styrylchinazolin-4(3H)-one
(SQO)26, und hochgradig oxidierte Derivate
von cis- und trans-Stilben27 und Dihydrostilben gehören, alle
dafür bekannt,
ihre zytotoxische Aktivi tät
durch eine Bindungswechselwirkung mit Tubulin zu vermitteln. Die
genaue Art dieser Bindungsstellen-Wechselwirkung bleibt im Großen und
Ganzen unbekannt, und sie verändert
sich definitiv in der Reihe der Verbindungen. Fotoaffinitätsmarkierung
und andere Bindungsstellen-Klärungstechniken
haben mehrere Schlüsselbindungsstellen
an Tubulin identifiziert: Die Colchicin-Stelle, die Vincaalkaloid-Stelle
und eine Stelle an dem polymerisierten Mikrotubulus, an die Taxol
bindet.1,28-38
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Ein
wichtiger Aspekt dieser Arbeit erfordert ein genaues Verständnis, auf
molekularem Niveau, der "Kleinmolekül-"Bindungsdomäne sowohl
der α- als
auch der β-Untereinheit
von Tubulin. Die Tertiärstruktur
des α-, β-Tubulin-Heterodimers
wurde 1998 von Downing und Mitarbeitern mit einer Auflösung von
3,7 Å unter
Verwendung einer Technik, die als Elektronenkristallografie39 bekannt ist, berichtet. Diese brillante
Leistung krönt Jahrzehnte
von Arbeit zur Aufklärung
dieser Struktur und sollte die Identifizierung von Kleinmolekül-Bindungsstellen,
wie der Colchicin-Stelle, durch Techniken wie Fotoaffinitätsmarkierung
und chemische Affinitätsmarkierung
erleichtern.
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Wir
haben eine Arbeitshypothese entwickelt, die vorschlägt, dass
sich die Entdeckung neuer antimitotischer Mittel aus der umsichtigen
Kombination einer molekularen Matrize (Gerüst), deren unpassend substituierte
Form (d.h. phenolische Baueinheiten, etc.) mit dem Estrogenrezeptor
(ER) wechselwirkt, geeignet modifiziert mit Strukturmerkmalen, die
als für
eine Tubulin-Bindung unumgänglich
betrachtet werden (Arylalkoxy-Gruppen, bestimmte Halogen-Substituierungen,
etc.), ergeben kann. Die Methoxyaryl-Funktionalität scheint
besonders wichtig zu sein für
eine gesteigerte Wechselwirkung an der Colchicin-Bindungsstelle
bei bestimmten Analogen.40 Bei der Formulierung
dieser Hypothese betreffend die molekularen ER-Matrizen richteten
sich unsere anfänglichen
Gestaltungs- und Synthesebemühungen
auf Benzo[b]thiophen-Liganden, die nach Raloxifen, dem von Eli Lilly
und Co.41-43 entwickelten selektiven Estrogenrezeptor-Modulator
(SERM), modelliert waren. Unsere anfänglichen Studien führten zur
Herstellung eines sehr aktiven Antitubulin-Mittels auf Benzo[b]thiophen-Basis44-47. In einer weiteren Stützung unserer
Hypothese haben kürzliche
Studien gezeigt, dass bestimmte Estrogenrezeptor (ER)-Bindungsverbindungen,
wie strukturell modifizierte Estradiol-Gattungsverwandte (beispielsweise
2- Methoxyestradiol)
mit Tubulin Wechselwirken und die Tubulin-Polymerisation hemmen.48-51 Estradiol ist natürlich das bei Menschen vielleicht
wichtigste Estrogen, und es ist faszinierend und aufschlussreich,
dass der Zusatz des Methoxyaryl-Motivs zu dieser Verbindung sie
mit Tubulin wechselwirkend macht. Es ist auch bemerkenswert, dass
2-Methoxyestradiol ein natürlicher
Säugetier-Metabolit von Estradiol
ist und eine Zellwachstums-Regulierungsrolle, die während der
Schwangerschaft besonders herausragend ist, spielen kann. Der Begriff "phenolische Baueinheit" bedeutet hierin
eine Hydroxylgruppe, wenn er sich auf eine Gruppe R an einem Arylring
bezieht.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden Verbindungen bereitgestellt, wie sie in den Ansprüchen 1 bis
13 unten beansprucht werden. Die Verbindungen können verwendet werden zur Hemmung
der Tubulin-Polymerisation in einer Tumorzelle, zur Behandlung eines
mit einem Tumorleiden befallenen Wirts, zur Behandlung eines Krebses,
der ausgewählt
ist aus Leukämie-,
Lungen-, Kolon-, Schilddrüsen-,
ZNS-, Melanom-, Eierstock-, Nieren-, Prostata- und Brust-Krebsarten,
zum selektiv Avisieren und Zerstören
eines Tumor-Gefäßsystems,
zur Behandlung von Makula-Degeneration und verwandter Erkrankungen
des Auges, die von Vaskularisation verursacht oder verstärkt werden,
zur Behandlung von Psoriasis, Arthritis, einer Erkrankung oder eines
Zustands, die (der) von Vaskularisation oder von Augen (Cornea-
oder Retina-)-Gefäßneubildung
verursacht oder verstärkt
wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein ex vivo-Verfahren zur Hemmung der
Tubulin-Polymerisation durch Kontaktieren eines Tubulin enthaltenden
Systems mit einer wirksamen Menge einer Verbindung, wie sie in einem
der Ansprüche
1 bis 13 unten beansprucht wird, bereitgestellt.
