DE60206512T2

DE60206512T2 - Rapamycin 29-enole

Info

Publication number: DE60206512T2
Application number: DE60206512T
Authority: DE
Inventors: Tianmin Zhu; Bakir Mahdi FAWZI
Original assignee: Wyeth LLC
Current assignee: Wyeth LLC
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2006-06-22
Anticipated expiration: 2022-08-22
Also published as: DK1419154T3; CN1545511A; CA2455308A1; MXPA04001524A; BR0211986A; EP1419154B1; WO2003018573A1; ATE305932T1; DE60206512D1; EP1419154A1; ES2246409T3; CN1310908C; US6677357B2; JP2005501868A; US20030114477A1

Description

Diese Erfindung betrifft nicht-immunosuppressive Rapamycin-29-enole, die als neurotrophe Mittel, zur Behandlung fester Tumore und vaskulärer Erkrankungen brauchbar sind, Verfahren zu ihrer Herstellung und pharmazeutische Zusammensetzungen, welche sie enthalten.
Rapamycin ist ein durch Streptomyces hygroscopicus produziertes makrocyklisches Trienantibiotikum, von dem gefunden wurde, dass es sowohl in vitro als auch in vivo antifungische Aktivität, insbesondere gegen Candida albicans, aufweist [C. Bezina et al., J. Antibiot. 28, 721 (1975); S. N. Sehgal et al, J. Antibiot. 28, 727 (1975); H. A. Baker et al., J. Antibiot. 31, 539 (1978); US-Patent 3,929,992 und US-Patent 3,993,749]. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass Rapamycin alleine (US-Patent 4,885,171) oder in Kombination mit Picibanil (US-Patent 4,401,653) Antitumoraktivität besitzt.
Die immunosuppressiven Effekte von Rapamycin sind in FASEB 3, 3411 (1989) offenbart. Es wurde auch gezeigt, dass Cyclosporin A und FK-506, andere makrocyclische Moleküle, als immunosuppressive Mittel wirksam und daher zur Verhinderung der Transplantatabstoßung brauchbar sind [FASEB 3, 3411 (1989); FASEB 3, 5256 (1989); R. Y. Calne et al., Lancet 1183 (1978); und US-Patent 5,100,899]. R. Martel et al., [Can. J. Physio. Pharmacol. 55, 48 (1977)] offenbarte, dass Rapamycin im experimentellen allergischen Enzephalomyelitis-Modell, einem Modell für Multiple Sklerose, im Adjuvans-Arthritis-Modell, einem Modell für rheumatoide Arthritis, wirksam ist und die Bildung von IgE-ähnlichen Antikörpern wirksam inhibiert. Es wurde gezeigt, dass FK-506 und einige synthetische FKBP-12-bindende Liganden neuroprotektiv und neuroregenerativ [US 5,696,135, US 5,721,256, US 5,780,484, US 5,811,434 und US 580,736] sind.
Rapamycin ist auch zur Prävention oder Behandlung von systemischem Lupus erythematosus [US-Patent 5,078,999], Lungenentzündung [US-Patent 5,080,899], Insulin-abhängigem Diabetes mellitus [US-Patent 5,321,009], Hautstörungen, wie Psoriasis [US-Patent 5,286,730], Darmerkrankungen [US-Patent 5,286,731], der Proliferation glatter Muskelzellen und der Intimaverdickung nach vaskulärer Verletzung [US-Patente 5,288,711 und 5,516,781], adulter(em) T-Zell-Leukämie/Lymphom [europäische Patentanmeldung 525,960 A1], Augenentzündung [US-Patent 5,387,589], ma
[TEXT FEHLT]
Patent 5,496,830], Anämie [US-Patent 5,561,138] und zur Erhöhung des Neuritenauswuchses [Parker, E. M. et al, Neuropharmacology 39, 1913–1919, 2000].
In in vivo-Tier-Tumormodellen und in klinischen Phase I-Versuchen wurde gezeigt, dass ein Rapamycinester, der Rapamycin-42-Ester mit 3-Hydroxy-2-(hydroxymethyl)-2-methylpropionsäure [offenbart im US-Patent 5,362,718], der auch als CCI-779 bekannt ist, Antitumoraktivität gegen eine Reihe von Tumorzelllinien besitzt [Gibbons, J., Proc. Am. Assoc. Can. Res. 40: 301 (1999); Geoerger B., Proc. Am. Assoc. Can. Res. 40: 603 (1999); Alexandre, J., Proc. Am. Assoc. Can. Res. 40: 613 (1999) und Alexandre, J., Clin. Cancer. Res. 5 (November Supp.): Abstr. 7 (1999)].
