DE69523889T2

DE69523889T2 - Gangliosid gm3 analog mit einem an der position 9 fluorierten sialinsäurerest und zwischenstufe dafür

Info

Publication number: DE69523889T2
Application number: DE69523889T
Authority: DE
Inventors: Takao Iida; Yutaka Ohira
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1994-08-16
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2015-08-11
Also published as: DE69523889D1; CN1295077A; CN1051090C; AU692909B2; JP3141693B2; WO1996005211A1; JPH0859684A; EP0728763A1; CN1135756A; EP0728763B1; US5792842A; EP0728763A4; AU3193095A

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gangliosid-GM3- Derivat, bei dem eine Hydroxylgruppe in der C-9-Stellung von Sialinsäure durch ein Fluoratom ersetzt ist und das zu verschiedenen biologischen Erscheinungen als biologisch aktives Glycolipid beiträgt. Ferner betrifft die Erfindung Zwischenprodukte hierfür.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK

Gangliosid ist eine Sammelbezeichnung für Sphingoglucolipide mit einem Sialinsäurerest. Es handelt sich um ein amphipathisches Molekül mit einer hydrophilen Saccharidkette und einem hydrophoben Ceramidrest. Je nach ihren Strukturen, insbesondere je nach der Art der Saccharidstrukturen, werden sie mit Abkürzungen, wie GM1, GM2, GM3, GM4, GD2, GD3, GT2, GT3, GT1b und dergl. bezeichnet. Sie finden sich in verschiedenen Geweben als untergeordnete Komponenten in Biomembranen.
In den letzten Jahren hat man sich für Ganglioside interessiert, da es sich herausgestellt hat, dass sie eine grundlegende Rolle als Rezeptormoleküle für verschiedene Zytotoxine, Hormone, Interferone, Neurotransmitter und Influenza-Viren spielen (Y. Suzuki, "SEITAI NO KAGAKU" (Science of Living Bodies), Bd. 38 (4) (1987), S. 332-339). Beispielsweise sind Hämagglutinin und Sialidase, die die Saccharidkette mit einem Gehalt an Sialinsäure identifizieren, an der Zelloberfläche des Influenza-Virus vorhanden und spielen eine wichtige Rolle bei der Absorption und Penetration des Influenza-Virus in Säugetierzellen. Betrachtet man die Mechanismen der Absorption und Penetration des Influenza-Virus von der Wirtsseite aus, so stellen sie wichtige Komponenten zur Verhinderung von Infektionen durch das Virus dar (Y. Suzuki, Seikagaku, Bd. 62 (4) (1990), S. 231-260.
Unter den vorstehend geschilderten Gesichtspunkten untersuchten Suzuki et al. den Einfluss verschiedener Gangliosid-Derivate auf die Aktivität von Influenza- Neuraminidase. Dabei gelangten sie zu interessanten Ergebnissen (Suzuki et al., Glycoconjugate J., Bd. 7 (1990), S. 349-356).
Eine Verbindung, die stark an Virus-Neuraminidase bindet, aber nicht als Substrat wirkt, würde sich als äußerst wertvoll bei der Analyse der dreidimensionalen Struktur des aktiven Zentrums dieses Enzyms eignen und würde vermutlich einen neuen Weg zur Verhinderung der Virus-Infektion eröffnen.
Der Sialinsäurerest, der beim Gangliosid partiell acetyliert ist, ist gegen die Funktion von Sialidase geschützt. Es wird angenommen, dass er einen Faktor darstellt, der eine karzinomatöse Veränderung der antigenen Beschaffenheit von menschlichen Melanomen sowie eine Veränderung der antigenen Beschaffenheit von Cytopolysacchariden bewirkt. Ferner kann der partiell acetylierte Sialinsäurerest eine wichtige Funktion beider Bindung des Gangliosids an das Virus ausüben.
Sialinsäure ist eine Sammelbezeichnung für eine Gruppe von Neuraminsäurederivaten. Sie weist Acetyl- oder Glycolylgruppen als Substituenten von Aminosäuren auf, sowie eine Acetyl-, Lactyl-, Phosphatester-, Sulfatester- oder Methylgruppe als Substituenten einer Hydroxylgruppe. Bisher wurden 30 Sialinsäuren aufgefunden. Ihre chemischen Strukturen wurden ermittelt.
Ferner wurde festgestellt, dass das Gangliosid an den Mechanismen der Proliferation und Metastase von Krebszellen beteiligt ist. Dabei bewirkt das natürliche Gangliosid GM3 eine Unterdrückung der Proliferation von Zellen. Es wird angenommen, dass es diese Wirkung selektiv auf die Krebszellen ausübt. Da die Haftung der Krebszellen an Endothelzellen in Blutgefäßen und die Exsudation der Krebszellen aus den Blutgefäßen aufgrund der Wirkung des Gangliosids bei der Krebs-Metastase hervorgerufen wird, ist es wünschenswert, ein Arzneimittel bereitzustellen, das die Metastase verhindert.
WO-A-91 10 744 betrifft chromogene, in der 9-Stellung modifizierte N-Acetylneuraminsäure-Substrate und Verfahren zur Diagnose von humaner Influenza. Ein kolorimetrischer Test zum Nachweis der humanen Influenza-Neuraminidase-Aktivität in einer klinischen Probe wird bereitgestellt, wobei N- Acetylneuraminsäure-Substrate verwendet werden.
Weitere allgemeine Verfahren zur Modifikation von Sialinsäure bei der C-9-Synthese von N-Acetyl-9-desoxy-9- fluorneuraminsäure sind bekannt (Carbohydrate Research, Bd. 175, Nr. 1 (1988), S. 25-34). Einige der hier beschriebenen Derivate waren als Inhibitoren des Wachstums von Mäuse-Mamma- Adenokarzinomen und L1210-Zellen in Zellkulturen wirksam.
Die Herstellung von Analogen von N-Acetylneuraminsäure und deren Einfluss auf CMP-Sialat-synthase werden in Carbohydrate Research, Bd. 186, Nr. 2 (1989), S. 326-334, beschrieben. Dort wird auch die Entwicklung von Inhibitoren und Substraten für CMP-Sialat-synthase beschrieben.
JP-A-4-300891 betrifft Thioglycosid-Analoge von Gangliosiden, die verschiedene physiologische Aktivitäten aufweisen und von denen erwartet wird, dass sie eine spezifische Enzymhemmwirkung ausüben.
Die Hauptfunktionen von Sialinsäure sind: 1) negative Aufladung von Komplex-Kohlenhydraten und Zellmembranen; 2) Beeinflussung der Konformation von Glycolipiden und Glycoproteinen; 3) Informationsübertragung; 4) Maskierung von Antigenstellen; und dergl. Den Funktionen von Sialinsäure wird zunehmend Interesse entgegengebracht.
Wie vorstehend erläutert, nehmen die Ganglioside an verschiedenen Lebensvorgängen als funktionelle Moleküle teil. Was die Bestandteile des Gangliosids betrifft, so wird für Sialinsäure angenommen, dass sie einen starken Einfluss auf die Expression der Aktivitäten des Gangliosids hat.
Wie aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich ist, stellt Sialinsäure einen der wichtigen Bestandteile des Gangliosids, das einen Beitrag zu verschiedenen Lebensvorgängen liefert, dar. Somit ist es erforderlich, verschiedene Ganglioside zu synthetisieren, die eine organisch-chemisch modifizierte Sialinsäure enthalten, um den Einfluss der Struktur von Sialinsäure auf die Expression ihrer Aktivitäten zu untersuchen. Ferner ist es wünschenswert, die Funktionen der Ganglioside auf molekularer Ebene unter Verwendung dieser synthetisierten Verbindungen zu klären.

