DE69023844T2

DE69023844T2 - Acyloxymethylester der Bisphonsäuren als Knochenresorptions-Inhibitoren.

Info

Publication number: DE69023844T2
Application number: DE69023844T
Authority: DE
Inventors: Paul S Anderson; Walfred S Saari
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1990-08-29
Publication date: 1996-06-20
Anticipated expiration: 2010-08-30
Also published as: JPH03106893A; EP0416689A3; LV11473A; DE69023844D1; EP0416689A2; CA2024694C; JPH07119230B2; EP0416689B1; CA2024694A1; LV11473B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Acyloxymethylester von Bisphosphonsäuren, Halogenbisphosphonsäuren und Hydroxybisphosphonsäuren, Verfahren zu deren Herstellung, pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese enthalten und die geeignet sind zur Behandlung von Störungen des Calcium- und Phosphat- Stoffwechsels, insbesondere zur Behandlung und Verhütung von Erkrankungen, die eine Knochenresorption umfassen, insbesondere von Osteoporose, Morbus Paget, maligner Hypercalcämie und Knochenmetastasen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die jüngste Literatur beschreibt eine Vielfalt von Hydroxybisphosponsäuren, die geeignet sind zur Behandlung und Verhütung von Erkrankungen, bei denen eine Knochenresorption beteiligt ist. Repräsentative Beispiele finden sich inden folgenden Veröffentlichungen: US-PS 3 962 432, US-PS 4 054 598, US-PS 4 267 108, US-PS 4 327 039, US-PS 4 621 077, US-PS 4 746 654 und EP-Veröffentlichung 0 252 504.
Die Herstellung der Bisphosponsäuren und Halogen-bisphosphonsäuren ist ebenfalls im Stand der Technik gut bekannt. Repräsentative Beispiele finden sich in den oben erwähnten Druckschriften, die die Verbindungen als geeignet zur Behandlung von Störungen des Calcium- oder Phosphat-Stoffwechsels, insbesondere als Inhibitoren für die Knochenresorption angeben.
Die in den oben angegebenen Druckschriften erwähnten Bisphosphonsäuren besitzen jedoch den Nachteil einer geringen biologischen Verfügbarkeit bei oraler Verabreichung und sie können außerdem Nebenwirkungen im Gastrointestinaltrakt hervorrufen, insbesondere bei den hohen oralen Dosen, die erforderlich sind, um eine therapeutische Wirkung zu erzielen (s. Br. J. Cancer, 52, 556 (1988)).
Die Herstellung einfacher Ester von Bisphosphonsäuren und Hydroxy-bisphosphonsäuren, wie Methyl, Ethyl, Propyl u.ä. ist im Stand der Technik bekannt (s. z.B. US-PS 3 705 191, US-PS 4 309 364, US-PS 4 371 527, US-PS 4 732 998, US-PS 4 746 654, BP-Veröffentlichung 0 252 504 und J. Med. Chem. 30, 1426 (1987)), Diese einfachen Ester werden jedoch in vivo nicht leicht hydrolysiert und ergeben keine befriedigenden Blutspiegel der entsprechenden Bisphosphonsäuren.
Es wird über Acyloxymethyl-ester von Monophosphaten und Monophosphinaten berichtet (5. US-ps 4 337 201, Bioorganic Chem. 1984, 12, 118, J. Pharm. Sci. 1983, 72, 324). Auch die US-PS 4 732 998, US-PS 4 870 063 und die PCT-Veröffentlichung WO 86/00902 beschreiben Alkanoyloxymethyl-ester von thiomorpholino-, alkoxy- und aryloxy-substituierten Bisphosphonsäuren. Die Herstellung der Acyloxymethyl-ester der wirksameren Hydroxybisphosphonsäuren ist jedoch bisher nicht beschrieben. Außerdem ist es nach dem Stand der Technik nicht bekannt, daß durch diese Verbindungen das Problem der geringen biologischen Verfügbarkeit bei oraler Verabreichung überwunden werden kann, das mit den Hydroxybisphosphonsäuren nach dem Stand der Technik verbunden ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verbindungen der allgemeinen Formel I:
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon, wobei
R¹ unabhängig C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl bedeutet;
R² 1) C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Alkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert durch
a) -NR³R&sup4;, wobei R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sind und
