DE3509809A1 - Cyclosporine, ihre herstellung und verwendung - Google Patents
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Description
- 7 - 100-6283
CYCLOSPORINE, IHRE HERSTELLUNG UND VERWENDUNG
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue Cyclosporine, Verfahren zu deren Herstellung, pharmazeutische Zusammensetzungen,
die diese Cyclosporine enthalten, sowie die Anwendung dieser Verbindungen bei der therapeutischen Behandlung.
Unter Cyclosporinen wird eine Reihe von strukturell eigenartigen, cyclischen, poly-N-methylierten Undecapeptiden bezeichnet, die
Üblicherweise pharmakologische Wirkungen, insbesondere immunsuppressive,
entzündungshemmende und antiparasitäre Wirkungen aufweisen. Das als erste isolierte Cyclosporin, und auch die
Stammverbindung dieser Reihe, ist der natürliche Pilzmetabolit Cyclosporin A der Formel A,
,-MeBmt-aAbu-Sar-MeLeu-Val-MeLeu-Al a- (D)Al a-MeLeu-MeLeu-MeVa^
1 234567 8 9 10 11
(A)
worin -MeBmt- den Rest N-Methyl-(4R)-4-but-2E-en-l-yl-4-methyl-(L)threonyl
der Formel B,
100-6283
CH3
CH2
(B)
HO (R) CH
^ (R)
-N CH—CO-
I (S)
CH3
CH3
worin -x-y- für -CH=CH- (trans) steht, bedeutet.
Seit der ursprünglichen Entdeckung von Cyclosporin A würden zahlreiche,
natürliche Cyclosporine isoliert und identifiziert, und es wurden mehrere weitere in der Natur nicht vorkommende Cyclosporine
durch Total synthese oder halbsynthetisch, oder auch durch
modifizierte Kulturverfahren hergestellt. Deswegen hat die Cyclosporinreihe
an Bedeutung gewonnen und nun beinhaltet sie z.B. die natürlichen Cyclosporine A bis Z [siehe Kobel et al., European
Journal of applied Microbiology and Biotechnology Jl£, 237 - 240
(1982) und den von Traber et al., 24th. Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Washington, (8. 10.10.1984),
präsentierten Poster], ferner verschiedene Cyclosporine nicht natürlicher Herkunft, beinhaltend Dihydro-cyclosporine
(worin die -x-y-Gruppe im -MeBmt-Rest - siehe obige Formel B - gesättigt ist, z.B. wie in den US-Patenten
Nrn 4.108.985, 4.210.581 und 4.220.641 beschrieben), Cyclosporine, worin der -MeBmt-Rest in isomerisierter oder N-demethy-
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lierter Form vorhanden ist [siehe das Europäische Patent
Nr. 0 034 567 und "Cyclosporin A", Proc. Internat. Conference on Cyclosporin A, Cambridge (U.K.) September 1981, Ed. D.O.G. White,
Elsevier Press (1982) - beide enthaltend das von R. Wenger entwickelte
total synthetische Herstellungsverfahren von Cyclosporinen]
und Cyclosporine, worin verschiedene Aminosäuren an
bestimmten Stellen der Peptidsequenz eingebaut wurden (siehe das Europäische Patent Nr. 0 056 782). Als Beispiele solcher, in der
oben erwähnten Literatur beschriebenen Cyclosporine können erwähnt
werden: [Thr]2-, [VaI ]2-, [Nva]2- und [Nva]2-[Nva]5-Cyclosporin
(auch bekannt als Cyclosporin C, D, G bzw. M), [Dihydro-MeBmt]l-[Val]2_cyCiOSpOr-jn
(auch bekannt als Dihydro-cyclosporin D) und [(D)Ser]8- und [Dihydro-MeBmtll-UDiSerlS-Cyclosporin.
Gemäss nun gebräuchlicher Nomenklatur für Cyclosporine werden
diese in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen mit Bezug auf Cyclosporin A bezeichnet. Dies erfolgt, indem man
zuerst die Teile des Moleküls angibt, die von denen in Cyclosporin A abweichen, und dann durch Angabe des Wortes "Cyclosporin"
die übrigen Teile, die denjenigen in Cyclosporin A entsprechen, charakterisiert. Dazu wird der Ausdruck -Dihydro-MeBmtverwendet,
zur Bezeichnung des obigen Restes der Formel B, worin -x-y- für -CH2-CH2- steht. So wird mit [Dihydro-MeBmt]l-[Val]2-Cyclosporin
jenes Cyclosporin bezeichnet, das die Sequenz gemäss Formel A aufweist, worin aber -MeBmt- [Formel B, -x-y- = -CH=CH-(trans)]
in Stellung 1 durch -Dihydro-MeBmt- [Formel B, -x-y- =
-CH2-CH2-3 und -aAbu- in Stellung 2 durch -VaI- ersetzt ist. In
ähnlicher Weise wird mit [(D)Ser]8-Cyclosporin das Cyclosporin
mit der Sequenz gemäss Formel A, worin aber -(D)AIa- in Stellung 8 durch -(D)Ser- ersetzt ist, bezeichnet.
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Ferner und gemäss gebräuchlicher Praxis weisen die Aminosäuren,
die durch Abkürzungen definiert werden, z.B. -Ala-, -MeVaI- usw.,
die (L)-Konfiguration auf, insofern nichts anderes angegeben
wird. Reste mit der Vorsilbe "Me" wie z.B. in -MeLeu- sind N-methylierte Reste. Die verschiedenen Reste des CyclosporinMoleküls werden wie in der Literatur numeriert, d.h. im Uhrzeigersinn und ausgehend von dem -MeBmt- oder -Dihydro-MeBmt-Rest
in Stellung 1. In der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen wird stets dieselbe Zahlensequenz verwendet.
Erfindungsgemäss wurde nun gefunden, dass neue Cyclosporine mit
pharmazeutischer Anwendbarkeit erhalten werden können, worin der Rest in Stellung 8 aus einer Acyloxy-a-aminosäure mit der
(D)-Konfiguration besteht.
Folglich betrifft die vorliegende Erfindung im breitesten Umfang
ein Cyclosporin, worin der Aminosäurerest in Stellung 8 ein
(D)-Acyloxy-α-aminosäurerest ist, d.h. der Rest einer Aminosäure
der (D)-Reihe, worin die Seitenkette auf dem α-Kohlenstoffatom
durch Acyloxy substituiert ist.
Bevorzugt ist der Aminosäurerest in Stellung 8 ein
(D)-ß-Acyloxy-α-aminosäurerest, d.h. ein Rest einer Aminosäure
der (D)-Reihe mit einer Acyloxygruppe, die über das ß-Kohlenstoffatom an der Aminosäure gebunden ist.
Bevorzugte (D)-ß-Acyloxy-α-aminosäurereste entsprechen der
Formel II,
- 11 - 100-6283
R2
R1-CO-O-CH(B)
I (ID
-NH-CH-CO-
(D)
Rl Wasserstoff, Alkyl rait 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenyl
bedeutet und
R2 für Wasserstoff oder Methyl steht.
R2 für Wasserstoff oder Methyl steht.
Besonders bevorzugte Cyclosporine gemäss der vorliegenden Erfindung sind jene, worin der Aminosäurerest in Stellung 8 ein
O-Acyl-(D)-seryl- oder 0-Acyl-(D)-tnreonylrest ist, insbesondere ein O-Acyl-(D)-seryl- oder 0-Acyl-(D)-threonylrest der obigen
Formel II.
In einer Gruppe von erfindungsgemässen Cyclosporinen ist der
Aminosäurerest in Stellung 8 ein O-Acyl-(D)-serylrest, insbesondere
ein O-Acyl-(D)-serylrest, worin die Acylgruppe der Formel Rl-CO- entspricht, wobei Ri obige Bedeutung besitzt.
In einer weiteren Gruppe von erfindungsgemässen Cyclosporinen ist der Aminosäurerest in Stellung 8 ein (D)-ß-Acyloxy-a-aminosäurerest,
insbesondere ein O-Acyl-(D)-serylrest, ganz besonders ein
D-Acyl-(D)-serylrest, worin die Acylgruppe der Formel Ri-CO- entspricht,
worin Ri für Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen steht, und der Rest in Stellung 5 ein (L)-Norvalylrest
ist.
- 12 - 100-6283
Ganz besonders bevorzugte Cyclosporine sind jene der Formel I, Y-Y-Sar-MeLeu-Z-MeLeu-Ala-Q-MeLeu-MeLeu-Val-,
123 456 789 10 11
(D
X -MeBmt- oder -Dihydro-MeBmt- bedeutet,
Y -aAbu-, -AIa-, -Thr-, -VaI- oder -Nva- bedeutet,
Z -VaI- oder -Nva- bedeutet und
Q einen oben definierten Rest der Formel II bedeutet.