ZUSAMMENFASSENDE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gangliosid-GM3-Derivat bereitzustellen, das sich als Mittel zur Verhinderung der Infektion mit dem Influenza-Virus, als Mittel zur Verhinderung der Proliferation und Metastase von Krebszellen und dergl. eignet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Zwischenprodukt bereitzustellen, das sich zur Herstellung eines derartigen Gangliosid-GM3-Derivats eignet.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Gangliosid-GM3-Derivat mit einem Fluoratom in der 9-Stellung von Sialinsäure der folgenden Formel (I) bereitgestellt
worin R einen aliphatischen niederen Acylrest bedeutet, R¹ ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest bedeutet, R² bis R&sup5; unabhängig voneinander Wasserstoffatome, aliphatische niedere Acylreste oder aromatische Acylreste bedeuten, R¹¹ einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet und n eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 20 ist, mit der Maßgabe, dass dann, wenn R¹ ein Wasserstoffatom bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; Wasserstoffatome darstellen, oder, wenn R¹ einen niederen Alkylrest bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; jeweils aliphatische niedere Acylreste oder aromatische Acylreste bedeuten.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenprodukt für die Verbindung der vorstehenden Formel (I) bereitgestellt, das durch die Formel (II) wiedergegeben wird:
worin R&sup6; eine N&sub3;-Gruppe oder eine NH&sub2;-Gruppe bedeutet, R, R¹, R² bis R&sup5; und n die vorstehend definierten Bedeutungen haben, mit der Maßgabe, dass dann, wenn R¹ ein Wasserstoffatom bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; Wasserstoffatome darstellen, oder, wenn R¹ einen niederen Alkylrest bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; jeweils aliphatische niedere Acylreste oder aromatische Acylreste bedeuten.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenprodukt für die Verbindung der vorstehenden Formel (II) bereitgestellt, die durch die folgende Formel wiedergegeben wird:
worin R1a einen niederen Alkylrest bedeutet, R&sup7; eine Hydroxylgruppe, ein Fluoratom oder eine -OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe bedeutet, R, R², R³ und R&sup4; die vorstehend definierten Bedeutungen haben, mit der Maßgabe, dass dann, wenn R&sup7; ein Fluoratom oder eine -OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe bedeutet, R², R³ und R&sup4; jeweils einen aliphatischen niederen Acylrest oder aromatischen Acylrest darstellen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenprodukt für die Verbindung der vorstehenden Formel (III) bereitgestellt, das durch die Formel (IV) wiedergegeben wird:
worin TAS einen Trialkylsilylrest bedeutet und R, R1a und R² bis R&sup4; die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenprodukt für die Verbindung der vorstehenden Formel (IV) bereitgestellt, das durch die Formel (V) wiedergegeben wird:
worin R&sup8; einen niederen Alkylrest oder einen aliphatischen Acylrest bedeutet und R, R1a und R² die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenprodukt für die Verbindung der vorstehenden Formel (V) bereitgestellt, das durch die Formel (VI) wiedergegeben wird:
worin R&sup9; eine Hydroxylgruppe oder ein Halogenatom bedeutet und R, R1a und R² die vorstehend definierten Bedeutungen haben.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Unter einem niederen Alkylrest ist ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zu verstehen. Unter einem aliphatischen niederen Acylrest oder einem aliphatischen Acylrest ist ein aliphatischer Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen zu verstehen. Unter einem aromatischen Acylrest ist ein aromatischer Acylrest mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen zu verstehen. Im Trialkylsilylrest weisen die einzelnen Alkylreste 1 bis 4 Kohlenstoffatome auf.
Wie aus der vorstehenden chemischen Struktur ersichtlich ist, besteht das fluorsubstituierte Gangliosid-GM3-Derivat der vorliegenden Erfindung aus einem Rest eines Sialinsäurederivats, einem Lactoserest und einem Ceramidrest. Es handelt sich um ein Derivat, bei dem die Hydroxylgruppe in der 9-Stellung der Sialinsäure durch ein Fluoratom ersetzt ist. Dieses Gangliosid-GM3-Derivat lässt sich durch Reaktionsstufen herstellen, die zunächst die Herstellung einer Thioalkylverbindung des fluorhaltigen Sialinsäurederivats, die Kondensation dieser Thioalkylverbindung mit einem 2,6,6'-Triacylderivat von Lactose unter Bildung eines Sialyllactose-Derivats und schließlich die Einführung eines Ceramidrestes umfassen. Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen fluorsubstituierten Gangliosid-GM3-Derivats erläutert.
Als Ausgangsverbindung zur Herstellung des erfindungsgemäßen fluorsubstituierten Gangliosid-GM3-Derivats (I) wird beispielsweise 9-Desoxy-9-fluor-N-acetylneuraminsäure verwendet. Diese Verbindung wird im wesentlichen gemäß dem beispielsweise in Carbohydrate Research, Bd. 175 (1988), S. 25-34, beschriebenen Verfahren hergestellt. Dabei wird Benzyl-2-acetamid-2-desoxy-α-D-glucopyranoid (erhältlich von der Fa. Sigma) als Ausgangsverbindung folgenden Vorgängen unterworfen: 1) 6-O-Tritylierung, 2) 3,4-Di-O-benzylierung und 3) Detritylierung in der 6-Stellung, gefolgt von 4) einer Umsetzung mit Diethylaminoschwefeltrifluorid, wodurch man Benzyl-2-acetamid-2,6-didesoxy-3,4-di-O-benzyl-α-D- glucopyranoid erhält. Anschließend wird diese Verbindung mit Wasserstoff unter Verwendung von Palladium/Kohlenstoff- Katalysator debenzyliert, wodurch man 2-Acetamid-2,6- didesoxy-6-fluor-O-glucose erhält. Dieses Glucosederivat wird in Wasser beim pH-Wert 11 isomerisiert, wodurch etwa 20% in Acetamid-2,6-didesoxy-6-fluormannose umgewandelt werden.
Das erhaltene Gemisch wird unter Einwirkung von N- Acetylneuraminsäure-aldolase in 9-Desoxy-9-fluor-N- acetylneuraminsäure umgewandelt und mit einem Ionenaustauscherharz isoliert.
Durch Veresterung des Carbonsäurerestes in der 1-Stellung der vorstehend erhaltenen Verbindung mit einem Alkohol erhält man eine Verbindung der folgenden Formel:
worin R einen aliphatischen niederen Acylrest bedeutet und R1a einen niederen Alkylrest bedeutet.
Die Veresterung wird folgendermaßen durchgeführt:
Beispielsweise werden im Fall eines Methylesters ein Kationenaustauscherharz (H&spplus;-Typ), der über Nacht in einem Vakuumexsikkator mit einem Gehalt an Diphosphorpentoxid getrocknet worden ist, und die vorstehende Ausgangsverbindung in wasserfreiem Methanol vorgelegt und 1 bis 6 Stunden und vorzugsweise 2 bis 3 Stunden bei Raumtemperatur umgesetzt, wonach sich die Entfernung des Ionenaustauscherharzes durch Filtration und das Einengen anschließen, wodurch man eine veresterte Verbindung erhält.
Anschließend wird die Verbindung der vorstehenden Formel (VI- 1) mit einem Acylhalogenid der folgenden Formel umgesetzt:
R2aX
worin R2a einen aliphatischen niederen Acylrest oder einen aromatischen Acylrest bedeutet und X ein Halogenatom bedeutet, z. B. Acetylchlorid, wodurch die Hydroxylgruppen in den 4-, 7- und 8-Stellungen acyliert werden und die OH-Gruppe in der 2-Stellung durch ein Halogenatom ersetzt wird. Auf diese Weise erhält man eine Verbindung der folgenden Formel:
worin R2a einen aliphatischen niederen Acylrest oder einen aromatischen Acylrest bedeutet, X ein Halogenatom bedeutet und R und R1a die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Sodann wird die Verbindung der vorstehenden Formel (VI-2), die in wasserfreiem Dichlormethan gelöst ist, mit Thioessigsäure und anschließend unter Eiskühlung mit Kaliumthioacetat versetzt und bei Raumtemperatur umgesetzt, um das Halogenatom in der 2-Stellung einer Thioacetylierung zu unterziehen. Man erhält eine Verbindung der folgenden Formel:
worin Ac eine Acetylgruppe bedeutet und R, R1a und R2a die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Die Verbindung der Formel (VII) wird mit einem Alkalimetallalkoxid, wie Natriummethoxid, in einem alkoholischen Lösungsmittel bei einer niederen Temperatur umgesetzt, wonach sich die Entfernung des Lösungsmittels anschließt. Man erhält eine Verbindung der folgenden Formel:
worin R, R1a und R2a die vorstehend definierten Bedeutungen haben. Diese Verbindung (VIII) wird sodann mit einem Alkyliodid, wie Methyliodid, in einem geeigneten aprotischen Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, bei Raumtemperatur oder einer leicht erhöhten Temperatur umgesetzt, wonach sich eine Nachbehandlung gemäß einem herkömmlichen Verfahren anschließt, wodurch man eine Thioalkylverbindung des Sialinsäure-Derivats der folgenden Formel erhält:
worin R8a einen niederen Alkylrest bedeutet und R, R1a und R2a die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Anschließend wird die vorstehend hergestellte Thioalkylverbindung des Sialinsäure-Derivats mit der 2,6,6'- Triacylverbindung von Lactose der folgenden Formel kondensiert:
worin R4a einen aliphatischen niederen Acylrest oder einen aromatischen Acylrest bedeutet und TAS einen Trialkylsilylrest bedeutet.