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung stellt nicht-immunosuppressive Rapamycin-29-enole und Verfahren zu ihrer Anwendung zur Verfügung, welche hier beschrieben sind. Wie hier definiert, bedeutet der Ausdruck „ein Rapamycin-29-enol" eine Klasse neurotropher Verbindungen, welche die Grundstruktur des Rapamycin-29-enols (unten gezeigt) enthalten. Diesen Verbindungen fehlen die immunosuppressiven Eigenschaften, die mit einem intakten Rapamycin-Kern assoziiert sind. Die Rapamycin-29-enole der vorliegenden Erfindung umfassen Verbindungen, die chemisch oder biologisch modifizierte Derivate des Rapamycin-29-enol-Kerns sind, welche die neurotrophen Eigenschaften noch aufweisen. Der Ausdruck „ein Rapamycin-29-enol" umfasst demgemäß Ester, Ether, Oxime, Hydrazone und Hydroxylamine von Rapamycin sowie von Rapamycin-29-enolen, in denen funktionelle Gruppen am Rapamycin-29-enole-Kern modifiziert wurden, beispielsweise durch Reduktion oder Oxidation. Der Ausdruck „ein Rapamycin-29-enol" umfasst auch pharmazeutisch akzeptable Salze der Rapamycin-29-enole, die in der Lage sind, derartige Salze zu bilden, weil sie eine saure oder basische Einheit enthalten.
RAPAMYCIN 29-ENOL
Es ist bevorzugt, dass die Ester und Ether des Rapamycin-29-enols von der Hydroxylgruppe in 42-Position des Rapamycin-29-enol-Kerns und die Oxime, Hydrazone und Hydroxylamine von der Ketogruppe in 42-Position (nach Oxidation der 42-Hydroxylgruppe) und von der 27-Ketogruppe des Rapamycin-29-enol-Kerns abgeleitet sind.
Bevorzugte 42-Ester und -Ether des Rapamycins, die als Ausgangsmaterialien für die entsprechenden Rapamycin-29-enole dienen, sind in den folgenden Patenten, die hiermit alle durch Bezugnahme inkorporiert werden, offenbart: Alkylester (US-Patent 4,316,885); Aminoalkylester (US-Patent 4,650,803); fluorierte Ester (US-Patent 5,100,883); Amidester (US-Patent 5,118,677); Carbamatester (US-Patent 5,118,678); Silylether (US-Patent 5,120,842); Amioester (US-Patent 5,130,307), Acetate (US-Patent 5,51,413); Aminodiester (US-Patent 5,162,333), Sulvonat- und Sulfatester (US-Patent 5,177,203); Ester (US-Patent 5,221,670), Alkoxyester (US-Patent 5,233,036); O-Aryl, -Alkyl-, -Alkenyl- und -Alkinylester (US-Patent 5,258,389); Carbonatester (US-Patent 5,260,300); Arylcarbonyl- und Alkoxycarbonyl-carbamate (US-Patent 5,262,423); Carbamat (US-Patent 5,302,584); Hydroxyester (US-Patent 5,362,718); gehinderte Ester (US-Patent 5,385,908); hererocyclische Ester (US-Patent 5,385,909); gem-disubstituierte Ester (US-Patent 5,385,910); Aminoalkansäureester (US-Patent 5,389,639); Phosphorylcarbamatester (US-Patent 5,391,730), Carbamatester (US-Patent 5,411,967); Carbamatester (US-Patent 5,434,260); Amidinocarbamatester (US-Patent 5,463,048); Carbamatester (US-Patent 5,480,988); Carbamatester (US-Patent 5,480,989); Carbamatester (US-Patent 5,489,680); gehinderte N-Oxidester (US-Patent 5,491,231); Biotinester (US-Patent 5,504,091); O-Alkylether (US-Patent 5,665,772); und PEG-Ester von Rapamycin (US-Patent 5,780,462). Die Herstellung dieser Ester und Ether ist in den oben aufgezählten Patenten offenbart. Die Herstellung der entsprechenden Ester und Ether der Rapamycin-29-enole kann unter Verwendung der in diesen Patenten beschriebenen Methoden, ausgehend von Rapamycin mit den hier beschriebenen anschließenden Ringöffnungsreaktionen erfolgen. Eine verbesserte Synthese der 42-Ester und -Ether von Rapamycin ist im US-Patent 6,277,539 offenbart, das hiermit durch Bezugnahme inkorporiert wird.
Beispiele für Rapamycin-29-enole sind Rapamycin-29-enol und 42-Ester und Etherverbindungen der Formel (II):
worin R^A ausgewählt ist unter Wasserstoff und Ester- oder Ether-bildenden Gruppen wie in einem der oben erwähnten US/EP-Patenten offenbart (z.B. Acylgruppen und gegebenenfalls substituierte Alkylgruppen).
Bevorzugte Oxime, Hydrazone und Hydroxylamine von Rapamycin sind in den US-Patenten 5,373,014, 5,378,836, 5,023,263, 5,023,264 und 5,563,145 offenbart, die hiermit durch Bezugnahme inkorporiert werden. Die Herstellung dieser Oxime, Hydrazone und Hydroxylamine, die als Ausgangsmterialien für die entsprechenden Rapamycin-29-enole dienen, sind in den oben aufgeführten Patenten offenbart. Die Herstellung der entsprechenden Oxime, Hydrazone und Hydroxylamine des Rapamycin-29-enols kann unter Anwendung der in diesen Patenten beschriebenen Methoden ausgehend von Rapamycin, gefolgt von den hier beschriebenen Ringöffnungsreaktionen erfolgen.