In der Formel I ist Q vorzugsweise ein 0-Acyl-(D)-seryl- oder
0-Acyl-(D)-threonyl-rest, worin die Acylgruppe der Formel Ri-CO-entspricht,
worin Ri obige Bedeutung besitzt. Y steht vorzugsweise
für -aAbu-, -Thr-, -VaI- oder -Nva-.
Eine Gruppe von erfindungsgemässen Cyclosporinen bilden jene der Formel I, worin Y -aAbu- oder -Nva-, Z -VaI- und R2 Wasserstoff
bedeuten.
Eine weitere Gruppe von erfindungsgemässen Cyclosporinen bilden jene der Formel I, worin Y -otAbu- oder -Nva-, Z -Nva-, R^ Wasserstoff
oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und R2 Wasserstoff
bedeuten.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Cyclosporins, worin der Aminosäurerest in
Stellung 8 ein (D)-Acyloxy-a-aminosäurerest ist, beispielsweise
ein (D)-ß-Acyloxy-a-aminosäurerest, z.B. zur Herstellung eines Cyclosporins der Formel I, dadurch gekennzeichnet,
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a) dass man ein Cyclosporin, worin der Aminosäurerest in
Stellung 8 ein (D)-Hydroxy-a-aminosäurerest ist, beispielsweise
ein (D)-ß-Hydroxy-a-aminosäurerest, acyliert, z.B. dass
man ein Cyclosporin der Formel III,
,-X-Y-Sar-MeLeu-Z-MeLeu-Ala-W-MeLeu-MeLeu-MeVal^
123 456 789 10 11
(HD
worin X, Y und Z obige Bedeutung besitzen und W für einen Rest der Formel IV steht,
R2
HO-CH
I (IV)
-NH-CH-CO-(D)
worin R2 obige Bedeutung besitzt, acyliert, indem man eine
Rl-CO-Gruppe, worin Ri obige Bedeutung besitzt, in ß-Stellung
einführt, oder
b) dass man ein Cyclosporin, worin der Aminosäurerest in Stellung
1 -MeBmt- ist und der Rest in Stellung 8 ein (D)-Acyloxy-a-aminosäurerest
ist, beispielsweise ein (D)-ß-Acyloxyct-aminosäurerest,
reduziert, wobei man das entsprechende Cyclosporin erhält, worin der Rest in Stellung 1 -Dihydro-MeBmtist,
z.B. dass man ein Cyclosporin der Formel I, worin X für -MeBmt- steht, reduziert, wobei man das entsprechende
Cyclosporin erhält, worin X -Dihydro-MeBmt- bedeutet.
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Verfahren a) kann nach an sich bekannten Methoden für die Acylierung
von Hydroxygruppen durchgeführt werden, z.B. durch Umsetzung mit vorzugsweise zwei Aequivalenten, oder, falls Y = -Thr-, einem
Aequivalent eines geeigneten Acyl-, z.B. (Ci_5)Alkanoyl- oder
Benzoyl-Halogenids, oder entsprechenden -Anhydrids oder, zur Formylierung, durch Umsetzung mit z.B. Essigsäure-Ameisensäure-Anhydrid,
bei einer Temperatur von z.B. ca. - 10 bis 50 β C. Die
Umsetzung erfolgt unter wasserfreien Bedingungen, zweckmässigerweise
in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel
wie Methylenchlorid und in Anwesenheit eines Kondensationsmittels wie 4-Dimethyl-amino-pyridin. Unter diesen Bedingungen
findet die Acylierung auf der Hydroxygruppe des Aminosäurerests
in Stellung 8 eher als auf der Hydroxygruppe des Aminosäurerests in Stellung 1 statt.
Verfahren b) kann auf an sich für die Reduktion natürlicher Cyclosporine zu den entsprechenden Dihydrocyclosporinen bekannter
Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch katalytische Hydrierung, z.B. nach den in der englischen Patentschrift
Nr. 1.567.201 beschriebenen, allgemeinen Methoden.
Die Hydrierung erfolgt zweckmässigerweise im neutralen Bereich,
bei Temperaturen zwischen ca. 20 und 30 " C und unter Atmosphärendruck
oder leicht erhöhtem Druck. Als Hydrierungskatalysator eignen sich z.B. Platinoxyd oder Palladium-Katalysatoren, z.B.
Palladium auf Kohle. Die Hydrierung kann z.B. in einem unter den Reaktionsbedingungen inerten Lösungsmittel wie Ethylacetat oder
einem niederen aliphatischen Alkanol wie Methanol oder Isopropanol
durchgeführt werden.
Cyclosporine mit einem ß-Hydroxy-a-aminosäurerest in Stellung 8,
insbesondere [(D)Ser^-Cyclosporine und [Dihydro-MeBmt]!-
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[(D)Ser]8-Cyclosporine, die sich als Ausgangsprodukte für Verfahren
a) eignen, sind z.B. aus dem oben erwähnten Europäischen Patent Nr. 0 056 782, worin ebenfalls Verfahren zu ihrer Herstellung
beschrieben werden, bekannt. Weitere als Ausgangsprodukte für Verfahren a) geeignete Cyclosporine mit einem
Hydroxy-a-aminosäurerest in Stellung 8 können in analoger Weise
oder nach den im Europäischen Patent Nr. 0 034 567 (auf welches in der Veröffentlichung 0 056 782 hingewiesen wird) beschriebenen
allgemeinen Verfahren der Cyclosporin-Totalsynthese hergestellt
werden, oder noch nach den im weiteren, insbesondere in den Beispielen beschriebenen Verfahren.
Die Cyclosporine, die als Ausgangsverbindungen für Verfahren b) geeignet sind, können nach dem unter a) angegebenen Verfahren
hergestellt werden.
Obwohl die Ausgangsverbindungen der obigen Formel III, die in den
nachfolgenden Beispielen spezifisch beschrieben sind, unter den breiten Umfang des oben erwähnten Europäischen Patentes
Nr. 0 056 782 fallen, sind gewisse davon formal neu, d.h., dass sie bis jetzt noch nie spezifisch beschrieben wurden. Erfindungsgemäss
wurde nun auch gefunden, dass diese Cyclosporine ein ganz besonders interessantes oder vorteilhaftes Wirkungsspektrum aufweisen,
insbesondere bezüglich ihrer immunsuppressiven Wirkung, und ganz besonders bezüglich der Verhütung von mit Transplantationen,
z.B. Organtransplantationen, verbundenen unerwünschten
Effekten (Abwehr), z.B. im Vergleich zu den bekannten Cyclosporinen
der Formel III, d.h. mit jenen Cyclosporinen der Formel III, die in dem Europäischen Patent Nr. 0 056 782
spezifisch beschrieben sind.
Folglich betrifft die vorliegende Erfindung in einem weiteren Aspekt ein Cyclosporin der Formel IHa,
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, X ■ -Y·-Sar-MeLeu-Z'-MeLeu-Ala-W'-MeLeu-MeLeu-MeVal-,
123 45 6 78 9 10 11
(IHa)
V -VaI- bedeutet oder, falls Y' -aAbu- oder -Nva- bedeutet, fur
-Nva- steht,
W -(D)Ser- bedeutet oder, falls Y1 -aAbu- und Z1 -VaI- bedeuten, für -(D)Thr- steht, und
X1 -MeBmt- bedeutet oder, falls Y' -Thr-, -VaI- oder -Nva-, V
-VaI- und W -(D)Ser- bedeuten, für -Dihydro-MeBmt- steht.
a) C(D)Thr]8-Cyclosporin
b) [Thr]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin
c) [Dihydro-MeBmt^-CThr^-CCDjSerlS-Cyclosporin
d) CVal]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin
e) [Dihydro-MeBmt]l-CVal]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin
f) [Nva]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin
g) [Dihydro-MeBmt]1-[Nva]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin
h) [Nva]5-[(D)Ser]8-Cyclosporin und
i) [Nva]2-[Nva]5-[(D)Ser]8-Cyclosporin.
Von den obigen Cyclosporinen sind die Verbindungen a), b), e), f)
und i), insbesondere a), f) und i), im Hinblick auf ihre Wirkung/ihr Wirkungsspektrum, z.B. ihre immunsuppressive Wirkung,
von besonderem Interesse, z.B. im Vergleich mit den in der Europäischen Patentschrift Nr. 0 056 782 spezifisch beschriebenen
Cyclosporinen.
