DE69534727T2

DE69534727T2 - Bor Säure- und Ester-Verbindungen, Synthese und Verwendungen

Info

Publication number: DE69534727T2
Application number: DE69534727T
Authority: DE
Inventors: Julian Adams; Yu-Ting Ma; Ross Stein; Matthew Baevsky; Louis Grenier; Louis Plamondon
Original assignee: Millennium Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Millennium Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1994-10-28
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 2006-09-14
Anticipated expiration: 2015-10-28
Also published as: US20130310320A1; FI120974B; CN1168633A; NZ337211A; FI20041415L; DE69535866D1; HK1087714A1; US20070282100A1; LU91083I2; CA2203936A1; JP3717934B2; DE69530936T3; US7119080B2; EP0788360B1; FI114801B; US6465433B1; ATE314378T1; US20020173488A1; EP0788360A1; CY2484B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Boronsäureester- und -säureverbindungen, ihre Synthese und ihre Verwendungszwecke.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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).
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
Zusammenfassung der Erfindung
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.
In einer ersten Ausführungsform stellt die vorliegende Erfindung neue Boronsäure- und -esterverbindungen mit der Formel (1a) wie nachstehend angegeben zur Verfügung.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Kurze Beschreibung der Figuren
1: Kumulatives 3-Methylhistidin im Urin nach drei Tagen
2: NF-κB-Bindungsaktivität
3 Hemmung durch MG-273
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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;
B¹ bei jedem Auftreten unabhängig eines von N oder CH ist;
X¹ bei jedem Auftreten unabhängig eines von -C(O)-NH-, -CH₂-NH-, -CH(OH)-CH₂-, -CH(OH)-CH(OH)-, -CH(OH)-CH₂-NH-, -CH=CH-, -C(O)-CH₂-, SO₂-NH-, -SO₂-CH₂- oder -CH(OH)-CH₂-C(O)-NH- ist, mit der Maßgabe, dass dann, wenn B¹ N ist, das an dieses B¹ angeheftete X¹ -C(O)-NH- bedeutet;
X² eines von -C(O)-NH-, -CH(OH)-CH₂-, -CH(OH)-CH(OH)-, -C(O)-CH₂-, SO₂-NH-, -SO₂-CH₂- oder -CH(OH)-CH₂-C(O)-NH- ist,
R Wasserstoff oder Alkyl darstellt oder R zusammen mit dem benachbarten R¹ oder dann, 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 bildet, das wahlweise mit einem oder zweien unter Keto, Hydroxy, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkoxy oder Aryloxy substituiert sein kann;
R¹ bei jedem Auftreten unabhängig eines von Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, einem 5- bis 10-gliedrigen gesättigten, teilweise ungesättigten oder aromatischen Heterocyclus oder -CH₂-R⁵ darstellt, worin der Ringteil von jedem dieser Aryl, Aralkyl, Alkylaryl oder Heterocyclen wahlweise substituiert sein kann;
R² eines von Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, einem 5- bis 10-gliedrigen gesättigten, teilweise ungesättigten oder aromatischen Heterocyclus oder -CH₂-R⁵ darstellt, worin der Ringteil von jedem dieser Aryl, Aralkyl, Alkylaryl oder Heterocyclen wahlweise substituiert sein kann;
R³ C_1-12-Alkyl ist;
R⁵ in jedem Fall eines von Aryl, Aralkyl, Alkylaryl, Cycloalkyl, einem 5- bis 10-gliedrigen gesättigten, teilweise ungesättigten oder aromatischen Heterocyclus oder -W-R⁶ darstellt, worin W ein Chalcogen und R⁶ ein Alkyl ist, worin der Ringteil von jedem dieser Aryl, Aralkyl, Alkylaryl oder Heterocyclen wahlweise substituiert sein kann, vorausgesetzt, mindestens eine der Reste R¹ und R² ist Naphthylmethyl, Pyridylmethyl oder Chinolinylmethyl;
Z¹ und Z² unabhängig voneinander eines von Alkyl, Hydroxyl, Alkoxy oder Aryloxy darstellen oder Z¹ und Z² 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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, C_1-6-Alkyl, C_1-6-Alkoxy, Carboxy, Amino, C_1-6-Alkylamino und/oder Di(C_1-6)-Alkylamino.
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.
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 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_1-6)-alkoxy, Hydroxy, C_1-6-Alkylthio, C_1-6-Alkylsulfinyl, C_1-6-Alkylsulfonyl, C_6-10-Aryl, C_6-10-Arylthio, C_6-10-Arylsulfinyl und/oder C_6-10-Arylsulfonyl.