Die Verbindung der Formel (IX) lässt sich leicht gemäß dem in JP-A-3-101691 beschriebenen Verfahren herstellen. Dabei wird zunächst 2-(Trialkylsilyl)-ethyl-β-D-lacton nur in der 3'- Stellung mit Di-n-butylzinnoxid, Tetra-n-butylammoniumbromid und Benzylbromid in einem unpolaren Lösungsmittel (z. B. Benzol, Toluol, Chloroform, Dichlormethan und dergl.) benzyliert und mit einem Acylierungsmittel (z. B. Benzoylchlorid und dergl.) in Gegenwart einer Base, wie Pyridin, gegebenenfalls unter Kühlung gemäß einem allgemeinen Verfahren zur selektiven Acylierung der 2-, 6- und 6'- Stellungen behandelt, wonach sich die Entfernung der Benzylgruppe nur in der 3'-Stellung anschließt, wodurch man die Verbindung der Formel (IX) erhält.
Bei der Kondensationsreaktion werden die Thioalkylverbindung der Sialinsäure der Formel (V-1) und die 2,6,6'- Triacylverbindung von Lactose der Formel (IX) in einem Lösungsmittel, wie wasserfreiem Propionitril gelöst. Die Lösung wird mit aktiviertem Molekularsieb 4A versetzt und das Gemisch wird über Nacht unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Anschließend wird das Gemisch auf eine niedrige Temperatur abgekühlt, mit N-Iodsuccinimid und anschließend mit Trifluormethansulfonsäure versetzt und bei -45 bis -40ºC umgesetzt. Wenn ein Kondensationspromotor, wie N- Iodsuccinimid und eine katalytische Menge an Trifluormethansulfonsäure in Propionitril als Lösungsmittel verwendet werden, wird ein Sialyllactose-Derivat der folgenden Formel:
worin R, R1a, R2a, R4a und TAS die vorstehend definierten Bedeutungen haben, in regioselektiver und stereoselektiver Weise erhalten.
Die freien Hydroxylgruppen des erhaltenen Sialyllactose- Derivats werden acyliert und geschützt, wodurch man eine Verbindung der Formel (IV-2)erhält:
worin R3a einen aliphatischen niederen Acylrest oder einen aromatischen Acylrest bedeutet und R, R1a, R2a, R4a und TAS die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Die Acylierung lässt sich durchführen, indem man die Verbindung der Formel (IV-1) in einem Lösungsmittel, z. B. Pyridin, löst und anschließend die Verbindung mit einem Acylhalogenid oder einem Säureanhydrid bei Raumtemperatur umsetzt.
Sodann wird Bortrifluorid-ether mit der Verbindung der Formel (IV-2) umgesetzt, um die (CH&sub2;)&sub2;TAS-Gruppe in der 2-Stellung zu beseitigen, wodurch man eine Verbindung der Formel (III-1) erhält:
worin R und R1a bis R4a die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Die Entfernung der (CH&sub2;)&sub2;TAS-Gruppe wird durchgeführt, indem man die Verbindung der Formel (IV-2) in Dichlormethan löst, die Lösung tropfenweise unter Kühlung mit einem Eisbad mit Bortrifluorid-diethylether versetzt und anschließend bei Raumtemperatur unter Argonatmosphäre umsetzt.
Sodann wird zur Aktivierung der OH-Gruppe im Glucoserest der Verbindung der Formel (III-1) diese Gruppe in eine - OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe oder ein Fluoratom übergeführt.
Um eine Trichloracetoimidat-Verbindung zu erhalten, wird beispielsweise die Verbindung der Formel (III-1) in Dichlormethan unter einer Argonatmosphäre gelöst. Die Lösung wird mit Trichloracetonitril und 1,8- Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en versetzt, auf -5ºC abgekühlt und unter Eiskühlung umgesetzt.
Um die fluorierte Verbindung zu erhalten, wird die Verbindung der Formel (III-1) mit Diethylaminosulfattrifluorid in Dichlormethan bei einer Temperatur von -10 bis 30ºC und vorzugsweise von 0 bis 10ºC umgesetzt.
Durch die vorstehenden Stufen erhält man eine Verbindung der Formel (III-2):
worin R7a eine -OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe oder ein Fluoratom bedeutet und R und R1a bis R4a die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Anschließend wird die Verbindung der Formel (III-2) mit einem Azidosphingosin-Derivat der Formel (X) kondensiert:
worin R&sup5; einen aliphatischen niederen Acylrest oder einen aromatischen Acylrest bedeutet und n eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 20 ist.
Das Azidosphingosin-Derivat lässt sich leicht nach dem in Carbohydrate Research, Bd. 202 (1990), S. 177-191, beschriebenen Verfahren erhalten, indem man Azidosphingosin synthetisiert, eine primäre Hydroxylgruppe in der 1-Stellung mit einer geeigneten Schutzgruppe, z. B. einer Triphenylmethylgruppe, schützt, eine Hydroxylgruppe in der 3- Stellung mit einem Acylchlorid, wie Benzoylchlorid, nach einem herkömmlichen Verfahren schützt und anschließend die Schutzgruppe in der 1-Stellung beispielsweise mit Bortrifluorid-diethylether, entfernt.
Wenn R7a die -OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe bedeutet, kann die Kondensationsreaktion durchgeführt werden, indem man die Verbindung der Formel (III-2) und die Verbindung der Formel (X) in Dichlormethan löst, die Lösung mit aktiviertem, pulverförmigem Molekularsieb 4A versetzt, das Gemisch 30 Minuten unter einer Argonatmosphäre rührt, tropfenweise Bortrifluorid-diethylether unter Kühlung mit Eis zugibt und sodann bei 0ºC umsetzt.
Wenn R7a ein Fluoratom bedeutet, kann die Kondensationsreaktion durchgeführt werden, indem man die Verbindung der Formel (III-2) und die Verbindung der Formel (X) in Dichlormethan in Gegenwart von Zinn(II)-chlorid und Silberperchlorat bei einer Temperatur von 15 bis 25ºC umsetzt.
Demgemäß erhält man eine Verbindung der Formel (II-1)
in der R, R1a bis R5a und n die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Sodann wird die Azidogruppe dieser Verbindung in einem Tributylphosphin- oder Triphenylphosphin/Wasser-System oder einem Schwefelwasserstoff/Pyridin-System zu einer Aminogruppe reduziert, wodurch man eine Verbindung der Formel (II-2) erhält:
worin R, R1a bis R5a und n die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Die Aminogruppe der vorstehenden Verbindung und die Carboxylgruppe einer Verbindung der Formel (XI):
R¹¹COOH (XI)
worin R¹¹ einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet, werden unter Bildung einer Amidbindung unter Verwendung eines Dehydratisierungsmittels, wie Dicyclohexylcarbodiimd (DCC), Diisopropylcarbodiimid (DIPC), N-Ethyl-N'-3-dimethylaminopropylcarbodiimid (WSCI) und dergl., kondensiert, wodurch man eine Verbindung der Formel (I-1) erhält:
worin R, R1a bis R5a, R¹¹ und n die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Bei dieser Umsetzung beträgt das Molverhältnis der Verbindung der Formel (II-2) zu der Verbindung der Formel (XI) 1 : 0,5 bis 1 : 2,0, und vorzugsweise 1 : 1 bis 1 : 1,1. Das Dehydratisierungsmittel wird in einer Menge von 1 bis 2 Mol und vorzugsweise von 1 bis 1,1 Mol pro 1 Mol der Verbindung der Formel (II-2) verwendet. Zu bevorzugten Beispielen für das Lösungsmittel gehören Dichlormethan, Chloroform, Dichlorethan, Dimethylformamid und dergl. Die Reaktionstemperatur beträgt üblicherweise 15 bis 25ºC. Nach beendeter Umsetzung wird das Reaktionsgemisch einer Nachbehandlung, z. B. einer Extraktion, einem Eindampfen des Lösungsmittels und dergl., unterzogen. Das Produkt wird gegebenenfalls säulenchromatographisch gereinigt.
Von der erhaltenen Verbindung der Formel (I-1) werden die Schutzgruppen der Hydroxylgruppe und der Carboxylgruppe entfernt, wodurch man das erfindungsgemäße Gangliosid-GM3- Derivat erhält, bei dem die Hydroxylgruppe in der 9-Stellung der Sialinsäure durch das Fluoratom ersetzt ist und die die folgende Formel (I-2) aufweist:
worin R, R¹¹ und n die vorstehend definierten Bedeutungen haben.
Beispielsweise kann diese Umsetzung folgendermaßen durchgeführt werden:
Die Verbindung der Formel (I-1) wird in wasserfreiem Methanol gelöst. Die Lösung wird mit 2 bis 4 Äquivalenten Natriummethoxid versetzt. Eine Umsetzung wird bei Raumtemperatur bis 50ºC für eine Zeitspanne von 30 Minuten bis 10 Stunden durchgeführt, um die Schutzgruppe der Hydroxylgruppe zu entfernen. Anschließend wird das Gemisch auf 0ºC abgekühlt, mit Wasser versetzt und 1 bis 6 Stunden bei der gleichen Temperatur gerührt, um die Schutzgruppe der Carboxylgruppe zu entfernen. Nach Entsalzen mit einem Kationenaustauscherharz vom H&spplus;-Typ wird das Gemisch säulenchromatographisch unter Verwendung von Sephadex LH-20 gereinigt. Man erhält das Gangliosid-GM3-Derivat, bei dem die Hydroxylgruppe in der 9-Stellung der Sialinsäure durch ein Fluoratom ersetzt ist und das die Formel (I-2) aufweist.
Die Schutzgruppen der Hydroxylgruppe und der Carboxylgruppe lassen sich von den Verbindungen der Formeln (IV-1), (IV-2), (III-1), (III-2), (II-1) und (II-2) unter den vorstehend genannten Bedingungen entfernen.
Wie vorstehend erläutert, stellt Sialinsäure einen der wichtigen Bestandteile der Ganglioside dar, die einen Beitrag zu verschiedenen Lebensvorgängen leisten. Somit stellt die Synthese von Gangliosiden, die organisch-chemisch mit einem Fluoratom modifiziert sind, eine wertvolle Möglichkeit dar, um den Einfluss der Struktur von Sialinsäure auf die Expression der Aktivitäten dieser Verbindungen zu untersuchen.
Die erfindungsgemäßen fluorsubstituierten Ganglioside weisen einige Funktionen auf, die im Zusammenhang mit biologischen Aktivitäten stehen, wie die hohe Beständigkeit gegen Neuraminidase, der Schutz gegen eine Zersetzung im Stoffwechsel sowie die Erkennung von Zellen. Ferner eignen sie sich zur Entwicklung und klinischen Anwendung von für die Praxis geeigneten Arzneimitteln, wie Mitteln zur Verhinderung von Infektionen, Mitteln zur Verhinderung der Proliferation und Metastase von Krebszellen, Mitteln zur Verhinderung der Bindung von Leukozyten oder Krebszellen an Blutgefäßwände und dergl.