- 17 - 100-6283
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines oben definierten Cyclosporin der Formel IHa,
dadurch gekennzeichnet,
c) dass man in einem in O-geschützter Form vorhandenen, oben
definierten Cyclosporin der Formel III die Schutzgruppe abspaltet, oder
d) dass man ein geradkettiges Undecapeptid enthaltend die Sequenz
-W'-MeLeu-MeLeu-MeVal-X'-Y'-Sar-MeLeu-Z'-MeLeu-Al a-8
9 10 11 123 45 6 7
worin Y1, Z', W und X1 obige Bedeutung besitzen, cyclisiert,
wobei das Undecapeptid in ungeschützter oder O-geschützter Form vorhanden sein kann, und nötigenfalls die Schutzgruppe
abspaltet, oder
e) dass man zur Herstellung eines Cyclosporins der Formel IHa,
worin
Y' -Thr-, -VaI- oder Nva- bedeutet,
V -VaI- bedeutet oder, falls Y1 -Nva- bedeutet, für -Nvasteht,
W -(D)Ser- bedeutet und
X1 -MeBmt- bedeutet,
X1 -MeBmt- bedeutet,
ein [Thr]2-Cyclosporin, [Val^-Cyclosporin, [Nva]2-Cyclosporin
oder [Nva]2-[Nva]5-Cyclosporin produzierender Pilzstamm
in Gegenwart eines (D)-Serin enthaltenden Nährmediums
züchtet und das Cyclosporin der Formel IIIa von der erhaltenen Kulturbrühe isoliert, oder
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f) dass man zur Herstellung eines Cyclosporins der Formel IHa, worin X1 -Dihydro-MeBmt- bedeutet, das entsprechende Cyclosporin der Formel HIa, worin X'-MeBmt- bedeutet, reduziert.
Undecapeptide zur Anwendung im Verfahren d) können analog zu den
im oben erwähnten Europäischen Patent Nr. 0 056 782 allgemeinen Methoden hergestellt werden, beispielsweise mit Bezug auf das
Schema des Beispiels la dieses Patentes, indem man die Peptidsequenz bestehend aus den Resten 8 bis 11 des Cyclosporin-Moleküls mit der Sequenz bestehend aus den Resten 1 bis 7 kombiniert, mit der nötigen Substitution der Reste in Stellung 2
und/oder 5 und/oder 8. Der -(D)Ser- oder -(D)Thr-Rest in Stellung 8 ist zweckmässigerweise in O-geschützter Form, z.B. in
Form des O-t-Butyl-Derivates. Die Cyclisierung wird unter Anwendung der im erwähnten Europäischen Patent speziellen Methoden
durchgeführt, mit anschlMessender Abspaltung der O-Schutzgruppen,
falls erforderlich [Verfahren c)] nach den in der Peptidchemie an
sich bekannten Methoden.
Der bevorzugte Stamm zur Anwendung im Verfahren e) ist der Stamm
NRRL 8044 der Pilzspecies Tolypocladium inflatum (Garns). Eine
Kultur davon wurde beim United States Department of Agriculture (Northern Research and Development Division), Peoria, 111., USA
deponiert und steht der Oeffentlichkeit zur Verfügung. Eine andere Kultur davon wurde beim Fermentation Research Institute,
Inage, Chiba City, Japan, unter der Kulturnummer FRI FERM-P Nr. 2796 deponiert. Die morphologischen Merkmale dieses Stammes,
der vormals der Pilzspecies Trichoderma polysporum (Link ex Pers.) zugeordnet wurde, sowie Methoden zur Herstellung und
Erhaltung von Vor- und Nachkulturen, sind in der Literatur ausführlich beschrieben, z.B. in der englischen Patentschrift
Nr. 1 491 509.
- 19 - 100-6283
Gemäss Verfahren e) wird der ausgewählte Stamm, z.B. der Species
Tolypocladium inflatum (Garns), zweckmässigerweise während
ca. 2 Wochen in einem Nährmedium wie in den nachfolgenden Beispielen beschrieben und in Gegenwart von zugegebenem (D)- oder
(D,L)-SeHn bei 27 * C gezüchtet. Der Aminosäure-Prekursor wird
zweckmässigerweise in einer Menge von ca. 1 bis ca. 15 g, vorzugsweise
ca. 4 bis ca. 10 g/Liter Kulturmedium zugegeben. Zweckmässi gerweise enthält das Kulturmedium ebenfalls zugegebenen
Aminosäure-Prekursor für den Rest in Stellung 2 des gewünschten
Cyclosporins, z.B. in Mengen von ca. 6,0 bis ca. 10,0, vorzugsweise ca. 8,0 g/Liter Kulturmedium. Nach der Inkubationszeit wird
das erhaltene Cyclosporin der Formel IHa nach an sich bekannten Methoden aus der Kulturbrühe gewonnen, z.B. durch Trennung der
Brühe in Mycel und Kulturfiltrat, Extraktion des Mycels unter Homogenisieren, und Abzentrifugieren des Zellmaterials.
Das erhaltene rohe Cyclosporin kann z.B. chromatographisch und/oder durch Umkristallisieren gereinigt werden. Damit werden
besonders die weiteren Cyclosporine, insbesondere die natürlichen Cyclosporine entfernt.
Verfahren f) kann beispielsweise durchgeführt werden, indem man die unter b) beschriebenen Methoden anwendet.
Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Ausführung der erfindungsgemässen
Verfahren.
- 20 - 100-6283
Synthese von [(O-acety^-lDjSerjS-Cyclosporin [Formel I;
X = -MeBmt-, Y = -otAbu-, Z = -VaI-, Q = -0-acetyl-(D)Ser-3:
Man fügt 20 mg 4-Dimethylaminopyridin zu 47 mg C(D)Ser]8-Cyclosporin (hergestellt in Uebereinstimmung mit der in Beispiel 1
oder 3 des oben erwähnten Europäischen Patentes Nr. 0 056 beschriebenen Methode) gelöst in 3 ml Methylenchlorid. Hierauf
fügt man 6,1 mg frisch destilliertes Acetyl Chlorid in 1 ml
Methylenchlorid hinzu und rührt die erhaltene Reaktionsmischung während 1 Stunde bei Raumtemperatur. Man verdünnt die Reaktionsmischung mit 50 ml Methylenchlorid und schüttelt mit 30 ml
Wasser. Die organische Phase wird abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet, abfiltriert und eingedampft. Der Rückstand wird an
60 g Silicagel (0,062 - 0,20 mm) filtriert, wobei Methylenchlorid/5 % Methanol als Eluans verwendet wird und in 25 ml
Fraktionen gesammelt. Die Titelverbindung wird mittels Dünnschichtchromatographie unter Verwendung von CHCl3/5 % Methanol
als Trägerphase aus den Fraktionen 4 bis 8 gewonnen.
In Analogie zu Beispiel 1 werden die folgenden Verbindungen ausgehend von dem entsprechenden nicht acylierten Cyclosporin
hergestellt:
- 21 - 100-6283
1 [(0-benzoyl-(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel I:
X = -MeBrnt-, Y = -oAbu-, Z - -VaI-, Q = -0-benzoyl-(D)Ser-]:
[a]20 = - 220 β (c = 1,0 in CHCI3);
2 [O-acetyl-iDjThrDS-Cyclosporin [Formel I:
χ - -MeBmt-, Y = -oAbu-, Z = -VaI-, Q = -0-acetyl-(D)-Ser-]:
[a]20 = - 219 β (c = 1,0 in CHCl3);
3 [Nva]2-C0-acetyl-(D)Ser]8-Cyclospor1n [Forme! I:
χ = -MeBmt-, Y - -Nva-, Z = -VaI-, Q - -O-acetyl-tDjSer-]:
[a]20 = - 240 ° (c = 1,0 in CHCl3)/- 233 " (c = 0,8 in
CHCl3)/- 177 ° (c = 0,76 in CH3OH): Smp. = 143 - 147 ° C.
4 [ValDZ-LO-acetyl-tDjSerie-Cyclosporin [Formel I:
X = -Meant-, Y = -VaI-, Z = -VaI-, Q = -0-acetyl-(D)Ser-]:
[a]20 = - 219 β (c = 0,9 in CHCl3);
5 CNvaDS-LO-acetyl-iDjSerlß-Cyclosporin [Formel I:
χ = -Meant-, Y = -«Abu-, Z - -Nva-, Q = -0-acetyl-(D)Ser-]:
[ct]20 = . 215 β (c = 1,0 in CHCl3);
6 [Nva]2-CNva]5-C0-acetyl-(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel I:
χ = -Meant-, Y - -Nva-, Z - -Nva-, Q - -0-acetyl-(D)Ser-]:
[a]20 = - 196,9 ° (c = 1,0 in CHCI3); und
7 [Thr]2-C0-acetyl-(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel I:
χ - -Meant-, Y = -Thr-, Z = -VaI-, Q - -0-acetyl-(D)Ser-3:
[α]20 = . 251 ° (c = 0,86 in CHCl3)/- 174 ° (c = 0,81 in
CH3OH): Smp. = 143 - 146 β C.