Besonders bevorzugte Rapamycin-29-enole umfassen Rapamycin-29-enol, Rapamycin-29-enol-42-ester mit 3-Hydroxy-2-(hydroxymethyl-2-methylpropionsäure, [siehe US-Patente 5,362,718 und 6,277,539 zur Herstellung des Rapamycin-29-enol-42-esters mit 3-Hydroxy-2-(hydroxymethyl)-2-methylpropionsäure] und 42-O-(2-hydroxy)ethyl-rapamycin-29-enol [siehe US-Patent 5,665,772 für die Herstellung von 42-O-(2-hydroxymethyl-rapamycin].
Falls zutreffend, können pharmazeutisch akzeptable Salze aus organischen und anorganischen Säuren, beispielsweise Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Citronensäure, Weinsäure, Bernsteinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Malonsäure, Mandelsäure, Äpfelsäure, Phthalsäure, Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Methansulfonsäure, Naththalinsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Kamphersulfonsäure, und ähnlichen bekannten akzeptablen Säuren gebildet werden, wenn das Rapamycin eine geeignete basische Einheit enthält. Salze können auch aus organischen und anorganischen Basen, wie Alkalimetallsalze (beispielsweise Natrium, Lithium oder Kalium), Erdalkalimetallsalze, Ammoniumsalze, Alkylammoniumsalze mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen oder Dialkylammoniumsalze mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe und Trialkylammoniumsalze mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe, gebildet werden, wenn das Rapamycin eine geeignete saure Einheit enthält.
Der erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Ausdruck „zur Verfügung stellen" im Zusammenhang mit dem zur Verfügung stellen einer von der Erfindung umfassten Verbindung oder Substanz bedeutet entweder die direkte Verabreichung einer derartigen Verbindung oder Substanz oder die Verabreichung einer Prodrug, eines Derivats oder eines Analogons, welche(s) im Körper eine wirksame Menge der Verbindung oder Substanz bildet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können hergestellt werden aus Rapamycin unter Verwendung von im Handel erhältlichen Ausgangsmaterialien oder aus Ausgangsmaterialien, die nach Literaturverfahren hergestellt werden können. Das gewünschte Rapamycin-29-enol kann durch Behandlung des Rapamycins mit Ozon unter Verfolgung des Reaktionsverlaufs bis zur Bildung des gewünschten Produktes hergestellt werden.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines wie hier definierten Rapamycin-29-enols zur Verfügung, welches einen der folgenden Schritte umfasst:

a) Ozonolyse von Rapamycin (z.B. Rapamycin, Rapamycin-42-ester mit 3-Hydroxy-2-(hydroxymethyl)-2-methylpropionsäure oder 42-O-(2- hydroxy)ethylrapamycin), wobei ein Rapamycin-29-enol (i.e. Rapamycin-20-enol, Rapamycin-29-enol-42-ester mit 3-Hydroxy-2-(hydroxymethyl)-2-methylpropionsäure oder 42-O-(2-hydroxy)ethyl-rapamycin-29-enol gebildet wird; oder
b) Acylierung von Rapamycin-29-enol, dessen reaktiver Substituent (reaktive Substituenten) gegebenenfalls geschützt ist (sind), mit einem Acylierungsmittel (z.B. ein Acylierungsmittel, das die oben definierte Gruppe R^A enthält), wobei ein Rapamycin-29-enol erhalten wird, z.B. ein 42-Ester-Derivat davon der Formel (II):
worin R^A eine ausgewählte esterbildende Gruppe ist (z.B. Acylrest) und Entfernung jeder Schutzgruppe; oder
d) Veretherung von Rapamycin-29-enol, dessen reaktiver Substituent (reaktive Substituenten) gegebenenfalls geschützt ist (sind), mit einem Veretherungsmittel, wobei ein Rapamycin-29-enol erhalten wird (z.B. ein 42-Ether-Derivat davon der oben gezeigten Formel (II), worin R^A eine ausgewählte etherbildende Gruppe ist) und Entfernung jeder Schutzgruppe.

Zusätzlich zu Rapamycin-29-enol werden während der Ozonolyse-Oxidation auch die entsprechenden Rapamycin-Dialdehyde gebildet. Die Struktur des Rapamycin-Dialdehyds ist nachfolgend angegeben:
RAPAMYCIN DIALDEHYDE
Während der Ozonolyse des Rapamycins wurde zusätzlich (2E,4S,6R)-6-[(5S,6R)-5-Hydroxy-6-methoxy-4-methyl-2,3,7-trioxabicyclo[2.2.1]hept-1-yl]-4-methylhept-2-enal, der unten gezeigten Struktur gebildet (Beispiel 3).