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.
Der Begriff "substituiertes Alkyl", wie hier verwendet, umfasst Alkylgruppen wie vorstehend definiert, die einen, zwei oder drei Halogensubstituenten oder ein C_1-6-Alkyl(C_6-10)-aryl, Halogen(C_6-10)-aryl, C_3-8-Cycloalkyl, C_1-6-Alkyl(C_3-8)-cycloalkyl, C_2-8-Alkenyl, C_2-8-Alkynyl, Hydroxy und/oder Carboxy aufweisen.
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-, C_1-6-Alkyl-, Alkoxy- und/oder Hydroxygruppe substituiert sein kann.
Der Begriff "Aralkyl" oder "Arylalkyl", wie hier allein oder als Teil einer weiteren Gruppe verwendet, bezieht sich auf C_1-6-Alkylgruppen wie vorstehend erörtert, mit einem Arylsubstituenten wie Benzyl.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bevorzugte Cycloalkyleinheiten umfassen C_3-10-Cycloalkyl. Brauchbare Werte umfassen Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl und Cyclononyl.
Besonders bevorzugte Werte von P sind 2-Pyrazincarbonyl, 8-Chinolinsulfonyl und N-Morpholinoyl.
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.
Es wird bevorzugt, dass R¹ und R² in der Formel (1a) jeweils unabhängig eines von Wasserstoff, C_1-8-Alkyl, C_3-10-Cycloalkyl, C_6-10-Aryl, eine 5-, 6-, 9- oder 10-gliedrige Heteroarylgruppe oder -CH₂-R⁵ und stärker bevorzugt C_1-8-Alkyl oder -CH₂-R⁵ ist, worin R¹, R² und R⁵ wahlweise substituiert sind. Stärker bevorzugt sind R¹ und R² jeweils unabhängig eines von C_1-4-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 C_6-10-Aryl, C_6-10-Ar(C_1-6)-alkyl, C_1-6-Alk(C_6-10)-aryl, C_3-10-Cycloalkyl, C_1-8-Alkoxy, C_1-8-Alkylthio oder eine 5-, 6-, 9- oder 10-gliedrige Heteroarylgruppe.
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 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_1-6Alkylthio, 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.
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 C_6-10-Aryl, eine 5-, 6-, 9- oder 10-gliedrige Heteroarylgruppe mit einem bis drei Heteroatomen, unabhängig voneinander ausgewählt aus O, N und S, ist.
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.
Vorzugsweise ist R³ ein C_1-12-Alkyl, stärker bevorzugt ein C_1-6-Alkyl, am meisten bevorzugt ein C₄-Alkyl wie Isobutyl.
Wenn R¹ oder R² ein substituiertes Alkyl ist, ist es vorzugsweise ein C_1-4-Alkyl, das mit mindestens einer Cycloalkylgruppe, vorzugsweise einer C_5-6-Cycloalkylgruppe substituiert ist.
Wenn R¹, R² oder R⁵ substituiertes Aryl oder ein substituierter Heterocyclus ist, ist es vorzugsweise mit mindestens einer C_1-4-Alkylgruppe substituiert.
Wenn R¹, R² oder R⁵ Cycloalkyl ist, ist es vorzugsweise C_5-6-Cycloalkyl, z.B. Cyclopentyl oder Cyclohexyl und kann wahlweise mit mindestens einer C_6-10-Arylgruppe oder mindestens einer Alkylgruppe, vorzugsweise einer C_1-4-Alkylgruppe substituiert sein.
Wenn R⁵ -W-R⁶ ist, ist W ein Chalcogen, vorzugsweise Sauerstoff oder Schwefel, stärker bevorzugt Schwefel und R⁶ ist Alkyl, vorzugsweise C_1-4-Alkyl, z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl oder Isomere davon.
Bevorzugte Werte von R umfassen Wasserstoff oder C_1-8-Alkyl, stärker bevorzugt C_1-4-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:
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.
Es wird bevorzugt, dass Z¹ und Z² jeweils unabhängig voneinander eines von C_1-4-Alkyl, Hydroxy, C_1-6-Alkoxy und C_6-10-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.
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.
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 C_1-8-Alkyl ist; R² und R³ jeweils unabhängig eines von Wasserstoff, C_1-8-Alkyl, C_3-10-Cycloalkyl, C_6-10-Aryl, C_6-10-Ar(C_1-6)alkyl, Pyridylmethyl oder Chinolinylmethyl sind; und Z¹ und Z² beide Hydroxy, C_1-6-Alkoxy oder C_6-10-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.
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.
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.
Eine dritte bevorzugte Untergattung von Verbindungen sind Verbindungen der Formel (1a), worin eines von R¹ oder R² 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 R¹ oder R²