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Ebenfalls
bereitgestellt wird ein Präparat
zur pharmazeutischen Verwendung, das eine Verbindung, wie sie in
einem der Ansprüche
bis 13 unten beansprucht wird, und einen pharmazeutisch annehmbaren
Träger
enthält.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
Dihydronaphthalin-Liganden und ein Prodrug-Konstrukt.
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2 zeigt
die Nafoxiden-Verbindungsstruktur.
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3 zeigt
die Synthese eines Dihydronaphthalin-Antitubulin-Liganden.
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4 zeigt
die Synthese einer Dihydronaphthalin-Phosphoramidat-Prodrug.
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5 zeigt
einen allgemeinen Syntheseweg zur Herstellung von Dihydronaphthalinen.
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6 zeigt
die Herstellung eines 7-Hydroxy-dihydronaphthalin-Liganden.
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7 zeigt
Prodrugs auf der Basis von Dihydronaphthalin.
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8 zeigt
die Herstellung von C-5-DHN-P.
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Synthese einer Prodrug auf
Dihydronaphthalin-Basis
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Wir
haben früher
ein Benzoyl-substituiertes antimitotisches Mittel 13 (1)
auf Dihydronaphthalin-Basis, das eine starke Zytotoxizität und eine
hervorragende Hemmung der Tubulin-Polymerisation zeigt45, hergestellt.
Unser Interesse an der Herstellung des Aryl-substituierten Dihydronaphthalin-Liganden
14B basierte auf unseren molekularen Erkennungsstudien, die einen
optimalen Aryl-Aryl-Abstand
(Schwerpunkt zu Schwerpunkt) für
eine verbesserte Tubulin-Bindung nahelegen.
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Das
Dihydronaphthalin-Derivat 14B, das den ER-Bindungsliganden Nafoxiden
(2) nachahmt, wurde hergestellt, wie in 3 beschrieben.
3,4,5-Trimethoxy-1-brombenzol wurde mittels einer Sandmeyer-Reaktion
durch Behandlung des entsprechenden Trimethoxyanilins mit Kupferbromid
und tert-Butylnitrit erhalten. Das Brombenzol wurde einem Lithium-Halogen-Austausch
mit n- BuLi unterzogen,
gefolgt von der Reaktion mit 6-Methoxy-1-tetralon, um das dehydratisierte
Dihydronaphthalin-Derivat 14B (4) zu ergeben.
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Das
Amino-Derivat 15 und die Phosphoramidat-Prodrug 16 sind offensichtliche
Weiterführungen
dieser Arbeit (5). Die Wahl von Phosphoramidat
kam von unseren früheren
Studien von Phosphoramidaten auf Combretastatin-Basis53 Diese
Phosphoramidate scheinen dieselbe Art von Selektivität für das Tumor-Gefäßsystem
zu zeigen wie ihre Phosphatsalz-Gegenstücke.
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Eine
Vielfalt anderer Dihydronaphthalin-Derivate kann leicht auf eine
Syntheseart, die der in 4 veranschaulichten ähnlich ist,
synthetisiert werden (5). Zusätzlich zu diesen C-5-funktionalisierten
Derivaten sollte es sich als einfach erweisen, auf einem Syntheseweg,
der an den in 4 dargestellten erinnert, das Phosphat-Dinatriumsalz,
den Phosphatester und das Phosphoramidat an der C-7-Position des
Dihydronaphthalin-Ringsystems herzustellen.
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Teilweise
wegen der starken biologischen Aktivität, die gewisse der Dihydronaphthalin-Liganden
zeigten, haben wir auch eine Vielfalt von Inden-Derivaten auf einem
im Wesentlichen analogen Syntheseweg hergestellt (5).
Für Fachleute
wird es eine offensichtliche Weiterführung sein, die in den 4 und 5 herausgestellte
Synthesestrategie anzupassen, um die Herstellung von Phenol- und
Amino-Analogen, die leicht in die entsprechenden Phosphatsalze bzw.
Phosphoramidate umgewandelt werden können, zu erleichtern.
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Synthese eines Hydroxy-dihydronaphthalin-Analogen
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Wir
haben kürzlich
ein Hydroxyl-dihydronaphthalin-Analoges hergestellt auf der Basis
der viel versprechenden biologischen Aktivität, die das verwandte Amino-Analoge
15 (1) zeigte. Die Synthese ist in 6 genau
dargestellt. Es sollte für
Fachleute offensichtlich sein, dass Phosphat-Salze und -Ester dieses
Phenol-Derivats (und verwandter Phenol-Analoge) leicht unter Verwendung
der verschiedenen hierin beschriebenen Verfahrensweisen hergestellt
werden können.
Zusätzlich
kann leicht ein ähnliches
Dihydronaphthalin, das in einer analogen Weise an der Position C-5
funktionalisiert ist, hergestellt werden.
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Darüber hinaus
haben wir einen Syntheseweg entwickelt, der leicht das C-5- und C-7-Dinatrium-Phosphatsalz
und verwandte Phosphat-Derivate des 1-Trimethoxyphenyl-dihydronaphthalin-Systems
ergibt (7 und 8).