Die Neuroregenerationsaktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde in einem pharmakologischen Standardtestverfahren durch Evaluierung von Rapamycin-dialdehyd (Beispiel 1) und Rapamycin-29-enol (Beispiel 2) als representative erfindungsgemäße Verbindungen gegenüber SH-SY5Y-Zellen in vitro [Gold et al., Exp. Neurol. 147: 269–278, 1997) bestimmt. Kurz beschrieben wurden SH-SY5Y-Zellen auf eine 6-Well-Platte gegeben, 5 Tage mit Aphidicolin und anschließend mit den Testverbindungen unter Verwendung einer 6-Well-Platte behandelt. Zur Kontrolle wurden die Wells unbehandelt oder mit dem Nervenwachstumsfaktor (NGF) alleine behandelt. Die Testwells wurden mit NGF plus Verbindung des Beispiels 1 und Verbindung des Beispiels 2 oder Rapamycin behandelt. Die Zellen wurden nach 168 Stunden photographiert. Die Analyse der Neuritenlänge wurde mit photographischen Drucken unter Verwendung eines Houston Instrument HI-PAD digitizing tablet, das mit einem IBM XT-Computer mit geeigneter Software (Bioquant IV, R & M Biometrics, Nashville, TN) verbunden war, bestimmt. Die Mittelwerte für die Axonalflächen wurden unter Verwendung von ANOVA (STATVIEW; Abacus Concepts, Inc. Berkeley, CA) verglichen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Tabelle 1. Mittlere Neuritenlänge nach 168 h

^a Die Werte sind Mittelwerte ± SEM (in μm). n, Zahl der Zellen
* p < 0,05 im Vergleich zur unbehandelten Zelle
** P < 0,05 im Vergleich zu NGF und unbehandelter Zelle

Die in dem pharmakologischen Standardtest erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen als neurotrophe Mittel brauchbar sind. Insbesondere sind sie brauchbar zur Förderung der Neuronenregeneration und Wiederherstellung der Funktion und zur Stimulierung des Auswachsens der Neuriten und daher zur Behandlung verschiedener neuropathologischer Zustände, einschließlich der Schädigung der peripheren Nerven und des zentralen Nervensystems, verursacht durch physikalische Verletzung (z.B. Rückgratverletzung und -trauma, sciatische oder faciale Nervenläsion oder -verletzung), Erkrankungen (z.B. diabetische Neuropathie), Krebs-Chemotherapie (z.B. durch Vinca-Alkaloide und Doxorubicin), mit Schlaganfall in Verbindung stehende Hirnschädigung und mit Schlaganfall in Verbindung stehende Ischämie und neurologische Störungen einschließlich, jedoch ohne darauf begrenzt zu sein, verschiedener mit Neurodegeneration in Zusammenhang stehender peripherer neuropathischer und neurologischer Störungen einschließlich, jedoch ohne darauf begrenzt zu sein: Trigeminusneuralgie, glossopharyngialer Neuralgie, Bell-Lähmung, Myasthenia gravis, Muskeldystrophie, amyotrophe Lateralskerose, progressive Muskelatrophie, vererbte progressive Bulbus-Muskelatrophie, herniierte, ruptierte oder prolabierte Bandscheibensyndrome, Zervikalspondylose, Plexusstörungen, Thoraxauswurf-Destruktionssyndrome, periphere Neuropathien, wie solche, verursacht durch Blei, Acrylamide, Gamma-Diketone (Neuropathie der Leimschnüffler), Kohlendisulfid, Dapson, Zecken, Porphyrie, Gullain-Barre-Syndrome, Demenz, Alzheimer-Erkrankung, Parkinson-Erkrankung und Chorea Huntington.
Die antineoplastische Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde durch Evaluierung der antineoplastischen Aktivität repräsentativer erfindungsgemäßer Verbindungen (Beispiele 1 bis 5) in vitro gegen 6 Tumorzelllinien bestätigt. Kurz beschrieben wurden die Tumorzellen von 6 Zelllinien in die Vertiefungen einer 96-Well-Mikrotiterplatte gegeben. Die folgenden Tumorzelllinien wurden verwendet: 3T3 (Ovarium), 3T3/H2N (Ovarium – resistent gegen cis-Platin), A431 (Vulva-epidermoider Herkunft), SW620 (Darm), SKBR3 (Brust) und MDA-435 (Brust). Die Tumorzellen wurden 48 Stunden in Anwesenheit von Reihenverdünnungen der zu bewertenden Verbindungen gezüchtet, und das Zellwachstum wurde unter Verwendung eines kolorimetrischen Verfahrens (Sulforhodamin B) bestimmt. Die Inhibierung des Wachstums wurde im Vergleich zu der Zahl der Zellen im Zeitpunkt der Zugabe der Testverbindung berechnet. Die Ergebnisse sind als IC₅₀ (μg/ml) ausgedrückt und in Tabelle 2 wiedergegeben.