BEISPIELE

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch Beispiele erläutert, die jedoch den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken.
Das Gangliosid-Derivat, dessen 9-Stellung durch ein Fluoratom substituiert ist, wurde gemäß dem nachstehenden Reaktionsschema hergestellt: Reaktionsschema 1

Beispiel 1

Herstellung von Methyl-(5-acetamid-3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D- glycero-β-D-galacto-2-nonulopyranosid)-nat (Verbindung (1))

9-Desoxy-9-fluor-N-acetylneuraminsäure (1,09 g, 3,5 mMol) wurde in wasserfreiem Methanol (100 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Dowex 50W-X8 (6,2 g) versetzt. Das Gemisch wurde 2,5 Stunden bei Raumtemperatur (22ºC) unter einer Argonatmosphäre gerührt. Nach Abtrennen der Lösung durch Dekantieren wurde das unlösliche Material mit Methanol (3 · 50 ml) gewaschen. Das in Methanol lösliche Material wurde mit der Lösung vereinigt. Nach Einengen unter vermindertem Druck wurde der Rückstand aus Methanol/Ethylacetat umkristallisiert. Man erhielt die Verbindung (1) (0,71 g). Ausbeute: 62,5%.
F. 128-131,5ºC
C&sub1;&sub2;H&sub2;&sub0;NO&sub8;F (325,30)
[α]D = +21,0º (c 0,20, CHCl&sub3;)
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3700-3150 (OH, NH), 1750 (Ester), 1650, 1540 (Amid).
¹H-NMR (D&sub2;O; TSP): δ 1,93 (1H, dd, J3a,4 = 11,7 Hz, J3a,3e = 11,8 Hz, H-3a), 2,33 (1H, dd, J3e,4 = 4,9 Hz, J3a,3e 13,2 Hz, H-3e), 3,85 (3H, s, CO&sub2;Me).
¹&sup9;F-NMR (D&sub2;O; CFCl&sub3;): δ -208 (dt, JF,9H = 50,5 Hz, JF,8H = 29,5 Hz, 1F, 9-F)