ist, worin R⁹ 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 A¹ und A² unabhängig eines von Wasserstoff, C_1-6-Alkyl, Halogen, Monohalo(C_1-6)alkyl oder Trifluormethyl sind.
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.
Es wird bevorzugt, dass R⁹ eines von C_1-8-Alkyl, C_3-10-Cycloalkyl, C_6-10-Aryl, C_6-10-Ar(C_1-6)alkyl, 5- bis 10-gliedrigem Heteroaryl oder 5- bis 10-gliedrigem Heteroaryl(C_1-6)alkyl ist.
Brauchbare Werte von R⁹ umfassen Benzyl, Phenethyl, Pyridyl, Pyridylmethyl, Furanylmethyl, Pyrrolylmethyl, Pyrrolidylmethyl, Oxazolylmethyl und Imidazolylmethyl.
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 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_1-7)-akoxy, 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 sein.
Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen dieser Ausführungsform sind Verbindungen der Formel (1a), worin: A 0 ist; P eines von R⁷-C(O)-, R⁷-SO₂-, R⁷-NH-C(O)- oder R⁷-O-C(O)- ist; R⁷ eines von Chinolinyl, Chinoxalinyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Furanyl oder Pyrrolyl ist, oder wenn P R⁷-C(O)- ist, R⁷ auch N-Morpholinyl sein kann; X² -C(O)-NH- ist; R³ C_1-6-Alkyl ist; R²:
ist, worin A¹ und A² unabhängig eines von Wasserstoff, C_1-6-Alkyl, Halogen, Monohalo(C_1-6)alkyl oder Trifluormethyl sind; und R⁹ eines von Wasserstoff, C_1-8-Alkyl, Phenyl, Benzyl, Phenethyl oder Pyridylmethyl ist; und
Z¹ and Z² beide Hydroxy, C_1-6-Alkoxy oder C_6-10-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.
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; X² -C(O)-NH- ist; R³ Isobutyl ist; R²:
ist, worin A¹ und A² unabhängig eines von Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Chlor, Fluor oder Trifluormethyl sind; und R⁹ eines von Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Butyl, Phenyl, Benzyl, Phenethyl oder Pyridylmethyl 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.
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.
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 C_1-6-Alkyl ist und Z¹ und Z² beide Hydroxy, C_1-6-Alkoxy oder C_6-10-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 R_x und R_y 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 R¹ darstellt, R_y R² darstellt und P, Z¹, Z² und R³ 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die "Tiere", auf die hier Bezug genommen wird, sind vorzugsweise Säuger. Beide Begriffe sollen auch Menschen umfassen.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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)).
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.
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.
Verwendung von Proteasomhemmern als Mittel, die normale Zellen vor DNA-Schädigung während der Strahlen- und Chemotherapiebehandlung von Tumoren selektiv schützen.
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)).
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.
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.
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.
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.
Topische Anwendung von Proteasomhemmern zur Verbesserung der p53 Expression in der Haut
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.
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.
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.
Verwendung von Proteasomhemmern zur Verringerung der Aktivität von NF-κB
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.
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.
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.
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.
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.
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)).
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.
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)).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, die diese in keiner Weise beschränken sollen.
Beispiele
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.
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.
Tabelle I

