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Die
vorliegende Erfindung betrifft O2-aryl-1-substituierte
Diazen-1-ium-1,2-diolate (O2-Aryldiazeniumdiolate),
O2-glycosylierte 1-substituierte Diazeniumdiolate
und O2-substituierte 1-[(2-Carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazeniumdiolate,
Zusammensetzungen, die solche Diazeniumdiolate umfassen, und Verfahren
zur Verwendung solcher Diazeniumdiolate.
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Stickoxid
(NO) wurde in einer großen
Vielzahl bioregulatorischer Prozesse impliziert, und Verbindungen,
die Stickoxid enthalten, oder in der Lage sind, Stickoxid freizusetzen,
wurden als für
die Regulierung dieser Prozesse nützlich identifiziert. Viele
Klassen von Stickoxid-enthaltenden und/oder freisetzenden Addukten wie
Glyceryltrinitrat und Nitroprussid sind auf dem Gebiet bekannt (Übersicht
in U.S. Patent Nr. 5,405,919 (Keefer et al.), einschließlich der
Einschränkungen
bei der Verwendung dieser in biologischen Anwendungen). Der eingeschränkte Nutzen
solcher Verbindungen hat teilweise zur Entwicklung einer anderen
Klasse von Stickoxid-generierenden Verbindungen geführt, der
Diazeniumdiolate, die biologisch besonders nützlich sind.
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Diazeniumdiolate
umfassen Verbindungen, die eine N
2O
2 –-funktionelle Gruppe
enthalten und sich strukturell und funktionell von Nitrosaminen
unterscheiden (siehe z. B. Reilly, U.S. Patent Nr. 3,153,094). Die bekannten
Diazeniumdiolate werden in kürzlich
erteilten Patenten offenbart. Die U.S. Patente Nr. 5,039,705 (Keefer
et al.) und Nr. 5,208,233 (Keefer et al.) offenbaren sekundäre Aminstickoxidaddukte
und Salze davon. Die U.S. Patente Nr. 5,155,137 (Keefer et al.)
und Nr. 5,250,550 (Keefer et al.) offenbaren Komplexe von Stickoxid
und Polyaminen. Das U.S. Patent Nr. 5,389,675 (Christodoulou et
al.) offenbart gemischte Ligandenmetallkomplexe aus Stickoxid-Nukleophil-Addukten
und die U.S. Patente Nr. 5,525,357 (Keefer et al.) und Nr. 5,405,919
(Keefer et al.) offenbaren Polymer-gebundene Stickoxid/Nukleophil-Adduktzusammensetzungen. Die
U.S. Patente Nr. 4,954,526 (Keefer et al.; das '526 Patent) und Nr. 5,212,204 (Keefer
et al.) offenbaren die Verwendung ionischer Diazeniumdiolate als
kardiovaskuläre
Mittel. Zusätzlich
offenbart das '526
Patent O
2-substituierte und Metall-gebundene
Diazenium diolate. Keefer et al., U.S. Patent Nr. 5,366,997 ('997) offenbart Diazeniumdiolate
mit der Formel:
bei denen der O
2-Sauerstoff
der N
2O
2 –-Gruppe
an die funktionelle Gruppe R
3 gebunden ist.
Wenn die R
3-Gruppe von dem O
2-Sauerstoff
abgespalten wird, kann NO spontan freigesetzt werden.
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Obwohl
Keefer et al. ('997)
offenbart, dass (i) R
1 und R
2 zusammen
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, eine Pyrrolidinyl-,
Piperazino- oder andere heterocyclische Gruppe ausbilden kann, (ii)
R
3 ein C
1-12 geradkettiges
oder C
3-12 verzweigtkettiges Alkyl ist,
das optional olefinisch und/oder mit Hydroxy-, Halogen-, Acyloxy-
oder Alkoxy-, einem C
1-12 nicht-substituierten/substituierten
Acyl-, Sulfonyl-, Carboxamido-, Sulfinyl-, Sulfenyl-, einem Carbonatderivat
oder einem Carbamatderivat substituiert ist, und (iii) die Pyrrolidinylgruppe
die folgende Struktur aufweisen kann:
worin w = 4 und R
4 = Wasserstoff, ein C
1-8 gerad-
oder verzweigtkettiges Alkyl, ein C
3-8 Cycloalkyl
oder ein substituiertes oder nicht-substituiertes Aryl ist, offenbart
Keefer et al. ('997)
nicht, dass R
3 ein Aryl oder substituiertes
Aryl ist oder dass die Pyrollidingruppe mit einer substituierten
oder nicht-substituierten Carboxylgruppe substituiert sein kann
(siehe auch Beispiel 1 des U.S. Patents Nr. 5,632,981) in Position
2. In gleicher Weise offenbart Keefer et al. ('997) nicht die O
2-Glycosylierung
von Diazeniumdiolaten.
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Bis
jetzt war nicht bekannt, dass O2-Aryl-substitutionen
der Diazeniumdiolate möglich
waren. Zudem führten
chemische Studien von zuvor offenbarten Diazeniumdiolaten zu dem
Schluss, dass sie im Allgemeinen mindestens so stabil bei einem
hohen pH wie bei einem niedrigen pH seien, und dass, anders als
bestimmte andere Klassen von "nitro vasodilatorischen" Medikamenten, deren
Geschwindigkeiten der NO-Freisetzung nicht durch die Gegenwart von
nukleophilen Thiolen beeinträchtigt
werden.
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Somit
bleibt ein Bedarf für
solche Klassen von Diazeniumdiolaten, die Vorteile gegenüber anderen
derzeit verfügbaren
Diazeniumdiolaten bieten. In diesem Zusammenhang sind die O2-aryl-substituierten Diazeniumdiolate dahingehend
vorteilhaft, dass sie NO spontan unter alkalischen Bedingungen oder
nach nukleophilem Angriff freisetzen können. O2-aryl-substituierte
Diazeniumdiolate können
auch NO nach einer Kombination aus oxidativer oder elektrophiler
Aktivierung und einem nukleophilen Angriff spontan freisetzen.
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Es
ist daher eine grundsätzliche
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stickoxid/Nukleophil-Addukt zur
Verfügung
zu stellen, bei dem der O2-Sauerstoff der
N2O2 –-Gruppe mit einer
Aryl- oder substituierten Arylgruppe derivatisiert ist, um das Diazeniumdiolat
gegen die spontane Freisetzung von NO zu schützen. Es ist eine weitere Aufgabe
der Erfindung, eine neue Klasse von Diazeniumdiolaten zur Verfügung zu
stellen, die der Freisetzung von Stickoxid in neutralen oder sauren
Lösungen
widerstehen, aber NO nach nukleophilem Angriff oder bei Erhöhung des
pH-Wertes freisetzen. Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, O2-glycosylierte 1-substituierte
Diazen-1-ium-1,2-diolate
und O2-substituierte 1-[(2-Carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolate zur Verfügung zu
stellen. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
Zusammensetzungen zur Verfügung
zu stellen, die solche Verbindungen umfassen, einschließlich Zusammensetzungen,
die ein Stickoxid/Nukleophil-Addukt umfassen, das einen neuen Zielbereich
umfasst. Es ist eine verwandte Aufgabe, O2-aryl-substituierte Diazeniumdiolate
zur Verfügung
zu stellen, die für
biologische, auf Gewebe zielende Strategien geeignet sind, die eine
größere Flexibilität und Spezifität für das Zielen der
NO-Freisetzung bieten. Es ist eine noch weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung Verfahren zur Verwendung solcher Verbindungen zur Verfügung zu
stellen. Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung sowie
zusätzliche
erfindungsgemäße Merkmale
werden sich aus der Beschreibung der Erfindung ergeben, wie sie
hierin zur Verfügung
gestellt wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein O
2-substituiertes
Diazeniumdiolat mit der Formel
worin
b und d gleich oder verschieden sein können und 0 oder 1 sein können, R
1, R
2, R
3,
R
4 und R
5 sind gleich oder
verschieden und sind aus der Gruppe ausgewählt, die aus Wasserstoff, C
3-C
8-Cycloalkyl,
C
1-12-geradkettigem oder verzweigtem Alkyl,
Benzyl, Benzoyl, Phthaloyl, Acetyl, Trifluoracetyl, p-Toluyl, t-Butoxycarbonyl oder
2,2,2-Trihalogen-t-butoxycarbonyl besteht, und i, j und k sind gleich
oder verschieden und sind ganze Zahlen von 2 bis 12;
X ist
eine Aminogruppe und ist an das N
1 Atom
durch ein Stickstoffatom gebunden; und
Q ist ein Rest, der
aus der Gruppe ausgewählt
ist, die aus Acridin, Anthracen, Benzol, Benzofuran, Benzothiophen,
Benzoxazol, Benzopyrazol, Benzothiazol, Carbazol, Chlorophyll, Cinnolin,
Furan, Imidazol, Indol, Isobenzofuran, Isoindol, Isoxazol, Isothiazol,
Isochinolin, Naphthalin, Oxazol, Phenanthren, Phenanthridin, Phenothiazin,
Phenoxazin, Phthalimid, Phthalazin, Phthalocyanin, Porphin, Pteridin,
Purin, Pyrazin, Pyrazol, Pyridazin, Pyridin, Pyrimidin, Pyrrocolin,
Pyrrol, Chinoliziniumion, Chinolin, Chinoxalin, Chinazolin, Sydnon,
Tetrazol, Thiazol, Thiophen, Thyroxin, Triazin, Triazol, einem Aryl-enthaltenden
Vitamin und einem Aryl-enthaltenden Hormon besteht, worin ein Atom
des Rings von besagtem Rest an den O
2-Sauerstoff
gebunden ist, mit der Maßgabe,
dass, wenn Q ein Imidazol ist, X kein Imidazol ist.
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Es
ist bevorzugt, dass der Q-Rest der eines Aryl-enthaltenden Vitamins
ist.
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Es
ist bevorzugt, dass der Q-Rest der eines Aryl-enthaltenden Hormons
ist.
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Es
ist des Weiteren bevorzugt, dass Q ein Pyrimidin ist.
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Mehr
bevorzugt ist Q ein Ribosylpyrimidin.
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Als
eine bevorzugte Ausführungsform
ist Q ein Purin.
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Mehr
bevorzugt ist Q ein Ribosylpurin.
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Es
ist auch bevorzugt, dass X mit einem oder mehreren Resten substituiert
ist, die aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus -[N(NO)O–], einer Halogen-, einer
Hydroxy-, einer Alkylthio-, einer Alkoxy-, einer Aryloxy-, einer
Amino-, einer Cyano-, einer Sulfonato-, einer Mercapto-, einer Nitro-,
einer C1-C12-aliphatischen, einer
C3-C8-Cycloalkyl-,
einer C3-C8-Heterocycloalkyl-, einer C3-C12-olefinischen, einer Benzyl-, einer Phenyl-, einer
Benzylcarbonyl-, einer Phenylcarbonyl-, einer Saccharid-, einer
Phosphono-, einer Phosphato- und einer Phosphato-Gruppe, in der
eines oder mehrere Sauerstoffatome unabhängig voneinander mit S oder
NR' ersetzt sind,
worin R' eine C1-C8-enthaltende,
aliphatische Cycloalkyl- oder Arylgruppe ist, besteht.
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Es
ist zudem bevorzugt, dass der C1-12 aliphatische
Substituent ein C1-C12-Acyl
oder ein Oxim der Formel R''-C=N-OH ist, worin
R'' ein C1-C10 substituiertes oder ein nicht-substituiertes aliphatisches,
C3-C11-olefinisches,
C3-C8-substituiertes
oder nicht-substituiertes Cycloalkyl, Benzyl, Phenyl, substituiertes
Benzyl oder substituiertes Phenyl ist, und besagtes substituiertes
Benzyl oder substituiertes Phenyl ist mit einem oder zwei Substituenten
substituiert, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Halogen, Hydroxy,
C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Amino,
mono-C1-C4-Alkylamino,
di-C1-C4-Alkylamino,
Phenyl und Phenoxy besteht.
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Es
ist zusätzlich
bevorzugt, dass Q mit einem oder mehreren Resten substituiert ist,
die aus der Gruppe ausgewählt
sind, die aus X[N(O)NO]–, worin X wie in Anspruch
1 definiert ist, Halogen, Hydroxy, Alkylthio, Arylthio, Alkoxy,
Aryloxy, Amino, mono- oder di-substituiertem
Amino, Ammonio, substituiertem Ammonio, Nitroso, Cyano, Sulfonato,
Mercapto, Nitro, Oxo, C1-C24-aliphatisch,
C3-C12-olefinisch,
C3-C24-Cycloalkyl, C3-C24-Heterocycloalkyl,
Benzyl, Phenyl, substituiertem Benzyl, substituiertem Phenyl, Benzylcarbonyl,
Phenylcarbonyl, Sacchariden, substituiertem Benzylcarbonyl, substituiertem
Phenylcarbonyl, Phosphono, Phosphato und Phosphato, bei dem ein
oder mehrere Sauerstoffatome unabhängig voneinander mit S oder
NR' ersetzt sind,
worin R' eine C1-C10-enthaltende aliphatische Cycloalkyl- oder
Arylgruppe ist, besteht.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, mit der Formel
worin Q ein C
1-C
30 Aryl ist und worin R
22 Wasserstoff,
Hydroxyl, OM, worin M ein Kation ist, ein Halogen, X
1R
23R
24, worin X
1 O, N oder S ist und R
23 und
R
24 sind unabhängig voneinander eine C
1-C
24-Alkyl-, eine C
3-C
24-Cycloalkyl-,
eine C
2-C
24-olefinische-,
eine C
3-C
30-Aryl-
oder eine heterocyclische Gruppe ist, und worin, wenn X
1 O
oder S ist, es dann kein R
24 gibt, ist bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, mit der Formel
worin D
ist und
worin R
10 und R
11 gleich
oder verschieden sind und aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Wasserstoff,
C
3-8-Cycloalkyl, C
2-12-geradkettigem
oder verzweigtem Alkyl, Benzyl, Benzoyl, Phthaloyl, Acetyl, Trifluoracetyl,
p-Toluyl, t-Butoxycarbonyl und 2,2,2-Trichlor-t-butoxycarbonyl besteht, und
f eine ganze Zahl von 0 bis 12 ist, ist auch bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, mit der Formel:
worin R
6 und
R
7 gleich oder verschieden sein können, und
H, ein C
1-C
12-geradkettiges
Alkyl, ein C
1-C
12-Alkoxy- oder
Acyloxy-substituiertes geradkettiges Alkyl, ein C
2-12-Hydroxy- oder Halogen-substituiertes
geradkettiges Alkyl, ein C
3-C
12-verzweigtkettiges
Alkyl, ein C
3-C
12-Hydroxy-,
Halogen-, Alkoxy- oder Acyloxy-substituiertes verzweigtkettiges
Alkyl, ein C
2-C
12-geradkettiges
Olefin oder ein C
3-C
12-verzweigtkettiges
Olefin sind, worin R
6 und R
7 optional
mit Hydroxy, Alkoxy, Acyloxy, Halogen oder Benzyl substituiert sind,
vorausgesetzt, dass sowohl R
6 wie auch R
7 nicht beide H sind; oder R
6 und
R
7 zusammen mit dem Stickstoffatom, an das
sie gebunden sind, einen heterocyclischen Ring ausbilden, der aus
der Gruppe ausgewählt
ist, die aus den folgenden besteht:
worin
A N, O oder S ist, w ist 1 bis 12; y ist 1 oder 2, z ist 1 bis 5,
R
8 ist Wasserstoff, ein C
1-C
8-geradkettiges Alkyl, ein C
3-C
8-verzweigtkettiges Alkyl, ein C
3-C
8-Cycloalkyl, ein nicht-substituiertes oder
substituiertes Aryl, und R
9 ist Wasserstoff,
ein C
1-C
6-geradkettiges Alkyl
oder ein C
3-C
6-verzweigtkettiges
Alkyl, ist zudem bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin R6 Wasserstoff
ist, ist auch bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin R
6 und
R
7 Ethyl sind und Q ist aus der Gruppe ausgewählt, die
aus den folgenden besteht:
, ist
zusätzlich
bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin X an ein Polymer
gebunden ist, ist zudem bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin besagtes Polymer
aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus einem Polyolefin, einem Polyurethan, einem Peptid, einem
Protein, einem Polyethylenimin, einem Starburst-Dendrimer, einem
Polyamid, einem Polyether, einem Polyester, einer Nukleinsäure und
einem Polysaccharid besteht, ist mehr bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin besagtes Polyolefin
aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus einem Polystyrol, einem Polyethylen, einem Polytetrafluorethylen,
einem Polyvinylchlorid und einem Polyvinylidendifluorid besteht,
ist weiterhin bevorzugt.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin besagtes Polyamid
Nylon ist, ist auch eine bevorzugte Ausführungsform.
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Das
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, worin besagtes Atom
von besagtem Arylring, der an besagten O2-Sauerstoff
gebunden ist, Kohlenstoff oder Stickstoff ist, ist eine weitere
bevorzugte Ausführungsform.
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Die
Erfindung betrifft auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, die
eine wie oben definierte Verbindung umfasst.
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Die
Erfindung betrifft zudem die Verwendung eines Diazeniumdiolats,
wie es oben definiert wird, zur Herstellung eines Medikaments zur
Behandlung oder Vermeidung einer biologischen Erkrankung in einem Tier,
worin besagte biologische Erkrankung mit Stickoxid behandelbar oder
vermeidbar ist, und die Verwendung eines Diazeniumdiolats, wie es
oben definiert wird, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines
Tieres mit einem infektiösen
Agens, das ein Zinkfingerprotein umfasst, das durch ein Diazeniumdiolat inaktiviert
werden kann.