- 22 - 100-6283
Synthese von CDihydro-MeBmt]l-C0-acetyl-(D)Ser]8-Cyclosporin
[Formel I: X = -dihydro-MeBmt-, Y = -otAbu-, Z = -VaI-, Q =
-0-acetyl-(D)Ser-3:
54 mg [(0-acetyl)-(D)Ser8]-Cyclosporin in 10 ml Aethanol werden
unter Verwendung von 10 mg Palladium/Tierkohle (10 %) bei Raumtemperatur und Normaldruck hydriert. Nach 20 Stunden wird die
erhaltene Reaktionslösung durch eine dünne Talgschicht filtriert und der Aethanol im Vakuum abgedampft. Nach weiterem Trocknen im
Hochvakuum wird die Titelverbindung erhalten.
g = . 205,8 ' (c = 1,02 in CHCl 3.).
Die folgenden Verbindungen werden hergestellt, entweder analog zu
Beispiel 1, ausgehend vom entsprechenden nicht acylierten Cyclosporin oder analog zu Beispiel 3, durch Hydrierung des entsprechenden in Beispiel 2 beschriebenen Cyclosporins:
4.1 [Dihydro-MeBmt]l-[Nva]2-[0-acetyl-(D)Ser]8_Cyclosporin
[Formel I: X = -dihydro-MeBmt-, Y = -Nva-, Z » -VaI-, Q =
-0-acetyl-(D)Ser-3: Smp. = 139 - 141 β C; [α]20 = - 225 °
(c = 0,88 in CHCI3)/- 163 * (c = 0,76 in CH3OH);
4.2 CDihydro-MeBmt]l-CVal]2-C0-acetyl-(D)Ser]8-Cyclosporin
[Formel I: X = -dihydro-MeBmt-, Y = -VaI-, Z = -VaI-, Q =
-0-acetyl-(D)Ser-]: [α]2Ό = - 210 ° (c = 0,85 in CHC13); und
3500809
- 23 - 100-6283
4.3 [Dihydro-MeBmt3l-[Thr]2-[0-acetyl-(D)Ser]8-Cyclosporin
[Formel I: X = -dihydro-MeBmt-, Y = -Thr-, Z = -VaI-, Q =
-0-acetyl-(D)Ser-]: [a]20 = - 241 ° (c = 1,0 in CHCl3)/
- 162 β (c = 1,0 in CH3OH): Smp. = 148 - 150 β C.
Herstellung des Ausgangsmaterials:
BEISPIEL 5
BEISPIEL 5
Die folgenden für die Herstellung der Verbindungen der Beispiele 2.2 bis 2.7 benötigten Ausgangsverbindungen werden analog
zu der bekannten Verbindung [(D)Ser]8-Cyclosporin hergestellt. Die Herstellung der Letzteren wird beschrieben in Beispiel 1 des
Europäischen Patentes Nr. 0 056 782, mit Substitution der entsprechenden Reste in den Stellungen 2 und/oder 5 und/oder 8 in
der Verfahrenssequenz, wie sie im Reaktionsschema zu Beispiel la des genannten Patentes aufgeführt wird.
5.1 [(D)Thr]8-Cyclosporin [Formel IHa: X1 = -MeBmt-, Y1 =
-oAbu-, Z' = -VaI-, W = -(D)Thr-]: [a]20 = -248,7 β (c =
1,0 in CHCl3);
5.2 [Nva]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel IHa: X1 = -MeBmt-,
Y' = -Nva-, V = -VaI-, W = -(D)Ser-]: Smp. = 150 153
β C; [α]20 = - 262 ° (c = 0,71 in CHCl3)/- 191 * (c =
0,73 in CH3OH);
5.3 [Val]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel IHa: X1 = -MeBmt-,
Y1 = -VaI-, V = -VaI-, W = -(D)Ser-]: [a]20 = -257 ° (c =
1,0 in CHCl3)/- 255 " (c = 0,45 in CHCl3)/- 189 ° (c = 0,42
in CH3OH): Smp. = 136 - 140 ° C.
- 24 - 100-6283
5.4 [Nva]5-[(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel Ilia: X1 = -MeBmt-,
Y1 = -CiAbU-, V = -Nva-, W = -(D)Ser-]: [oügO = - 212 °
(c =1,0 in CHÜ3);
5.5 [Nva]2-[Nva]5-[(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel IHa: X1 =
-MeBmt-, Y1 = -Nva-, Z1 = -Nva-, W = -(D)Ser-]: [a]20 =
- 217 ° (c = 1,0 in CHCI3); und
5.6 [Thr]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel Ilia: X1 = -MeBmt-,
Y' = -Thr-, Z1 = -VaI-, W = -(D)Ser-3: [cOgO = - 258 ° (c =
0,39 in CHCI3)/- 178 ° (c = 0,40 in CH3OH): Smp. = 147 152
° C.
Die Verbindung des Beispiels 5.2 kann auf andere Weise mikrobiologisch wie folgt hergestellt werden:
a) 10 Liter eines Nährmediums enthaltend 50 g Maltose, 5 g (DL)-Norvalin, 8 g (D)-Serin, 0,75 g KH2PO4, 0,5 g
MgS04.7H20; 0,1 CaCl2-6H20 und 8 g Caseinpepton pro Liter
werden angeimpft mit 1 Liter einer Konidien- und Mycel-Suspension des Pilzstammes NRRL 8044, welcher einer drei Tage
alten Vorkultur entnommen wurde. Das angeimpfte Produktionsmedium wird in 100 ml Portionen in 100 Erlenmeyerkolben
gefüllt, die dann während 14 Tagen bei 27 " C auf einer
Rundschüttelmaschine mit 180 UPM inkubiert werden. Das Mycel
wird vom Kulturmedium getrennt und in einem Turrax durch Zerkleinern und Rühren mit 3x3 Liter 90 % Methanol extrahiert. Das zerkleinerte Mycel wird vom Lösungsmittel durch
Saugfiltration abgetrennt und die vereinigten Filtrate durch Verdampfen im Vakuum bei einer Temperatur von 40 * C konzen-
35U9809
- 25 - 100-6283
triert, bis dass der Dampf zur Hauptsache aus Wasser besteht. Die erhaltene Mischung wird 4 χ unter Verwendung von
0,5 Liter 1,2-Dichloräthan bei jeder Extraktion extrahiert.
Die vereinigten 1,2-Dichloroäthan-Lösungen werden durch Verdampfen
unter Vakuum bei einer Temperatur von 4O0C konzentriert.
Der erhaltene Rückstand wird einer Gelfiltration an Sephadex LH-20 (1,4 kg; Pharmacia) mit Methanol unterworfen und
dann in 280 ml Fraktionen gesammelt. Die Fraktionen 9 - 11, enthaltend eine Cyclosporin-Mischung, werden vereinigt und
dann mittels Silicagel-Säulenchromatographie (1 kg Silicagel,
Korngrösse 0,063 - 0,2 mm, "Merck") unter Verwendung von mit Wasser gesättigtem Aethylacetat als Eluans (Fraktionen von
500 ml) getrennt. In Uebereinstimmung mit ihrer Polarität wird zuerst [Nva2]-Cyclosporin (Fraktionen 7-9) eluiert,
gefolgt von einer Mischung enthaltend [Nva2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin
und Cyclosporin. Die Trennung von [Nva2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin und Cyclosporin erfolgt mittels Silicagel-Chromatographie
(280 g, "Merck", 0,63 - 0,2 mm) unter Verwendung von Chloroform/Methanol (98 : 2) als Eluans (Fraktionen von
100 ml). Die Fraktionen 20-30, enthaltend rohes CNva2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin, werden weiter gereinigt durch
Druckchromatographie auf einer phasenumgekehrten Silicagelsäule
("Merck" LiChropep RP 18, 260 g, Korngrösse 0,04 0,063 mm) unter Verwendung von Methanol/Wasser (85 : 15) als
Eluans und in 25 ml Fraktionen gesammelt. Die vereinigten Fraktionen 45 - 55 ergeben reines [Nva2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin
als amorphes weisses Pulver.
Die für das obige Verfahren benötigte Vorkultur kann wie folgt erhalten werden:
- 26 - 100-6283
b) Die für die Beimpfung verwendete Sporen- und Mycelsuspension,
hergestellt aus einer Kultur des ursprünglich isolierten Stammes NRRL 8044, wird während 21 Tagen bei 27 ° C auf
folgendem Agarmedium gezüchtet: 20 g Malzextrakt, 20 g Agar,
4 g Hefeextrakt pro Liter entmineralisiertes Wasser. Die
Sporen dieser Kultur werden in einer physiologischen Kochsalzlösung aufgenommen, wobei eine Endkonzentration von
5 χ 106 Sporen/ml erhalten wird. 10 ml dieser Suspension
werden verwendet für die Beimpfung von 1 Liter einer Nährlösung
mit der gleichen Zusammensetzung wie das Kulturmedium des Beispiels 6a, mit Ausnahme der (D)-Serin- und der
(DL)-Norvalin-Komponente. Die Bebrütung erfolgt während 3 Tagen bei 27 β C auf einer Rundschüttelmaschine (200 UPM).