Tabelle 2. Antineoplastische Aktivität (IC₅₀ in μg/ml)
Die Ergebnisse dieser pharmakologischen Standardtests zeigen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen als antineoplastische Mittel brauchbar sind. Insbesondere sind die erfindungsgemäßen Verbindungen brauchbar gegen feste Tumore, einschließlich Sarkoma und Carcinoma; und besonders gegen Astrocytoma, Prostatakrebs, Brustkrebs, Darmkrebs, kleinzelligem Lungenkrebs und Ovarialkrebs sowie adulter T-Zell-Leukämie/Lymphom.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind auch zur Behandlung oder Inhibierung hyperproliferativer vaskulärer Erkrankungen, wie Restenose, brauchbar.
Bei Verwendung gegen Restenose ist es bevorzugt, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Behandlung von Restenose verwendet werden, die im Anschluss an ein angioplastisches Verfahren auftritt. Bei Verwendung zur Behandlung von Restenose nach einer Angioplastie können die erfindungsgemäßen Verbindungen vor dem Verfahren, während des Verfahrens, nach dem Verfahren oder in irgendeiner Kombination davon verabreicht werden.
Die effektive Dosierung eines Rapamycin-29-enols kann in Abhängigkeit von der verwendeten besonderen Verbindung, der Art der Verabreichung, dem Zustand und der Schwere des zu behandelnden Zustandes sowie von verschiedenen physikalischen Faktoren im Zusammenhang mit der zu behandelnden Person abhängen. Zufriedenstellende Ergebnisse können erfindungsgemäß erhalten werden, wenn das Rapamycin-29-enol in einer täglichen oralen Dosierung in vorgesehenen Tagesdosen an aktiver Verbindung von etwa 0,1 μg/kg bis 100 mg/kg, vorzugsweise zwischen 0,001 bis 25 mg/kg und bevorzugter zwischen 0,01 bis 5 mg/kg verabreicht wird. Die vorgesehenen Tagesdosierungen variieren mit dem Verabreichungsweg.
Wenn das Rapamycin-29-enol als Teil eines Kombinationsschemas zur Anwendung kommt, werden Dosen jeder Komponente der Kombination während eines gewünschten Behandlungszeitraums verabreicht. Die Komponenten der Kombination können gleichzeitig; entweder als Dosiseinheit, die beide Komponenten enthält oder als separate Dosiseinheiten verabreicht werden; die Komponenten der Kombination können auch zu unterschiedlichen Zeiten während eines Behandlungszeitraums verabreicht werden oder eine kann als Vorbehandlung vor der anderen verabreicht werden.
Derartige Dosen können in irgendeiner Weise verabreicht werden, die brauchbar ist, die aktiven Verbindungen in den Blutstrom des Empfängers zu bringen, einschließlich oraler Verabreichung, Verabreichung über Implantate, parenteraler Verabreichung (einschließlich intravenöser, intraperitonealer und subkutaner Injektionen), rektaler, intranasaler, vaginaler und transdermaler Verabreichung. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung umfassen transdermale Verabreichungen alle Verabreichungen durch die Oberfläche des Körpers und die inneren Schichten der Körperpassagen, einschließlich der epithelialen und mucosalen Gewebe. Derartige Verabreichungen können unter Verwendung der vorliegenden Verbindungen oder der pharmazeutisch akzeptablen Salze davon in Lotionen, Cremes, Schäumen, Pflastern, Suspensionen, Lösungen und Suppositorien (rektal und vaginal) erfolgen.
Orale Formulierungen, welche die erfindungsgemäßen aktiven Verbindungen enthalten, können herkömmlicherweise verwendete orale Formen umfassen, einschließlich Tabletten, Kapseln, buccale Formen, Pastillen, Lutschtabletten und orale Flüssigkeiten, Suspensionen oder Lösungen. Kapseln können Mischungen der aktiven Verbindung(en) mit inerten Füllstoffen und/oder Verdünnungsmitteln, wie pharmazeutisch akzeptable Stärken (z.B. Mais-, Kartoffel- oder Tapiokastärke), Zuckern, künstliche Süßungsmittel, gepulverte Cellulosen, wie kristalline und mikrokristalline Cellulosen, Mehle, Gelatinen, Gummen etc. Brauchbare Tablettenformulierungen können durch herkömmliche Kompressions-, Nassgranulierungs- oder Trockengranulierungsverfahren hergestellt werden und pharmazeutisch akzeptable Verdünnungsmittel, Bindemittel, Gleitmittel, Desintegrationsmittel, oberflächenmodifizierende Mittel (einschließlich Tenside), Suspendier- oder Stabilisierungsmittel, einschließlich, jedoch ohne darauf begrenzt zu sein, Magnesiumstearat, Stearinsäure, Talkum, Natriumlaurylsulfat, mikrokristalline Cellulose, Calcium-Carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Gelatine, Alginsäure, Akaziengummi, Xanthangummi, Natriumcitrat, komplexierte Silikate, Calciumcarbonat, Glycin, Dextrin, Sucrose, Sorbit, Dicalciumphosphat, Calciumsulfat, Lactose, Kaolin, Mannit, Natriumchlorid, Talkum, trockene Stärken und pulverförmiger Zucker, verwenden. Bevorzugte oberflächenmodifizierende Mittel umfassen nicht-ionische und anionische oberflächenmodifizierende Mittel. Repräsentative Beispiele für oberflächenmodifizierende Mittel sind, ohne darauf begrenzt zu sein, Poloxamer 188, Benzalkoniumchlorid, Calciumstearat, Cetostearylalkohol, emulgierendes Cetomakrogolwachs, Sorbitanester, kolloidales Siliciumdioxid, Phosphate, Natriumdodecylsulfat, Magnesiumaluminiumsilikat und Triethanolamin. Besonders bevorzugt wird Poloxamer 188 als oberflächenmodifizierendes Mittel verwendet. Orale Formulierungen können als verzögerte oder getimte Standardformulierungen vorliegen, um die Absorption der aktiven Verbindung(en) zu verändern. Bevorzugte orale Rapamy cinformulierungen sind in den US-Patenten 5,559,121; 5,536,729; 5,989,591 und 5,985,325 offenbart, die hiermit durch Bezugnahme inkorporiert werden.