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.

Tabelle II

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.

Tabelle IV

MG-273 und MG-296.

Tabelle VI

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.

Schema I

^a A = NaIO₄, NH₄OAc, Aceton-Wasser; B = iBuB(OH)₂, 1 N HCl, MeOH-Hexan. Siehe Beispiele bezüglich der detaillierten Beschreibungen der Verfahren.

Beispiel 1:
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.
B. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronattrifluoracetatsalz
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.
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).
D. N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure
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.
Beispiel 2: N-Cbz-L-Leucin-L-leucinboronsäure [MG-274]
A. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Cbz-L-leucin-L-leucinboronat
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.
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:
β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz [MG-302]* und (1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure [MG-303]
A. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-β-(1-naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronathydrochloridsalz
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.
B. β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz; und β-(1-Naphthyl)-L-alanin-L-leucinboronsäure
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.
Beispiel 4:
N-(4-Morpholin)carbonyl-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronsäure [MG-306]
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.
B. (1S,2S,3R,5S)-Pinandiol-N-Boc-(O-benzyl)-L-tyrosin-L-leucinboronat
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.
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.
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.
Beispiel 5: N-Methyl-N-Cbz-L-leucin-L-leucinboronsäure [MG-268]
A. N-Methyl-N-Cbz-L-leucin
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.
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.
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]
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.
Beispiel 9:
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.
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.
Beispiel 10:
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:
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
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).
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.
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:
trans-3-Phenyl-D,L-prolin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz [MG-363]
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.
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.
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.
B. trans-3-phenyl-L-prolin-L-leucinboronsäurehydrochloridsalz
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.
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 K_i-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.
In Tabelle III sind P, AA¹, AA², AA³ und X Substituenten der allgemeinen Formel: P-AA¹-AA²-AA³-X
Tabelle III zeigt, dass Dipeptidboronsäuren niedrigere K_i-Werte haben als die entsprechenden Dipeptidaldehyde.
Tabelle III Vergleich von Dipeptidboronsäuren mit Dipeptidaldehyden
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.
Die Selektivität der Boronsäurehemmer des Proteasoms wird des weiteren durch Tabelle V gezeigt.
Tabelle V Selektivität der Boronsäureester- und -säurehemmer des 20S Proteasoms
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.
Die Daten für Verbindungen der Formel (1) oder (2) sind in Tabelle VI angegeben.
Beispiel 20:
MG-273 hemmt eine durch Kortikosteron induzierte Kachexie bei Ratten
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.
Beispiel 21: MG-273 hemmt die Aktivierung von NF-κB
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.
Beispiel 22:
MG-273 hemmt die Expression der Zelladhäsionsmoleküle an HUVE-Zellen
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.
Beispiel 23:
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.
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.
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.
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.
Tabelle VII Hemmung der DTH-Reaktion bei Mäusen