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Es
ist bevorzugt, dass besagtes Zinkfingerprotein eine C-X2-C-X4-H-X4-C-Domäne umfasst.
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Die
Erfindung betrifft zudem die Verwendung eines Diazeniumdiolats,
wie es oben definiert wird, zur Herstellung eines Medikaments zur
Behandlung eines Tieres gegen Krebs, worin besagter Krebs ein Zinkfingerprotein
involviert, das durch besagtes Diazeniumdiolat inaktiviert werden
kann.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Behandlung einer Pflanze,
einer Pflanzenzelle oder einer Gewebekultur davon, die mit einem
infektiösen
Agens infiziert ist, das ein Zinkfingerprotein umfasst, das durch ein
Diazeniumdiolat, wie es oben definiert wird, inaktiviert werden
kann, wobei besagtes Verfahren das in Kontakt bringen besagter Pflanze,
Pflanzenzelle oder Gewebekultur davon mit einer Menge des besagten
Diazeniumdiolats, die ausreichend ist, um das Zinkfingerprotein
in besagtem infektiösen
Agens zu inaktivieren, umfasst, um die Infektion in besagter Pflanze,
Pflanzenzelle oder Gewebekultur davon zu behandeln.
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Es
ist bevorzugt, dass besagtes infektiöses Agens ein Virus ist.
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Mehr
bevorzugt wird besagter Virus aus der Gruppe ausgewählt, die
aus Tabakstreifenvirus und Alfalfamosaikvirus besteht.
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Die
Erfindung betrifft zudem die Verwendung eines Diazeniumdiolats,
wie es oben definiert wird, zur Herstellung eines Medikaments zur
Modulierung der Steroidhormonaktivität in einem Säugetier,
das der Modulation der Steroidhormonaktivität bedarf und das ein Steroidhormonrezeptorprotein
umfasst, das einen Zinkfinger umfasst, der durch besagtes Diazeniumdiolat
inaktiviert werden kann.
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Abschließend betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Verringerung der Präsenz eines
infektiösen Agens,
das ein Zinkfingerprotein umfasst, das durch ein Diazeniumdiolat,
wie es oben definiert wird, inaktiviert werden kann, in einem leblosen
Objekt, wobei das Verfahren das in Kontakt bringen von besagtem
leblosen Objekt mit einer Menge umfasst, die ausreichend ist, um
das Zinkfingerprotein zu inaktivieren, um so die Präsenz des
infektiösen
Agens in besagtem leblosen Objekt zu verringern.
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Es
ist bevorzugt, dass besagtes infektiöses Agens aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus einem Virus, einem Bakterium und einem Parasiten besteht.
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In
dieser neuen Klasse von Verbindungen ist ein Atom des Arylringrestes
Q an den O2-Sauerstoff der N2O2 –-funktionellen Gruppe
gebunden. Die Diazeniumdiolate der Formel (I) sind in Bezug auf
die hydrolytische Generierung von Stickoxid in neutralen bis sauren
Lösungen
stabil. Überraschenderweise
haben sich diese neuen Verbindungen oder das resultierende Produkt
dieser Verbindungen nach oxidativer oder elektrophiler Aktivierung
als in der Lage gezeigt, Stickoxid in basischen oder nukleophilen
Umgebungen zu generieren, in denen der Arylrest von dem Rest des
Diazeniumdiolats getrennt wird.
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In
einem anderen Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung,
einschließlich einer
pharmazeutischen Zusammensetzung, die ein vorliegendes erfindungsgemäßes Diazeniumdiolat
umfasst. Die pharmazeutische Zusammensetzung umfasst vorzugsweise
zusätzlich
ein pharmazeutisch verträgliches
Trägermittel.
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In
einem noch weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung Verfahren
zur Verwendung einer Verbindung gemäß der vorliegenden Erfindung
zur Verfügung.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Grafik der Trp37-Fluoreszenz (RFU) gegen die Zeit (Min.), die
den Zinkauswurf aus dem HIV-1-Nukleocapsid p7-Protein durch O
2-Aryldiazeniumdiolate zeigt. In der Grafik
stellt O die negative Kontrolle dar, d. h., kein Medikament, ☐ stellt
die positive Kontrolle dar, d. h., 624151 (siehe Rice et al., Antimicrob. Agents
Chemother. 41: 419426 (1997)),
stellt
die Verbindung von Beispiel 1 dar (LK1), ♦ stellt die Verbindung von
Beispiel 8 dar (LK2),
stellt
die Verbindung von Beispiel 5 dar (LK3), • stellt die Verbindung von
Beispiel 10 (LK4) dar und X stellt die Verbindung von Beispiel 11
(LK5) dar.
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2 ist
eine Grafik der relativen NO-Freisetzungsgeschwindigkeit gegen die
Zeit (Min.), die die Katalyse der NO-Freisetzung aus DNP-PYRRO/NO
durch Glutathion S-Transferase
(GST) zeigt.
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O2-arylierte
Diazeniumdiolate
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Gemäß der Erfindung
ist der O2-Sauerstoff der N2O2 –-Gruppe direkt an ein
Atom des Ringes der Arylgruppe gebunden. Mit anderen Worten, es
gibt keine Abstandsatome (z. B. Methylen), die den O2-Sauerstoff von
dem Arylring trennen. Wenn die Arylgruppe einen bicyclischen oder
polycyclischen Rest umfasst und alle Ringe der Arylgruppe nicht
aromatisch sind, dann erfolgt die Bindung zwischen dem O2-Sauerstoff und der Arylgruppe durch ein
Atom, das Teil eines aromatischen Ringes ist. Des Weiteren kann
der O2-Sauerstoff an jegliches aromatische
Ringatom der Arylgruppe gebunden sein, das in der Lage ist, an den
O2-Sauerstoff der N2O2 –-Gruppe zu binden. Atome
des aromatischen Ringes, die in der Lage sind, an den O2-Sauerstoff
der N2O2 –-Gruppe
zu binden, sind typischerweise Kohlenstoff und Stickstoff, obwohl
es auch andere Verbindungen geben kann.
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Obwohl
es nicht gewünscht
wird, an eine spezielle Theorie gebunden zu sein, wird derzeit angenommen,
dass die Bindung des O2-Sauerstoffs mit
dem Atom des Arylringes durch Bindung an ein aktiviertes Atom des
Ringes erreicht wird. Die Aktivierung kann durch jeglichen geeigneten
Mechanismus erreicht werden. In dieser Hinsicht ist ein be vorzugter
Mechanismus der Aktivierung eines Arylringes das Reagieren des Diazeniumdiolats
durch ein Atom des Arylringes, das eine positive Teilladung besitzt,
oder genauer gesagt, durch das Ersetzen eines Aminsubstituenten
der Ringstruktur.
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In
dem ersten bevorzugten Reaktionsmechanismus wird der Arylring durch
eine geeignete Elektronen-ziehende Gruppe(n) substituiert, die Teil
des Ringes sein kann, wie in Beispiel 12, und einer "Abgangsgruppe" vor der Reaktion
mit dem Diazeniumdiolat. Die Fachleute auf dem Gebiet werden zu
schätzen
wissen, dass die Elektronen-ziehende Gruppe und die Abgangsgruppe
in einigen Fällen
der gleiche Rest sein können. Die
Abgangsgruppe wird durch das Diazeniumdiolat ersetzt, um das O2-Aryldiazeniumdiolat der vorliegenden Erfindung
auszubilden. Geeignete Abgangsgruppen umfassen, sind aber nicht
eingeschränkt
auf, F, Cl, Br, I, NO2, OSO2R
und OSO3R, worin R ein organischer Rest
ist, ein Metallzentrum oder Ähnliches,
dessen Zusammensetzung von den Fachleuten auf dem Gebiet verstanden
wird. Im Wege der Illustration und nicht der Ein schränkung umfassen
geeignete R-Gruppen H, Alkyl, Alkenyl oder Aryl. Dieser Reaktionsmechanismus
basiert auf dem wohl bekannten SNAr-Mechanismus;
siehe z. B. Nucleophilic Aromatic Displacement: The Influence of
the Nitro Group, Francois Terrier, VCH Publishing, Inc., New York,
New York, Seiten 1–11
(1991). Vorzugsweise werden diese SNAr-Reaktionen
in Elektronen-defizitären
aromatischen Ringen durchgeführt,
die mindestens eine Elektronen-ziehende Gruppe umfassen.
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In
dem zweiten bevorzugten Reaktionsmechanismus wird ein Arylreaktand
durch eine geeignete Aminogruppe substituiert, was eine direkte
Derivatisierung (z. B. nach Diazotierung der Aminogruppe) des Ringatoms
der Arylgruppe ermöglicht,
das an die verdrängte
Aminogruppe gebunden ist. Es gibt keine Bedingung für das Atom
des Arylringes, das an den zu aktivierenden O2-Sauerstoff
gebunden ist, nachdem es in die Verbindung der vorliegenden Erfindung
eingebracht wurde. Jedoch, wenn dieses Atom nach dem Einbau in die Verbindung
der vorliegenden Erfindung aktiviert wird, dann kann der Diazeniumdiolatrest,
an den es gebunden ist, durch eine weitere nukleophile Verdrängung ersetzt
werden (z. B., in einer geeigneten starken Base). Alternativ dazu
kann ein oxidativer oder elektrophiler Aktivierungsvorgang die Verbindung
der vorliegenden Erfindung der Art verändern, dass das Arylringatom,
das an den O2-Sauerstoff gebunden ist, aktiviert
wird, wodurch die Verbindung Gegenstand einer weiteren nukleophilen
Verdrängung
wird, wie oben festgestellt wurde.
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Vorteilhafterweise
haben die Verbindungen der vorliegenden Erfindung neue und nützliche
Eigenschaften, die andere Stickoxid/Nukleophil-Addukte, die zuvor
auf dem Gebiet bekannt waren, nicht aufweisen. Im Allgemeinen sind
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung bei neutralem oder saurem
pH stabil (d. h., bei neutralem oder saurem pH generieren die Verbindungen,
die in der Formel I gezeigt werden, kein NO). Eine andere vorteilhafte
Eigenschaft der Verbindungen der vorliegenden Erfindung ist, dass
die O2-Arylbindung oft für eine Spaltung durch Nukleophile,
einschließlich
Hydroxidionen, anfällig
ist. Wenn das typische O2-Aryldiazeniumdiolat
oder das oxidativ oder elektrophil aktivierte O2-Aryldiazeniumdiolat
der vorliegenden Erfindung in eine basische oder nukleophile Umgebung
platziert wird, dann kann die Arylbindung an den O2-Sauerstoff aufgebrochen
werden. Das resultierende Diazeniumdiolation zersetzt sich spontan über einen
voraussagbaren Mechanismus erster Ordnung, wobei NO entsteht. Die
resultierende Arylgruppe ist mit einem Nukleophil substituiert,
das durch die Umgebung zur Verfügung
gestellt wird. Wenn das Nukleophil, das durch die Umgebung zur Verfügung gestellt
wird, Teil eines Enzyms ist, kann dieses Enzym inaktiviert werden.
Die Anfälligkeit
für einen
nukleophilen Angriff der O2-Aryldiazeniumdiolate
macht sie auch besonders vorteilhaft zur Entwicklung von Medikamentenvorstufen
zum Zielen von Stickoxid auf nukleophile Gewebekomponenten, Körperstellen und
Mikroumgebungen in dem Körper.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind auch zur Identifizierung
und Quantifizierung einzelner Thiole (organische -SH – enthaltende
Verbindungen) nützlich,
wenn die Thiole in Mischungen vorhanden sind. Zum Beispiel kann
eine Probe, von der angenommen wird, dass sie aus C4-C8-geradkettigen Thiolen besteht, durch das
Auflösen
des Produkts von Beispiel 1 in Tetrahydrofuran oder einem anderen
inerten Lösungsmittel,
und anschließendem
Vermischen eines molaren Überschusses
der resultierenden Lösung
mit der zu untersuchenden Probe analysiert werden. Nachdem die folgende
Reaktion vollständig
ist, wird eine Probe einer HPLC-Analyse unter Verwendung eines ultravioletten
Nachweissystems ausgesetzt. Spitzen, die im resultierenden Chromatogramm
zu finden sind, können
durch Vergleich ihrer Retentionszeiten mit denen von unabhängig derivatisierten
authentischen Standards der einzelnen C4-C8-geradkettigen Thiole identifiziert werden
und durch das Transformieren der Spitzenflächen in Konzentrationen über die
einzelnen Standardkurven quantifiziert werden.
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In
Bezug auf die O2-Aryldiazendiumdiolate bezieht
sich eine "Arylgruppe", wie sie hierin
verwendet wird, auf jegliche aromatische Gruppe, unabhängig davon,
ob sie Teil einer (homo)cyclischen, heterocyclischen oder polycyclischen
Struktur ist. Das übliche
Verständnis
von "aromatisch" wird hierin verwendet
(siehe z. B., L. G. Wade, Jr., Organic Chemistry, 2d Ausgabe, Prentice
Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, 682–683 (1991)). Die Arylgruppe,
wie sie hierin verwendet wird, kann auch eine große Vielzahl
von Substituentengruppen aufweisen. Jeglicher geeignete Aryl-Substituent
kann verwendet werden, solange der Substituent nicht die Aromatizität des Arylringes
zerstört.
-
In
Bezug auf die Arylgruppe Q der Formel I ist Q dahingehend vorgesehen,
alle Arylgruppen zu umfassen, die in der Lage sind (oder in die
Lage versetzt werden können),
mit dem O2-Sauerstoffatom eines Diazeniumdiolats
zu reagieren. Der Rest Q umfasst somit homocyclische, heterocyclische
und polycyclische aromatische Strukturen sowie Derivate davon. Illustrativ
für die
Arylgruppen Q sind Acridin, Anthracen, Benzol, Benzofuran, Benzothiophen,
Benzoxazol, Benzpyrazol, Benzthiazol, Carbazol, Chlorphyll, Cinnolin,
Furan, Imidazol, Indol, Isobenzofuran, Isoindol, Isoxazol, Isothiazol,
Isochinolin, Napthalin, Oxazol, Phenanthren, Phenanthridin, Phenothiazin,
Phenoxazin, Phthalimid, Phthalazin, Phthalocyanin, Porphin, Pteridin,
Purin, Pyrazin, Pyrazol, Pyridazin, Pyridin, Pyrimidin, Pyrrocolin,
Pyrrol, Chinoliziniumion, Chinolin, Chinoxalin, Chinazolin, Sydnon,
Tetrazol, Thiazol, Thiophen, Thyroxin, Triazin und Triazol.
-
Im
Rahmen der Erfindung kann jede dieser aromatischen Verbindungen
Q variabel mit den vielen auf dem Gebiet bekannten Substituenten
substituiert werden, die in der Lage sind, in einen aromatischen
Ring substituiert zu werden, solange die Aromatizität des Ringes
beibehalten wird. Zum Beispiel können
die Substituenten des Arylrestes Q X[N(O)NO]
–,
worin X wie hiernach definiert ist und das Gleiche wie das X von
Formel I ist, Halogen-, Hydroxy-, Alkylthio-, Arylthio-, Alkoxy-,
Aryloxy-, Amino-, mono- oder di-substituiertes
Amino-, Ammonio- oder substituiertes Ammonio-, Nitroso-, Cyano-,
Sulfonyl-, Mercapto-, Nitro-, Oxo-, C
1-C
24-aliphatisches, C
3-C
12-olefinisches, C
3-C
24-Cycloalkyl-,
C
3-C
24-Heterocycloalkyl-,
Benzyl, Phenyl, substituiertes Benzyl, substituiertes Phenyl, Benzylcarbonyl,
Phenylcarbonyl, Saccaride, substituiertes Benzylcarbonyl, substituiertes
Phenylcarbonyl und Phosphorderivate umfassen. Illustrative Phosphorderivate
umfassen Phosphat- und Phosphonreste. Illustrative Phosphatreste
umfassen (OH)
2P(O)O- und substituierte (OH)
2P(O)O-Reste, worin ein oder mehrere Sauerstoffatome
unabhängig
voneinander durch S oder NR' ersetzt
sein können,
worin R' als eine
C
1-C
10 enthaltende
aliphatische, Cycloalkyl- oder Arylgruppe zu verstehen ist. Illustrative
C
1-C
24-aliphatische
Substituenten umfassen C
1-C
24-Acyl
und
worin R Wasserstoff, substituiertes
oder nicht-substituiertes C
1-C
23-aliphatisches,
substituiertes oder nicht-substituiertes C
3-C
23-Cycloalkyl, substituiertes oder nicht-substituiertes
C
3-C
12-olefinisches,
Benzyl, Phenyl, substituiertes Benzyl oder substituiertes Phenyl
ist und besagtes substituiertes Benzyl oder substituiertes Phenyl ist
mit ein bis fünf
Substituenten substituiert, die aus der Gruppe ausgewählt sind,
die aus Nitro, Halogen, Hydroxy, C
1-C
24-Alkyl, C
1-C
24-Alkoxy, Amino, mono-C
1-C
24-Alkylamino, di-C
1-C
24-Alkylamino,
Cyano, Phenyl und Phenoxy besteht. Bevorzugte Saccharide schließen Ribose,
Glucose, Deoxyribose, Dextran, Stärke, Glycogen, Lactose, Fucose,
Galactose, Fructose, Glucosamin, Galactosamin, Heparin, Mannose,
Maltose, Sucrose, Sialinsäure
und Cellulose ein. Andere bevorzugte Saccharide sind phosphorylierte,
3,5-cyclophosphorylierte und polyphosphorylierte Hexosen und Pentosen.