BEISPIEL 2

Herstellung von Methyl-(5-acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl-2- chlor-3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D-glycero-β-D-galacto-2- nonulopyranosid)-nat (Verbindung (2))

Die Verbindung (1) (3,40 g, 10,5 mMol) wurde zu Acetylchlorid (100 ml) gegeben und 22,5 Stunden bei 38ºC gerührt. Nachdem die Beendigung der Umsetzung durch Dünnschichtchromatographie (Chlorform/Aceton = 7 : 3) bestätigt worden war, wurde das Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von 30ºC oder darunter unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde in wasserfreiem Benzol gelöst. Nach Einengen unter vermindertem Druck erhielt man die rohe Verbindung (2) (4,80 g). Ausbeute: 97%
C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub5;NO&sub1;&sub0;ClF (469,86)
IRKBrmaxcm&supmin;¹ : 3700-3150 (NH), 1750 (Ester), 1650, 1540 (Amid).
¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS): δ 1,92-2,14 (12H, s, 30Ac, NHAc), 2,79 (1H, dd, J3e, 4 = 4,8 Hz, J3a,3e = 13,9 Hz, H-3e), 3,89 (3H, s, CO&sub2;Me).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, JF,9H = 50,0 Hz, JF,8H = 24,5 Hz, 1F, 9-F).

Beispiel 3

Herstellung von Methyl-(5-acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl-2-S- acetyl-3,5,9-tridesoxy-9-fluor-2-thio-D-glycero-α-D-galacto- 2-nonulopyranosid)-nat (Verbindung (3))

Die Verbindung (2) (338 mg, 0,72 mMol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (3 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Thioessigsäure (4 ul, 0,06 mMol) und sodann mit Kaliumthioacetat (357 mg, 3,13 mMol) versetzt und 21 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem durch Dünnschichtchromatographie (Chloroform/Essigsäureethylester = 1 : 1) die Beendigung der Umsetzung bestätigt worden war, wurde das Reaktionsgemisch eingeengt. Der Rückstand wurde in Chloroform gelöst und mit Wasser gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat wurde das Gemisch filtriert und mit Chloroform gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden vereinigt und unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde der Flash-Chromatographie (Elutionsmittel : Chloroform/Ethylacetat = 1 : 1) unterworfen. Man erhielt die Verbindung (3) (240 mg).
Ausbeute: 65,4%.
C&sub2;&sub0;H&sub2;&sub8;NO&sub1;&sub1;FS (509,52)
¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS): δ 1,88 (s, 3H, NAc), 1,94 (dd, 1H, J3a,3e = J3a,4 = 12,8 Hz, H-3a), 2,02, 2,14, 2,17, 2,29 (45, 12H, 30Ac, SAc), 2,67 (1H, dd, J3e,4 = 4,6 Hz, J3a,3e = 13,0 Hz, H-3e), 3,80 (3H, s, CO&sub2;Me), 4,59 (dd, 1H, J5,6 = 10,8 Hz, J6,7 = 2,3 Hz, H-6), 4,94 (ddd, 1H, J3e,4 = 4,6 Hz, J4,5 = 10,5 Hz, J3a,4 = 11,6 Hz, H-4), 5,15 (m, 1H, H-8), 5,48 (d, 1H, J5,NH = 8,9 Hz, NH).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, JF,9H = 50,5 Hz, JF,8H = 24,5 Hz, 1F, 9-F).

Beispiel 4

Herstellung von Methyl-(methyl-5-acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl- 3,5,9-tridesoxy-9-fluor-2-thio-D-glycero-α-D-galacto-2- nonulopyranosid)-nat (Verbindung (4))

Die Verbindung (3) (1,01 g, 1,98 mMol) wurde in wasserfreiem Methanol (25 ml) gelöst. Die Lösung wurde tropfenweise mit einer Lösung von metallischem Natrium (34,6 mg, 1,51 mMol) in Methanol (10 ml) versetzt und 7 Minuten gerührt. Anschließend wurde die Lösung unter Vakuum und unter Kühlung mit Eiswasser eingeengt und sodann gründlich getrocknet. Der Rückstand wurde in wasserfreiem Dimethylformamid (8 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Methyliodid (0,30 ml, 4,8 mMol) versetzt und 17 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Der durch Einengen unter vermindertem Druck erhaltene Rückstand wurde der Säulenchromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Dichlormethan/Methanol = 100 : 1 → 90 : 1). Man erhielt die Verbindung (4) (695 mg).
Ausbeute: 72,9%.
C&sub1;&sub9;H&sub2;&sub8;NO&sub1;&sub0;FS (481,51)
[α]D = +36,5º (c 0,38, CHCl&sub3;)
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3700-3150, 3150-2800, 1750, 1650, 1540, ¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS): δ 1,88 (s, 3H, NAc), 1,99 (dd, 1H, J3a,3e = J3a,4 = 12,1 Hz, H-3a), 2,03, 2,12, 2,16, 2,19 (45, 12H, 30Ac, SAc), 2,74 (1H, dd, J3e,4 = 4,7 Hz, J3a,3e = 12,7 Hz, H-3e), 3,84 (dd, 1H, J5,6 = 10,7 Hz, J6,7 = 2,0 Hz, H-6), 3,82 (3H, s, CO&sub2;Me), 4,12 (ddd, 1H, J4,5 = J5, 6 = J5,NH = 10,5 Hz, H-5), 4,90 (ddd, 1H, J3e,4 = 4,6 Hz, J4,5 = 10,4 Hz, J3a,4 = 11,6 Hz, H-4), 5,3-5,4 (m, 2H, H-7, H-8), 5,13 (d, 1H, J5,NH = 10,2 Hz, NH).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -235 (dt, JF,9H = 50,0 Hz, JF,8H = 23,5 Hz, 1F, 9-F). Reaktionsschema 2

Beispiel 5

Herstellung von 2-(Trimethylsilyl)-ethyl-O-(methyl-5- acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl-3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D- glycero-α-D-galacto-2-nonulopyrasilonat-(2 → 3)-O-(6-O- benzoyl-β-D-galactopyranosil)-(1 → 4)-2,6-di-O-benzoyl-β-D- glucopyranosid (Verbindung (5))