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BEISPIELE
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, einschließlich
bevorzugter Versionen und Verfahren zur ihrer Herstellung, weiter;
diese Beispiele sind jedoch nicht als Beschränkungen dieser Erfindung auszulegen.
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BEISPIEL 1
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Synthese von Dihydronaphthalin-phosphoramidat-Prodrug
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6-Methoxy-5-nitro-1-tetralon und 6-Methoxy-7-nitro-1-tetralon
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Zu
einer eiskalten, gerührten
Lösung
von 6-Methoxy-1-tetralon (17,6 g, 0,10 mol) in Aceton (30 ml) wurde
tropfenweise ein Gemisch von Schwefelsäure (18 ml, 96,0%) und Salpetersäure (15
ml, 68,0 bis 70,0%) zugegeben. Nachdem die Zugabe abgeschlossen
war, wurde die Reaktion bei 0°C
6 h lang gerührt,
und TLC wurde verwendet, um den Fortschritt der Reaktion zu überwachen.
Das Reaktionsgemisch wurde in Eiswasser gegossen, und das Gemisch
wurde zwischen CH2Cl2 (3 × 200 ml)
und Wasser (200 ml) aufgeteilt. Die organische Schicht wurde mit
gesättigter
NaHCO3-Lösung
und Wasser (jeweils 200 ml) gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet, und nach einer Filtration wurde die organische Schicht
im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu ergeben. 6-Methoxy-5-nitro-1-tetralon
(7,74 g, 0,035 mol) und 6-Methoxy-7-nitro-1-tetralon (6,63 g, 0,030
mol) wurden nach Reinigung durch Säulenchromatographie erhalten.
-
6-Methoxy-5-nitro-1-tetralon:
-
- 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz) δ 2,15
(m, 2H), 2,65 (t, J = 6,2 Hz, 2H), 2,87 (t, J = 6,0 Hz, 2H), 7,02
(d, J = 8,7 Hz, 1H), 8,19 (d, J = 8,9 Hz, 1H).
-
6-Methoxy-7-nitro-1-tetralon:
-
- 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz) δ 2,15
(m, 2H), 2,67 (t, J = 6,2 Hz, 2H), 3,01 (t, J = 6,1 Hz, 2H), 6,90
(s, 1H), 8,52 (s, 1H).
-
5-Amino-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-3-4-dihydronaphthalin
15
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Zu
einer gerührten
Lösung
von n-Butyllithium (15,0 ml, 1,6 M in Hexanlösung, 24,0 mmol) in trockenem Ether
(160 ml) wurde unter trockenem Stickstoff bei –78°C eine Lösung von 3,4,5-Trimethoxyphenylbromid (2,97
g, 12,0 mmol) in Ether (40 ml) zugegeben. Die Lösung wurde 1 h lang gerührt, um
3,4,5-Trimethoxyphenyllithium zu bilden. 6-Methoxy-5-nitro-1-tetralon
(2,65 g, 12,0 mmol) wurde bei –20°C zugegeben,
und das Rühren
wurde 2 h lang fortgesetzt (–20°C bis RT).
Das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und Wasser aufgeteilt, die organische Schicht
wurde über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, und nach Filtration wurde
die organische Schicht im Vakuum eingeengt, um 1 Hydroxy-6-methoxy-5-nitro-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)tetralin
17 als ein gelbes Rohöl
zu ergeben. (GC-MS zeigt, dass die Ausbeute etwa 55% beträgt.) Diese
Verbindung wurde ohne Reinigung zu einem am Rückfluss befindlichen Gemisch
von Essigsäure
(10 ml) und Wasser (80 ml) zugegeben, und Eisen (0,5 g) wurde hinzugefügt. Nach
Erhitzen am Rückfluss
für 1 h
wurde das Gemisch zwischen CH2Cl2 (3 × 100
ml) und Wasser (100 ml) aufgeteilt. Die organische Schicht wurde
jeweils mit NaHCO3 (gesättigt) und Wasser (100 ml)
gewaschen, über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, und nach Filtration wurde
die organische Schicht im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern.
Reinigung durch Säulenchromatographie
ergab 5-Amino-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-3,4-dihydronaphthalin
15 (2,03 g, 5,95 mmol). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) δ 2,43 (m, 2H), 2,68 (t, J =
7,8 Hz, 2H), 3,84 (s, 6H), 3,86 (s, 3H), 3,89 (s, 3H), 5,93 (t,
J = 4,7 Hz, 1H), 6,51 (d, J = 8,4 Hz, 1H), 6,56 (s, 2H), 6,60 (d,
J = 8,4 Hz, 1H). 13C-NMR (CDCl3,
75 MHz) δ 22,0,
23,3, 56,0, 56,5, 61,3, 106,4, 107,5, 117,2, 121,6, 124,5, 128,6,
132,8, 137,4, 137,6, 140,4, 147,5, 153,2. HRMS (EI) M+ be rechnet
für C20H23NO4,
341,1627, gefunden 341,1635. Analyse berechnet für C20H23NO4: C, 70,36 H,
6,79; N: 4,10. Gefunden: C, 70,24; H, 6,74; N, 4,08.