-
Beispiele
von substituierten Arylverbindungen der vorliegenden Erfindung,
die an die Diazeniumdiolatgruppe gebunden werden können, umfassen
Dinitrophenol (ein Benzol), Hypoxanthin (ein Purin), Uridin (ein Pyrimidin)
Vitamin K5 (ein Napthalin) und Ribosyluridin
(ein Nukleosid).
-
In
einer anderen besonderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist der Arylrest identisch zu oder strukturell
analog zu Molekülen
oder Substituenten davon, die normalerweise in lebenden Organismen zu
finden sind. Diese biologisch relevanten Gruppen können aus
Nukleotiden, Nukleosiden und Nukleinsäuren, Peptiden, einschließlich Peptidhormonen,
nicht-Peptidhormonen, Vitaminen oder anderen Enzymcofaktoren wie
Porphyrinen und anderen ausgewählt
werden. Beispiele von biologisch relevanten Arylgruppen sind Thyroxin,
NAD (oder NADH), Chlorophyll, Hypoxanthin, Uridin und Vitamin K5.
-
Die
folgenden Reaktionsschemata illustrieren Verfahren zur Herstellung
der O2-Aryldiazeniumdiolate der vorliegenden
Erfindung. In diesen illustrativen Reaktionen wird im Allgemeinen
eine Lösung
eines Diazeniumdiolats (X-[N2O2 –])
in 5% wässrigem
Natriumbicarbonat (welches schwach basisch ist) vorzugsweise unter einer
Decke aus inertem Gas wie Stickstoff auf 0°C gekühlt. Eine Lösung, die ein Äquivalent
des aktivierten aromatischen Reagenz in einem Lösungsmittel wie t-Butylalkohol,
Dimethylsulfoxid oder N,N-Dimethylformamid enthält, wird dann langsam hinzugefügt. Obwohl
man nicht durch irgendeine besondere Theorie gebunden sein möchte, wird
angenommen, dass polare, nicht-protische Lösungsmittel bevorzugt sind.
Die Reaktionstemperatur wird leicht für weniger reaktive Arylreste
erhöht,
z. B. auf Raumtemperaturen oder höher. Im Allgemeinen bildet
sich ein Präzipitat
nach der Zugabe. Die Mischung wird dann langsam auf Raumtemperatur
erwärmen
gelassen und über
Nacht gerührt.
Das Produkt kann mit einem geeigneten Extraktionsmittel wie Dichlormethan
extrahiert und anschließend
mit kalter verdünnter
Salzsäure
und dann mit Natriumbicarbonatlösung gewaschen
werden. Die organische Schicht wird über einem geeigneten Trocknungsmittel
wie Natriumsulfat getrocknet, gefiltert, vorzugsweise durch eine
Schicht aus getrocknetem Magnesiumsulfat, und unter Vakuum verdampft,
um das Rohprodukt zu ergeben. Üblicherweise
ist das Produkt fest. Die Umkristallisierung aus Ethanol oder anderen
geeigneten Lösungsmitteln
ist ein bevorzugtes Verfahren zur Aufreinigung des Produkts.
-
Die
Fachleute auf dem Gebiet werden zu schätzen wissen, dass diese Bedingungen
verändert
werden können,
um an die jeweilige Anwendung des Fachmanns angepasst zu werden.
Dementsprechend sind alternative Herstellungsverfahren auch mit
umfasst.
-
Chloriertes
Chinolin und Isochinolin können
mit einem Diazeniumdiolat der Art reagiert werden, dass der Cl-Substituent
durch den O2-Sauerstoff eines Diazeniumdiolats,
wie unten gezeigt wird, ersetzt wird:
-
-
Zusätzlich kann
Chinazolin, wie gezeigt wird, eingebaut werden:
-
-
Die
Phthalzine können
auch gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie gezeigt wird, eingebaut werden:
-
-
Acridin
kann, wie gezeigt wird, eingebaut werden:
-
-
Cinnolin
kann auch, wie gezeigt wird, eingebaut werden:
-
-
Chinoxalin
kann auch, wie gezeigt wird, eingebaut werden:
-
-
Sauerstoff-
und Schwefel-enthaltende Heteroaromaten können auch als das aromatische
Reagenz zur O2-Sauerstoffsubstitution des
Diazeniumdiolats gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet werden. Zum Beispiel können Oxazol und Benzoxazol
an der 2-Position, wie gezeigt wird, derivatisiert werden:
-
-
In ähnlicher
Weise können
Thiazol und Benzthiazol auch an der 2-Position derivatisiert werden.
-
-
Ein
derivatisiertes Vitamin K7 kann auch, wie
gezeigt wird, hergestellt werden:
-
-
Das
O2-diazeniumdiolierte Atom des Arylringes
in der am weitesten rechts gelegenen (direkt oben) Struktur ist
nicht aktiviert. Daher ist die am weitesten rechts gezeigte Struktur
gegen einen nukleophilen Angriff resistent, der X-N2O2 – regenerieren würde, das
sich wiederum spontan zersetzen würde, um NO herzustellen. Daher
muss die am weitesten rechts gezeigte Struktur eine oxidative Voraktivierung
vor einem nukleophilen Angriff durchlaufen, um NO zu generieren.
Diese Notwendigkeit einer oxidativen Voraktivierung wäre auch beim
Zielen auf eine Zelle oder einen Organtyp vorteilhaft, der allein
in der Lage ist, die notwendige Oxidation durchzuführen, wodurch
die Freisetzung von NO auf ein gewünschtes Gewebe beschränkt wäre, während eine Freisetzung
an anderen NO-empfindlichen
Teile der Anatomie vermieden würde.
-
Illustrativ
für die
Klasse von Verbindungen, die eine elektrophile Voraktivierung benötigen, ist
die Verbindung, die unten gezeigt wird:
-
-
Triazine
können
in gleicher Weise das aromatische Reagenz sein, das die O2-Aryl-substituierten
Diazeniumdiolate der vorliegenden Erfindung ausbildet, wie unten
gezeigt wird. Die Synthese von solchen Verbindungen sollte die Wirkung
der existierenden Triazin-abgeleiteten Herbizide verstärken.
-
-
Nukleinsäuren und
die Stickstoff-haltigen Basen, die diese umfassen (einschließlich ribosylierter
Basen), können
auch als das aromatische Reagenz zur Ausbildung der O2-Aryl-substituierten
Diazeniumdiolate der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Dieses
wird in Beispiel 13 illustriert.
-
Ein
anderes interessantes O2-aryliertes Diazeniumdiolat
ist das eine, das als das Produkt der Reaktion unten gezeigt wird;
es kann gleichzeitig NO und Allopurinol durch Hydrolyse generieren.
-
-
Vorteilhafterweise
ist Allopurinol bereits dahingehend bekannt, pharmazeutisch nützlich zu
sein. Somit erlaubt es die vorliegende Erfindung durch die Umwandlung
bekannter pharmazeutisch nützlicher
Verbindungen, die eine geeignete Arylgruppe enthalten, in die O2-Aryldiazeniumdiolate der vorliegenden Erfindung,
bereits existierende Medikamente durch die Freisetzung von NO zu
verstärken.
-
In ähnlicher
Weise kann ein Derivat eines Biopterindiazeniumdiolats aus einem
substituierten Pteridin, wie unten gezeigt wird, hergestellt werden.
-
-
Ein
Beispiel einer geeigneten Arylsubstitution, die eine Bindung über ein
Heteroatom nutzt, die durch die Reaktion mit BuONO oder anderen
geeigneten Nitrosierungsmitteln hergestellt werden kann, wird in
dem folgenden Schema gezeigt.
-
-
Ein
strukturelles Analogon von Bendazac, einem wohl bekannten, entzündungshemmenden
Mittel, kann wie gezeigt wird, hergestellt werden:
-
-
Gemäß der Erfindung
können
jegliche der Verbindungen in der Klasse von Verbindungen, die als
Diazeniumdiolate definiert werden, einer O2-Aryl-Substitution
ausgesetzt werden.
-
Der
Rest X der Formel I kann nicht substituiert oder mit geeigneten
zusätzlichen
Resten substituiert sein, wie z. B. -[N(NO)O
–],
Halogen, Hydroxy, Alkylthio, Alkoxy, Aryloxy, Amino, mono- oder
di-substituiertes Amino, Cyano, Sulfonato, Mercapto, Nitro, substituiertes
oder nicht-substituiertes C
1-C
12-aliphatisches,
substituiertes oder nicht-substituiertes C
3-C
8-Cycloalkyl, substituiertes oder nicht-substituiertes
C
3-C
8-Heterocycloalkyl,
substituiertes oder nicht-substituiertes C
3-C
8-Olefin, Benzyl, Phenyl, substituiertes
Benzyl, substituiertes Phenyl, Benzylcarbonyl, Phenylcarbonyl, Saccharide,
substituiertes Benzylcarbonyl, substituiertes Phenylcarbonylo und
Phosphorderivate. Illustrative Phosphorderivate umfassen Phosphat-
und Phosphonreste. Illustrative Phosphatreste um fassen (OH)
2P(O)- und substituierte (OH)
2P(O)O-Reste,
worin ein oder mehrere Sauerstoffatome unabhängig voneinander durch S oder
NR' ersetzt sein
können,
worin R' als eine
C
1-C
8-enthaltende aliphatische,
Cycloalkyl- oder Arylgruppe zu verstehen ist. Bevorzugte C
1-C
12-aliphatische
Substituenten umfassen C
1-C
12-Acyl
und
worin R ein C
1-C
10-substituiertes oder nicht-substituiertes
aliphatisches, C
3-C
11-olefinisches,
C
3-C
8-substituiertes
oder nicht-substituiertes Cycloalkyl, Benzyl, Phenyl, substituiertes
Benzyl oder substituiertes Phenyl ist, und besagtes substituiertes
Benzyl oder substituiertes Phenyl mit ein oder zwei Substituenten
substituiert ist, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Halogen,
Hydroxy, C
1-C
24-Alkyl,
C
1-C
24-Alkoxy, Amino,
mono-C
1-C
4-Alkylamino, di-C
1-C
4-Alkylamino, Phenyl und Phenoxy besteht.
Bevorzugte Saccharide und Polysaccharide umfassen Ribose, Glucose,
Deoxyribose, Dextran, Stärke,
Glycogen, Lactose, Galactose, Fructose, Glucosamin, Galactosamin,
Heparin, Mannose, Maltose, Sucrose, Sialinsäure und Cellulose. Andere bevorzugte
Saccharide sind phosphorylierte, 3,5-cyclophosphorylierte und polyphosphorylierte
Pentosen und Hexosen.
-
In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist X ein Polyamin wie es in dem U.S. Patent
Nr. 5,155,137 definiert wird. Somit haben die Polyamin-substituierten
O
2-Aryldiazeniumdiolate die Formel:
worin
Q das Gleiche ist wie das Q in Formel I und wie oben definiert wird,
b und d können
gleich oder verschieden sein und sind null oder eins, R
1,
R
2, R
3, R
4 und R
5 sind wie
oben definiert. Die Werte von i, j und k in der Formel II können gleich
oder verschieden sein und sind ganze Zahlen von 2 bis 12.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die O
2-Aryldiazeniumdiolate aus
den Verbindungen abgeleitet, die in den U.S. Patenten Nr. 5,039,705
(Keefer et al.) und 4,954,526 (Keefer et al.) offenbart werden und
haben somit die Formel:
worin die Substituenten wie
oben definiert werden.
-
Beispielhafte
Azakronengruppen sind 1-Aza-12-kronen-4, 1-Aza-15-kronen-5 und 1-Aza-18-kronen-6. Wenn
A Stickstoff ist, dann kann das Stickstoffatom selbst substituiert
sein, wie es z. B. in der U.S. Anmeldung mit der Serien-Nr. 08/475,732
beschrieben wird.
-
Weitere
Beispiele umfassen die O
2-Aryl-substituierten
Diazeniumdiolate, die aus den Verbindungen abgeleitet sind, die
in dem U.S. Patent Nr. 5,250,550 offenbart werden, und haben somit
die Formel:
worin D
ist und
worin R
10 und R
11 gleich
oder verschieden sind. Die Substituenten R
10 und
R
11 können
Wasserstoff, C
3-C
8-Cycloalkyl,
C
1-C
12-gerad- oder
verzweigtkettiges Alkyl, Benzyl, Benzoyl, Phthaloyl, Acetyl, Trifluoracetyl, p-Toluyl,
t-Butoxycarbonyl und 2,2,2-Trihalogen-t-butoxycarbonyl
sein. In Formel IV ist feine ganze Zahl von 0 bis 12.
-
Bevorzugte
O2-Aryl-substituierte Diazeniumdiolate umfassen
auch solche aus Beispiel 14.
-
Ein
alternatives Verfahren zur Herstellung von O2-arylierten
Diazeniumdiolaten ist durch die Anpassung der folgenden Literaturreaktion
(Stevens, J. Org. Chem. 29: 311–315
(1964)) möglich.
-
-
Durch
das Substituieren des Aryloxyanions ArO– gegen
das Methoxid von Stevens' Reaktion
ist es möglich,
O2-Aryldiazeniumdiolate variabler Struktur
zu erhalten. In ähnlicher
Weise ist es möglich,
Derivate zu erhalten, die zu den ArS–-Spezies
korrespondieren.
-
O2-glycosylierte
Diazeniumdiolate und 1-[(2-Carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazeniumdiolate
-
Die
vorliegende Erfindung stellt auch zwei andere neue Klassen von Diazeniumdiolaten
zur Verfügung,
von denen eine Klasse eine hydrolytisch labile Gruppe (R) enthält, die
nach Spaltung zum freien Diazeniumdiolat (NO-Spender) X-NO=NO– ein
harmloses und möglicherweise
vorteilhaftes Saccharid freisetzt und es ermöglicht, den Vorteil Saccharid-basierender,
Rezeptor-vermittelter Phänomen
in Anspruch zu nehmen. Die andere Klasse der Diazeniumdiolate stellt
unter anderem Medikamentenvorstufen des Salzes Dinatrium-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
(PROLI/NO) zur Verfügung,
das ein ultraschneller NO-Spender von nachgewiesener Wirksamkeit
als antithrombotisches Mittel ist sowie ein Vasodilator, der aber bedingt
durch seine Instabilität
inhärent
extrem schwierig zu derivatisieren ist (Saavedra et al., J. Med.
Chem. 31: 4361–4365
(1996); und U.S. Patent Nr. 5,632,981 (Saavedra et al.)). Die neu
entdeckte Fähigkeit
zur Herstellung von Medikamentenvorstufen des ultraschnellen NO-Spenders
PROLI/NO ermöglicht
es den PROLI/NO-Medikamentenvorstufen, sich frei durch das Kreislaufsystem
zu bewegen, bis sie das gewünschte
Organ oder den Zelltyp zur metabolischen Entfernung der stabilisierenden
O2-Schutzgruppe erreichen, wodurch eine
schnelle Freisetzung von NO an der spezifischen oder bevorzugten
Position zur Verfügung
gestellt wird, und so die Notwendigkeit einer Verabreichung durch
Infusion bei einer gesteuerten Geschwindigkeit in der Nähe des Zielgewebes
unnötig
ist. Zusätzlich stellt
das korrespondierende Nitrosamin, N-Nitrosoprolin, falls es in biologischem
Medium gebildet wird, keine karzinogene Gefahr im Gegensatz zu anderen
Nitrosaminen dar.
-
O2-substituierte 1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazendiolate
bieten dahingehend Vorteile gegenüber anderen Diazeniumdiolaten,
dass sie in wässriger
Lösung
stabiler sind als das O2-nicht-substituierte
Anion und sie können
in vielen Fällen
zur NO-Freisetzung durch enzymatische Wirkung aktiviert werden.
Zudem ist, wenn ein N-Nitrosoderivat durch formale Nettospaltung
der N-N-Doppelbindung des 1-[(2-Carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolats
ausgebildet wird, die N-Nitrosoverbindung nicht karzinogen. Von
solchen Verbindungen wird angenommen, dass sie besonders in der
Behandlung fulminanten Leberversagens, Malaria, respriatorischen
Problemen, Impotenz und einer Reihe von kardiovaskulären/hämatologischen
Erkrankungen nützlich
sind.
-
Polymer-gebundene
Diazeniumdiolate
-
Eine
weitere besonders nützliche
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst O2-Aryldiazeniumdiolate
der Formel I, worin X ein Polymer ist oder worin jegliches O2-Aryldiazeniumdiolat
der vorliegenden Erfindung in eine polymere Matrix eingebaut ist.
PROLI/NO kann auch Polymer-gebunden sein – durch R20 sowie
R. Beide dieser Ausführungsformen
resultieren darin, dass die N2O2 –-funktionelle
Gruppe "an das Polymer gebunden
ist". Unter "an das Polymer gebunden" ist zu verstehen,
dass die N2O2 –-funktionelle Gruppe
physikalisch oder chemisch assoziiert mit, Teil von, eingebaut in
oder enthalten in der polymeren Matrix ist.
-
Die
physikalische Assoziierung oder Bindung der N2O2 –-funktionellen Gruppe
an das Polymer kann durch Co-Präzipitation
des Polymers mit einem Stickstoffoxid/Nukleophil-Komplex sowie durch kovalente Bindung
der N2O2 –-Gruppe
an das Polymer erreicht werden. Die chemische Bindung der N2O2 –-Gruppe
an das Polymer kann z. B. durch kovalente Bindung des nukleophilen
Rests des Stickstoffoxid/Nukleophil-Addukts an das Polymer erfolgen,
so dass der nukleophile Rest, an den die N2O2 –-Gruppe gebunden ist,
selbst Teil des Polymers ausbildet, d. h., in dem Polymergerüst vorhanden
ist oder an Seitengruppen des Polymergrundgerüstes befestigt ist. Die Weise,
in der die Stickoxidfreisetzende N2O2 –-funktionelle Gruppe
assoziiert ist mit, Teil von oder eingebaut in oder enthalten in,
d. h., "an das Polymer
gebunden" ist, ist
ohne Konsequenzen für
die vorlie gende Erfindung und alle Mittel einer Assoziierung, Einbau
und Bindung sind hierin vorgesehen.