In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, die Verbindungen direkt in die Luftwege in Form eines Aerosols zu verabreichen.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch parenteral oder intraperitoneal verabreicht werden. Lösungen oder Suspensionen dieser aktiven Verbindungen in Form einer freien Base oder eines pharmakologisch akzeptablen Salzes können in Wasser hergestellt werden, das in geeigneter Weise mit einem Tensid, wie Hydroxypropylcellulose, vermischt ist. Dispersionen können auch in Glycerin, flüssigen Polyethylenglykolen und Mischungen davon in Ölen hergestellt werden. Unter üblichen Lagerungs- und Anwendungsbedingungen können diese Präparate ein Konservierungsmittel enthalten, um das Wachstum von Mikroorganismen zu verhindern.
Die pharmazeutischen zur Injektion geeigneten Formen umfassen sterile wässrige Lösungen oder Dispersionen und sterile Pulver zur unmittelbaren Zubereitung von sterilen injizierbaren Lösungen oder Dispersionen. In allen Fällen muss die Form steril und so flüssig sein, dass sie sich leicht mit einer Spritze handhaben lässt. Sie muss unter den Herstellungs- und Lagerungsbedingungen stabil und gegen die Kontaminierung durch Mikroorganismen, wie Bakterien und Pilzen, konserviert sein. Der Träger kann ein Lösungsmittel- oder Dispersionsmedium sein, das beispielsweise Wasser, Ethanol, Polyol (z.B. Glycerin, Propylenglykol und flüssiges Polyethylenglykol), geeignete Mischungen davon und Pflanzenöle enthält. Bevorzugte parenterale Formulierungen zur Verabreichung von Rapamycin sind in den US-Patenten 5,530,006; 5,516,770 und 5,616,588 offenbart, die hiermit durch Bezugnahme inkorporiert werden.
Suppositorienformulierungen können aus herkömmlichen Materialien, einschließlich Kakaobutter, mit oder ohne Zugabe von Wachsen zur Änderung des Schmelzpunktes des Suppositoriums, und Glycerin, hergestellt werden. Wasserlösliche Suppositoriengrundlagen, wie Polyethylenglykole verschiedenen Molekulargewichts, können ebenfalls verwendet werden.
Wenn das Rapamycin-29-enol zur Behandlung oder Inhibierung einer hyperproliferativen vaskulären Störung, wie Restenose, verwendet wird, ist es bevorzugt, dass der Rapamycin-dialdehyd über einen vaskulären Stent oder Shunt, der mit dem Rapamycin-29-enol beschichtet oder imprägniert ist, bereitgestellt wird.
Im Folgenden werden Verfahren zur Herstellung repräsentativer erfindungsgemäßer Verbindungen bereitgestellt.