-
6-Methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-5-diethylphosphoramidat-3,4-dihydronaphthalin
16
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von CIP (OC2H5)2 (0,157 g, 1,0 mmol) in trockenem Ethylether
(20 ml) wurde langsam bei –78°C eine Lösung von
5-Amino-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-3,4-dihydronaphthalin
(0,341 g, 1 mmol) in trockenem Ethylether (30 ml) zugegeben. Als
diese Zugabe abgeschlossen war, wurde eine Lösung von N,N-Diisopropylethylamin
(0,28 g, 2,2 mmol) in trockenem Ethylether (2 ml) zugegeben. Die Lösung wurde
bei –78°C 2 h lang
gerührt,
gefolgt von Rühren
bei RT für
10 h. Die Lösung
wurde filtriert und im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern.
Das gelbe Öl
wurde in trockenem CH2Cl2 (10
ml) gelöst, dann
auf –40°C abgekühlt. Eine
Lösung
von MCPBA (0,28 g) in trockenem CH2Cl2 (10 ml) wurde zugegeben. Nach Rühren bei
RT für
1 h wurde die organische Schicht mit gesättigter Na2SO4-Lösung
und Wasser (jeweils 10 ml) gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet, und nach Filtration wurde die organische Schicht im
Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl
zu liefern. Reinigung durch Säulenchromatographie
ergab 6-Methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-5-diethylphosphoramidat-3,4-dihydronaphthalin
16 (0,286 g, 0,60 mmol). 1H-NMR (CDCl3, 300 MHz) δ 1,33 (t, J = 7,0 Hz, 6H), 2,75
(t, J = 8,5 Hz, 2H), 3,21 (t, J = 8,6 Hz, 2H), 3,82 (s, 3H), 3,84
(s, 6H), 3,92 (s, 3H), 4,11 (m, 4H), 6,46 (s, 2H), 6,50 (d, J =
8,4 Hz, 1H), 6,57 (d, J = 8,6 Hz 1H). 13C-NMR
(CDCl3, 75 MHz) 6 16,2, 16,3, 24,8, 32,4,
55,6, 56,2, 61,0, 62,9, 63,0, 107,0, 107,6, 123,7, 124,7,129,1,
131,4, 133,4, 134,8, 152,8, 153,1. 31P-NMR
(CDCl3, 300 MHz) δ 6,51. HRMS (EI) M+,
berechnet für
C24H32NPO7 477,1916, gefunden 477,1928.
-
BEISPIEL 2
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Synthese von Dihydronaphthalin-Analogen
-
Synthese der Verbindungen 18, 14A, 19,
(allgemeines Verfahren):
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Zu
einer gerührten
Lösung
von n-Butyllithium (3,7 ml, 1,6 M in Hexanlösung, 6,0 mmol) in trockenem Ether
(40 ml) wurde unter trockenem Stickstoff bei –78°C eine Lösung von 3,4,5-Trimethoxyphenylbromid (0,74
g, 3,0 mmol) in Ether (20 ml) zugegeben. Die Lösung wurde 1 h lang gerührt, um
3,4,5-Trimethoxyphenyllithium zu bilden. Das Keton-Reagens (3,0
mmol) wurde bei –20° C zugefügt, und
das Rühren
wurde für
2 h (–20°C-RT) fortgesetzt.
Das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und Wasser aufgeteilt, die organische Schicht wurde über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet, und nach Filtration wurde die organische
Schicht im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern. Die Verbindung
wurde durch Säulenchromatographie
gereinigt.
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Synthese der Verbindungen 20, 14B, 21
(allgemeines Verfahren):
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Zu
einer Lösung
von Essigsäure
(10 ml) in H2O (60 ml) wurde die Verbindung
18, 14A bzw. 19 (1 mmol) zugegeben. Die Lösung wurde 1 h lang am Rückfluss
erhitzt und dann auf RT abgekühlt.
NaHCO3 (20 ml, gesättigte Lösung) wurde zugegeben, und
das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und Wasser aufgeteilt. Die organische Schicht
wurde über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, nach Filtration wurde die
organische Schicht im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern.
Die Verbindung wurde durch Säulenchromatographie
gereigt.
- Ausbeute an den Verbindungen: 18,61%; 14A, 58%;
19,41%; 20, 92%.