-
Die
Positions-spezifische Anwendung der Polymer-gebundenen Adduktzusammensetzung
verstärkt die
Selektivität
der Wirkung der Stickoxid-freisetzenden N2O2 –-funktionellen Gruppe. Wenn N2O2 –-funktionelle Gruppen,
die an das Polymer gebunden sind, notwendigerweise lokalisiert sind,
dann wird die Wirkung ihrer Stickoxid-Freisetzung konzentrierter in den Geweben
sein, mit denen sie in Kontakt stehen. Wenn das Polymer löslich ist,
kann die Selektivität
der Wirkung immer noch erreicht werden, z. B. durch Bindung an oder
Derivatisierung eines Antikörpers,
der für
ein Zielgewebe spezifisch ist. In ähnlicher Weise stellt die Bindung
von N2O2 –-Gruppen
an kleine Peptide, die Erkennungssequenzen von Liganden für wichtige
Rezeptoren nachahmen, eine lokalisierte Stickoxid-Freisetzung zur
Verfügung,
wie es auch die Bindung an Oligonukleotide tun würde, die in der Lage sind,
positions-spezifische Wechselwirkungen mit Zielsequenzen in einer
Nukleinsäure einzugehen.
-
Die
O2-Diazeniumdiolate der vorliegenden Erfindung
können
aus Materialien abgeleitet werden, die in den U.S. Patenten Nr.
5,525,357 (Keefer et al.) und 5,405,919 (Keefer et al.) und in U.S.
Patentanmeldung mit der Serien-Nr. 08/419,424 (Smith et al.) offenbart
werden. Es können
jegliche einer großen
Bandbreite an Polymeren in dem Kontext der vorliegenden Erfindung
verwendet werden. Es ist nur notwendig, dass das ausgewählte Polymer
biologisch verträglich
ist. Illustrativ für
Polymere, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, sind Polyolefine wie Polystyrol, Polypropylen, Polyethylen,
Polytetrafluorethylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidendifluorid
und Polyether wie Polyethylenglycol, Polysaccharide wie Dextran,
Polyester wie Poly(lactid/glycolid), Polyamide wie Nylon, Polyurethane,
Polyethylenimine, Biopolymere wie Peptide, Proteine, Oligonukleotide,
Antikörper
und Nukleinsäuren,
Starburst Dendrimere, Polysaccharide.
-
In
diesem Zusammenhang kann ein Polymer, das ein Diazeniumdiolat enthält, mit
einem Saccharid reagiert werden, so dass das Saccharid an die N2O2 –-funktionelle
Gruppe gebunden wird.
-
Die
Ausbildung eines Diazeniumdiolats aus einem Biopolymer stellt eine
Biopolymer-gebundene
Diazeniumdiolat-Zusammensetzung zur Verfügung, die mit Spezifität für ei ne biologische
Position von Interesse angewendet werden kann. Die positions-spezifische Anwendung
des Biopolymer-gebundenen Diazeniumdiolats verstärkt die Selektivität der Wirkung
des Stickoxid-freisetzenden Diazeniumdiolats, die nach der Spaltung der
O2-Aryl- oder O2-glycosylierten
Bindung oder der O-R-Bindung in PROLI/NO (siehe S. 33) zur Geltung kommt.
Wie bei anderen oben offenbarten Polymeren wird, wenn das Diazeniumdiolat,
das an das Biopolymer gebunden ist, bedingt durch die inhärenten Eigenschaften
des Moleküls
lokalisiert ist, dann die Wirkung seiner Stickoxid-Freisetzung in den
Geweben konzentriert sein, mit denen es in Kontakt kommen. Wenn
das Biopolymer löslich
ist, kann die Selektivität
der Wirkung immer noch geregelt werden, z. B. durch Bindung an oder Derivatisierung
eines Antikörpers,
der für
das Zielgewebe spezifisch ist. In ähnlicher Weise stellt die Bindung von
Diazeniumdiolat-Gruppen an kleine Peptide, die die Erkennungssequenzen
von Liganden für
wichtige Rezeptoren nachahmen, eine lokalisierte Stickstoffoxid-Freisetzung
zur Verfügung,
wie es auch die Bindung an Oligonukleotide tun würde, die zu positions-spezifischen
Wechselwirkungen mit Zielsequenzen in einer Nukleinsäure in der
Lage sind. Andere Proteine, Peptide, Polypeptide, Nukleinsäuren und
Polysaccharide können in ähnlicher
Weise verwendet werden. U.S. Patent Nr. 5,405,919 (Keefer et al.)
und U.S. Patent Nr. 5,632,981 (Saavedra et al.) offenbaren ähnliche
Verbindungen und Herstellungswege, die in der Herstellung von Diazeniumdiolaten
nützlich
sind.
-
Im
Wege der Illustrierung kann ein O2-aryliertes
Piperazindiazeniumdiolat kovalent an ein Polypeptid gebunden werden,
das die IKVAV-Erkennungssequenz enthält, die in der Tumorzellchemotaxe
wichtig ist. Durch Retention von beiden, der Fähigkeit zur Regenerierung von
NO als ein anti-haftendes Mittel und der Affinität der IKVAV-Sequenz für Tumorzellen
und/oder Positionen in den vaskulären und lymphatischen Systemen,
an die Tumorzellen binden, kann eine Metastase verringert oder sogar
verhindert werden. Des Weiteren kann der Arylrest der Art gewählt werden,
dass er eine zusätzliche
Antitumorzellaktivität
zur Verfügung
stellt. Substitutionen an der N4-Position
von Piperazin können
verwendet werden, um das glycosylierte Diazeniumdiolat an Peptide,
Polypeptide, Proteine, Polysaccharide und Nukleotide zu binden.
-
Es
wird vorgeschlagen, dass die Diazeniumdiolate der vorliegenden Erfindung
zur Beschichtung von Prothesen, Stents und medizinischen Implantaten
wie Brustimplantaten vor der chirurgischen Verbindung mit dem Körper als
ein Mittel zur Verringerung des Ri sikos einer Festkörperkarzinogese
verwendet werden können,
die damit assoziiert ist. Zusätzlich
können
die Prothesen und Implantate unter Verwendung eines Diazeniumdiolats
als integraler Bestandteil des Ausgangsmaterials hergestellt werden.
Medizinische Vorrichtungen, die ein Diazeniumdiolat aufnehmen, stellen
einen unschätzbaren
zweifachen Ansatz bei der Behandlung vieler biologischer Erkrankungen
zur Verfügung,
und stellen nützliche
medizinische Strukturen zur Verfügung,
die auch vorteilhaft eine lokale Freisetzung von NO zur Verfügung stellen.
-
Zusammensetzungen
-
Wie
auf dem Gebiet wohl bekannt ist, können Stickoxid und Verbindungen,
die N2O2 –-funktionelle Gruppen
umfassen, eine Vielzahl von Anwendungen haben, teilweise bedingt
durch die mannigfaltige Rolle von Stickoxid in bioregulatorischen
Prozessen. Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung auch
eine Zusammensetzung zur Verfügung,
einschließlich
einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die ein Diazeniumdiolat
der vorliegenden Erfindung umfasst. Vorzugsweise umfasst die pharmazeutische
Zusammensetzung zusätzlich
ein pharmazeutisch verträgliches
Trägermittel.
-
Ein
Fachmann auf dem Gebiet wird zu schätzen wissen, dass geeignete
Verfahren zur Verabreichung der Diazeniumdiolat-Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung an ein Tier wie ein Säugetier verfügbar sind
und, obwohl mehr als ein Weg zur Verabreichung einer bestimmten
Zusammensetzung verwendet werden kann, kann ein bestimmter Weg eine
schnellere und effektivere Reaktion als ein anderer Weg zur Verfügung stellen.
Pharmazeutisch verträgliche
Trägermittel
sind den Fachleuten auf dem Gebiet auch wohl bekannt. Die Wahl des
Trägermittels
wird teilweise sowohl durch die jeweilige Zusammensetzung wie auch
durch das jeweilige Verfahren, das zur Verabreichung der Zusammensetzung
verwendet wird, bestimmt. Dementsprechend gibt es eine Vielzahl
von geeigneten Formulierungen der pharmazeutischen Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung.
-
Formulierungen,
die zur oralen Verabreichung geeignet sind, können aus (a) flüssigen Lösungen bestehen,
wie einer wirksamen Menge des Diazeniumdiolats, das in Verdünnungsmitteln
wie Wasser oder Salzlösung
aufgelöst
ist, (b) Kapseln, Pillen oder Tabletten, die jeweils eine zuvor
bestimmte Menge des aktiven Inhaltsstoffes als Feststoffe oder Körner enthalten,
(c) Suspensionen in einer geeigneten Flüssigkeit und (d) geeignete
Emulsionen. Tablettenformen können
eines oder mehrere von Lactose, Mannitol, Maisstärke, Kartoffelstärke, mikrokristalline
Cellulose, Akazie, Gelatine, kolloidales Siliziumdioxid, Natriumcroscarmellose, Talk,
Magnesiumstearat, Stearinsäure
und andere Hilfsstoffe, Farbmittel, Verdünnungsmittel, Puffermittel, Feuchtigkeitsmittel,
Konservierungsmittel, Geschmacksmittel und pharmakologisch kompatible
Trägermittel umfassen.
Pastillenformen können
den aktiven Inhaltsstoff in einem Geschmacksmittel umfassen, üblicherweise
Sucrose und Akazie oder Tragacanth sowie Pastillen, die den aktiven
Inhaltsstoff in einer inerten Base umfassen, wie Gelatine und Glycerin
oder Sucrose oder Akazienemulsion, Gele, die zusätzlich zu dem aktiven Inhaltsstoff
solche Trägermittel
enthalten, wie sie auf dem Gebiet bekannt sind.
-
Die
Diazeniumdiolate der vorliegenden Erfindung allein oder Kombination
mit anderen geeigneten Komponenten können als Aerosol-Formulierungen
zur Verabreichung durch Inhalation hergestellt werden. Diese Aerosol-Formulierungen
können
in verträgliche
Treibgase wie Dichlordifluormethan, Propen und Stickstoff unter
Druck platziert werden.
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Formulierungen,
die zur parenteralen Verabreichung geeignet sind, umfassen wässrige und nicht-wässrige Lösungen,
isotone sterile Injektionslösungen,
die Antioxidanzien, Puffer, bakteriostatische Mittel und Lösungsmittelbestandteile
enthalten können,
die die Formulierung isotonisch mit dem Blut des vorgesehenen Empfängers gestalten,
und wässrige
und nicht-wässrige
sterile Suspensionen, die Suspendierungsmittel, Löslichkeitsvermittler,
Verdickungsmittel, Stabilisatoren und Konservierungsmittel umfassen
können.
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Die
Formulierungen können
in versiegelten Einheitsdosierungs- oder Mehrfachdosierungs-Behältern wie
Ampullen und Gefäßen präsentiert
werden, und können
in einem gefriergetrockneten (lyophilisierten) Zustand gelagert
werden, der nur die Zugabe des sterilen, flüssigen Trägermittels, z. B., Wasser,
für Injektionen direkt
vor der Verwendung voraussetzt. Extrem poröse Injektionslösungen und
Suspensionen können
aus sterilen Pulvern, Körnern
und Tabletten der zuvor beschriebenen Art hergestellt werden.
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Die
an ein Tier, insbesondere an einen Menschen, verabreichte Dosis
in dem Kontext der vorliegenden Erfindung sollte ausreichend sein,
um eine therapeutische Antwort in dem Tier über einen akzeptablen Zeitraum
zu bewirken. Die Dosis bestimmt sich durch die Stärke der
jeweils eingesetzten Zusammensetzung (unter Berücksichtigung von zu mindestens
der Geschwindigkeit der NO-Entstehung, dem Ausmaß der NO-Entstehung und der
Bioaktivität
der Zersetzungsprodukte, die sich aus den Diazeniumdiolaten ableiten)
und dem Zustand des Tieres sowie dem Körpergewicht des Tieres, das
zu behandeln ist. Die Menge der Dosis wird sich auch durch die Existenz,
Natur und das Ausmaß der
Nebenwirkungen bestimmen, die die Verabreichung einer jeweiligen
Zusammensetzung begleiten können.
Eine geeignete Dosierung zur internen Verabreichung ist 0,01 bis
100 mg/kg pro Tag. Eine bevorzugte Dosierung ist 0,01 bis 35 mg/kg
pro Tag. Eine mehr bevorzugte Dosierung ist 0,05 bis 5 mg/kg pro
Tag. Eine geeignete Konzentration von O2-Aryldiazeniumdiolaten
in pharmazeutischen Zusammensetzungen zur topischen Verabreichung
ist 0,05 bis 15% (nach Gewicht). Eine bevorzugte Konzentration liegt
bei 0,02 bis 5%. Eine mehr bevorzugte Konzentration beträgt 0,1 bis
3%.
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Verfahren zur Verwendung
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Im
Hinblick auf das oben Gesagte stellt die vorliegende Erfindung Verfahren
zur Verwendung eines vorliegenden, erfindungsgemäßen Diazeniumdiolats zur Verfügung. In
einer Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Behandlung eines Tieres, wie ein Säugetier,
mit einer biologischen Erkrankung, die durch Stickoxid behandelbar
ist, zur Verfügung
gestellt. Das Verfahren umfasst die Verabreichung einer Menge an
Diazeniumdiolat gemäß der vorliegenden
Erfindung an ein Tier, die ausreichend ist, um die biologische Erkrankung
in dem Tier zu behandeln. In dieser Ausführungsform kann die "biologische Erkrankung" jegliche biologische
Erkrankung, einschließlich
einer biologischen Erkrankung, die durch einen genetischen Defekt
bedingt ist, oder eine Infektion mit einem infektiösen Mittel,
wie einem Virus, Bakterien oder Parasiten, sein, solange die Erkrankung mit
Stickstoffoxid behandelbar ist.
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In
einer anderen Ausführungsform
eines Verfahrens zur Anwendung wird ein Verfahren zur Behandlung
eines Tieres, wie ein Säugetier,
gegen eine Infektion mit z. B. einem Virus, einem Bakterium oder
einem Parasiten (z. B. Leishmaniose) zur Verfügung gestellt. Das Verfahren
umfasst die Verabreichung einer Menge an Diazeniumdiolat an ein
Tier, z. B. ein Säugetier,
in einer Menge, die ausreicht, um die Infektion in dem Tier zu behandeln.
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In
einem Aspekt dieser Ausführungsform
der Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung eines Tieres, wie
ein Säugetier,
gegen eine Infektion mit, z. B., einem Virus, wie einem Retrovirus,
insbesondere HIV, mehr bevorzugt HIV-1, einem Bakterium, wie einem
Gram-positiven Bakterium, oder einem Parasiten wie Giardia, von
denen jedes ein Zinkfingerprotein umfasst, das durch ein O2-Aryldiazeniumdiolat inaktiviert werden kann,
zur Verfügung
gestellt. Unter "Zinkfingerprotein" ist ein Protein
gemeint, das eine kurze Aminosäuredomäne umfasst,
die Cysteine alleine oder Cystein- und Histidin-Liganden enthält, die
beide mit Zink koordinativ binden und mit Nukleinsäuren wechselwirken
(South and Summers, "Zinc
Fingers", Kapitel
7, In: Adv. Inorg. Biochem. Ser. 8, S. 199–248 (1990).
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Unter "inaktiviert" ist der teilweise
oder vollständige
Verlust der Aktivität
des Zinkfingerproteins, das zu inaktivieren ist, gemeint. Solch
eine Inaktivierung sollte nicht in der Inaktivierung biologisch
wichtiger Zinkfingerproteine in dem Tier selbst in einem Ausmaß resultieren,
dass die Gesundheit und das Wohlbefinden des Tieres übermäßig kompromittiert
wird. Das Verfahren umfasst die Verabreichung einer Menge an O2-Aryldiazeniumdiolat an ein Tier, z. B.
ein Säugetier,
die ausreicht, um das Zinkfingerprotein in besagtem infektiösen Mittel
der Art zu aktivieren, dass die Infektion in dem Tier behandelt
wird.
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Das
oben beschriebene Verfahren kann auch als Mittel zur Behandlung
einer Pflanze, Pflanzenzelle oder Gewebekultur davon gegen eine
Infektion mit einem infektiösen
Mittel wie einem Virus, z. B. Tabakstreifenvirus (TSV) oder Alfalfa-Mosaikvirus
(AIMV) (South and Summers (1990), supra; und Sehnke et al., Virology 168:
48 (1989)) angepasst werden.
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Die
hierin beschriebenen Verfahren sind gegen Zinkfinger nützlich,
die das Motiv C-X2-C-X4-H-X4-C (siehe
z. B., Wain-Hobson et al., Cell 40(1): 9–17 (1985)) umfassen, in dem "C" Cystein darstellt, "H" stellt
Histidin dar, "X" stellt jegliche
Aminosäure
dar und die Zahlen "2" und "4" sind die Anzahl der "X" Aminosäuren. Solch ein Motiv ist für Retroviren,
insbesondere das gag-Protein von Retroviren, charakteristisch. Dementsprechend
sind die hierin beschriebenen Verfahren gegen Retroviren wie HIV
und insbesondere HIV-1 (Rice et al., Nature Medicine 3(3): 341–345 (1997);
und Rice et al., Reviews in Medical Virology 6: 187–199 (1986))
nützlich,
die Nukleokapsid p7-Proteine (NCp7-Proteine) umfassen, die zwei Zinkbindungsdomänen umfassen.