Die Verbindung (4) (846 mg, 1,76 mMol) und 2- (Trimethylsilyl)-ethyl-O-(6-O-benzoyl-β-D-galactopyranosil)- (1 → 4)-2,6-di-O-benzoyl-β-D-glucopyranosid (Verbindung (A)) (614 mg, 0,81 mMol) wurden in wasserfreiem Propionitril (8 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Molekularsieb 4A (3 g), das durch 6-stündiges Trocknen bei 180ºC unter Vakuum aktiviert worden war, versetzt und über Nacht unter einer Argonatmosphäre gerührt. Nach Abkühlen auf -45ºC wurde das Gemisch mit N-Iodsuccinimid (1,08 g, 4,80 mMol) und sodann mit Trifluormethansulfonsäure (24 ul, 0,27 mMol) versetzt und 2 Stunden bei -45 bis -40ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch mit Chloroform verdünnt und durch Sellaite (Celite) filtriert. Ungelöste Materialien wurden mit Chloroform gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden vereinigt. Die organische Phase wurde mit einer 5%igen wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen. Nach Trocknen der organischen Phase über wasserfreiem Magnesiumsulfat wurde sie filtriert und mit Chloroform gewaschen. Das Filtrat und die Waschflüssigkeit wurden vereinigt. Der erhaltene Rückstand wurde der Flash- Chromatographie unterzogen (Elutionsmittel : Ethylacetat/Hexan = 3 : 1). Man erhielt die Verbindung (5) (556 mg).
Ausbeute: 57,6%
C&sub5;&sub6;H&sub7;&sub0;NO&sub2;&sub4;FSi (1188,25)
[α] D = +12,3º (c 0,64, CHCl&sub3;).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3600-3100 (OH, NH), 1730, 1250 (Ester), 1670, 1540 (Amid), 860, 840 (Me&sub3;Si), 710 (Phenyl).
500 MHz ¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS):
- Lactose-Einheit: δ 8,1-7,2 (m, 15H, 3Bz), 5,36 (dd, 1H, J1,2 = 8,1 Hz, J2,3 = 9,5 Hz, H-2), 4,87 (dd, 1H, Jgem = 11,9 Hz, J5,6 = 2,9 Hz, H-6), 4,65 (d, 1H, J1, 2 = 8,0 Hz, H-1), 4,56 (d, 1H, J1',2' = 7,8 Hz, H-1'), 4,62 (dd, 1H, Jgem = 11,9 Hz, J5,6 = 2,9 Hz, H-6), 3,68 (m, 1H, 1H, CHCH&sub2;SiMe&sub3;), 0,85 (m, 2H, CH&sub2; SiMe&sub3;), 0,00 (s, 9H, Me3 Si).
- Sialinsäure-Einheit: δ 5,22 (dd, 1H, J6,7 = 1,7 Hz, J7,8 = 9,3 Hz, H-7), 3,81 (s, 3H, CO&sub2;Me), 2,70 (dd, 1H, J3a,3e = 12,5 Hz, J3e,4 = 5,6 Hz, H-3e), 2,04, 2,08, 2,16 (3s, 9H, 30Ac), 1,90 (s, 3H, NAc).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;: δ -234 (m, 1F, 9-F).

Beispiel 6

Herstellung von 2-(Trimethylsilyl)-ethyl-O-(methyl-5- acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl-3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D- glycero-α-D-galacto-2-nonulopyrasilonat)-(2 → 3)-O-(2,4-di- O-acetyl-6-O-benzoyl-β-D-galactopyranosil)-(1 → 4)-3-O- acetyl-2,6-di-O-benzoyl-β-D-glucopyranosid (Verbindung (6))

Die Verbindung (5) (550 mg, 0,46 mMol) wurde in Pyridin (30 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Essigsäureanhydrid (15 ml) versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Der durch Einengen unter vermindertem Druck erhaltene Rückstand wurde der Flash-Chromatographie unterworfen (Elutionsmittel : Ethylacetat/Hexan = 5 : 1). Man erhielt die Verbindung (6) (461 mg).
Ausbeute: 75,7%.
C&sub6;&sub2;H&sub7;&sub6;NO&sub2;&sub7;FSi (1314,36)
[α]D = +5,18º (c 0,89, CHCl&sub3;).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3380 (NH), 1750, 1230 (Ester), 1690, 1540 (Amid), 860, 840 (Me&sub3;Si), 710 (Phenyl).
500 MHz ¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS):
- Lactose-Einheit: δ 8,2-7,4 (m, 15H, 3Bz), 5,58 (dd, 1H, J2,3 = J3,4 = 9,5 Hz, H-3), 5,34 (dd, 1H, H-4'), 5,11 (dd, 1H, J1,2 = 7,9 Hz, J2,3 = 9,5 Hz, H-2), 4,90 (d, 1H, J1',2' = 8,0 Hz, H-1'), 4,77 (d, 1H, J1,2 = 7,9 Hz, H-1), 4,67 (dd, 1H, J2',3' = 10,3 Hz, J3',4' = 3,3 Hz, H-3'), 3,68 (m, 1H, 1H, CH CH&sub2;SiMe&sub3;), 0,95 (m, 2H, CH&sub2; SiMe&sub3;), 0,00 (s, 9H, Me&sub3; Si)
- Sialinsäure-Einheit: δ 5,47 (m, 1H, H-8), 5,32 (dd, 1H, J6,7 = 1,8 Hz, J7,8 = 9,9 Hz, H-7), 3,81 (s, 3H, CO&sub2;Me), 2,69 (dd, 1H, J3a,3e = 12,6 Hz, J3e,4 = 4,6 Hz, H-3e), 2,07, 2,09, 2,11, 2,18, 2,22, 2,30 (65, 18H, 60Ac), 1,96 (s, 3H, NAc), 1,78 (dd, 1H, J3a,3e = J3a,4 = 12,4 Hz, H-3a).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, 1F, JF,8H = 25,5 Hz, JF,9H = 50,5 Hz, 9-F).

Beispiel 7

Herstellung von O-(Methyl-5-acetanxid-4,7,8-tri-O-acetyl- 3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D-glycero-α-D-galacto-2- nonulopyrasilonat)-(2 → 3)-O-(2,4-di-O-acetyl-6-O-benzoyl-β- D-galactopyranosil)-(1 → 4)-3-O-acetyl-2,6-di-O-benzoyl-β-D- glucopyranosid (Verbindung (7))

Die Verbindung (6) (456 mg, 0,35 mMol) wurde in wasserfreiem Dichlormethan (10 ml) gelöst. Die Lösung wurde unter Eiskühlung tropfenweise mit Bortrifluorid-diethylether (0,43 ml, 4,3 mMol) versetzt und 7 Stunden bei Raumtemperatur unter einer Argonatmosphäre gerührt. Das Gemisch wurde mit Dichlormethan verdünnt und mit einer 5%igen wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen. Sodann wurde das Gemisch über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde der Flash- Chromatographie unterzogen (Elutionsmittel : Ethylacetat/Hexan = 5 : 1). Man erhielt die Verbindung (7) (314 mg).
Ausbeute: 74,6%.
C&sub5;&sub7;H&sub6;&sub4;NO&sub2;&sub7;F (1214,12)
[α]D = +31,9º (c 1,08, CHCl&sub3;).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3600-300 (OH, NH), 1750, 1230 (Ester), 1670, 1540 (Amid), 715 (Phenyl).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, 1F, JF,8H = 26,0 Hz, JF,9H = 50,0 Hz, 9-F).

Beispiel 8

Herstellung von O-(Methyl-5-acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl- 3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D-glycero-α-D-galacto-2- nonulopyrasilonat)-(2 → 3)-O-(2,4-di-O-acetyl-6-O-benzoyl-β- D-galactopyranosil)-(1 → 4)-3-O-acetyl-2,6-di-O-benzoyl-α-D- glucopyranosil-trichloracetoimidat (Verbindung (8))