Claims

Verbindung mit der Formel:
worin P Wasserstoff oder eine Aminoschutzgruppe ist; B¹ bei jedem Auftreten unabhängig eines von N oder CH ist; X¹ bei jedem Auftreten unabhängig eines von -C(O)-NH-, -CH₂-NH-, -CH(OH)-CH₂-, -CH(OH)-CH(OH)-, -CH(OH)-CH₂-NH-, -CH=CH-, -C(O)-CH₂-, -SO₂-NH-, -SO₂-CH₂- or -CH(OH)-CH₂-C(O)-NH- ist, mit der Maßgabe, dass dann, wenn B¹ N ist, dass an dieses B¹ angebundene X¹ -C(O)-NH- ist; X² eines von -C(O)-NH-, -CH(OH)-CH₂-, -CH(OH)-CH(OH)-, -C(O)-CH₂-, SO₂-NH-, -SO₂-CH₂- or -CH(OH)-CH₂-C(O)-NH- ist; R Wasserstoff oder Alkyl darstellt oder R zusammen mit dem benachbarten R¹ oder, wenn A 0 ist, zusammen mit dem benachbarten R² ein stickstoffhaltiges mono-, bi-, oder trizyklisches, gesättigtes oder teilweise gesättigtes Ringsystem mit 4–14 Ringelementen bildet, das wahlweise mit einem oder zwei von Keto, Hydroxy, Aryl, Alkoxy oder Aryloxy substituiert sein kann; R¹ bei jedem Auftreten und R² unabhängig eines von Wasserstoff, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl, einem 5–10-gliedrigen gesättigten, teilweise ungesättigten oder aromatischen Heterocyclus oder -CH₂-R⁵ darstellen, worin der Ringanteil jedes Aryl, Araekyl, Alkaryl oder Heterocyclus wahlweise substituiert sein kann; R³ C_1-12-Alkyl darstellt; R⁵ in jedem Falle eines von Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Cycloalkyl, einem 5–10-gliedrigen, gesättigten, teilweise ungesättigten oder aromatischen Heterocyclus oder -W-R⁶ darstellt, worin W ein Kalkogen ist und R⁶ Alkyl darstellt, worin der Ringanteil jedes Aryl, Aralkyl, Alkaryl oder Heterocyclen wahlweise substituiert sein kann, mit der Maßgabe, dass mindestens eines von R¹ oder R² Naphtylmethyl, Pyridylmethyl oder Chinolinylmethyl ist; Z¹ und Z² unabhängig eines von Alkyl, Hydroxyl, Alkoxy oder Aryloxy sind oder Z¹ und Z² zusammen eine Einheit bilden, die von einer Dihydroxy-Einheit mit mindestens zwei Hydroxy-Gruppen, getrennt durch mindestens zwei verbindende Atome in einer Kette oder eines Rings, abgeleitetet ist, wobei die Kette oder der Ring Kohlenstoffatome und wahlweise ein Heteroatom oder Heteroatome enthalten, bei denen es sich um N, S oder O handeln kann, und A 0, 1 oder 2 ist; mit der Maßgabe, dass die Verbindung eine andere ist als Isovalerylphenylalaninnorvalin-[(naphtylmethyl),(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)]methylamid; (3-t-Butylsulfonyl)propionyl-norvalin-(1-naphthylmethyl,dihydroxyboryl)methylamid; oder (3-t-Butylsulfonyl)propionyl-norvalin-[1-naphtylmethyl,(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)]-methylamid.
Verbindung nach Anspruch 1, worin P R⁷-C(O)-, R⁷-SO₂-, R⁷-NH-C(O)- oder R⁷-O-C(O)- ist, und R⁷ eines von Alkyl, Aryl, Alkaryl, Aralkyl, Heteroaryl oder Heteroarylalkyl ist, von denen jedes wahlweise substituiert sein kann, oder R⁷ dann, wenn P R⁷-C(O)- ist, auch ein gesättigter oder teilweise gesättigter Heterocyclus sein kann.
Verbindung nach Anspruch 1, worin P R⁷-C(O)- oder R⁷-SO₂- ist; und R⁷ eines von C_6-10-Aryl, C_6-10-Ar(C_1-6)alkyl, ein 5- bis 10-gliedriges Heteroaryl oder ein 5- bis 10-gliedriges Heteroaryl-(C_1-6)alkyl ist, von denen jedes wahlweise substituiert sein kann, oder worin R⁷ dann, wenn P R⁷-C(O)- ist, auch N-Morpholinyl sein kann.
Verbindung nach Anspruch 1, worin B¹ CH ist und X¹ und X² jeweils -C(O)-NH- bedeuten.