Tatsächliche
und/oder potentielle Zinkfinger wurden u. a. auch in den Genprodukten
der EIA genomischen Region von Adenoviren, den großen T Antigenen
aus dem „Simian" Affenvirus 40 (SV40)
und den Polyomaviren, dem UvrA-Protein in E. coli (Culp et al.,
PNAS USA 85: 6450 (1988)), dem murinen Leukämievirus (MuLV-F; Green et
al., PNAS USA 86: 4047 (1989)) und den Bakteriophagen-Proteinen
(Berg, Science 232: 484 (1986)), wie dem Gen 32 Protein (G32P) aus
dem Bakteriophagen T4 (Giedroc et al., Biochemistry 28: 2410 (1989))
identifiziert. Solche Proteine können
gemäß solchen
Verfahren isoliert werden, die auf dem Gebiet bekannt sind (siehe
die Literaturstellen, die in South and Summers (1990), supra zitiert
sind); und die O2-Aryldiazeniumdiolate,
die solche Zinkfingerproteine inaktivieren können, können gemäß z. B. dem Zinkfingeressay
identifiziert werden, der hierin sowie in Rice et al., J. Med. Chem.
39: 3606–3616
(1996) beschrieben wird.
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In
dem Ausmaß,
in dem Steroidhormonrezeptoren Zinkfinger mit Motiven umfassen,
die 4 oder 5 Cysteine umfassen, kann ein O2-Aryldiazeniumdiolat
verwendet werden, um die Steroidhormonaktivität in einem Tier, wie einem
Säugetier,
zu modulieren. Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung
auch ein Verfahren zur Modulierung der Steroidhormonaktivität in einem
Tier, wie einem Säugetier,
zur Verfügung,
das der Modulation der Steroidhormonaktivität bedarf, und welches ein Steroidhormonrezeptorprotein
umfasst, das einen Zinkfinger umfasst, der durch ein O2-Aryldiazeniumdiolat
inaktiviert werden kann. Das Verfahren umfasst die Verabreichung
einer Menge an O2-Aryldiazeniumdiolat an
das Tier, z. B. das Säugetier,
die ausreicht, um das Steroidhormonrezeptorprotein so zu inaktiveren,
dass die Steroidhormonaktivität
in dem Tier moduliert wird.
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In
einer noch weiteren Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Behandlung eines Tieres wie ein Säugetier,
gegen Krebs und Metastasen dadurch zur Verfügung gestellt. Das Verfahren
umfasst die Verabreichung einer Menge an Diazeniumdiolat an ein
Tier, z. B. das Säugetier,
die ausreicht, um das Wachstum oder die Metastase des Krebs in dem
Tier zu verhindern.
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In
einem Aspekt dieser Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Behandlung eines Tieres, wie ein Säugetier,
gegen Krebs zur Verfügung
gestellt, worin der Krebs zumindest teilweise direkt oder indirekt
durch die Aktivität
eines Zinkproteins bedingt ist, das durch ein O2-Aryldiazeniumdiolat
inaktiviert werden kann. Das Verfahren umfasst die Verabreichung
einer Menge an O2-Aryldiazeniumdiolat an
das Tier, z. B. das Säugetier,
die ausreicht, um das Zinkfingerprotein der Art zu inaktivieren,
dass der Krebs in dem Tier behandelt wird (Rice et al., PNAS89:
7703–7707
(1992), d. h., um das Wachstum oder die Metastase des Krebs in dem
Tier zu verhindern.
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In
einer noch weiteren Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Behandlung eines Tieres, wie ein Säugetier,
gegen Krebs zur Verfügung
gestellt, worin der Krebs gegen die Behandlung mit einem chemotherpeutischen
Mittel resistent ist (siehe z. B. Kelley et al., Biochem. J. 304:
843–848
(1994)), insbesondere ein DNA-zerstörendes Mittel, wie ein alkylierendes
Mittel oder ein Oxidationsmittel, bedingt durch z. B. die Wirkung eines
Enzyms, das sich negativ auf die Aktivität des chemotherapeutischen
Mittels auswirkt. Das Verfahren umfasst die Verabreichung einer
Menge eines O2-Aryldiazeniumdiolats an ein
Tier, z. B. das Säugetier,
die ausreicht, um den Krebs in dem Tier für die Behandlung mit dem chemotherapeutischen
Mittel empfänglich
zu machen. Dementsprechend kann ein solches Verfahren bei Bedarf
als Begleittherapie zu Chemotherapie verwendet werden.
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Zum
Beispiel können
bestimmte O2-Aryldiazeniumdiolate synthetisiert
werden, um in die aktive Stelle von Glutathion S-Transferase, insbesondere
des Isoenzyms π,
zu passen (siehe z. B. Ji et al., Biochemistry 32(49): 12949–12954 (1993);
und Ji et al., Biochemistry 36: 9690–9702 (1997)). Dementsprechend
könnte
der nicht rückgängig zu
machende Verbrauch von Glutathion aus der aktiven Stelle der Glutathion-S-Transferase π mit einem
O2-Aryldiazeniumdiolat das Enzym daran hindern,
eine Reihe von xenobiotischen Verbindungen wie chemotherapeutische
Medikamente, insbesondere Alkylierungsmittel wie Chlorambucil, Melphalan
und Hepsulfam und andere DNA-beschädigende
Mittel wie Mittel, die einen elektrophilen Angriff oder eine Oxidation
durch enzymatische Konjugation der Verbindung mit Glutathion induzieren,
zu entgiften (siehe z. B., Morgan et al., Cancer Chemother. Pharmacol.
37: 363–370
(1996). Dieses Verfahren ist auch auf die Untersuchung von Medikament-resistenten
Krebszelllinien in vitro anwendbar.
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In
einer anderen Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Behandlung eines leblosen Objekts gegen einen
potentiell infektiösen
Virus, Bakterium oder Parasiten zur Verfügung gestellt. Das Verfahren
umfasst das in Kontakt bringen des leblosen Objekts mit einer Menge
eines vorliegenden, erfindungsgemäßen Diazeniumdiolats, die ausreicht,
um die Gegenwart des potentiell infektiösen Virus, Bakteriums oder
Parasiten zu verringern. Unter "potentiell
infektiös" ist die Fähigkeit
der Infektion eines Tieres wie eines Säugetieres gemeint.
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In
einem Aspekt dieser Ausführungsform
wird ein Verfahren zur Verringerung der Menge eines potentiell infektiösen Mittels
wie eines Virus, eines Bakteriums oder eines Parasiten, die jeweils
ein Zinkfingerprotein umfassen, das durch ein O2-Aryldiazeniumdiolat
inaktiviert werden kann, in einem leblosen Objekt zur Verfügung gestellt.
Das Verfahren umfasst das in Kontakt bringen einer Menge eines O2-Aryldiazeniumdiolats mit dem leblosen Objekt,
die ausreicht, um das Zinkfingerprotein der Art zu inaktivieren,
dass sich die Gegenwart des potentiell infektiösen Mittels, z. B. eine Virus,
Bakteriums oder Parasiten in dem lebelosen Objekt verringert. Unter "potentiell infektiös" ist die direkte
oder indirekte Fähigkeit
der Infizierung eines Tieres wie eines Säugetieres gemeint.
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BEISPIELE
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Die
folgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung zusätzlich und
sollten selbstverständlich nicht
als in irgendeiner Weise einschränkend
auf ihren Umfang ausgelegt werden. In Bezug auf die folgenden Beispiele
wurde NO von Matheson Gas Products (Montgomeryville, PA) erhalten, β- und α-Glycosidasen
und Schweineleberesterase wurden von Sigma Chemical Co. (St. Louis,
MO) erhalten, Polyurethan (Tecoflex) wurde von Thermedics Inc. (Woburn,
MA) erhalten, und Glucose und Mannose wurden von Aldrich Chemical
Co. (Milwaukee, WI) erhalten. Protonen-NMR-Spektren wurden mit einem
300 MHz Varian Unity Plus- oder einem Varian XL-200 NMR-Spektrometer
aufgenommen. Die Spektren wurden in Deuterochloroform für kovalente Verbindungen
und in D2O für Salze erhalten. Chemische
Shifts werden in Teile pro Million (ppm) feldabwärts von TMS genannt. Niedrig-
und hochauflösende
Massenspektral(MS)-Messungen
wurden in einem VG-Micromass Modell 7070 Spektrometer durchgeführt. Es
wurden die MS-Daten, es sei denn, dieses wird anderweitig angezeigt,
in dem Elekt roneneinschlagmodus mit Probeneinführung als direkte Probe gesammelt.
Ultraviolette (UV) Spektren wurden als Lösungen in Wasser oder in 0,01
M NaOH auf einen HP 8451A-Dioden-Array-Spektrophotometer laufen
gelassen. Glutathion-S-Transferase-Kinetiken wurden durch Messung der Änderung
der UV-Absorption bei 380 nm mit einem Beckmann DU 640-Spektrophotometer
beobachtet. Chemilumineszenz-Messungen wurden mit einem Thermal
Energy Analyzer Modell 502A Instrument (Thermedics, Inc., Woburn,
MA) durchgeführt.
Elementaranalysen wurden durch Atlantic Microlab Inc. durchgeführt.
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Beispiel 1
-
Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
1,67 g (11 mmol) Natriumdiethylaminodiazeniumdiolat in 20 ml 5%
wässrigem
Natriumbicarbonat wurden auf 0°C
unter Stickstoff abgekühlt.
Eine Lösung
aus 1,3 ml (0,01 mmol) 2,4-Dinitrofluorbenzol in 10 ml t-Butylalkohol
wurde langsam hinzugefügt.
Es bildete sich ein Präzipitat
nach der Zugabe. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur langsam aufwärmen gelassen,
dann über
Nacht gerührt.
Das Produkt wurde mit Dichlormethan extrahiert und anschließend mit
kalter verdünnter
Salzsäure
gefolgt durch Natriumbicarbonatlösung
gewaschen. Die organische Schicht wurde über Natriumsulfat getrocknet,
durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert und im Vakuum verdampft,
um 1,3 g eines roten Öls
zu ergeben, das beim Stehen lassen kristallisierte. Die Umkristallisierung
ergab gelb-orange Nadeln: Smp. 76–7°C; NMR δ 1,25 (t, 6H), 3,58 (q, 4H), 7,68
(d, 1H), 8,44 (m, 2H), 8,89 (m, 1H); UV (Ethanol) λmax (ε) 218 (17,4
mM–1 cm1–)
und 302 (15,6 mM–1 cm–1) nm;
MS, exakte Masse, berechnet für
C10H13N5O6: (M+) 299,0865; gemessen M+ 299,08658.
Analyse, C, H, N, berechnet für:
C10H13N5O6: C 40,13%, H 4,35%, N 23,41%. Gefunden:
C 40,21%, H 4,43%, N 23,37%.
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Beispiel 2
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Dieses
Beispiel illustriert die Regenerierung des anionischen Diazeniumdiolats
aus seiner O2-aryl-substituierten Form O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 85 mg (0,28 mmol) des O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolats,
das wie in Beispiel 1 hergestellt wurde, in 1 ml Ether wurde auf –4°C abgekühlt und
in 1 ml Diethylamin behandelt. Die Lösung wurde bei –4°C für 1 Stunde
gehalten, was ein Präzipitat
ergab. Der Feststoff wurde durch Filtration gesammelt. Das Filtrat
wurde aufkonzentriert und durch NMR analysiert; der Rest erwies
sich als identisch mit der authentischen Probe von 2,4-Dinitro-N,N-diethylanilin.
Das Präzipitat wurde
mit Petrolether gewaschen und unter N2 getrocknet,
um 5,4 mg eines Produkts mit einer λmax von
250 nm zu ergeben; NMR (D2O) δ 0,96 (t,
6H), 1,28 (t, 6Η),
2,94 (q, 4H), 3,08 (q, 4H). Dieses Produkt erwies sich als mit der
authentischen Probe von Diethylammonium-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
identisch.
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Beispiel 3
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Dieses
Beispiel illustriert die chemische Spaltung der O2-Aryl-Bindung
in einem O2-Aryldiazeniumdiolat, die durch Natriummethoxid
vermittelt wird.
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Eine
Lösung
aus 16 mg (0,064 mmol) O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
in 1 ml Ether wurde mit 29 μl
25% Natriummethoxid in Methanol (0,14 mmol) behandelt und für 2 Stunden
bei –45°C stehen
gelassen. Das Präzipitat
wurde durch Filtration gesammelt mit Ether gewaschen und unter Vakuum
getrocknet, um 4 mg eines Feststoffes zu ergeben, der mit einer
authentischen Probe von 1-(N,N-Diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat-natriumsalz
identisch ist.
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Beispiel 4
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Dieses
Beispiel illustriert die Kinetiken der Reaktion von O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
mit Natriummethoxid in Methanol. Die Kinetiken in dieser Reaktion
zeigen die Geschwindigkeit der Umwandlung von O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
zu 1-(N,N-Diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat-ion in alkalischen oder nukleophilen
Umgebungen.
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Ein Überschuss
an NaOMe wurde in den Reaktionen verwendet; Proben wurden in Intervallen
gesammelt und mit 0,1 N HCl in Methanol abgeschreckt. Das Verschwinden von
O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat,
das durch HPLC beobachtet wurde, erwies sich als zu einer Geschwindigkeitsgleichung
erster Ordnung passend. Dieses wurde durch die grafische Auftragung
des log[O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat]
gegen die Zeit bestimmt, um kbeob' bei vier unterschiedlichen
Konzentrationen an NaOMe herauszufinden. In ähnlicher Weise wurde die Geschwindigkeitskonstante (7,87
M–1 min–1)
zweiter Ordnung durch die grafische Auftragung von logkbeob gegen
log[NaOMe] bestimmt.
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Beispiel 5
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N-isopropylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 84 mg (0,597 mmol) Natrium 1-(N-isopropylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat in 1 ml 5% Natriumbicarbonat
wurde auf 0°C
abgekühlt
und 69 mg (0,55 mmol) 2,4-Dinitrofluorbenzol wurden hinzugefügt. Das
Eisbad wurde entfernt, die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht
rühren
gelassen, und dann wurde die Mischung mit Dichlormethan extrahiert.
Der Extrakt wurde über
Natriumsulfat extrahiert, filtriert und im Vakuum verdampft, um
86 mg eines Films zu ergeben, der nach dem Stehen kristallisierte:
Smp. 92–93°C NMR δ 1,39 (d,
6H), 3,99 (Septet, 1H), 6,93 (d, 1H), 8,27 (dd, 1H), 8,5 (b, 1H),
9,15 (d, 1H).
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Beispiel 6
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Dieses
Beispiel illustriert die Synthese von Pyrrolidinium-1-[pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 36 g (0,507 mmol) Pyrrolidin in 50 ml Ether und 25 ml Acetonitril
wurde in eine 500 ml Parr-Flasche platziert, entgast und mit 40
psi Stickoxid beladen. Der Reaktor wurde auf –80°C abgekühlt. Der Druck wurde bei 40
psi gehalten. Nach 4 Stunden wurde der Druck entfernt und das Kristallisationsprodukt wurde
durch Filtration in einer Glasfritte gesammelt und dann mit kaltem
Ether unter einer Stickstoffatmosphäre gewaschen. Das Material
wurde in einem Vakuumtrockner bei 1 mmHg und 25°C für 3 Stunden getrocknet, um
23 g (45%) weiße
Nadeln zu ergeben: Smp. 68–70°C. Analy se
C, H, N: berechnet für
C8H18N4O2: C 47,51%, H 8,97%, N 27,70%; gefunden
C 47,62%, H 9,04%, N 27,46%.
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Das
Pyrrolidiniumsalz wurde zu einem stabileren Natriumsalz für anschließende O2-Arylierungen durch
Behandlung mit 10 N NaOH umgewandelt, um den Kationenaustausch zu
unterstützen.
Es wurde dann mit Ether geflutet. Das Produkt wurde durch Filtration
gesammelt.
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Beispiel 7
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Dieses
Beispiel gibt ein alternatives Verfahren zur Herstellung des Natriumsalzes
von 1-[pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
an, das in Beispiel 6 gezeigt wird.
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Eine
Lösung
aus 28,2 g (0,397 mmol) Pyrrolidin in 100 ml Acetonitril und 100
ml Ether wurde mit 94 ml (0,4 mol) 25% Natriummethoxid in Methanol
vermischt. Die resultierende Lösung
wurde mit Stickstoff geflutet, dann mit 40 psi NO beladen und bei
Raumtemperatur für
zwei Tage gerührt
und bildete ein dickes Präzipitat.
(Das Präzipitat
fing an, sich innerhalb 1 Stunde nach dem Aussetzen an NO auszubilden.)
Der Druck wurde entfernt und das Produkt wurde durch Filtrierung
gesammelt. Das Produkt wurde mit Ether gewaschen und unter Vakuum
getrocknet, um 32,1 g (54%) eines weißen Pulvers zu ergeben: UV
(0,01 N NaOH) λmax (ε), 252
nm (8,84 mM–1 cm–1);
t1/2 8,5 s bei 25°C und 2,8 s bei 37°C in pH 7,4
Phosphatpuffer; NMR (D2O) δ 1,91 (m,
4H), 4,33 (m, 4H).
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Beispiel 8
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-[pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 556 mg (3,63 mmol) Natrium-1-(pyrrolidin-1-yl)diazen-1-ium-1,2-diolat
in 10 ml 5% wässrigem
Natriumbicarbonat wurde auf 0°C
abgekühlt.
Eine Lösung
aus 456 μl
(3,63 mmol) 2,4-Dinitrofluorbenzol in 2 ml t-Butylalkohol wurde
hinzugefügt
und die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt.