Diese Kultur wird zur Beimpfung der Produktionskultur verwendet. [Nva2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin kann im Fermenter wie
folgt produziert werden:
c) Ca. 10$ Sporen einer Schrägagarkultur des Stammes NRRL 8044
werden in einem rostfreien Stahlfermenter enthaltend 20 Liter eines Vorkulturmediums folgender Zusammensetzung gegeben:
| Fructose | 75 | 9 |
| Amber EHC | 25 | g |
| KH2OP4 | 5 | g |
| KCl | 2,5 | g |
| Dest. Wasser ad | 1 | Liter |
| (pH = 5,5) |
Vorgehend erfolgt Sterilisation während 20 Minuten bei 120 * C. Günstige Inkubationsbedingungen sind eine Temperatur
von 27 * C, eine Luftrate von 16 Litern pro Minute bei einem Ueberdruck von 0,5 Bar und einer Umdrehungszahl von 200 UPM.
Die sich entwickelnde Vorkultur wird während 6 Tagen bebrütet und hierauf 15 Liter in einem rostfreien Stahl fermenter enthaltend
300 Liter eines Produktionsmediums folgender Zusammensetzung gegeben:
| Maltose | 75 | g |
| Amber EHC | 25 | g |
| KH2PO4 | 5 | 9 |
| KCl | 2,5 | 9 |
| (DL)-Norvalin | 5 | g |
| (D)-Serin | 8 | g |
| Dest. Wasser ad | 1 | Liter |
| (PH = 5,5) |
Vorgehend erfolgt Sterilisation während 20 Minuten bei 120 ° C. Die Kultur wird bei einer Temperatur von 27 ° C gehalten,
belüftet mit einer Luftrate von 120 Liter Luft pro Minute, bei einem Ueberdruck von 0,5 Bar und gerührt bei
einer Umdrehungszahl von 70 UPM. Die Schaumkontrolle wird
durch Zugabe einer Silicon-Emulsion durchgeführt.
Nach der Bebrütung während 14 Tagen wird die Kultur, welche ein Totalvolumen von 275 Litern aufweist auf 10 ° C abgekühlt
und das Mycel unter Verwendung eines Westfalia-Separators
entfernt. Das Filtrat wird durch 2-maliges Rühren mit Aethylacetat
extrahiert. Die Extrakte werden mit wenig Wasser gewaschen, vereinigt und im Vakuum getrocknet. Das Mycel wird
mit Methanol versetzt, homogenisiert und filtriert. Diese Extraktion wird 2 χ unter Verwendung von 90 % Methanol
wiederholt. Die methanol!sehen Extrakte werden vereinigt und
unter Zugabe von Wasser im Vakuum konzentriert. Das zurück-
- 28 - 100-6283
bleibende wässrige Konzentrat wird 2 χ mit Aethylacetat
extrahiert, die Extrakte mit wenig Wasser gewaschen, vereinigt und im Vakuum konzentriert. Die extrahierte wässrige
Phase wird noch 2 χ mit Aethylacetat/Isopropanol (8:2)
extrahiert. Diese Extrakte werden vereinigt und wiederum im Vakuum eingedampft.
Die Mycel- und Filtratextrakte werden filtriert, wobei 50 χ
die Menge an Sephadex LH-20 mit Methanol als Eluans verwendet
wird. Die Spitzenfraktionen werden hierauf chromatographisch
gereinigt, wobei 100 χ die Menge an Silicagel 60 (Korngrösse = 0,04 - 0,063 mm) und mit Wasser gesättigtes Aethylacetat als Eluans verwendet wird. Zuerst eluiert [Nva2]-Cyclosporin, gefolgt von Cyclosporin und [Nva2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin. Diese späteren Fraktionen werden einer weiteren
chromatographischen Reinigung unterworfen, wobei 140 χ die Menge an Silicagel 60 (Korngrösse 0,063 - 0,20 mm) und
Chloroform/Methanol (98 : 2) als Eluans verwendet wird. Es wird reines [Nva2]~[(D)Ser8]-Cyclosporin erhalten.
Die Verbindung des Beispiels 5.3 kann auch mikrobiologisch hergestellt werden, indem man analog Beispiel 6 a) vorgeht, jedoch mit
folgenden Abänderungen:
a) Im Nährmedium wird das (DL)-Norvalin durch 10 g (L)-Valin
ersetzt. Nach der Trennung des Mycels vom Kulturmedium wird wie folgt extrahiert:
- 29 - 100-6283
Das rohe Mycel wird vom Lösungsmittel durch Saugfiltration
abgetrennt und die vereinigten Filtrate unter Zugabe von Wasser durch Verdampfen im Vakuum bei einer Temperatur von
40 * C konzentriert, bis der Dampf zur Hauptsache aus Wasser besteht. Die erhaltene Mischung wird 3 χ unter Verwendung von
5 Litern Aethylacetat bei jeder Extraktion extrahiert. Die vereinigten Aethylacetat-Lösungen werden durch Verdampfen
unter Vakuum bei einer Temperatur von 40 " C konzentriert.
Der erhaltene Rückstand wird einer Gelfiltration an Sephadex
LH-20 (1,4 kg; Pharmacia) mit Methanol unterworfen. Die Fraktionen, die eine Cyclosporin-Mischung enthalten, werden
vereinigt und dann mittels Silicagel-Säulenchromatographie
(3 kg Silicagel, Korngrösse 0,020 - 0,045 mm, "Grace") unter
Verwendung von mit Wasser gesättigtem Aethylacetat als Eluans
getrennt. In Uebereinstimmung mit ihrer Polarität wird zuerst [Val2]-Cyclosporin eluiert, gefolgt von einer Mischung enthaltend
[Val2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin als Hauptkomponente. Die
weitere Reinigung von [Val2]-C(D)Ser8]-Cyclosporin erfolgt
mittels Silicagel-Chromatographie (80 g, "Grace", 0,020 0,0045 mm) unter Verwendung von Aceton/Hexan (1 : 1) als
Eluans. Die Fraktionen, die rohes [Val23-[(D)Ser8]-Cyclosporin
enthalten, werden weiter gereinigt durch Druckchromatographie auf einer phasenumgekehrten Silicagelsäule ("Merck"
LiChropep RP 18, 160 g, Korngrösse 0,04 - 0,063 mm) unter Verwendung von Methanol/Wasser (80 : 20) als Eluans, wobei
reines [Val23-C(D)Ser8]-Cyclosporin als amorphes weisses
Pulver erhalten wird.
- 30 - 100-6283
b) Die benötigte Vorkultur wird wie im Beispiel 6 b) erhalten.
[Val2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin kann auf der Fermenterebene
hergestellt werden, indem man analog Beispiel 6 c) vorgeht, jedoch mit folgenden Abänderungen:
c) In der Zusammensetzung des Produktionsmediums wird das (DL)-Norvalin durch 10 g (L)-Valin ersetzt. Nach der Zugabe
von Methanol zum Mycel, Homogenisieren und Filtrieren (2 χ
mit 90 % Methanol), wird wie folgt vorgegangen:
Die methanol!sehen Extrakte werden vereinigt und unter Zugabe
von Wasser im Vakuum konzentriert. Das zurückbleibende, wässrige Konzentrat wird 3 χ mit Aethylacetat extrahiert, die
Extrakte mit wenig Wasser gewaschen, vereinigt und im Vakuum eingedampft.
Die Mycel und Filtratextrakte werden filtriert, wobei 50 χ
die Menge an Sephadex LH-20 mit Methanol als Eluans verwendet
wird. Die Spitzenfraktionen werden hierauf chromatographisch gereinigt, wobei 40 χ die Menge an Silicagel 60 (Korngrösse -0,04 - 0,063 mm) und mit Wasser gesättigtes Aethylacetat als
Eluans verwendet wird. Zuerst eluiert [Val2]-Cyclosporin,
gefolgt von Cyclosporin und [Val2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin. Diese späteren Fraktionen werden einer weiteren chromatographischen Reinigung unterworfen, wobei 100 χ die Menge an
Silicagel 60 und Aceton/Hexan (1:1) verwendet wird, und einer Druckchromatographie auf phasenumgekehrtem Silicagel
("Merck" LiChroprep RP 18, Korngrösse 0,04 - 0,063 mm) unter Verwendung von Methanol/Wasser (80 : 20) als Eluans, wobei
reines [Val2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin erhalten wird.