Die Verbindung (7) (304 mg, 0,25 mMol) wurde unter einer Argonatmosphäre in wasserfreiem Dichlormethan (3 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Trichloracetonitril (0,75 ml, 7,5 mMol) und 1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (0,02 ml, 0,13 mMol) versetzt, wobei auf -5ºC gekühlt wurde. Anschließend wurde unter Eiskühlung 2 Stunden gerührt. Der nach Einengen unter vermindertem Druck erhaltene Rückstand wurde der Flash- Chromatographie unterzogen (Elutionsmittel : Ethylacetat/Hexan = 5 : 1). Man erhielt die Verbindung (8) (206 mg).
Ausbeute: 60,6%.
C&sub5;&sub9;H&sub6;&sub4;N&sub2;O&sub2;&sub7;FCl&sub3; (1358,51)
[α] D = +37,7º (c 0,52, CHCl&sub3;).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3600-3100 (NH), 1750, 1230 (Ester), 1680, 1540 (Amid), 710 (Phenyl).
500 MHz ¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS):
- Lactose-Einheit: δ 8,56 (s, 1H, C = NH), 8,1-7,4 (m, 15H, 38z), 6,67 (d, 1H, J1,2 = 3,6 Hz, H-1), 5,85 (dd, 1H, J2,3 = J3,4 = 8,9 Hz, H-3), 5,28 (dd, 1H, J1,2 = 3,6 Hz, J2,3 = 8,9 Hz, H-2), 5,06 (dd, 1H, J1',2' = 5,8 Hz, J2',3' = 9,0 Hz, H- 2'), 4,88 (br, d, 1H, H-4'), 4,58 (dd, 1H, J2',3' = 9,0 Hz, J3',4' = 2,5 Hz, H-3').
- Sialinsäure-Einheit: 8 5,48 (m, 1H, H-8), 5,43 (m, 1H, H-7), 3,74 (s, 3H, CO&sub2;Me), 2,58 (dd, 1H, J3a,3e = 12,8 Hz, J3e,4 = 4,6 Hz, H-3e), 1,94, 2,00, 2,03, 2,05, 2,12, 2,19 (65, 18H, 60Ac), 1,84 (s, 3H, NAc),, 1,66 (dd, 1H, J3a,3e = J3a,4 = 12,4 Hz, H-3a).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, 1F, JF,8H = 26,5 Hz, JF,9H = 49,5 Hz, 9-F). Reaktionsschema 3

Beispiel 9

Herstellung von O-(Methyl-5-acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl- 3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D-glycero-α-D-galacto-2- nonulopyrasilonat)-(2 → 3)-O-(2,4-di-O-acetyl-6-O-benzoyl-β- D-galactopyranosil)-(1 → 4)-(3-O-acetyl-2,6-di-O-benzoyl-β- D-glucopyranosil)-(1 → 1)-(2S,3R,4E)-2-azido-3-benzoyloxy-4- octadecen-1,3-diol (Verbindung (9))

Die Verbindung (8) (205 mg, 0,15 mMol) und (2S,3R,4E)-2- Azido-3-benzoyloxy-4-octadecen-1,3-diol (Verbindung (B)) (155 mg, 0,36 mMol) wurden in Dichlormethan (8 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Molekularsieb 4A (3,1 g), die durch 6- stündiges Trocknen unter Vakuum bei 180ºC aktiviert worden war, versetzt und 30 Minuten bei Raumtemperatur unter einer Argonatmosphäre gerührt. Sodann wurde das Gemisch tropfenweise unter Kühlung mit Eis mit Bortrifluoriddiethylether (0,43 ul, 0,35 mMol) versetzt und 2,5 Stunden bei 0ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch mit Dichlormethan verdünnt und durch Sellaite (Celite) filtriert. Die Dichlormethanphase wurde mit einer wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser gewaschen und sodann über Natriumsulfat getrocknet. Der durch Einengen unter vermindertem Druck erhaltene Rückstand wurde der Flash- Chromatographie unterzogen (Elutionsmittel : Ethylacetat/Hexan = 4 : 1). Man erhielt die Verbindung (9) (208 mg).
Ausbeute: 84,9%.
C&sub8;&sub2;H&sub1;&sub0;&sub1;N&sub4;O&sub2;&sub9;F (1625,71)
[α]D = -2,6º (c 0,54, CHCl&sub3;).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3650-3180 (NH), 2110 (Azid), 1750, 1230 (Ester), 1690, 1540 (Amid), 710 (Phenyl).
500 MHz ¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS):
- Lactose-Einheit: δ 8,1-7,3 (m, 20H, 4Bz), 5,26 (dd, 1H, J1,2 = 7,8 Hz, J2,3 = 9,6 Hz, H-2), 5,03 (dd, 1H, J1',2' =, 8,0 Hz, J2',3' = 10,1 Hz, H-2'), 4,99 (br, d, 1H, H-4'), 4,79 (d, 1H, J1',2' = 8,0 Hz, H-1'), 4,68 (d, 1H, J1,2 = 7,8 Hz, H-1)
- Sialinsäure-Einheit: δ 3,74 (s, 3H, CO&sub2;Me), 3,58 (dd, 1H, J5,6 = 10,9 Hz, J6,7 = 2,0 Hz, H-6), 2,57 (dd, 1H, J3a,3e = 12,4 Hz, J3e,4 = 4,6 Hz, H-3e), 1,96, 1,99, 2,00, 2,06, 2,11, 2,18 (65, 18H, 60Ac), 1,85 (s, 3H, NAc),, 1,67 (dd, 1H, J3a,3e = J3a,4 = 12,4 Hz, H-3a).
- Sphingosin-Einheit: δ 5,70 (dt, 1H, J4,5 = 14,7 Hz, J5,6 = J5,6 = 8,2 Hz, H-5), 1,2 (m, 22H, 11CH&sub2;), 0,86 (t, 3H, J = 5,7 Hz, CH&sub3;).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, 1F, JF,8H = 25,5 Hz, JF,9H = 50,0 Hz, 9-F).

Beispiel 10

Herstellung von O-(Methyl-5-acetamid-4,7,8-tri-O-acetyl- 3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D-glycero-α-D-galacto-2- nonulopyrasilonat)-(2 → 3)-O-(2,4-di-O-acetyl-6-O-benzoyl-β- D-galactopyranosil)-(1 → 4)-(3-O-acetyl-2,6-di-O-benzoyl-β- D-glucopyranosil)-(1 → 1)-(2S,3R,4E)-3-benzoyloxy-2- tetracosanamido-4-octadecen-1,3-diol (Verbindung (10))

Die Verbindung (9) (92 mg, 0,06 mMol) wurde in einem Lösungsmittelgemisch aus Pyridin und Wasser (5 : 1) (12 ml) gelöst, 52 Stunden bei Raumtemperatur unter Einleiten von Schwefelwasserstoff gerührt und sodann unter vermindertem Druck bis zum Erstarren eingedampft. Der Rückstand wurde in Dichlormethan (4,5 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Tetracosansäure (33 mg, 0,09 mMol) und 1-Ethyl-3-(3- dimethylaminopropyl)-carbodiimid-hydrochlorid (50 mg, 0,26 mNol) versetzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Dichlormethan verdünnt, mit Wasser gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Sodann wurde das Gemisch filtriert und mit Dichlormethan gewaschen. Das Filtrat wurde unter vermindertem Druck eingeengt. Der erhaltene Rückstand wurde der Flash- Chromatographie unterzogen (Elutionsmittel : Ethylacetat/Hexan = 3 : 1). Man erhielt die Verbindung (10) (52 mg, 47,3%).
C&sub1;&sub0;&sub6;H&sub1;&sub4;&sub9;N&sub2;O&sub3;&sub0;F (1950,34)
[α]D = +7,13º (c 1,15, CHCl&sub3;).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3600-3200 (NH), 2920 (Methylen, Ethylen), 1750, 1230 (Ester), 1650, 1540 (Amid), 710 (Phenyl).
500 MHz ¹H-NMR (CDCl&sub3;; TMS):
- Lactose-Einheit: δ 8,1-7,3 (m, 20H, 4Bz), 5,19 (dd, 1H, J1,2 = 7,9 Hz, J2,3 = 9,9 Hz, H-2), 5,01 (dd, 1H, J1',2' = 8,0 Hz, J2',3' = 10,3 Hz, H-2'), 4,75 (d, 1H, J1',2' = 8,0 Hz, H-1'), 4,60 (d, 1H, J1,2 = 7,9 Hz, H-1), 4,55 (dd, 1H, J2',3' = 10,3 Hz, J3',4' = 3,3 Hz, H-3').
- Sialinsäure-Einheit: δ 3,74 (s, 3H, CO&sub2;Me), 3,63 (dd, 1H, J5,6 = 10,9 Hz, J6,7 = 2,4 Hz, H-6), 2,57 (dd, 1H, J3a,3e = 12,5 Hz, J3e,4 = 4,6 Hz, H-3e), 1,98, 1,99, 2,00, 2,06, 2,10, 2,16 (6s, 18H, 60Ac), 1,84 (s, 3H, NAc),, 1,66 (dd, 1H, J3a,3e = J3a,4 = 12,5 Hz, H-3a).
- Ceramid-Einheit: δ 5,76 (dt, 1H, J4,5 = 15,3 Hz, J5,6 = J5,6' = 6,9 Hz, H-5), 5,26 (d, 1H, JNH,2 = 9,2 Hz, NH), 1,2 (m, 62H, 31CH&sub2;), 0,88 (t, 6H, J = 5,7 Hz, 2CH&sub3;).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, 1F, JF,8H = 26,0 Hz, JF,9H = 51,0 Hz, 9-F).