Beispiel 1 (Methode A)
Rapamycin-dialdehyd
Rapamycin (5,0 g, 5,5 mmol) wurde in 100 ml Dioxan und 35 ml Wasser gelöst. Anschließend wurden 61 mg OsO₄ zugegeben und die Umsetzung wurde bei Raumtemperatur durchgeführt. Danach wurde 30 min gerührt (die Lösung wurde dunkelgrün). Natriummetaperiodat (2,34 g, 10,9 mmol) wurde in 30 min portionsweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt. Die Reaktion wurde durch Extraktion des Reaktionsgemisches mit 200 ml CH₂Cl₂ und Aufarbeiten gestoppt, wobei 5,1 g des Rohprodukts (66% der Gesamtpeakfläche für WAY-181340, 12% unumgesetztes Rapamycin) erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde mittels präparativer HPLC an einer Prep Nova-pak HR C18-Säule (300 × 19 mm) unter Verwendung einer Gradientenmethode gereinigt, wobei der Gradient für die ersten 5 min 65% A und 35% B enthielt und danach von 65% A und 35% B auf 10% A und 90% B in 30 min wechselte. Puffer A ist 90% Wasser und 10% Acetonitril. Puffer B ist 10% Wasser und 90% Acetonitril. Die Fließrate beträgt 20 ml/min. Die Fraktion bei 20 bis 21 min wurde gesammelt und mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Schicht wurde mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das organische Lösungsmittel wurde unter Verwendung eines Rotationsverdampfersystems entfernt. Der Rückstand wurde in 3 ml Methylenchlorid gelöst und durch Zugabe vom 15 ml Hexan ausgefällt. Nach Filtration wurde der weiße Feststoff im Vakuum über Nacht getrocknet. Falls das Produkt nicht rein genug war, wurde es unter Verwendung von 51% B und 49% A an der gleichen Säule gereinigt. Der Peak bei 13 min wurde gesammelt, die Aufarbeitung erfolgte wiederum wie oben beschrieben. Es wurde ein weißer Feststoff erhalten.
Zuordnungen für Verbindung I, DMSO-d6, 400 MHz (¹³C:100 MHz)
Die pseudomolekularen Ionen wurden mit dem [M – H]^–-Ion bei m/z 944 und dem [M + NH₄]⁺-Ion bei m/z 963 mittels negativer und positiver Elektrosprayverfahren beobachtet.
Beispiel 1 (Methode B)
Rapamycin-42-dialdehyd
Rapamycin (1,0 g, 1.09 mmol) wurde in 250 ml CH₂Cl₂ gelöst. Der Rundkolben wurde in ein Trockeneisbad gegeben. Ozongas wurde 6 min durch die Lösung geleitet (6 l/min, bei Output in Stellung 7 des Steuerknopfes). Anschließend wurde das Reaktionsgemisch 1 h gerührt. Methylsulfid (100 μl) wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde eine weitere Stunde gerührt. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 200 ml Wasser in das Reaktionsgemisch gestoppt. Etwa 0,97 g des Rohproduktes wurden nach Aufarbeitung erhalten (gebrochen weißer Feststoff, 44% der Gesamtpeakfläche für WAY-181340). Die LC/MS-Ergebnisse bestätigen, dass der Hauptpeak WAY-18134 ist.
Beispiele 2 und 3
Rapamycin-29-enol (Beispiel 2) und (2E,4S,6R)-6-[(5S,5R)-5-Hydroxy-6-methoxy-4-methyl-2,3,7-trioxabicyclo,[2.2.1]hept-1-yl]-4-methylhept-2-enal (Beispiel 3)
Rapamycin (1,3 g, 1,40 mmol) wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1B behandelt, außer dass das Ozongas 50 min eingeleitet wurde. Nach Aufarbeitung wurden etwa 1,1 g des Rohprodukts erhalten (gebrochen weiter Feststoff, 44% der Gesamtpeakfläche für den Dialdehyd des Beispiels 2). Durch präparative HPLC wurden zwei Hauptpeaks (9,5 min und 14 min) isoliert. Die Verbindung des Beispiels 2 (14 min) wurde als weißer Feststoff (50 mg) und die Verbindung des Beispiels 3 (9,5 min) wurde als klares Öl (23 mg) erhalten.
Zuordnungen für Beispiel 2, DMSO-d6 bei 30°C, 400 MHz (¹³C:100 MHz)
Die pseudomolekularen Ionen für Verbindung II wurden mit dem [M – H]^–-Ion bei m/z 706 und Fragment-Ion 424 erhalten.
Für Beispiel 3: ¹H NMR (DMSO-d₆, 400 MHz) δ 9,5 (1H, -CHO), 6,8 (1H, C=CH), 6,1 (1H, C=CH), 5,07 (1H, OH), 3,88, 3,76, 3,3 (3H, -OCH₃), 2,6, 2,2, 1,7, 1,5, 1,4, 1,10, ¹³C NMR (DMSO-d₆, 100 MHz) δ 194,7, 163,5, 131,6, 112,0, 110,4, 81,1, 73,9, 59,0, 35,6, 28,0, 20,3, 14,0. Die pseudomolekularen Ionen für die Verbindung des Beispiels 3 wurden mit dem (M – H]^–-Ion bei m/z 301 und dem [M + NH₄]⁺-Ion bei m/z 320 durch negative und positive Elektrospray-Verfahren beobachtet.