- 31 - 100-6283
Die Verbindung des Beispiels 5.6 kann auch mikrobiologisch hergestellt
werden, indem man analog Beispiel 6 a) vorgeht, jedoch mit folgenden Abweichungen:
a) Im Nährmedium wird das (DL)-Norvalin durch 5 g (L)-Threonin ersetzt. Nach der Inkubation wird wie folgt extrahiert:
Das Mycel wird vom Kulturmedium getrennt und in einem Turrax
durch Zerkleinern und Rühren mit 3 χ 9 Litern 90 % Methanol extrahiert. Das zerkleinerte Mycel wird vom Lösungsmittel
durch Saugfiltration abgetrennt und die vereinigten Filtrate unter Zugabe von Wasser durch Verdampfen im Vakuum bei einer
Temperatur von 40 ° C konzentriert, bis der Dampf zur Hauptsache aus Wasser besteht. Die erhaltene Mischung wird 3 χ
unter Verwendung von 5 Litern Aethylacetat bei jeder Extraktion extrahiert. Die vereinigten Aethylacetat-Lösungen
werden durch Verdampfen unter Vakuum bei einer Temperatur von 40 ° C konzentriert.
Der erhaltene Rückstand wird einer Gelfiltration an Sephadex LH-20 (2 kg; Pharmacia) mit Methanol unterworfen. Die
Fraktionen enthaltend eine Cyclosporin-Mischung werden vereinigt und dann mittels Silicagel-Säulenchromatographie (2 kg
Silicagel, Korngrösse 0,02 - 0,045 mm, "Grace") unter Verwendung von mit Wasser gesättigtem Aethylacetat als Eluans
getrennt. In Uebereinstimmung mit ihrer Polarität wird zuerst
Cyclosporin eluiert, dann C(D)Ser8]-Cyclosporin gefolgt von
[Thr2]-Cyclosporin und letztlich [Thr2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin
in roher Form. Die weitere Reinigung von [Thr2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin
erfolgt mittels Silicagel-Chromatographie (50 g,
- 32 - 100-6283
"Grace", 0,02 - 0,45 mm) unter Verwendung von Aceton/Hexan (2 : 1) als Eluans, wobei reines [Thr2]-[(D)Ser8-Cyclosporin
als amorphes weisses Pulver erhalten wird.
b) Die benötigte Vorkultur wird wie im Beispiel 6 b) erhalten.
[Thr2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin kann auf der Fermenter-Ebene
hergestellt werden, indem man analog Beispiel 6 c) vorgeht, jedoch mit folgenden Abweichungen:
c) In der Zusammensetzung des Produktionsmediums wird das (DL)-Norvalin durch 5 g (L)-Threonin ersetzt. Nach der
Inkubation und dem Entfernen des Mycels unter Verwendung
eines Westfalia Separators wird wie folgt vorgegangen:
Das Mycel wird mit Methanol versetzt, homogenisiert und
filtriert. Diese Extraktion wird 2 χ unter Verwendung von 90 % Methanol wiederholt. Die methanol!sehen Extrakte werden
vereinigt und unter Zugabe von Wasser im Vakuum konzentriert. Das zurückbleibende wässrige Konzentrat wird 2 χ mit
Aethylacetat extrahiert, die Extrakte mit wenig Wasser gewaschen, vereinigt und im Vakuum konzentriert.
Die Mycelextrakte werden filtriert, wobei 50 χ die Menge an
Sephadex LH-20 mit Methanol als Eluans verwendet wird. Die Spitzenfraktionen werden hierauf chromatographisch gereinigt,
wobei 30 χ die Menge an Silicagel 60 (Korngrösse = 0,04 -0,063 mm) und mit Wasser gesättigtes Aethylacetat als Eluans
verwendet wird. Zuerst eluiert Cyclosporin, dann C(D)Ser8]-Cyclosporin gefolgt von [Thr2]-Cyclosporin und letztlich
[Thr2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin. Diese späteren Fraktionen
werden einer weiteren chromatographischen Reinigung unter-
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worfen, wobei 250 χ die Menge an Silicagel 60 (Korngrösse
0,02 - 0,045 mm) und Aceton/Hexan (2 : 1) als Eluans verwendet wird. Es wird reines [Thr2]-[(D)Ser8]-Cyclosporin erhalten.
Folgende Verbindungen, die als Ausgangsmaterial für die Herstellung
der in den Beispielen 4.1 bis 4.3 aufgeführten Verbindungen verwendet werden können, können aus den in den Beispielen
5 bis 7 angegebenenen Cyclosporinen hergestellt werden, indem man analog Beispiel 3 vorgeht.
9.1 LD1hydro-MeBmt3l-[Nva]2-[(D)Ser]8-Cyclospor1n [Formel HIa:
X1 = -dihydro-MeBmt-, Y1 = -Nva-, Z1 = -VaI-, W = -(D)Ser-]
- hergestellt aus dem Produkt des Beispiels 5.2 oder 6: [a]20 = - 251 ° (c = 1,23 in CHCl3)/- 179 β (c = 1,16 in
CH3OH): Smp. = 155 - 157 ° C.
9.2 [Dihydro-MeBmt]l-[Val]2-[(D)Ser]8-Cyclosporin [Formel IHa:
X1 = -dihydro-MeBmt-, Y1 = -VaI-, V = -VaI-, W = -(D)Ser-]
- hergestellt aus dem Produkt des Beispiels 5.3 oder 7: [a]20 = - 224 β (c = 1,0 in CHCI3).
9.3 [Dihydro-MeBmt;il-[Thr;|2-[(D)Ser:i8-Cyclosporin [Formel HIa:
X1 - -dihydro-MeBmt-, Y1 = -Thr-, Z1 = -VaI-, W = -(D)Ser-]
- hergestellt aus dem Produkt des Beispiels 5.6 oder 8:
[a]20 = - 262 ° (c = 0,73 in CHC13)/- 173 ° (c = 0,79 in
CH3OH): Smp. = 156 - 158 " C.
- 34 - 100-6283
Die Cyclosporine, worin der Aminosäurerest in Stellung 8 ein
(D)-Acyloxy-a-aminosäurerest ist, wie vorgehend definiert und
beschrieben, im folgenden als erfindungsgemässe Cyclosporine bezeichnet, besitzen wie aus den folgenden Testmethoden hervorgeht,
pharmakologische Aktivität.
1. Immunosuppressive Wirkungen:
1.1 Lokale Hämolyse in vitro in Gel CR. I. Mi shell und
R.W. Dutton, J. Exp. Medicine, 126, 423 - 442 (1976)]. Die erfindungsgemässen Cyclosporine hemmen Haemolysezonen
verglichen mit unbehandelten Kontrollen in Konzentationen von 0,01 bis 10,0 jig/ml.
1.2 Lymphozyten-Stimulations-Test nach Janossy und Greaves
[Clin. Exp. Immunol., 9, 483 (1971) und 10, 525 (1972)]:
Die erfindungsgemässen Cyclosporine hemmen die durch Concanavalin A stimulierte DNA-Synthese (Hemmung des
H3-Thymidin-Einbaus), die Zeil-Proliferation und
Blastogenese bei Mäusemilzzellen im Vergleich mit unbehandelten
Kontrollen in Konzentrationen von 0,001 bis 10,0 jjg/ml.
1.3 Mixed lymphocyte reaction [Bach et al., J. Exp. Med. 136, 1430 (1972)]:
Die Reaktion (d.h. Proliferation und Differenzierung) von
Lymphozyten [Mäuse (Balb/c) Milzzellen] bei Co-Inkubation
während 5 Tagen mit allogenischen Milzzellen von bestrahlten Mäusen (CBA^) wird in Anwesenheit und in Abwesenheit der
Testsubstanz gemessen. Die Reaktion in Anwesenheit wird in der prozentualen Aenderung der Reaktion, verglichen mit
100 % der Kontrollreaktion ausgedrückt. Bei der Verwendung
- 35 - 100-6283
von erfindungsgemässen Cyclosporinen wird eine Hemmung der
Reaktion bei einer Konzentration von 0,001 bis 10,0 yg/ml-l
beobachtet.
1.4 Unterdrückung der Organ-Abstossung:
Nieren von Geber-Ratten (F 344,.$?) werden in Empfänger-Ratten
(Wistar-Furth, ^?) transplantiert. Die Testsubstanz
wird p.o. während 14 Tagen den Empfänger-Ratten verabreicht. Danach wird die Behandlung unterbrochen. 7 Tage nach
der Transplantation werden die Testtiere einer bilateralen
Nephrectomie unterworfen. Da das Leben der Testtiere von der Acceptanz und dem Funktionieren des übertragenen Organs abhängt,
dient die Erhöhung der Lieber!ebenszeit, verglichen mit derjenigen von Kontrollieren, welche nur Placebo erhalten,
als Parameter für die Wirksamkeit der Testsubstanz. Tiere, die erfindungsgemässe Cyclosporine erhalten, weisen
bei Dosen von 2,5 bis 10 mg/kg p.o. eine Ueberlebensspanne von 60 bis 250 Tagen auf, verglichen mit unbehandelten
Kontrollen, die alle als Folge der Organ-Abstossung innerhalb von ca. 9 bis 10 Tagen sterben.