Daten
für die
Verbindungen 18.1 | H-NMR (CDCl3,
300 MHz) δ 1,82
(m, 1H), 1,96 (m, 1H), 2,10 (t, J = 5,7 Hz, 2H), 2,82 (t, J = 5,9
Hz, 2H), 3,68 (s, 3H), 3,78 (s, 6H), 3,85 (s, 3H), 6,55 (s, 2H),
6,22 (d, J = 2,6 Hz, 1H), 6,80 (dd, J = 2,7, 8,4 Hz, 1H), 7,08 (d,
J = 8,4 Hz, 1H. 13C-NMR (CDCl3,
75 MHz), δ 14,1,
19,8, 28,9, 41,3, 55,3, 56,1, 60,8, 75,7, 103,8, 113,0, 114,3, 129,7,
129,9, 136,5, 142,6, 144,4, 152,5, 157,9 HRMS (EI) M+,
berechnet für
C20H24O5 344,1624,
gefunden 344,1622. |
14A. | 14A.1H-NMR
(CDCl3, 300 MHz) δ 1,82 (m, 1H), 2,00 (m, 4H),
2,88 (t, J = 6,2, 2H), 3,79 (s, 6H), 3,80 (s, 3H), 3,85 (s, 3H),
6,57 (s, 2H), 6,69 (m, 2H), 6,99 (d, J = 7,5 Hz, 1H). 13C-NMR
(CDCl3, 75 MHz) δ 19,7, 30,2, 41,4, 55,2, 56,1,
60,8, 75,2, 103,7, 112,8, 112,9, 130,2, 134,1, 136,4, 139,1, 144,9, 152,5,
158,7. HRMS (EI) M+, berechnet für C20H24O5 344,1624,
gefunden 344,1626. |
19. | 1H-NMR
(CDCl3, 300 MHz) δ 1,84 (m, 1H), 2,00 (m, 1H),
2,12 (m, 2H), 2,22 (s, 1H), 2,67 (m, 1H), 2,94 (m, 1H), 3,78 (s,
6H), 3,85 (s, 3H), 3,87 (s, 3H), 6,55 (s, 2H), 6,70 (d, J = 8,0
Hz, 1H), 6,77 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 7,13 (t, J = 7,9 Hz, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75
MHz) δ 19,2,
23,6, 41,0, 55,7, 56,4, 61,1, 75,8, 104,1, 108,8, 120,9, 126,9,
127,1, 136,7, 143,0, 145,0, 152,8, 157,0. HRMS (EI) M+,
berechnet für
C20H24O5 344,1624,
gefunden 344,1622. |
20. | 1H-NMR
(CDCl3, 300 MHz) δ 2,83 (m, 2H), 2,79 (t, J =
7,7 Hz, 2H), 3,71 (s, 3H), 3,85 (s, 6H), 3,89 (s, 3H), 6,11 (t,
J = 4,6 Hz, 1H), 6,57 (s, 2H), 6,65 (d, J = 2,6 Hz, 1H), 6,73 (dd,
J = 2,6, 8,2 Hz, 1H), 7,13 (d, J = 8,2 Hz, 1H). 13C-NMR
(CDCl3, 75 MHz) δ 24,1, 27,6, 55,7, 56,4, 61,3,
106,0, 112,0, 112,3, 128,4, 128,5, 129,2, 136,3, 136,7, 137,3, 140,1,
153,3, 158,4. HRMS (EI) M+, berechnet für C20H22O4 326,1518,
gefunden 326,1507. Analyse berechnet für C20H22O4. C, 73,60, H,
6,79. Gefunden: C, 73,77, H, 6,93. |
14B. | 1H-NMR
(CDCl3, 300 MHz) δ 2,83 (m, 2H), 2,83 (t, J =
7,6 Hz, 2H), 3,82 (s, 3H), 3,85 (s, 6H), 3,89 (s, 3H), 5,95 (t,
J = 4,5 Hz, 1H), 6,56 (s, 2H), 6,66 (dd, J = 2,6, 8,4 Hz, 1H), 6,73
(d, J = 2,6 Hz, 1H), 7,00 (d, J = 8,4 Hz, 1H). 13C-NMR
(CDCl3, 75 MHz) δ 23,8, 29,2, 55,7, 56,5, 61,4,
106,1, 111,2, 114,2, 125,2, 127,1, 128,5, 137,1, 137,4, 139,0, 139,9,
153,4, 159,0. HRMS (EI) M+, berechnet für C20H22O4 326,1518,
gefunden 326,1515. |
21. | 1H-NMR
(CDCl3, 300 MHz) δ2,39 (m, 2H), 2,86 (t, J = 8,3
Hz, 2H), 3,84 (s, 6H), 3,87 (s, 3H), 3,89 (s, 3H), 6,10 (t, J =
4,6 Hz, 1H), 6,55 (s, 2H), 6,71 (d, J = 7,7 Hz, 1H), 6,82 (d, J
= 8,2 Hz, 1H), 7,11 (t, J = 8,1 Hz, 1H). 13C-NMR
(CDCl3, 75 MHz) δ 19,8, 22,8, 55,6, 56,1, 60,9,
105,7, 109,7,118,5, 124,5, 126,2, 127,7, 136,0, 136,8, 136,9, 139,7,
152,8, 156,0. HRMS (EI) M+, berechnet für C20H22O4 326,1518,
gefunden 326,1518. Analyse berechnet für C20H22O4: C, 73,60; H,
6,79. Gefunden: C, 73,77, H, 6,84. |
-
BEISPIEL 3
-
Synthese von phenolischem Dihydronaphthalin-Ligand
-
7-Amino-6-methoxy-1-tetralon
-
Zu
einer Lösung
von Essigsäure
(20 ml) in H2O (100 ml) wurde 7-Nitro-6-methoxy-1-tetralon
(2,21 g, 10,0 mmol) zugegeben. Die Lösung wurde 1 h lang am Rückfluss
erhitzt und dann auf RT abgekühlt.
NaHCO3 (60 ml, gesättigte Lösung) wurde zugegeben, und
das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und Wasser aufgeteilt. Die organische Schicht
wurde über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Filtration wurde die
organische Schicht im Vakuum eingeengt, um ein rotes Öl zu liefern.
7-Amino-6-methoxy-1-tetralon (1,74 g, 9,1 mmol, 91%) wurde nach
Reinigung durch Säulenchromatographie
erhalten. 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz) 2,07 (m, 2H), 2,57 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,86 (t, J = 6,0
Hz, 2H), 3,73 (b, 2H), 3,91 (s, 3H), 6,59 (s, 1H), 7,36 (s, 1H).