Chemische Struktur der Verbindung des Beispiels 3 (2E,4S,6R)-6-[(5S,6R)-5-Hydroxy-6-methoxy-4-methyl-2,3,7-trioxabicyclo[2.2.1]hept-1-yl]-4-methylhept-2-enal
Beispiele 4 und 5
42-O-(2-Hydroxy(ethyl-rapamycin-dialdehyd (Beispiel 4) und 42-O-(2-Hydroxy)ethyl-rapamycin-29-enol (Beispiel 5)
42-O-(2-Hydroxy(ethyl-rapamycin (10 mg, 0,01 mmol) wurde in 10 ml CH₂Cl₂ gelöst. Der Rundkolben wurde in ein Trockeneisbad gegeben. Ozongas wurde 1 min durch die Lösung geleitet (2 l/min bei Output in Stellung 7 des Steuerknopfes). Anschließend wurde das Reaktionsgemisch 1 h gerührt. Methylsulfid (5 μl) wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde weitere 0,5 h gerührt. Nach Aufarbeitung wurden etwa 9 mg des Rohprodukts erhalten. Nach präparativer HPLC wurden 0,5 mg der Verbindung des Beispiels 4 und 0,24 mg der Verbindung des Beispiels 5 erhalten.
Das negative Ion der Verbindung des Beispiels 4 [M – H]^–-Ion lag bei m/z 988,6. Unter Verwendung von Rapamycin und 42-O-(2-Hydroxy)ethylrapamycin als interne Standards ergab die exakte Massenbestimmung des unbekannten Ions 988,5612 Da der elementaren Zusammensetzung C₅₃H₈₂NO₁₆ (theoretische Masse = 988.5634, Δ = 2,2 mDA). Die Verbindung des Beispiels 4 enthielt zwei Sauerstoffatome mehr im Vergleich zu 42-O-(2-Hydroxy)ethylrapamycin. Das Molekulargewicht wurde zusätzlich durch die positive Elektronenspraymethode bestätigt, die ein starkes [M + NH₄]⁺-Ion bei m/z 1007,6 zeigte.
Die Verbindung des Beispiels 5 zeigte ein pseudomolekulares Ion bei m/z 769,4 ([M + NH₄]⁺). Die gemessene exakte Masse von 769,4487 Da entspricht der elementaren Zusammensetzung C₃₉H₆₅N₂O₁₃ (theoretische Masse = 769.4487, Δ = 0.0 mDa).

Claims

Verbindung, bei der es sich um Rapamycin-29-enol oder einen 42-Ester oder 42-Ether von Rapamycin-29-enol handelt, oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
Verbindung nach Anspruch 1, bei der es sich um den Rapamycin-29-enol-42-ester mit 3-Hydroxy-2-(hydroxymethyl)-2-methylpropionsäure handelt.
Verbindung nach Anspruch 1, bei der es sich um 42-O-(2-Hydroxy)ethylrapamycin-29-enol handelt.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Stimulierung des Nervenzellwachstums bei einem Säuger.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Stimulierung der Nervenregeneration bei einem Säuger.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Stimulierung des Wachstums geschädigter peripherer Nerven bei einem Säuger.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Inhibierung einer neurodegenerativen Störung bei einem Säuger.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei es sich bei der neurodegenerativen Störung um Demenz, Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit oder amyotrophische Lateralsklerose handelt.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Schädigung der peripheren Nerven bei einem Säuger.
Verwendung nach Anspruch 9, wobei die Schädigung der peripheren Nerven durch eine Körperverletzung oder ein Trauma verursacht ist.
Verwendung nach Anspruch 9, wobei die Schädigung der peripheren Nerven durch Rückenmarkverletzung und Trauma, ischiatische oder faciale Nervenläsion oder Verletzung verursacht ist.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines festen Tumors bei einem Säuger.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei der feste Tumor ausgewählt ist unter Astrocytomen, Prostatakrebs, Brustkrebs, Darmkrebs, kleinzelligem Lungenkrebs und Ovarialkrebs; und adulter (adultem) T-Zellleukämie/Lymphom.
Verwendung eines Rapamycin-29-enols nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Inhibierung einer hyperproliferativen, vaskularen Störung bei einem Säuger.
Verwendung nach Anspruch 14, wobei es sich bei der hyperproliferativen, vaskularen Störung um Restenose handelt.
Verwendung nach Anspruch 14, wobei das Rapamycin-29-enol mittels eines vaskularen Stents oder Shunts verabreicht wird.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die ein Rapamycin-29-enol nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon und einen pharmazeutischen Träger umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines wie in Anspruch 1 definierten Rapamycin-29-enols, das einen der folgenden Schritte umfasst: a) Ozonolyse von Rapamycin oder einem Rapamycin-42-ester oder -42-ether, wobei das entsprechende Rapamycin-29-enol gebildet wird; oder b) Acylierung von Rapamycin-29-enol, dessen reaktiver Substituent (reaktive Substituenten) gegebenenfalls geschützt ist (sind), mit einem Acylierungsmittel, wobei ein 42-Esterderivat von Rapamycin-29-enol erhalten wird, und Entfernung jeder Schutzgruppe; oder c) Veretherung von Rapamycin-29-enol, dessen reaktiver Substituent (reaktive Substituenten) gegebenenfalls geschützt ist (sind), mit einem Veretherungsmittel, wobei ein 42-Etherderivat von Rapamycin-29-enol erhalten wird, und Entfernung jeder Schutzgruppe.