2. Entzündungshemmende Wirkung
Die entzündungshemmende Wirkung kann mit dem Adjuvans-Arthritis-Test
an der Ratte gezeigt werden. Bei diesem Test wird die Adjuvans-Arthritis nach der Methode von Pearson und
Wood, "Arthr. Rheum." ^, 440 (1959) induziert. Die erfindungsgemässen
Cyclosporine zeigen sich bei diesem Test als wirksam bei der sich entwickelnden und bei der
etablierten Arthritis in Dosen von 10 bis 30 mg/kg/Tag p.o.
- 36 - 100-6283
3. Anti parasifare Wirkung
Anti-Malaria-Test nah L. Rane, "Chemotherapie and Drug
Resistance in Malaria" ed. W. Peters, Academic Press, New York, 1970. Mäuse (OFl: männlich) werden am Tage 0 mit
0,2 ml einer Suspension enthaltend 10-7 parasitische Zellen der Species Plasmodium berghei (Stamm NK 65) infiziert. Die
Verabreichung erfolgt i.p. Am Tag 3 wird die Testsubstanz bei veränderlichen Dosen unter Verwendung von 5 bis
10 Mäusen pro Dosis s.c. verabreicht. Die Ueberlebenszeit wird festgehalten und die minimale effektive Dosis (MED)
berechnet durch Vergleich der Ueberlebenszeit mit derjenigen unbehandelter Kontrol!tiere. Bei den Kontrollieren beträgt
die Ueberlebenszeit ca. 7 Tage. Die MED ist die Dosierung, bei welcher die Ueberlebenszeit verdoppelt ist. Die erfindungsgemässen Cyclosporine zeigen sich bei diesem Test
als wirksam in Dosen von 25 bis 100 mg/kg/Tag, s.c.
Aufgrund ihrer imtnunosuppressiven Wirkung können die erfindungsgemässen Cyclosporine zur Prophylaxe und Behandlung von
Konditionen und Krankheiten, welche eine Herabsetzung der Immunantwort benötigen, angewandt werden. So können die erfindungsgemässen Cyclosporine Anwendung finden bei der Unterdrückung der
Proliferation von Lymphocyten und Immunocyten, so z.B. bei der Behandlung von Autoimmunkrankheiten, zur Verhinderung der Gewebsabstossung in Transplantationen, z.B. bei Haut, Lunge, Herz,
Herz-Lunge, Knochenmark, Nieren, Milz und Hornhauttransplantationen. Spezifische Autoimmunkrankheiten, bei welchen die erfindungsgemässen Cyclosporine Anwendung finden können, sind
solche, für die die Behandlung mit Cyclosporin A vorgeschlagen oder bereits angewendet worden ist, z.B. aplastische Anämis,
- 37 - 100-6283
"pure red cell anaemia", idiopathische Trombocytopänie, systemischer Lupus erythematodes, Polychondritis, Sklerodermie,
Wegener granulomatosis, chronisch aktive Hepatitis, Myasthenia gravis, Psoriasis, Steven-Johnson Syndrom, idiopathische Sprue,
Morbus Crohn, Graves Opthalmopathie, Sarcoidose, Multiple Sklerose, primäre billiare Zirrhose, primäre juvenile Diabetes,
Uveitis posterior, interstitielle Lungenfibrose und Psoriasis
Arthritis.
Aufgrund ihrer entzündungshemmenden Wirkung können die erfindungsgemässen
Cyclosporine Anwendung finden bei der Behandlung von entzündlichen Konditionen, insbesondere entzündliche Konditionen
mit einer Aethiologie, die eine Autoimmun-Komponente einschliesst, z.B. die Behandlung von Arthritis und rheumatischen
Erkrankungen wie Arthritis chronica progrediens.
Aufgrund ihrer anti-parasitären Wirkung können die erfindungsgemässen
Cyclosporine Anwendung finden als anti parasitäre Heilmittel, z.B. zur Behandlung von parasitären Infektionen verschiedenen
Typus, insbesondere bei Protozoen wie auch Trematoden- und NematodenInfektionen. Spezifische Typen von parasitären
Infektionen, bei welchen die erfindungsgemässen Cyclosporine Anwendung
finden können, sind solche, für die die Behandlung mit Cyclosporinen in der Literatur bereits vorgeschlagen worden ist,
z.B. Schistomosomiasis, Filariasis, Leishmania, Coccidioidomycosis
und insbesondere Malaria.
Für die oben genannten Indikationen liegt die tägliche Dosis bei etwa 75 bis etwa 5000, vorzugsweise bei etwa 2000, ganz bevorzugt
bei etwa 1500 mg. Bei Verwendung einer Einheitsdosis, z.B. für die orale Verabreichung, ist eine Dosis von etwa 25 bis
etwa 2500, vorzugsweise etwa 1000, ganz bevorzugt etwa 800 tng
- 38 - 100-6283
eines erfindungsgemässen Cyclosporins geeignet, vermischt mit einem pharmazeutisch akzeptablen Verdünner oder Träger.
Die erfindungsgemässen Cyclosporine können auf irgend einem konventionellen
Weg verabreicht werden, insbesondere in Uebereinstimmung mit geläufigen Methoden bei der Verabreichung von Cyclosporin
A, insbesondere durch intravenöse Infusion, z.B. im Falle einer Organtransplantation, vor und sofort nach der Transplantation,
wie auch bei Auftreten einer gastrointestinalen Störung, welche sonst die Absorbtion verschlechtern wurde oder oral, z.B.
in Form einer oralen Lösung.
In Uebereinstimmung mit dem Vorstehenden sieht die vorliegende
Erfindung auch folgendes vor:
1. Eine pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend ein erfindungsgemässes
Cyclosporin zusammen mit einem pharmazeutisch akzeptablen Verdünner oder einem Träger;
2. Ein erfindungsgemässes Cyclosporin zur Verwendung als Pharmazeutikum,
d.h. zur Verwendung bei der Behandlung in der Chirurgie oder Therapie, insbesondere zur Verwendung als ein
Immunosuppressivum oder als entzündungshemmende oder antiparasitäres
Mittel.
Wie vorstehend beschrieben sind auch die Cyclosporine der Formel IHa neu. Zusätzlich zu ihrer Verwendung als Zwischenprodukte
zeigen sie eine pharmakologische Wirkung und/oder
Profil, insbesondere im Verhältnis zur immunosuppressiven Aktivität und insbesondere im Verhältnis zu ihrer Verwendung bei
der Verhinderung der Transplantatabstossung. Dies macht sie
besonders interessant in Beziehung zu anderen Cyclosporinen wie
- 39 - 100-6283
sie spezifisch im Europäischen Patent Nr. 0 056 782 offenbart sind. Die pharmakologische Wirkung von Cyclosporinen der
Formel IHa kann beispielsweise gezeigt werden in den oben beschriebenen Testmethoden 1.1, 1.2, 1.3, 2 oder 3. Die Cyclosporine
der Formel IHa sind in Uebereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung aktiv:
In Test 1.1 bei Konzentrationen von 0,01 bis 10 in Test 1.2 bei Konzentrationen von 0,001 bis 10 jjg/ml;
in Test 1.3 bei Konzentrationen von 0,001 bis 10 jjg/ml; in Test 2 in Dosen von 10 bis 30 mg/kg/Tag p.o.; und
in Test 3 in Dosen von 50 bis 100 mg/kg/Tag s.c.
In Anbetracht ihrer immunosuppressiven Wirkung sind Cyclosporine der Formel IHa nützlich zur Prophylaxe und Behandlung von Krankheiten
und Konditionen, die eine Reduktion der Immunantwort fordern, z.B. zur Unterdrückung der Proliferation von Lymphozyten
und Immunozyten, z.B. bei der Behandlung von Autoimmunkrankheiten,
z.B. in der Behandlung spezifischer Autoimmunkrankheiten wie sie vorstehend aufgeführt wurden in Zusammenhang mit der Verwendung
der erfindungsgemässen Cyclosporine oder bei der Vorbeugung der Transplantatabstossung, z.B. bei den vorstehend
zitierten verschiedenen spezifischen Arten im Zusammenhang mit der Verwendung von den erfindungsgemässen Cyclosporinen.