Verbindung nach Anspruch 1, worin R¹ und R² unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Alkyl und -CH₂-R⁵, worin R⁵ eines von C_6-10-Aryl, C_1-10-Alk(C_6-10)aryl, C_3-10-Cycloalkyl oder einem 5-, 6-, 9- oder 10-gliedrigen Heterocyclus ist.
Verbindung nach Anspruch 1, worin das stickstoffhaltige Ringsystem ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus:
Verbindung nach Anspruch 1, worin R ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Methyl, Ethyl, Isopropyl, Isobutyl und n-Butyl.
Verbindung nach Anspruch 1, worin P R⁷-C(O)- oder R⁷-SO₂- ist und R⁷ eines von Chinolinyl, Chinoxalinyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Furanyl oder Pyrrolyl darstellt und R⁷ dann, wenn P R⁷-C(O)- ist, auch N-Morpholinyl sein kann.
Verbindung nach Anspruch 8, worin P ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 2-Pyrazincarbonyl, 8-Chinolinsulfonyl und N-Morpholinoyl.
Verbindung nach Anspruch 1, worin Z¹ und Z² jeweils unabhängig eines von C_1-4-Alkyl, Hydroxy, C_1-6-Alkoxy und C_6-10-Aryloxy darstellen oder Z¹ und Z² zusammen genommen eine Einheit bilden, die von einer Dihydroxyverbindung abgeleitet ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Pinacol, Perfluoropinacol, Pinandiol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Butandiol, Glyzerol oder Diethanolamin.
Verbindung nach Anspruch 10, worin Z¹ und Z² beide Hydroxy bedeuten.
Verbindung nach Anspruch 1, worin A 0 ist.
Verbindung nach Anspruch 1, worin R² Chinolinylmethyl ist.
Verbindung nach Anspruch 1, worin die Verbindung eine ist von: N-(4-Morpholin)carbonyl-β-(1-naphtyl)-L-alanin-L-leucinborsäure, oder N-(8-Chinolin)sulfonyl-β-(1-naphtyl)-L-alanin-L-leucinborsäure oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz oder ein Borsäureester davon.
Pharmazeutische Zubereitung, umfassend eine Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche oder eine pharmazeutisch annehmbares Salz oder ein Borsäureester davon sowie einen pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünner.
Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 15, worin die Verbindung in einer zum Inhibieren der Proteasomenfunktion in einem Säuger wirksamen Menge vorliegt.
Verwendung einer Verbindung, wie sie in einem der Ansprüche 1 bis 14 beansprucht ist, für die Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung für eine Behandlung ausgewählt unter: (a) der Inhibition des Wachstums einer Krebszelle; (b) der Reduktion der Abbaugeschwindigkeit von Muskelprotein; (c) der Reduktion der Aktivität von NF-kappaB in einer Zelle; (d) der Reduktion der interzellulären Protein-Abbaurate; (e) der Reduktion der Abbaurate des Proteins p53; (f) der Inhibition der Cyclinzersetzung in einer Zelle; (g) der Verhinderung oder Vorbeugung eines entzündlichen Zustandes; (h) der Inhibition der Antigenpräsentation in einer Zelle; (i) der Inhibition der induzierbaren, NF-kappaB-abhängigen Zelladhesion; und (j) der Inhibition der HIV-Repikation.
Verwendung nach Anspruch 17, worin die Behandlung für einen Patienten bestimmt ist, der diagnostiziert ist mit oder im Risiko steht, einen Zustand zu entwickeln, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus: der Gewebsabstoßung, der Organabstoßung, der Arthritis, einer Infektion, einer Dermatose, einer entzündlichen Darmerkrankung, Asthma, Osteoporose, Osteoarthritis und einer Autoimmunerkrankung.