Das gelb-orange
Präzipitat
wurde durch Filtration gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet,
um 758 mg des Produkts zu ergeben, das aus Ethanol umkristallisiert
wurde: Smp. 94–95°C; NMR, δ 2,04 (m,
4H), 3,35 (m, 4H), 6,90 (d, 1H), 8,20 (dd, 1H), 8,67 (d, 1H); MS,
m/z (%), 297 (M+, 1), 220 (100), 237 (30),
190 (94), 180 (15), 162 (10), 149 (26), 130 (20), 100 (95), 70 (24),
63 (35), 56 (18). Exakte Masse: berechnet für C10H11N5O6 (M+) 297,0708; gemessen 297,0709.
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Beispiel 9
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von Natrium-1-[(4-ethoxycarbonyl)piperazin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 20 g (0,126 mol) N-Carboethoxypiperazin in 60 ml Methanol wurde
in eine Parr-Flasche platziert. Die Lösung wurde mit 27,4 ml (0,126
mol) 25% Natriummethoxid in Methanol behandelt; das System wurde
evakuiert, mit 40 psi Stickoxid beladen und für 48 Stunden bei 25°C gehalten.
Das weiße
kristalline Produkt wurde durch Filtration gesammelt und mit kaltem
Methanol sowie mit mehrfachen Mengen Ether gewaschen. Das Produkt
wurde unter Vakuum getrocknet, um 14,5 g (48%) Ausbeute an Natrium-1-[(4-ethoxycarbonyl)piperazin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
zu ergeben: Smp. 184–5°C; UV (0,01
N NaOH) λmax (ε)
252 nm (10,4 mM–1 cm–1);
NMR (D2O) δ 1,25 (t, 3H), 2,15 (q, 2H),
3,11 (m, 4H), 3,68 (m, 4H). Berechnete Analyse für C6H13N4O4Na:
C 35,00%, H 5,42%, N 23,33%, Na 9,58%. Gefunden: C 34,87%, H 5,53%,
N 23,26%, Na 9,69%.
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Die
Halbwertszeit dieser Verbindung bei pH 7 und 25°C wurde bei 5 Minuten festgestellt.
Diese Messung basierte auf dem Verlust des 252 nm-Chromophors in
dem ultravioletten Spektrum.
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Beispiel 10
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-(2,4-Dinitrophenyl)1-[(4-ethoxycarbonyl)piperazin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 1,073 g (0,0045 mol) Natrium-1-[(4-ethoxycarbonyl)piperazin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
in 10 ml 5% Natriumbicarbonat wurde bei 0°C unter Stickstoff gekühlt. Eine
Teillösung
aus 0,89 ml (0,0044 mol) 2,4-Dinitrofluorbenzol in 10 ml t- Butylalkohol wurde
hinzugefügt.
Es bildete sich ein Präzipitat
nach der Zugabe; die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 4 Stunden
rühren
gelassen. Das Produkt wurde mit Dichlormethan extrahiert. Die Extrakte
wurden mit Wasser gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und durch eine Schicht getrockneten Magnesiumsulfats
filtriert. Die Verdampfung des Lösungsmittels
ergab ein oranges Glas, das beim Stehen lassen kristallisierte.
Das Produkt wurde aus Ethanol : Dichlormethan umkristallisiert,
um 1,3 g (76%) des analytisch reinen Materials zu ergeben: Smp.
140–141°C; NMR δ 1,32 (t, 3H),
3,63 (m, 4H), 3,74 (m, 4H), 4,19 (q, 2H), 7,66 (d, 1H), 8,48 (q,
1H), 8,88 (d, 1H); UV (H2O) λmax (ε) 210 nm (13,3
mM–1 cm–1),
300 nm (12 mM–1 cm–1).
Berechnete Analyse für
C13H16N6O8: C 40,61%, H 4,20%, N 21,87%; gefunden:
C 40,74%, H 4,13%, N 21,98%.
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Beispiel 11
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-(2-Chlorpyrimidin-4-yl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 600 mg (4 mmol) 2,4-Dichlorpyrimidin in 2 ml Dimethylsulfoxid
und 5 ml Tetrahydrofuran wurde über
eine Spritze in eine Aufschlämmung
aus 678 mg (4,37 mmol) Natrium-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
in 5 ml Tetrahydrofuran bei Raumtemperatur unter Stickstoff hinzugefügt und die
resultierende Mischung wurde für
72 Stunden gerührt.
Fünf (5)
ml Ether wurden zu der Mischung hinzugefügt. Nach dem Waschen mit Wasser
wurde die organische Schicht über
Natriumsulfat getrocknet, durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert
und verdampft, um 679 mg eines Öls
zu ergeben, das bei –20°C kristallisierte. Dieses
Material wurde aus Ether-Petrolether umkristallisiert: Smp. 37–38°C; NMR δ 1,25 (t,
6H), 3,56 (q, 4H), 7,00 (d, 1H), 8,50 (d, 1H); UV, λmax (ε) 268 nm
(9,3 mM–1 cm–1).
Analyse C, H, N: berechnet für
C8H12N5O2Cl: C 39,11%, H 4,92%, N 28,51%, Cl 14,43%;
gefunden: C 38,96%, H 4,96%, N 28,35%, Cl 14,60%.
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Beispiel 12
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-(2-Chlorpyrimidin-1-yl)-1-[(4-ethoxycarbonyl)piperazin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 262 mg (1,76 mmol) 2,4-Dichlorpyrimidin in 3 ml Dimethylsulfoxid
wurde zu einer Aufschlämmung
aus 424 mg (1,76 mmol) Natrium-1-[(4-ethoxycarbonyl)piperazin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
in 10 ml Tetrahydrofuran bei Raumtemperatur unter Stickstoff hinzugefügt und für 72 Stunden
gerührt.
Die resultierende homogene Lösung
wurde mit 100 ml Wasser behandelt. Das Präzipitat wurde durch Filtration
gesammelt und unter Vakuum getrocknet, um 300 mg des Produkts zu
ergeben: Smp. 136–137°C; NMR δ 1,29 (t, 3H),
3,69 (m, 4H), 3,71 (m, 4H), 4,18 (q, 2H), 6,99 (d, 1H), 8,52 (d,
1H); (UV) λmax (ε)
270 nm (4,1 mM–1 cm–1).
-
Diese
Verbindung durchläuft
eine nukleophile Substitution mit Methoxid, um das Chloratom an
der C2-Position zu verdrängen
und das Diazeniumdiolat an der C4-Position, um 2,4-Dimethoxypyrimidin
zu ergeben.
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Beispiel 13
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Dieses
Beispiel beschreibt die Synthese der folgenden Verbindung:
-
-
Allgemeine
Synthese der Verbindungen 1 bis 5: Eine 1 M Lösung Natrium 1-(N,N-Diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
in Dimethylsulfoxid wurde bei 5°C
unter Stickstoff gerührt.
Eine 1 M Lösung,
die 0,95 molare Äquivalente
des Arylierungsagens in Tetrahydrofuran enthält, wurde durch ein Septum
injiziert. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen, über Nacht
gerührt,
mit Eiswasser abgeschreckt und mit Ether extrahiert. Der Ether wurde
mit Wasser gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert
und in einem Rotationsverdampfer aufkonzentriert. Die Verfahren der Αufreinigung
variieren mit jeder Herstellung und werden für die einzelnen Verbindungen
unten beschrieben. (Hinweis: Verbindungen 1 bis 5 sind ausgewählte Produkte
aus den O2-Aryl-Verbindungsbibliotheken,
die unter Verwendung von synthetischen Lösungsphasenverfahren in paralleler
Weise hergestellt wurden.) NMR-Spektren wurden in CDCl3 durchgeführt.
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O2-(2-Nitro-4-trifluormethylphenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat,
1: Die Arylierung wurde mit 4-Fluor-3-nitrobenzotrifluorid durchgeführt. Die
Aufreinigung des Produkts wurde auf einer präperativen HPLC unter Verwendung
einer 1-Inch C-18-Säule durchgeführt, die
mit 20% wässrigem
Acetonitril mit einem Lösungsmittelgradienten
von 50% Acetonitril : 50% Wasser durchgeführt wurde. Eine 42%ige Ausbeute des
Produkts wurde als Öl
erhalten: NMR δ 1,23
(t, 6H), 3,50 (q, 4H), 7,66 (d, 1H), 7,82 d, 1H), 8,28 (s, 1H).
-
O2-(2-Nitro-4-carboxylatophenyl)-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat,
2: 4-Fluor-3-nitrobenzoesäure wurde
in dieser Zubereitung verwendet. Die Aufreinigung des Produkts wurde
in einem Biotage Flash 40-System mit einer 4,0 × 15,0 cm KP-Sil-Säule durchgeführt. Das
System wurde mit 5 : 1 Dichlormethan : Ethylacetat bei 15 psi Luft
bei einer Elutionsgeschwindigkeit von 25 ml/min durchgeführt, um
eine 22%ige Ausbeute des Produkts zu ergeben: Smp. 115–6°C; NMR δ 1,22 (t,
6H), 3,33 (q, 4H), 7,06 (d, 1H), 8,03 (dd, 1H), 8,37 (m, 1H).
-
O2-(5-Nitropyrid-2-yl)-1-(N,N-diethyl)diazen-1-ium-1,2-diolat,
3: Das Reaktionsprodukt mit 2-Brom-5-nitropyridin wurde aus Ether
: Ethanol umkristallisiert, um reines 3 in 62% Ausbeute zu ergeben: Smp.
77–8°C; NMR δ 1,24 (t,
6H), 3,53 (q, 4H), 7,21 (dd, 1H), 8,52 (dd, 1H), 9,17 (dd, 1H).
Analyse C, H, N: berechnet für
C9H13N5O4: C 42,35%, H 5,13%, N 27,44%, gefunden:
C 42,46%, H 5,14%, N 27,52%.
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O2-(3,5-Dinitropyrid-2-yl)-1-(N,N-diethyl)diazen-1-ium-1,2-diolat,
4: Eine Anylierung wurde durch 2-Chlor-3,5-dinitropyridin, wie in
der allgemeinen Prozedur beschrieben wird, durchgeführt. Das
Rohprodukt wurde aus Ether : Petrolether umkristallisiert, um 4
in 33%iger Ausbeute zu ergeben: Smp. 56–7°C; NMR δ 1,28 (t 6H), 3,57 (q, 4H),
8,81 (d, 1H), 9,10 (d, 1H).
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O2-(3-Nitropyrid-2-yl)-1-(N,N-diethyl)diazen-1-ium-1,2-diolat,
5: 2-Chlor-3-nitropyridin wurde in dieser Reaktion verwendet. Das
Rohprodukt wurde auf einem Flash 40 System unter Verwendung einer
4,0 × 7,0
cm KP-Sil-Säule
aufgereinigt, die mit 100% Dichlormethan eluiert wurde, um eine
52%ige Ausbeute des Produkts als viskoses Öl zu ergeben: NMR δ 1,25 (t,
6H), 3,55 (q, 4H), 7,26 (m, 1H), 8,48 (m, 2H).
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Beispiel 14
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Dieses
Beispiel illustriert die Herstellung von O2-Vinyl-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
(V-PROLI/NO).
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Zu
3,56 g (9,2 mmol) O2-(2-Bromethyl)-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-2-bromethylester
wurden 10 ml 10 N Natriumhydroxidlösung hinzugefügt.
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Die
Zwei-Phasen-Mischung wurde bei 25°C
gerührt,
woraufhin sich die Verbindung allmählich in der wässrigen
Schicht auflöste.
Nach Rühren über Nacht
zeigte das UV-Spektrum
der Reaktionsmischung ein Absorptionsmaximum bei 266 nm (das Ausgangsmaterial
absorbierte bei 252 nm), was die Ausbildung einer Vinylgruppe anzeigt.
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Die
Lösung
wurde auf 0°C
abgekühlt
und vorsichtig auf pH 4 durch langsame Zugabe von 10% Salzsäure angesäuert. Man
muss darauf achten, die Lösung
während
der Zugabe der Säure
kalt zu halten. Die saure Lösung
wurde mit Ethylacetat extrahiert, über Natriumsulfat getrocknet
und durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert. Die Verdampfung
des Lösungsmittels
ergab 1,4 g eines Öls.
Die Aufreinigung wurde auf einem Flash 40 System (Biotage) unter
Verwendung einer 4,0 × 7,0
cm KP-Sil-Säule
und 2 : 1 Ethylacetat : Cyclohexan als Eluierungsmittel durchgeführt: Ir
(Film) 3163, 2987, 1734, 1630, 1490 cm–1;
NMR (CDCl3) δ 2,06–2,3 (m, 4H), 3,62 (m, 2H),
4,47 (q, 1H), 4,77 (Abq, 1H), 5,02 (Abq, 1H), 6,75 (q, 1H); λmax (ε) 266 nm
(6,3 mM–1 cm–1);
MS, m/z (%) 201 (M+, 5); 176 (10), 150 (49),
145 (27), 114 (9), 99 (45), 70 (99,9), 69 (57), 68 (45).
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Beispiel 15
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Dieses
Beispiel illustriert die Regenierung von Stickoxid aus O2-(2,4-dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
in der Gegenwart, nicht aber der Abwesenheit, von Glutathion.
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Eine
Lösung,
die 1 mM Glutathion (GSH) in 10 mM Phosphatpuffer enthält, wurde
durch Spülen
mit Argon für
10 min entgast, woraufhin eine 3 ml Probe mit 3 μl einer Dioxanlösung vermischt
wurde, die 2 mM O2-(2,4-dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat enthält. Die
NO-Freisetzung wurde durch Chemielumineszenz beobach tet, während die
Mischung bei 37°C
gehalten wurde. Nach einer kurzen Verzögerungszeit wurde die Spitzenstickoxidgenerierung
ungefähr
15 Minuten, nachdem die Reaktion gestartet wurde, beobachtet und
diese dauerte bei leicht nachweisbaren Mengen für 100 Minuten. Die vollständige NO-Entstehung
während
der ersten 112 Minuten betrug ungefähr 9 nmol. Unter der Annahme,
dass 2 nmol NO pro mol O2-(2,4-dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
generiert werden, korrespondieren diese 9 nmol ungefähr mit 75%
der theoretischen Ausbeute.
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Wenn
die Reaktion wie oben wiederholt wurde, aber unter Ausschluss von
GSH, wurde keine NO-Entstehung beobachtet. Das nukleophile Glutathion
reagierte mit dem O2-(2,4-dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat,
um NO gemäß der unten
gezeigten Gleichung herzustellen.
-
-
Dieses
Beispiel illustriert die Fähigkeit
von einigen der O2-Aryldiazeniumdiolat-Verbindungen
der vorliegenden Erfindung, eine nukleophile Substitution durch
nukleophile Seitenketten von Aminosäuren wie Cystein zu durchlaufen,
die oft an den aktiven Stellen von Enzymen zu finden sind. Das Ergebnis
einer solchen nukleophilen Substitution ist die Generierung eines
Arylderivats des verdrängenden
Aminosäurerests
und eines Diazeniumdiolats, das in der Lage ist, NO durch eine voraussagbare
Reaktion erster Ordnung herzustellen.
-
O2-(2,4-Dinitrophenyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
und Glutathion wurden auch in der Gegenwart und der Abwesenheit
von Glutathion-S-Transferase untersucht. Die Essays wurden in einem
thermostatischen Zellkompartement bei 25°C unter Verwendung von 0,1 M
Phosphatpuffer bei pH 7,4 mit einem Endvolumen von 3 ml durchgeführt. Die
Konzentration des Enzyms betrug 0,7 μg/ml, wohingegen die von Glutathion
1,4 mM betrug. Die Konzentration des Diazeniumdiolats wurde von
50–100 μM variiert.
Unter Verwendung der integrierten Form der Henri-Michaelis-Menten-Gleichung wurde herausgefunden,
dass Km 46,3 μM betrug und Vmax 0,89 μM min–1 betrug.
-
Beispiel 16
-
Dieses
Beispiel illustriert einen Weg einer Synthese, der zur Herstellung
von Diazeniumdiolierten Nukleotiden, Nukleosiden und Nukleinsäuren nützlich ist
und weiterhin einen Weg zur Synthese von O2-Aryldiazeniumdiolaten
illustriert, der die Umwandlung einer Aminogruppe in eine Diazoniumgruppe
umfasst, gefolgt durch Reaktion der Diazoniumgruppe mit einem Diazeniumdiolat.
-
2'-Deoxycytidin wird
mit Stickoxid in der Gegenwart eines geeigneten 1-Elektronenoxidationsmittels reagiert,
was in der Umwandlung der Aminogruppe des Cytidins in eine Diazoniumgruppe
resultiert, während das
Oxidationsmittel reduziert wird und ein Hydroxidion produziert.
Das resultierende diazotierte (d. h., Diazonium-derivatisierte)
Pyrimidin wird dann mit 1-(N,N-Diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolation,
wie in den zuvor beschriebenen Beispielen beschrieben wird, reagiert,
um ein Diazenium-dioliertes 2'-Deoxyuridinderivat
zu ergeben. Dieses Diazeniumdiolierte 2'-Deoxyuridinderivat kann mit starken
Nukleophilen reagiert werden (z. B. Hydroxidionen). Dieses wird
in der Regenerierung von 1-(N,N-Diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolation
plus 2'-Deoxyuridin
resultieren. Dieses regenerierte 1-(N,N-Diethaylamino)diazen-1-ium-1,2-diolation
wird NO in einer voraussagbaren Reaktion erster Ordnung generieren.
Dieses Beispiel demonstriert eine Basis für einen Mechanismus, der zum
Zielen von Stickoxid auf eine bestimmte Position eines Säugetierkörpers geeignet
ist, so dass die Spezifität
der NO-Wirkung erhöht
werden kann.