Im Hinblick auf ihre entzündungshemmende Wirkung sind Cyclosporine
der Formel 11 Ia auch nützlich für die Behandlung von Entzündungszusfänden, insbesondere von Entzündungszuständen mit
einer Aetiologie umfassend oder einschliessend eine Auto-Immunkomponente,
z.B. für die Behandlung von Arthritis und rheumatischen Erkrankungen wie Polyarthritis chronica progrediens.
- 40 - 100-6283
Im Hinblick auf ihre antiparasitäre Wirkung sind Cyclosporine der
Formel HIa auch nützlich als antiparasitäre Mittel, z.B. fur die Behandlung parasitärer Infektionen verschiedener Typen, insbesondere wie vorstehend beschrieben im Zusammenhang mit der Verwendung von den erfindungsgemässen Cyciosporinen.
Für die oben erwähnten Indikationen bewegt sich die tägliche
Dosis im Bereich von etwa 75 bis etwa 5000 mg und bei Verwendung einer Einheitsdosis, z.B. für die orale Verabreichung, ist eine
Dosis von etwa 25 bis etwa 2500 mg Cyclosporin der Formel IUa
geeignet, vermischt mit einem pharmazeutisch akzeptablen Verdünner oder Träger.
Die Cyclosporine der Formel IHa können auf irgend einem konventionellen Weg verabreicht werden, insbesondere in Uebereinstimmung mit geläufigen Methoden bei der Verabreichung von Cyclosporin, insbesondere durch intravenöse Infusion, z.B. im Falle
einer Organtransplantation, vor und sofort nach der Transplantation, wie auch bei Auftreten einer gastrointestonalen Störung,
welche sonst die Absorbtion verschlechtern würde oder oral, z.B.
in Form einer oralen Lösung.
In Uebereinstimmung mit dem Vorstehenden sieht die vorliegende Erfindung auch folgendes vor:
1. Eine pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend ein Cyclosporin der Formel IHa wie vorstehend definiert zusammen mit
einem pharmazeutisch akzeptablen Verdünner oder Träger.
2. Ein Cyclosporin der Formel 111a wie vorstehend definiert zur
Verwendung als Pharmazeutikum, d.h. zur Verwendung bei der Behandlung in der Chirurgie oder Therapie, insbesondere zur
- 41 - 100-6283
Verwendung als ein Immunosuppressivum oder als entzündungshemmendes
oder antiparasitäres Mittel.
Claims (10)
1. , Ein Cyclosporin, worin der Aminosäurerest in Stellung 8 ein
(D) -Acyl oxy-α- ami nos'aurerest i st.
2. Ein Cyclosporin der Formel I,
Γ-X-Y-Sar-MeLeu-Z-MeLeu-Ala-Q-MeLeu-MeLeu-Val-,
123 456 789 10
(D
worin
X -MeBmt- oder -Dihydro-MeBmt- bedeutet,
Y -aAbu-, -AIa-, -Thr-, -VaI- oder -Nva- bedeutet,
Z -VaI- oder -Nva- bedeutet und Q einen Rest der Formel II bedeutet,
- 2 - 100-6283
«2
Rl-CO-O-CH(B)
Rl-CO-O-CH(B)
I (π)
-NH-CH-CO-(D)
worin
R\ Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder
Phenyl bedeutet und
f*2 für Wasserstoff oder Methyl steht.
3. Verfahren zur Herstellung eines Cyclosporins, worin der Aminosäurerest in Stellung 8 ein (D)-Acyloxy-a-aminosäurerest ist, dadurch gekennzeichnet,
a) dass man ein Cyclosporin, worin der Aminosäurerest in
Stellung 8 ein (D)-Hydroxy-a-aminosäurerest ist, acyliert, oder
b) dass man ein Cyclosporin, worin der Aminosäurerest in Stellung 1 -MeBmt- ist und der Rest in Stellung 8 ein
(D)-Acyloxy-a-aminosäurerest ist, reduziert, wobei man
das entsprechende Cyclosporin erhält, worin der Rest in
Stellung 1 -Dihydro-MeBmt- ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Cyclosporins der Formel I gemäss Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
a) dass man ein Cyclosporin der Formel III,
- 3 - 100-6283
r-X-Y-Sar-MeLeu-Z-MeLeu-Ala-W-MeLeu-MeLeu-MeVal-,
123 456 789 10 11
(III)
worin
X -MeBmt- oder -Dihydro-MeBmt- bedeutet,
Y -aAbu-, -AIa-, -Thr-, -VaI- oder -Nva- bedeutet,
Z -VaI- oder -Nva- bedeutet und
W für einen Rest der Formel IV steht,
R2
HO-CH
(IV)
-NH-CH-CO-(D)
worin R2 Wasserstoff oder Methyl bedeutet,
acyliert, indem man eine R^-CO-Gruppe, worin Ri Wasserstoff,
Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Phenyl bedeutet, in ß-Stellung einführt, oder
b) dass man ein Cyclosporin der Formel I gemäss Anspruch 2, worin X für -MeBmt- steht, reduziert, wobei man das entsprechende
Cyclosporin erhält, worin X -Dihydro-MeBmtbedeutet.
5. Ein Cyclosporin gemäss Anspruch 1 oder 2, zur Anwendung als Pharmazeutikum.
100-6283
6. Eine pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend ein Cyclosporin
gemäss Anspruch 1 oder 2, zusammen mit einem pharmazeutisch akzeptablen Verdünner oder Träger.
7. Ein Cyclosporin der Formel HIa,
'-Y'-Sar-MeLeu-Z'-MeLeu-Ala-W'-MeLeu-MeLeu-MeVal-,
1 2
7 8
10 11
(HIa)
worin
Y1 -aAbu-, -Thr-, -VaI- oder -Nva- bedeutet,
V -VaI- bedeutet oder, falls Y1 -otAbu- oder -Nva- bedeutet,
für -Nva- steht,
W -(D)Ser- bedeutet oder, falls Y' -aAbu- und Γ -VaI- bedeuten,
für -(D)Thr- steht, und
X1 -MeBmt- bedeutet oder, falls Y1 -Thr-, -VaI- oder -Nva-,
Z' -VaI- und W -(D)Ser- bedeuten, für -Dihydro-MeBmtsteht.
8. Verfahren zur Herstellung eines Cyclosporins der Formel IHa gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
c) dass man in einem in 0-geschützter Form vorhandenen Cyclosporin der Formel III gemäss Anspruch 4 die Schutzgruppe
abspaltet, oder
d) dass man ein geradkettiges Undecapeptid enthaltend die
Sequenz
-W'-MeLeu-MeLeu-MeVal-X'-Y'-Sar-MeLeu-Z'-MeLeu-Ala-8
9 10 11 123 45 6 7
- 5 - 100-6283
worin
Y1 -aAbu-, -Thr-, -VaI- oder -Nva- bedeutet,
Z' -VaI- bedeutet oder, falls Y' -aAbu- oder -Nva- bedeutet,
für -Nva- steht,
W -(D)Ser- bedeutet oder, falls Y' -aAbu- und Z1 -VaI-bedeuten,
für -(D)Thr- steht, und
X1 -MeBmt- bedeutet oder, falls Y' -Thr-, -VaI- oder
-Nva-, V -VaI- und W -(D)Ser- bedeuten, für -Dihydro-MeBmt- steht,
cyclisiert, wobei das Undecapeptid in ungeschützter oder
0-geschützter Form vorhanden sein kann, und nötigenfalls die Schutzgruppe abspaltet, oder
e) dass man zur Herstellung eines Cyclosporins der Formel 11Ia, worin
Y' -Thr-, -VaI- oder Nva- bedeutet, V -VaI- bedeutet oder, falls Y' -Nva- bedeutet, für
-Nva- steht,
W -(D)Ser- bedeutet und
X1 -MeBmt- bedeutet,
X1 -MeBmt- bedeutet,
ein [Thr^-Cyclosporin, [Val]2-Cyclosporin,
[Nva]2-Cyclosporin oder [Nva]2-[Nva]5-Cyclosporin
produzierender Pilzstamm in Gegenwart eines (D)-Serin enthaltenden Nährmediums züchtet und das Cyclosporin der
Formel IHa von der erhaltenen Kulturbrühe isoliert, oder
f) dass man zur Herstellung eines Cyclosporins der
Formel HIa, worin X' -Dihydro-MeBmt- bedeutet, das entsprechende
Cyclosporin der Formel lila, worin X'-MeBmtbedeutet,
reduziert.
- 6 - 100-6283
9. Ein Cyclosporin der Formel lila gemäss Anspruch 7, zur Anwendung
als Pharmazeutikum.
10. Eine pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend ein Cyclosporin
der Formel IHa gemäss Anspruch 7, zusammen mit einem pharmakologisch akzeptablen Verdünner oder Träger.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Owner name: NOVARTIS AG, BASEL, CH |
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