-
7-Hydroxy-6-methoxy-1-tetralon
-
7-Amino-6-methoxy-1-tetralon
(0,96 g, 5,0 mmol) wurde in einem Gemisch von Schwefelsäure (96%, 2,1
ml) und H2O (3,9 ml) gelöst. Die Lösung wurde auf 0°C abgekühlt, und
es wurde Eis (5,0 g) zugegeben, was zur Kristallisation eines Feststoffs
führte.
Eine Lösung
von NaNO2 (0,48 g, 7 mmol) in H2O
(5 ml) wurde tropfenweise bei 0°C
zugegeben. Nachdem die Lösung
für zusätzliche
10 min gerührt
worden war, wurden einige wenige Harnstoff-Kristalle zugegeben,
um irgendwelches überschüssiges Natriumnitrit
zu zersetzen. Zu der kalten Lösung
von Benzoldiazonium-bisulfat wurde bei 0°C eine Lösung von Kupfer (II)-nitrattrihydrat
(19,0 g, 78,6 mmol) in H2O (150 ml) zugegeben.
Unter heftigem Rühren
wurde Kupfer (I)-oxid (0,72 g, 5,0 mmol) zu der Lösung zugegeben.
Die Lö sung
wurde für
weitere 10 min gerührt,
und zur Überwachung
der Reaktion wurde TLC verwendet. Das Gemisch wurde zwischen Ethylether
und Wasser aufgeteilt. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet, und nach Filtration wurde die organische
Schicht im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern. 7-Hydroxy-6-methoxy-1-tetralon
(0,22 g, 1,15 mmol, 23%) wurde nach Reinigung durch Säulenchromatographie
erhalten. 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz) 2,09 (m, 2H), 2,59 (t, J = 6,5 Hz, 2H), 2,88 (t, J = 6,0
Hz, 2H), 3,95 (s, 3H), 5,60 (s, 1H), 6,66 (s, 1H), 7,56 (s, 1H). 13C-NMR (CDCl3, 75 MHz)
23,6, 29,5, 38,6, 56,0, 109,6, 112,2 126,5, 138,4, 144,4, 151,0,
197,2.
-
7-[(tert-Butyldimethylsilyl)oxy]-6-methoxy-1-tetralon
-
Zu
einer gut gerührten
Lösung
von 7-Hydroxy-6-methoxy-1-tetralon (80,0 mg, 0,42 mmol) in CH2Cl2 wurde bei 0°C unter trockenem
Stickstoff Et3N (47 mg, 0,46 mmol), gefolgt
von DMAP (5,1 mg, 0,042 mmol) und TBSCI (69 mg, 0,46 mmol), zugegeben.
Nach 2 h (bei RT) wurde das Gemisch zwischen CH2Cl2 und Wasser aufgeteilt. Die organische Schicht
wurde über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, und nach Filtration wurde
die organische Schicht im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern.
7-[(tert-Butyldimethylsilyl)oxy]-6-methoxy-1-tetralon (122 mg, 0,40
mmol, 95%) wurde nach Reinigung durch Säulenchromatographie erhalten. 1H-NMR (CDCl3, 300
MHz) 0,15 (s, 6H), 0,99 (s, 9H), 2,11 (m, 2H), 2,58 (t, J = 6,1
Hz 2H), 2,88 (t, J = 6,0 Hz, 2H), 3,86 (s, 3H), 6,63 (s, 1H), 7,56
(s, 1H).
-
7-[(tert-Butyldimethylsilyl)oxy]-1-hydroxy-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-tetralin
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von n-Butyllithium (0,5 ml, 1,6 M in Hexanlösung, 0,80 mmol) in trockenem Ether
(20 ml) wurde unter trockenem Stickstoff bei –78°C eine Lösung von 3,4,5-Trimethoxyphenylbromid (98,8
mg, 0,40 mmol) in Ether (10 ml) zugegeben. Die Lösung wurde 1 h lang gerührt, um
3,4,5-Trimethoxyphenyllithium zu bilden. 7-[(tert-Butyldimethylsilyl)oxy]-6-methoxy-1-tetralon
(122 mg, 0,40 mmol) wurde bei –20°C zugegeben,
und das Rühren
wurde 2 h lang fortgesetzt (–20°C bis RT).
Das Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und Wasser aufgeteilt, und die organische
Schicht wurde über
wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Nach Filtration wurde die
organische Schicht im Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu liefern.
7-[(tert-Butyldimethylsilyl)oxy]-6-hydroxy-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-tetralin
(137 mg, 0,29 mmol, 37%) wurde nach Reinigung durch Säulenchromatographie
erhalten. 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz) 0,04 (s, 6H), 0,89 (s, 9H), 1,80 (b, 1H), 2,11 (m, 4H),
2,81 (t, J = 6,5, 2H), 3,79 (s, 6H), 3,81 (s, 3H), 3,84 (s, 3H),
6,49 (s, 1H), 6,56 (s, 2H), 6,59 (s, 1H). 13C-NMR
(CDCl3, 75 MHz), 4,3, 18,8, 20,2 26,1, 29,9,
41,5, 55,8, 56,5, 61,2, 75,6, 104,2, 111,9, 121,2, 131,4, 134,2,
136,8, 143,8, 145,3, 150,9, 152,9.