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Beispiel 17
-
Dieses
Beispiel demonstriert die Fähigkeit
eines O2-Aryldiazeniumdiolats zur Inaktivierung
eines Zinkfingerproteins durch Zinkverdrängung.
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Proben
von rekombinantem Nukleocapsidprotein p7 (p7NC) aus HIV-1 (L. O.
Arthur, AIDS Vaccine Program, NCI-FCRDC, Frederick, MD) wurden bei μg/ml in 10
mM Natriumphosphatpuffer (pH = 7,0) hergestellt und mit 25 μmol eines
O
2-Aryldiazeniumdiolats in einem Gesamtvolumen
von 1,0 ml behandelt. Zu verschiedenen Zeitintervallen wurden, wie
in
1 gezeigt wird, die eine Grafik der Trp37-Fluoreszenz
(RFU) gegen die Zeit (min) ist, die Proben 1/10 in 10 mM Natriumphosphatpuffer
(pH = 7,0) verdünnt,
um die Einführung jeglicher
künstlicher
Quenchingwirkungen zu verhindern, und die Fluoreszenzintensität des Tryptophanrestes (Trp37)
in dem C-terminalen Zinkfinger von p7NC wurde in jeder Probe wie
zuvor beschrieben bestimmt (Rice et al., Int. Antiviral News 3:
87–89
(1995)). Die mit einem Shimadzu FR5000 Spektrofluorimeter verwendeten Anregungs-
und Emissionswellenlängen
waren jeweils 280 und 351 nm. Die Ergebnisse werden in
1 gezeigt,
in der O die negative Kontrolle ist, d. h., kein Medikament, ☐ ist
die positive Kontrolle, d. h., 642151 (siehe Rice et al. (1997),
supra),
ist
die Verbindung von Beispiel 1 (LK1), ♦ ist die Verbindung von Beispiel
8 (LK2),
ist
die Verbindung von Beispiel 5 (LK3), • ist die Verbindung von Beispiel
10 (LK4) und X ist die Verbindung von Beispiel 11 (LK5). Die Ergebnisse
zeigen, dass ein O
2-Aryldiazeniumdiolat Zink aus einem Zinkfingerprotein
ausstoßen
kann.
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Beispiel 18
-
Dieses
Beispiel zeigt die Anti-HIV-Aktivität von O2-Aryldiazeniumdiolaten.
-
Die
Tumorzelllinie aus T4-Lymphozyten, die als CEM-SS bezeichnet wird,
wurde in einem synthetischen Medium mit fötalem Rinderserum wachsen gelassen
(Rice et al., Advances in Pharmacol. 33: 389–438 (1995)). O2-Aryldiazeniumdiolate
wurden HIV-1-infizierten
und nicht-infizierten CEM-SS-Zellen bei Konzentrationen im Bereich
von 10–3,5 bis
10–7,0 M
gemäß dem XTT-basierenden
Zellüberlebensessay
des National Cancer Instituts (siehe z. B. Rice et al. (1995), supra)
verabreicht.
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Nach
dem Aussetzen der CEM-SS Zellen an die Verbindungen wurde der Prozentanteil
der T-Zell-Überlebensfähigkeit
untersucht. Die Überlebensfähigkeit
von HIV-1 infizierten CEM-SS Zellen, die mit einem der oben beschriebenen
O2-Aryldiazeniumdiolaten in einer subtoxischen
Konzentration in Kontakt gebracht wurden, war wesentlich im Vergleich
zu nicht-behandelten Zellen erhöht.
Die Verbindungen 1–3
aus Beispiel 13 waren besonders wirksam.
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Beispiel 19
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Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von Dinatrium-1-[2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
-
Eine
Lösung
aus 10 g (0,087 mol) L-Prolin in 39 ml (0,18 mol) 25% Natriummethoxid
in Methanol, 20 ml Methanol und 40 ml Ether wurde entgast und 40
psi Stickoxid für
20 Stunden ausgesetzt. Der Druck wurde entfernt und der feste Rest
wurde durch Filtration gesammelt, mit Ether gewaschen und unter
Vakuum getrocknet, um 17 g eines weißen Feststoffes zu ergeben:
Smp. 250°C
(dec.); UV (0,01 N NaOH) λmax (ε)
252 nm (8,4 M–1 cm–1);
NMR (D2O) δ 1,71 (m, 1H), 1,91 (m, 2H),
2,27 (m, 1H), 3,27–3,43
(m, 2H), 4,04 (m, 1H) (ein Methanolsingulet wird auch bei 3,34 beobachtet); 13C NMR, 24,45 ppm, 30,97, 48,73 (Methanol),
54,95, 67,70, 182,75.
Analyse C, H, N: Berechnet für C5H7N3O4Na2·CH3OH, C 28,69%, H 4,41%, N 16,73%, Na 18,30%;
gefunden C 28,65%, H 3,99%, N 16,74%, Na 18,04%.
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Beispiel 20
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Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von O2-Methyl-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolatmethylester.
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Dinatrium-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
(Methanollösung,
FW 251; 6,8 g, 0,027 mol) wurde in einen 300 ml Dreihalsgefäß platziert
und auf –20°C abgekühlt. Kaltes
Methanol (–20°C; 200 ml)
wurde zu dem Feststoff unter Rühren
hinzugefügt,
um eine homogene Lösung
zu ergeben, die dann weiter auf –35°C abgekühlt wurde. Eine Lösung aus
9,5 ml (0,1 mol) Dimethylsulfat in 25 ml Ether wurde tropfen weise über einen
15 minütigen
Zeitraum hinzugefügt.
Die Reaktionsmischung wurde dann langsam auf Raumtemperatur erwärmen gelassen
und für
weitere 4 Stunden gerührt.
Der Fortschritt der Reaktion wurde auf einer Silicatgel-TLC unter
Verwendung von 10 : 1 Dichlormethan : Ethylacetat als Laufmittel
beobachtet. Die Reaktionsmischung wurde filtriert, das Methanol
wurde in einem Rotationsverdampfer entfernt und der Rest wurde mit
Dichlormethan extrahiert. Die Lösung
wurde mit wässrigem
Natriumbicarbonat gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und durch eine Schicht Magnesiumsulfat
filtriert. Die Verdampfung des Lösungsmittels
ergab ein Öl,
das beim Stehen kristallisierte. Umkristallisierung aus Ether :
Petrolether ergab 945 mg (18%) einer analytisch reinen Probe: Smp.
62–63°C; UV (0,01
N NaOH), λmax (ε)
252 nm (6,79 mM–1 cm–1); NMR δ 2,05 (m,
3H), 2,30 (m, 1H), 3,65 (m, 1H), 3,75 (s, 3H), 3,83 (m, 1H), 3,96
(s, 3H), 4,55 (m, 1H); MS m/z (%) 203 (M+,
6), 188 (20), 58 (35), 120 (22), 99 (100), 95 (34), 69 (36), 59
(24); die für
C7H13N3O4 berechnete genaue Masse (M+)
ist 203,0906; gefunden (M+) 203,0906.
Analyse
C, H, N: Berechnet für
C7H13N3O4, C 41,38%, H 6,45%, N 20,68%: gefunden
C 41,48%, H 6,43%, N 20,59%.
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Beispiel 21
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Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von O2-(N,N-dimethylsulfamoyl)-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 1,08 ml (0,01 mol) N,N-Dimethylsulfamoylchlorid in 5 ml Tetrahydrofuran
wurde tropfenweise zu einer kalten (0°C) Lösung aus 1,57 g (0,0062 mol)
Dinatrium-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
in 25 ml 0,1 N NaOH in Salzlösung
hinzugefügt.
Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen
und über
Nacht gerührt.
Die wässrige
Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert und die organische Schicht
wurde über
getrocknetem Natriumsulfat getrocknet. Die wässrige Schicht zeigte keinerlei
signifikante UV-Absorption nach Extraktion und zeigte somit, dass
die Extraktionsprodukte kein Diazeniumdiolat enthalten. Die organische
Schicht wurde durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert und das Lösungsmittel
wurde auf einem Rotationsverdampfer entfernt, um 989 mg eines schwach
gelben Öls
zu ergeben, das dann auf Silicatgel unter Verwendung von 5 : 1 Dichlormethan
: Ethylacetat als Laufmittel chromatographisch behandelt wurde.
Die Fraktionen, die das gewünschte
Produkt enthalten, wurden zusammengeführt und unter Vakuum aufkonzentriert,
um einen Feststoff zu ergeben, der aus Ether-Petrolether umkristallisiert wurde:
Smp. 97–98°C; UV (0,1
N NaOH) λmax (ε)
266 nm (8,05 mM–1 cm–1);
NMR δ 2,16
(m, 3H), 2,40 (m, 1H), 3,01 (s, 6H), 3,83 (m, 1H), 3,94 (m, 1H),
4,69 (q, 1H), 6,80 (b, 1H).
Analyse C, H, N: Berechnet für C7H14N4SO6, C 29,79%, H 5,00%, N 19,85%, S 11,36%:
gefunden C 29,93%, H 5,09%, N 19,76%, S 11,27%.
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Beispiel 22
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Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von O2-Methoxymethyl-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolatmethoxymethylester.
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Eine
Aufschlämmung
aus 485 mg (1,93 mmol) Dinatrium-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
in 20 ml getrocknetem Tetrahydrofuran wurde auf 0°C unter einer
Stickstoffatmosphäre gekühlt. Triethylamin
(0,5 ml) wurde zu der kalten Lösung
hinzugefügt,
gefolgt von der langsamen Zugabe von 360 mg (4,45 mmol) Chlormethylmethylether
und einer anschließenden
tropfenweise Zugabe von 0,5 ml Methanol. Die Lösung wurde dann in der Kälte für 1,5 Stunden
gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur erwärmen gelassen
und unter Stickstoff für
weitere 1,5 Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde mit gestoßenem
Eis abgeschreckt, woraufhin das Lösungsmittel in einem Rotationsverdampfer
entfernt wurde und der Rest mit Dichlormethan extrahiert wurde.
Die organische Phase wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, durch Magnesiumsulfat filtriert und im Vakuum verdampft,
um 330 mg eines gelben Öls zu
ergeben, die auf einer Silicatsäule
mit 5 : 1 Dichlormethan : Ethylacetat als Laufmittel aufgereinigt
wurden: UV (H2O) λmax (ε) 250 nm
(8,58 mM–1 cm–1),
NMR δ 2,09
(m, 3H), 2,35 (m, 1H), 3,48 (s, H), 3,71 (m, 2H), 3,90 (m, 1H),
4,61 (dd, 1H), 5,17 (ab q, 2H), 5,31 (ab q, 2H).
Analyse C,
H, N: Berechnet für
C9H17N3O6: C 41,06%, H 6,51%, N 15,96%: gefunden
C 40,87%, H 6,53%, N 15,76%.
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Beispiel 23
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von O2-(2-Bromethyl)-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-2-bromethylester.
-
Eine
Lösung
aus 20 ml (0,28 mol) Bromethanol in 50 ml Dichlormethan wurde auf
0°C abgekühlt und 11,25
ml (0,28 mol) Sulfurylchlorid in 50 ml Dichlormethan wurden tropfenweise
zu der Lösung
hinzugefügt. Die
resultierende Lösung
wurde bei 4°C
für 72
Stunden aufbewahrt. Die Lösung
wurde mit kalter 10%iger NaOH gewaschen, bis die Waschfraktionen
eindeutig basisch getestet wurden. Die organische Schicht wurde über Natriumsulfat
getrocknet, durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert und in
einem Rotationsverdampfer aufkonzentriert. Das resultierende Rohprodukt
(2-Bromethoxysulfonylchlorid, BrCH2CH2OSO2Cl) wurde in
Vakuum destilliert, um 35 g (56%) eines farblosen Öls zu ergeben:
Sdp. 73–75°C bei 1,5
mmHg; NMR δ 3,64
(t, 2H), 4,752 (t, 2H); MS m/z (%) 221 (M+,
1), 143 (10), 129 (25), 106 (100), 93 (62). Analyse C, H, N, S,
X: Berechnet für
C2H4SO3ClBr:
C 10,75%, H 1,80%, S 14,35%, Gesamthalogen als Br 71,52% und als
Cl 31,72%; gefunden: C 10,82%, H 1,80%, S 14,35%, Gesamthalogen
als Br 71,63% und als Cl 31,78%.
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Dinatrium-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
(4,86 g; 0,0194 mol) wurde in ein 100 ml Rundbodengefäß zusammen
mit 2,2 g nicht-wässrigem
Natriumcarbonat platziert. Das Gefäß wurde in ein Trockeneis-Acetonitril-Bad
eingetaucht (bei –40°C) und es
wurden 50 ml kaltes (–20°C) Ethanol
hinzugefügt.
Dann wurde die Mischung gerührt
und sich bei –40°C unter einer
Atmosphäre
aus Stickstoff stabilisieren gelassen. Zu der kalten Aufschlämmung wurden über eine
Spritze 9,45 g (0,0422 mol) 2-Bromethoxysulfonylchlorid über einen
Zeitraum von 10 Minuten hinzugefügt.
Nach Rühren
für 2 Stunden
wurde die Reaktionsmischung auf 15°C erwärmen gelassen und für weitere
2 Stunden gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde in 250 ml Eiswasser gegossen und mit
Dichlormethan extrahiert. Die organische Schicht wurde mit wässriger
Natriumbisulfitlösung
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und durch eine Schicht Magnesiumsulfat
filtriert, woraufhin das Lösungsmittel
in einem Rotationsverdampfer entfernt wurde. Das Rohprodukt wurde
auf einer Silicatgel-Säule
unter Verwendung von 1 : 1 Cyclohexan : Ethylacetat als Laufmittel
chromatographisch behandelt, um 2,7 g (36%) eines schwach gelben Öls zu ergeben:
NMR δ 2,11
(m, 3H), 2,35 (m, 1H), 3,55 (m, 4H), 3,68 (m, 1H), 3,86 (m, 1H),
4,46 (m, 4H), 4,59 (m, 1H); UV (H2O) λmax (ε) 252 nm
(6,6 mM–1 cm–1).
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Beispiel 24
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von O2-(S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-[S-acetyl-(2-mercaptoethyl)]ester.
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1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en
(DBU) (1,03 g; 0,0068 mol) wurde zu einer Lösung aus 1,33 g (0,0034 mol)
O2-(2-Bromethyl)-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-2-bromethylester
in 35 ml Tetrahydrofuran hinzugefügt und die resultierende Lösung wurde
bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt. Zwei Äquivalente Thioessigsäure (0,479
ml, 0,0068 mol) wurden hinzugefügt
und die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. Die
Mischung wurde filtriert und der feste Rest wurde mit Ether gewaschen.
Das Filtrat wurde zur Trockne unter reduziertem Druck verdampft
und der Rest wurde mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische
Lösung
wurde anschließend
mit eiskalter 5 N HCl-, Natriumbicarbonat-Lösung und Wasser gewaschen.
Die Lösung
wurde über
Natriumsulfat getrocknet, durch eine Schicht aus Magnesiumsulfat
filtriert und im Vakuum verdampft, um 710 mg eines gelben Öls zu ergeben.
Eine Chromatographie wurde auf einer Silicatgel-Säule durchgeführt, die
mit 1 : 1 Cyclohexan : Ethylacetat eluiert wurde: UV (H2O) λmax (ε) 232 nm
(7,0 mM–1 cm–1),
NMR δ 2,09
(m, 3H), 2,36 (m, 1H), 2,38 (s, 6H), 3,09 (m, 4H), 3,78 (m, 2H),
4,27 (m, 4H), 4,55 (m, 1H).
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Beispiel 25
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Dieses
Beispiel beschreibt die Bestimmung der Halbwertszeit der Verbindung,
die in Beispiel 24 hergestellt wurde, in der Abwesenheit und in
der Gegenwart von Schweineleberesterase bei 25°C und pH 7,4.
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Es
wurde 0,009 M ethanolische Stammlösung aus O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester
hergestellt. Der Zerfall dieser Verbindung wurde bei 25°C als 1,5 × 10–4 M-Lösungen in
einer 4 ml Quartzküvette
beobachtet, die 3 ml Phosphatpuffer (pH 7,4) und 50 ml der Stammlösung enthält. Der
Zerfall des 232 nm Chromophors wurde im ultravioletten Spektrofotometer
beobachtet. Die Halbwertszeit wurde als 3,2 Stunden geschätzt.
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Ein
zweiter Satz an Experimenten wurde unter Verwendung der oben genannten
Parameter durchgeführt,
um die Halbwertszeit nach Zugabe von 5 ml Schweineleberesterase-Suspension
zu messen. Die Halbwertszeit für
die Esterasereaktion betrug 8 Minuten bei 25°C.
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Beispiel 26
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung einer Stickoxid-freisetzenden
Polymermischung aus O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester.
-
Eine
Lösung
aus 50 mg (0,132 mmol) O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester
in 1 ml Tetrahydrofuran wurde in einer Lösung aus 498 mg Polyurethan
in 10 ml Tetrahydrofuran aufgelöst.
Der homogene Lack wurde unter einem Strom trockenen Stickstoff aufkonzentriert,
gefolgt durch weiteres Trocknen im Hochvakuum, um einen Feststoff
zu ergeben, der 0,091 mg (0,24 mmol) O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester
pro mg Polymerverbundstoff enthält.