Beispiel 11

Herstellung von O-(5-Acetamid-3,5,9-tridesoxy-9-fluor-D- glycero-α-D-galacto-2-nonulopyrasilonsäure)-(2 → 3)-O-(β-D- galactopyranosil)-(1 → 4)-O-(β-D-glucopyranosil)-(1 → 1)- (2S,3R,4E)-2-tetracosanamido-4-octadecen-1,3-diol (Verbindung (11))

Die Verbindung (10) (48 mg, 0,025 mMol) wurde in wasserfreiem Methanol (30 ml) gelöst. Die Lösung wurde mit Natriummethoxid (11 mg, 0,20 mMol) versetzt und 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach Eiskühlung wurde die Lösung mit Wasser (0,5 ml) versetzt und 1,5 Stunden unter Eiskühlung und sodann 2,5 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem durch Dünnschichtchromatographie (Essigsäure/Butanol/Wasser = 2 : 1 : 1) die Beendigung der Umsetzung bestätigt worden war, wurde das Reaktionsgemisch über eine mit dem Ionenaustauscherharz IR-120 (H+) gepackte Säule gegeben (Elutionsmittel : Methanol) und sodann unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde der Gelfiltration an Sephadex LH-20 (Elutionsmittel : Methanol) unterzogen. Man erhielt die Verbindung (11) (27 mg).
Ausbeute: 86,5%.
C&sub6;&sub5;H&sub1;&sub1;&sub9;N&sub2;O&sub2;&sub0;F (1267,66)
[α]D = +1,32º (c 0,56, CHCl&sub3; : MeOH = 1 : 1).
IRKBrmaxcm&supmin;¹: 3700-3300 (OH, NH), 2940, 2850 (Methyl, Methylen), 1720 (Ester), 1660, 1540 (Amid).
500 MHz ¹H-NMR (CDCl&sub3;-CD&sub3;OD = 1 : 1; TMS):
- Lactose-Einheit: δ 4,41 (d, 1H, J1',2' = 7,9 Hz, H-1'), 4,29 (d, 1H, J1,2 = 7,8 Hz, H-1).
Sialinsäure-Einheit: δ 2,84 (m, 1H, H-3e), 2,04 (s, 3H, NAc).
- Ceramid-Einheit: δ 5,70 (dt, 1H, J4,5 = 14,9 Hz, J5,6 = J5,6' = 6,8 Hz, H-5), 5,45 (dd, 1H, J3,4 = 7,4 Hz, J4,5 15,2 Hz, H-4), 1,27 (m, 62H, 31CH&sub2;), 0,89 (t, 6H, J = 6,6 Hz, 2CH&sub3;).
¹&sup9;F-NMR (CDCl&sub3;-CD&sub3;OD = 1 : 1; CFCl&sub3;): δ -234 (dt, 0,9F, JF,8H = 26,0 Hz, JF,9H = 51,0 Hz, 9-F), -235 (dt, 0,1F, JF,8H = 26,0 Hz, JF,9H = 51,0 Hz, 9-F).

Claims

1. Gangliosid-GM3-Derivat mit einem Fluoratom in der 9- Stellung von Sialinsäure der folgenden Formel:

worin R einen aliphatischen niederen Acylrest bedeutet, R¹ ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest bedeutet, R² bis R&sup5; unabhängig voneinander Wasserstoffatome, aliphatische niedere Acylreste oder aromatische Acylreste bedeuten, R¹¹ einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeutet und n eine ganze Zahl mit einem Wert von 0 bis 20 bedeutet, mit der Maßgabe, dass dann, wenn R¹ ein Wasserstoffatom bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; Wasserstoffatome darstellen, oder, wenn R¹ einen niederen Alkylrest bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; jeweils aliphatische niedere Acylreste oder aromatische Acylreste darstellen, wobei unter einem niederen Alkylrest ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, unter einem aliphatischen niederen Acylrest ein aliphatischer Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und unter einem aromatischen Acylrest ein aromatischer Acylrest mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen zu verstehen sind.

2. Verbindung der Formel

worin R&sup6; eine N&sub3;-Gruppe oder eine NH&sub2;-Gruppe bedeutet, R, R¹, R² bis R&sup5; und n die in Anspruch 1 definierten Bedeutungen haben, mit der Maßgabe, dass dann, wenn R¹ ein Wasserstoffatom bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; Wasserstoffatome darstellen, oder, wenn R¹ einen niederen Alkylrest bedeutet, die Reste R² bis R&sup5; jeweils aliphatische niedere Acylreste oder aromatische Acylreste bedeuten, wobei unter einem niederen Alkylrest ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, unter einem aliphatischen niederen Acylrest ein aliphatischer Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und unter einem aromatischen Acylrest ein aromatischer Acylrest mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen zu Verstehen sind.

3. Verbindung der Formel

worin R1a einen niederen Alkylrest bedeutet, R&sup7; eine Hydroxylgruppe, ein Fluoratom oder eine -OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe bedeutet, R, R², R³ und R&sup4; die in Anspruch 1 definierten Bedeutungen haben, mit der Maßgabe, dass dann, wenn R&sup7; ein Fluoratom oder eine -OC(=NH)CCl&sub3;-Gruppe bedeutet, die Reste R², R³ und R&sup4; jeweils einen aliphatischen niederen Acylrest oder aromatischen Acylrest bedeuten, wobei unter einem niederen Alkylrest ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, unter einem aliphatischen niederen Acylrest ein aliphatischer Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und unter einem aromatischen Acylrest ein aromatischer Acylrest mit 6 bis 8 Kohlenstoffatomen zu verstehen sind.

4. Verbindung der Formel

worin TAS einen Trialkylsilylrest bedeutet und R, R1a und R² bis R&sup4; die in Anspruch 3 definierten Bedeutungen haben.

5. Verbindung der Formel

worin R&sup8; einen niederen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder einen aliphatischen Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet und R, R1a und R² die in Anspruch 3 definierten Bedeutungen haben.

6. Arzneimittel, enthaltend ein Gangliosid GM3-Derivat nach Anspruch 1.

7. Verwendung eines Gangliosid GM3-Derivats nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verhinderung von Infektionen.

8. Verwendung nach Anspruch 7, wobei es sich bei der Infektion um eine Influenza-Virus-Infektion handelt.

9. Verwendung eines Gangliosid GM3-Derivats nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verhinderung der Proliferation und Metastase von Krebszellen.

10. Verwendung eines Gangliosid GM3-Derivats nach Anspruch 1 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verhinderung der Bindung von Leukozyten oder Krebszellen an Blutgefäßwände.