-
7-Hydroxy-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-3,4-dihydronaphthalin
-
Zu
einer Lösung
von Essigsäure
(10 ml) in H2O (60 ml) wurde 7-[(tert-Butyldimethylsilyl)oxy]-1-hydroxy-6-methoxy-1(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-tetralin
(137 mg, 0,29 mmol) zugegeben. Die Lösung wurde 8 h lang am Rückfluss
erhitzt und dann auf RT abgekühlt.
NaHCO3 (20 ml, gesättigte Lösung) wurde zugegeben, und das
Gemisch wurde zwischen CH2Cl2 und
Wasser aufgeteilt. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem Natriumsulfat
getrocknet, und nach Filtration wurde die organische Schicht im
Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl
zu liefern. 7-Hydroxy-6-methoxy-1-(3',4',5'-trimethoxyphenyl)-3,4dihydronaphthalin
(84,3 mg, 0,25 mmol, 86%) wurde nach Reinigung durch Säulenchromatographie
erhalten. 1H-NMR (CDCl3,
300 MHz) 2,37 (m, 2H), 2,78 (t, J = 7,7 Hz, 2H), 3,84 (s, 6H), 3,88
(s, 3H), 3,91 (s, 3H), 5,41 (s, 1H), 5,98 (t, J = 4,6 Hz, 1H), 6,54
(s, 2H), 6,68 (s, 1H), 6,81 (s, 1H).
-
BEISPIEL 4
-
Untersuchung der Hemmung der Tubulin-Polymerisation
-
IC50-Werte für die Tubulin-Polymerisation
wurden nach dem in Bai et al.56 beschriebenen
Verfahren bestimmt. Gereinigtes Tubulin wird aus Rinder-Gehirnzellen
erhalten, wie in Hamel und Lin57 beschrieben.
Verschiedene Mengen an Inhibitor wurden 15 min lang bei 37°C mit gereinigtem
Tubulin vorinkubiert.
-
Nach
der Inkubationsperiode wurde die Reaktion abgekühlt, und GTP wurde zugegeben,
um die Tubulin-Polymerisation zu induzieren. Die Polymerisation
wurde dann in einem Gilford-Spektralfotometer bei 350 nm überwacht.
Die endgültigen
Reaktionsgemische (0,25 ml) enthielten 1,5 mg/ml Tubulin, 0,6 mg/ml
Mikrotubuli-assoziierte Proteine (MAPs), 0,5 mM GTP, 0,5 mM MgCl2, 4% DMSO und 0,1 M 4-Morpholinethansulfonat-Puffer
(MES, pH 6,4).
-
IC
50 ist die Menge an Inhibitor, die erforderlich
ist, um die Tubulin-Polymerisation bezüglich der Menge an Hemmung,
die in Abwesenheit von Inhibitor auftritt, um 50% zu hemmen. Tabelle 1
58 In
vitro-Hemmung der Tubulin-Polymerisation
Verbindung | IC50 (μM) |
phenolischer
Benzo[b]thiophen-Ligand 2* | 0,5-0,75 |
Benzo[b]thiophen-Prodrug
3* | 1-4 |
Tetralin
14A | 1-4 |
Dihydronaphthalin
14B | 1-2 |
Indan
23* | |
Inden
27* | 1-10 |
5-Amino-dihydronaphthalin
15 | 0,5-1,0 |
Dihydronaphthalin-phosphoramidat
16 | inaktiv
(> 40) |
Trimethoxybenzoyl-endiin-Analoges
30* | 2-4 |
Combretastatin
A-4* | 1,2
+/– 0,02 |
-
BEISPIEL 5
-
Zytotoxizitätstest mit Leukämiezellen
P388
-
Eine
der neu hergestellten Verbindungen wurde gegen Leukämiezellen
P388 auf zytotoxische Aktivität untersucht,
wobei ein Testsystem verwendet wurde, das dem unten und in Monks
et al.59 beschriebenen Verfahren52 des Nationalen Krebsinstituts ähnlich war.
Der ED50-Wert (definiert als die effektive
Dosierung, die erforderlich ist, um 50% des Zellwachstums zu hemmen)
des 5-Aminodihydronaphthalin-Derivats 15 wurde als 0,034 μg/ml gefunden,
während
der ED für
das Phosphoramidat 16 zu 20,4 μg/ml
bestimmt wurde.
-
BEISPIEL 6
-
Wachstumshemmende Aktivität gegen
andere Krebs-Zelllinien
-
Mehrere
der in dieser Anmeldung beschriebenen Verbindungen wurden hinsichtlich
wachstumshemmender Aktivität
gegen mehrere menschliche Krebszelllinien, einschließlich Pankreas-,
Brust-, ZNS-, Lungen-NSC-, Kolon- und Prostata-Linien untersucht.
Der verwendete Test ist in Monks et al.59 beschrieben.
-
In
Kürze,
die Zell-Suspensionen, verdünnt
entsprechend dem jeweiligen Zelltyp und der erwarteten Zielzelldichte
(5000 bis 40.000 Zellen pro Vertiefung auf der Basis von Zellwachstumseigenschaften),
wurden mit einer Pipette (100 μl)
auf Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen gegeben. Den Inokulaten
wurde eine Präinkubationszeit
von 24 bis 28 h bei 37°C
zur Stabilisierung zugestanden. Die Inkubation mit den Inhibitor-Verbindungen
dauerte 48 h in einer Atmosphäre
von 5% CO
2 und 100% Feuchtigkeit. Die Bestimmung
des Zellwachstums wurde durch in situ-Fixierung von Zellen, gefolgt
von Färbung
mit einem Protein-bindenden
Farbstoff, Sulforhodamin B (SRB), der an die basischen Aminosäuren zellulärer Makromoleküle bindet,
durchgeführt.