Die Geschwindigkeiten der NO-Freisetzung wurden als Funktion der
Zeit nach Eintauchen einer 32 mg Probe des Diazeniumdiolats in 2
ml Phosphatpuffer, pH 7,4 bei 37°C
mit einem Chemilumineszenzdetektor gemessen. Es wurde ein Satz von
Experimenten in normalem Puffer durchgeführt, während ein anderer Satz in der
Gegenwart von Schweineleberesterase durchgeführt wurde. Eine sehr kleine
Menge an NO wurde in der Abwesenheit des Enzyms über einen 200 Stunden-Zeitraum freigesetzt,
wohingegen eine signifikante Geschwindigkeit der NO-Herstellung
beobachtet wurde, wenn das Enzym in dem Puffer vorhanden war. Dieses
zeigt, dass das Diazeniumdiolat, während es aus dem Polymerverbundstoff
heraussickert, durch das Enzym unter weiterer Spaltung in NO hydrolysiert
wird.
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Beispiel 27
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Einführung
von Stickoxid-freisetzendem O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester
in β-Cyclodextrin.
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β-Cyclodextrin
(228 mg, 0,201 mmol) wurde mit 2 ml Wasser vermischt und auf 65°C erwärmt, um
eine homogene Lösung
zu ergeben. Zu dieser warmen Lösung
wurden 76 mg (0,201 mmol) O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester
hinzugefügt.
Nach dem Vermischen bildete sich ein weißes Präzipitat. Die Mischung wurde
auf Raumtemperatur abkühlen
gelassen und das Produkt wurde durch Filtration gesammelt, mit Wasser
gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 170 mg des Produkts zu
ergeben. Eine wässrige
Lösung,
die 33 mg der O2-[S-Acetyl-(2-mercaptoethyl)]-1-[(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-[S-acetyl-2-(2-mercapto-ethyl)]ester
: β-Cyclodextrin-Mischung
enthält,
zeigte ein Absorptionsmaximum bei 232 nm und eine molare Absorption
(ε) von
10,8 mM–1 cm–1.
Die Geschwindigkeiten der NO-Freisetzung wurden als Funktion der
Zeit nach dem Eintauschen einer 13 mg Probe des verkapselten Materials
in 4 ml Phosphatpuffer, pH 7,4 bei 37°C mit einem Chemilumineszenzdetektor
gemessen. Ein Satz an Experimenten wurde mit normalem Puffer durchgeführt, während ein
anderer Satz in der Gegenwart von Schweineleberesterase durchgeführt wurde. Eine
sehr kleine Menge an NO wurde in der Abwesenheit des Enzyms über einen
400 Stunden-Zeitraum freigesetzt, wohingegen eine signifikante Geschwindigkeit
der NO-Produktion beobachtet wurde, wenn das Enzym in dem Puffer
vorhanden war.
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Vergleichendes Beispiel
28
-
Dieses
Beispiel beschreibt ein allgemeines Verfahren zur Herstellung von
O2-glycosylierten Diazeniumdiolaten.
-
2,3,4,6-Tetraacetyl-α-D-glucopyranosylbromid
(Acetobromglucose) wurde wie in Redemann et al., Org. Syn. Coll.
Band III: 11–14
(1955) beschrieben hergestellt. 2,3,4,6-Tetraacetyl-α-D-mannopyranosylbromid (Acetobrommannose)
wurde wie in Levene et al., J. Biol. Chem. 90: 247–250 (1931)
beschrieben hergestellt. Dann wurde eine Aufschlämmung aus 1 Eq. Diazeniumdiolat
in Dimethylsulfoxid (DMSO) (0,5 mmol Feststoff/1 ml DMSO) mit 0,03
Eq. Silberoxid bei Raumtemperatur unter Stickstoff gerührt. Eine 0,5
M Lösung
aus 1,2 Eq. Acetobrommannose oder Acetobromglucose in DMSO wurde
tropfenweise injiziert und die Mischung wurde für 3 Stunden gerührt. Die
resultierende homogene Lösung
wurde in 100 ml Eiswasser gegossen und mit Ether extrahiert. Die
Etherschicht wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und mit Aktivkohle behandelt. Die Lösung wurde durch Magnesiumsulfat
filtriert, auf einem Rotationsverdampfer aufkonzentriert und unter
Vakuum getrocknet. Die Glucosederivate wurden durch Umkristallisierung
gereinigt, während
die glasartigen Mannoseaddukte eine Säulenchromatographie benötigten.
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Beispiel 29
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Dieses
Beispiel beschriebt die Herstellung von Natrium-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat ("DEA/NO").
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Eine
Lösung
aus 119 g (1,63 mol) Diethylamin in 100 ml 1 : 1 Ether : Acetonitril
wurde in eine 500 ml Parr-Flasche platziert. Die Lösung wurde
entgast, mit 40 psi Stickoxid beladen und bei Raumtemperatur über Nacht
stehen gelassen. Der Druck wurde entfernt und das kristalline Produkt
wurde durch Filtration gesammelt und unter Stickstoff getrocknet,
um 13 g Diethylammonium-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
zu ergeben. Das Salz wurde mit 10 ml 10 M Natriumhydroxidlösung behandelt
und die resultierende Paste wurde mit 200 ml Ether behandelt, um
das Natriumsalz zu ergeben. Das Natriumsalz ("DEA/NO") wurde durch Vakuumfiltration gesammelt,
mit Ether gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um 7,1 g des Produkts
zu ergeben: UV (in 0,01 N NaOH) λmax (ε)
250 (6,88 mM–1 cm–1);
NMR (D2O) δ 0,96 (t, 3H), 2,94 (q, 2H);
in DMSO-d6 δ 0,84 (t, 3H) und 2,75 (q, 2H).
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Vergleichendes Beispiel
30
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von O2-(2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat.
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DEA/NO
(2,98 g; 0,019 mol) in DMSO wurde mit Acetobromglucose (6,9 g; 0,017
mol), wie in dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 28 beschrieben
wird, reagiert. Das Produkt wurde aus Petrolether umkristallisiert,
um 5,7 g (72%) 108 mg eines kristallinen Feststoffes zu ergeben:
Smp. 107–108°C; UV λmax (ε) 228 nm (6,92
mM–1 cm–1);
NMR δ 1,11
(t, 6H, J = 7,11), 2,02 (s, 3H), 2,03 (s 3H), 2,04 (s, 3H), 2,07
(s, 3H), 3,21 (q, 4H, J = 7,12), 3,81 (m, 1H), 4,20 (m, 2H), 5,14
(m, 1H), 5,33 (m, 3H). Analyse berechnet für C18H29N3O11:
C 46,65; H, 6,31; N, 9,07. Gefunden: C, 46,73: H, 6,26; N, 9,01.
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Vergleichendes Beispiel
31
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Deacylierung von O2-(2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-α-D-glucopyranosyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
(aus Beispiel 30).
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Eine
Lösung
aus 253 mg (0,55 mmol) der oben genannten Verbindung in 5 ml Methanol
wurde mit 10 μl
25% methanolischem Natriummethoxid gerührt. Der Verlauf der Reaktion
wurde durch TLC unter Verwendung von 5 : 1 CH2Cl2 : Ethylacetat beobachtet. Die Reaktion
war innerhalb 1 Stunde bei 25°C
vollständig.
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Dowex-50W-H+ Harz (1 g) wurde zu der rührenden
methanolischen Lösung
hinzugefügt.
Die Mischung wurde filtriert, um den Harz zu entfernen, und die
methanolische Lösung
wurde unter Vakuum verdampft, um 122 mg (75%) O2-Glucopyranosyl)-1-(N,N-diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat
zu ergeben: UV λmax (ε)
228 nm (6,4 mM–1 cm–1);
NMR (CDCl3) δ 1,08 (t, 6H), 3,23 (9, 4H),
5,59 (m, 4H), 3,88 (m, 2H), 5,29 (m, 1H).
-
Überraschenderweise
spaltete sich das deacetylierte Produkt zu dem 1-(N,N-Diethylamino)diazen-1-ium-1,2-diolat(DEA/NO)-Anion,
dann zu NO, bei pH 3 trotz seiner acetalartigen Struktur nur extrem
langsam. Noch mehr überraschend
war, dass die Spaltung extrem schnell bei pH 13 voran kam.
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Beispiel 32
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung von Natrium-1-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat.
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Eine
Lösung
aus 20 g (0,126 mol) Carboethoxypiperazin in 60 ml Methanol wurde
in eine Parr-Flasche platziert. Die Lösung wurde mit 27,4 ml (0,126
mol) 25% Natriummethoxid in Methanol behandelt. Das System wurde
evakuiert, mit 40 psi Stickoxid be laden und bei 25°C für 48 Stunden
so gehalten. Das weiße
kristalline Produkt wurde durch Filtration gesammelt und mit kaltem
Methanol sowie mit mehrfachen Mengen an Ether gewaschen. Das Produkt
wurde unter Vakuum getrocknet, um 14,5 g (48% Ausbeute) Natrium-1-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
zu ergeben: Smp: 184–185°C; UV (0,01
N NaOH) λmax (ε)
252 nm (10 mM–1 cm–1);
NMR (D2O) δ 1,25 (t, 3H), 3,11 (m, 2H),
3,68 (m, 2H), 2,15 (q, 2H). Analyse berechnet für D6H13N4O4Na:
C 35,00%, H 5,42%, N 23,33%, Na 9,58%. Gefunden: C 34,87%, H 5,53%,
N 23,26%, Na 9,69%. Die Halbwertszeit dieser Verbindung bei pH 7
und 25°C
wurde auf 5 Minuten geschätzt.
Diese Messung basierte auf dem Verlust des 252 nm Chromophors in
dem ultravioletten Spektrum.
-
Vergleichendes Beispiel
33
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung des O2-(Glucopyranos-2-yl)-1-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-tetraacetatesters.
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Acetobromglucose
(2,055 g; 0,005 mol) und 1,11 g (0,00466 mol) Natrium-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
wurden wie oben beschrieben reagiert, um 624 mg (25%) O2-(Glucopyranos-2-yl)-1-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-tetraacetatester
zu ergeben: UV λmax (ε) 228
nm (7,20 mM–1 cm–1);
NMR δ 1,26
(t, 3H), 2,02 (s, 3H), 2,03 (2, 3H), 2,04 (s, 3H), 2,09 (s, 3H),
3,46 (m, 4H), 3,68 (m, 4H), 3,82 (m, 1H), 4,17 (q, 2H), 4,25 (m,
3H), 5,27 (m, 3H).
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Vergleichendes Beispiel
34
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung des O2-(Mannopyranos-2-yl)-1-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat-tetraacetatesters.
-
Acetobromglucose
(10,2 g; 0,025 mol) und 5,28 g (0,022 mol) Natrium-[(1-ethoxycarbonyl)piperazin-4-yl]diazen-1-ium-1,2-diolat
wurden wie oben beschrieben reagiert, um 6,4 g (53%) einer glasartigen
Verbindung zu ergeben: UV λmax (ε)
238 nm (7,5 mM–1 cm–1);
NMR δ 1,29
(t, 3H), 2,01 (s, 3H), 2,05 (s, 3H), 2,11 (s, 3H), 2,17 (s, 3H),
3,13 (m, 1H), 3,50 (m, 4H), 3,78 (m, 5H), 4,19 (q, 2H), 4,27 (m,
3H), 5,28 (m, 3H), 5,42 (m, 1H).
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Vergleichendes Beispiel
35
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung eines O2-glycosylierten
Diazeniumdiolats, das auf einen Mannose-Fucose-Rezeptor gerichtet
ist.
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Bis-[2-(N-ethoxycarbonylamino)ethyl]amin:
Ein Dreihalsgefäß, das mit
zwei Tropftrichtern ausgestattet ist, wurde in ein Eiswasserbad
getaucht. Diethylentriamin (10,7 g, 0,104 mol) wurde in das kalte
Gefäß platziert und
in 100 ml 95% Ethanol aufgelöst.
Zu der kalten Lösung
wurden 10 ml (0,205 mol) Ethylchlorformat tropfenweise hinzugefügt. Eine
Lösung
aus 10,6 g (0,1 mol) Natriumcarbonat in 100 ml destilliertem Wasser
wurde gleichzeitig mit 10 ml (0,205 mol) Ethylchlorformat hinzugefügt. Die
Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht rühren gelassen. Das Ethanol
wurde in einem Rotationsverdampfer entfernt und der wässrige Teil
wurde mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Schicht wurde
mit Wasser gewaschen, dann mit 5% Salzsäure extrahiert. Die organische
Schicht, die die neutralen Produkte enthält, wurde abgetrennt und zur Seite
gestellt. Die wässrige
Schicht wurde mit Dichlormethan gewaschen und mit Natriumhydroxid
basisch gemacht. Das Produkt wurde in Dichlormethan extrahiert, über Natriumsulfat
getrocknet, durch Magnesiumsulfat filtriert und verdampft, um 4
g eines farblosen Öls
zu ergeben: NMR (CDCl3) δ 1,25 (t, 6H), 2,78 (m, 4H),
3,36 (m, 4H), 4,14 (q, 4H), 5,13 (b, 2H).
-
Natrium-1-[bis-(2-ethoxycarbonylamino)ethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat:
Eine Lösung
aus 2,6 g (0,011 mol) Bis-[2-(N-ethoxycarbonylamino)ethyl]amin in
20 ml Ether und 5 ml Methanol wurde in eine 50 ml Parr-Flasche platziert,
mit 2,4 ml (0,011 mol) 25% methanolischem Natriummethoxid behandelt,
entgast, auf –80°C gekühlt und
mit 50 psi Stickoxid beladen. Ein dickes Präzipitat wurde nach 30 Stunden
Rühren
beobachtet. Die Mischung wurde NO für 24 Stunden ausgesetzt, der
Druck wurde entfernt und das Produkt wurde durch Filtration gesammelt.
Der Feststoff wurde mit Ether gewaschen und unter Vakuum getrocknet,
um ein 1,26 g (35%) des Diazeniumdiolats zu ergeben: Smp. 170–2°C; UV λmax (ε) 252 nm
(7,6 mM–1 cm–1);
NMR δ 1,24
(t, 6H), 3,19 (m, 8H), 4,11 (q, 4H).
-
O2-(Mannos-2-yl)-1-[bis-(2-(N-ethoxycarbonylamino)ethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat- tetraacetatester:
Eine Teillösung
aus 251 mg (0,763 mmol) Natrium-1-[Bis-(2-(N- ethoxycarbonylamino)ethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat
in 2 ml Dimethylsulfoxid (DMSO) wurde auf 0°C unter Stickstoff gekühlt. Zu
dieser wurden 10 mg (0,06 mmol) Silberacetat hinzugefügt, gefolgt
durch die langsame Zugabe von 1 ml einer 0,82 M Lösung Acetobrommannose
in Tetrahydrofuran. Die Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur
für 48
Stunden rühren
gelassen, über
Eiswasser gegossen und mit Ether extrahiert. Die Etherlösung wurde über Natriumsulfat getrocknet,
durch eine Schicht Magnesiumsulfat filtriert und unter Vakuum verdampft,
um 307 mg eines Öls
zu ergeben: UV λmax (ε)
240 nm.
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O2-(Mannos-2-yl)-1-[bis-(2-aminoethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat
-
Eine
Lösung
aus 145 mg (0,23 mmol) O2-(Mannos-2-yl)-1-[bis-(2-(N-ethoxycarbonylamino)ethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolat-tetraacetat
in einer Mischung aus 0,2 ml 10 N NaOH, 2 ml Ethanol und 2 ml Wasser wurde
unter Rückfluss
für 15
Stunden erwärmt.
Die Lösung
wurde unter Vakuum aufkonzentriert und die verbleibende wässrige Lösung wurde
mit Dichlormethan extrahiert. Die wässrige Lösung wurde zur Trocknung unter
Vakuum verdampft. Der Rest wurde in Methanol aufgenommen, durch
eine 10 g 60 ccm vorgepackte C-18 Säule gegeben und mit Methanol
eluiert. Die Fraktionen, die ein Absorptionsmaximum bei 236 nm zeigten, wurden
verbunden und verdampft, um 32 mg eines weißen Pulvers zu ergeben: NMR
(CD3OD) δ 2,74
(t, 4H), 3,02 (t, 4H), 3,74 (m, 4H), 4,2 (m, 3H); UV λmax (ε) 238 nm.
-
Beispiel 36
-
Dieses
Beispiel beschreibt die Herstellung einer kombinatorischen Bibliothek
unter Verwendung von Dinatrium-1-(2-carboxylato)pyrrolidin-1-yl-diazen-1-ium-1,2-diolat
(PROLI/NO) als Ausgangsmaterial.
-
Der
Piperazintritylharz 1, der von Calbiochem-Novabiochem Int'l. (San Diego, CA)
verfügbar
ist, wird mit Sulfurylchlorid behandelt, um das Chlorsulfonamid
2 zu ergeben. Die Reaktion von diesem Harz mit PROLI/NO ergibt Verbindung
3. Die freie Carbonylsäure
kann zu 4 durch Reaktion mit Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) und N-Hydroxysuccinimid
aktiviert werden. Die nukleophile Addition von R30XH
(X = O, N, S) an das Harz-gebun dene Diazeniumdiolat stellt eine
potentiell große
Bibliothek von Verbindungen zur Verfügung, 5, die an dem Carboxylatoteil
des Moleküls
substituiert sind. Basenhydrolyse von 5 befreit das anionische Diazeniumdiolat
6 von dem Harz. Diese Bibliothek, 6, kann nun mit elektrophilen
R31X reagiert werden, um einen neuen Satz
an Verbindungen mit Struktur 7 auszubilden.
-
-
Während diese
Erfindung mit der Betonung auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wurde, wird
es den Fachleuten auf dem Gebiet offensichtlich sein, dass die bevorzugten
Ausführungsformen
variiert werden können.
Es ist vorgesehen, dass die Erfindung ansonsten wie sie spezifisch
hierin beschrieben wird, durchgeführt werden kann.