Der solubilisierte Farbstoff wurde spektralfotometrisch gemessen.
Die Ergebnisse dieser Tests sind in den Tabellen 2 bis 5 gezeigt
60. GI
50 ist definiert
als die Dosierung, die erforderlich ist, um das Tumor-Zellwachstum
um 50% zu hemmen.
Lungen-NSC | NCI-H460 | 0,0038 |
Brust
und | MCF-7 | 0,0010 |
Kolon | KM20L2 | 0,0032 |
Prostata | DU-145 | 0,0037 |
Tabelle 3. 5-Amino-dihydronaphthalin-Ligand
[15]
Zelltyp | Zelllinie | GI50 (μg/ml) |
ZNS | SF-295 | 0,0029 |
Pankreas-a | BXPC-3 | 0,0034 |
Lungen-NSC | NCI-H460 | 0,0026 |
Brust
und | MCF-7 | < 0,0010 |
Kolon | KM20L2 | 0,0027 |
Prostata | DU-145 | 0,0038 |
Tabelle 4. Phosphoramidat [16]
Zelltyp | Zelllinie | GI50 (μg/ml) |
ZNS | SF-295 | 2,2 |
Pankreas-a | BXPC-3 | 2,0 |
Lungen-NSC | NCI-H460 | 3,4 |
Brust
und | MCF-7 | 3,0 |
Kolon | KM20L2 | 2,5 |
Prostata | DU-145 | 2,8 |
Tabelle 5. Verbindung 14A in vitro menschliche
Krebs-Zelllinie, GI
50 (μg/ml)
Zelltyp | Zelllinie | GI50 (μg/ml) |
Pankreas | BXPC-3 | 0,013 |
Brust
und | MCF-7 | 0,043 |
ZNS
allgemein | SF-268 | 0,67 |
Lungen-NSC | NCI-H460 | 0,16 |
Kolon | KM2012 | 0,11 |
Prostata | DU-145 | 0,38 |
-
Für therapeutische
und/oder prophylaktische Antitumor-Zwecke würden die Prodrugs der vorliegenden
Erfindung mit einer Dosierung von etwa 5 mg/m2 bis
etwa 100 mg/m2 verabreicht werden. Während eine intravaskuläre Infusion
der Prodrug bevorzugt ist, sind unter bestimmten Bedingungen andere
Arten von parenteraler topischer oder enteraler Verabreichung verwendbar.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können zur Hemmung der Tubulin-Polymerisation
verwendet werden. Dies beinhaltet ein In-Berührung-Bringen eines Tubulin
enthaltenden Systems mit einer wirksamen Menge einer Verbindung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Dieses Tubulin enthaltende System kann in einer Tumorzelle
sein – wodurch
ein Tumorleiden durch Verabreichung einer wirksamen Menge einer
Verbindung der vorliegenden Erfindung gehemmt wird. So können Patienten
behandelt werden. In den Fällen
einer Krebsbehandlung geht man davon aus, dass viele Gewebeneubildungen
bzw. Neoplasien wie Leukämie, Lungenkrebs,
Kolonkrebs, Schilddrüsenkrebs,
ZNS-Krebs, Melanom,
Eierstockkrebs, Nierenkrebs, Prostatakrebs und Brustkrebs durch
die Verabreichung wirksamer Mengen der Verbindungen der vorliegenden
Erfindung wirkungsvoll behandelt werden können. Pharmazeutische Präparate können hergestellt
werden durch Mischen der Verbindungen der vorliegenden Erfindung
mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger. Dies kann in Tablettenform
oder in intravaskulärer
Form sein. Makuladegeneration und verwandte Erkrankungen des Auges,
an denen eine Vaskularisation beteiligt ist, können durch Verabreichung einer
wirksamen Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung behandelt
werden. Psoriasis kann ebenfalls durch Verabreichen einer wirksamen
Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung behandelt werden.
In ähnlicher
Weise kann eine beliebige Krankheit oder ein beliebiger Zustand,
die (der) durch unerwünschte
Vaskularisation verursacht oder verstärkt wird, durch Verabreichen
einer wirksamen Menge einer Verbindung der vorliegenden Erfindung
behandelt werden.
-
Zusätzlich zu
der Fähigkeit
zu selektivem Avisieren und Zerstören von Tumorgefäßen, die
der verwandten Verbindung Combretastatin A-4-phosphat (CA-4P) zugeschrieben
wird, haben diese Verbindung und auch jene Verbindungen der vorliegenden
Erfindung eine potentielle Anwendung bei der Behandlung anderer Krankheiten,
bei denen das Ergebnis der Vaskularisation von großer Bedeutung
ist. Zu repräsentativen
Beispielen für
diese Krankheiten gehören:
Krankheiten, die mit Augen-Gefäßneubildung
(in der Cornea und in der Retina) assoziiert sind, Psoriasis und
Arthritis. (Persönliche
Mitteilungen von Oxigen, Inc. Watertown, MA haben Ergebnisse angegeben,
die diese Behauptung stützen.)
-
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