(i) Wasserstoff
(ii) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeuten oder
(iii) direkt miteinander verbunden sind unter Bildung eines 5-7-gliedrigen Ringes, ausgewählt aus Pyrrolidino und Piperidino, oder über ein Heteroatom, ausgewählt aus O und N, unter Bildung eines 6-gliedrigen heterocyclischen Ringes, ausgewählt aus Morpholino, Piperazino und N-C&sub1;-C&sub3;-Alkyl-piperazino, zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind,
b) -OH,
c) Halogen,
d) -S(C&sub1;-C&sub6;-Alkyl),
e) Phenyl,
f) C&sub1;-C&sub7;-Cycloalkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert mit
i) -NR³R&sup4;,
ii) -OH, oder
g) Pyridyl,
2) C&sub3;-C&sub7;-Cycloalkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert durch
a) -NR³R&sup4;,
b) -OH,
c) Halogen
d) -S(C&sub1;-C&sub6;-Alkyl)
e) Phenyl,
f) Morpholino oder
g) Pyridyl,
3) Halogen,
4) Piperidinyl,
5) Pyrrolidinyl,
6) -S(C&sub1;-C&sub6;-Alkyl), entweder unsubstituiert oder substituiert durch
a) -NR³R&sup4;,
b) -OH,
c) Halogen oder
d) Phenyl,
7) -S-Phenyl, wobei die Phenylgruppe unsubstituiert oder substituiert sein kann durch
a) Halogen,
b) Nitro,
c) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl,
d) C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy,
e) Trifluormethyl,
f) -CONR³R&sup4; oder
g) -COOH, bedeutet;
Y unabhängig Wasserstoff oder -CH&sub2;O R¹ bedeutet, wobei R¹ wie oben definiert ist, und
X Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet.
Gemäß der Erfindung können die Verbindungen Asymmetriezentren besitzen und als Razemate, razemische Gemische und als einzelne Diastereomere vorliegen, wobei alle isomeren Formen von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden.
Wenn irgend eine Variable (z.B. Alkyl, R¹, Y usw.)bei irgend einem Teil der Formel I mehr als einmal vorkommt, ist die Definition für jedes einzelne Auftreten unabhängig von der Definition eines anderen Auftretens. Es sind auch Kombinationen von Substituenten und/oder Variablen zulässig, wenn derartige Kombinationen stabile Verbindungen ergeben.
Der Ausdruck "Alkyl" soll hier, soweit nicht speziell angegeben, sowohl verzweigte als auch geradkettige gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoff-Gruppen mit der angegebenen Anzahl von Kohlenstoffatomen umfassen (Me ist Methyl, Et ist Ethyl, Pr ist Propyl, Bu ist Butyl usw.); "Alkoxy" bedeutet eine Alkylgruppe mit der angegebenen Anzahl an Kohlenstoffatomen, die über eine Sauerstoff-Brücke gebunden ist; "Cycloalkyl" soll gesättigte Ring-Gruppen, wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl umfassen und "Alkylcycloalkyl" soll gesättigte Ring-Gruppen umfassen, wie Cyciopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl, die an verzweigte oder geradkettige gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoff-Gruppen gebunden sind. "alkanoyl" soll solche Alkylcarbonyl-Gruppen mit der angegebenen Anzahl an Kohlenstoff-Atomen umfassen, die beispielhaft angegeben sind durch Formyl, Acetyl, Propanoyl, Butanoyl usw.; "Alkenyl" soll Kohlenwasserstoffketten umfassen, mit entweder gerader oder verzweigter Konfiguration und einer oder mehreren ungesättigten Kohlenstoff/Kohlenstoff-Bindungen, die an irgend einem stabilen Punkt der Kette auftreten können, wie Ethenyl, Propenyl, Butenyl, Pentenyl u.ä.. Halogenil bedeutet, wie es hier verwendet wird, Fluor, Chlor, Brom und Iod.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungen umfaßt solche Verbindungen, bei denen X Hydroxyl ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß:
R¹ unabhängig C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl bedeutet;
R² 1) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert durch
a) -NR³R&sup4;, wobei R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sind und
(i) Wasserstoff,
(ii) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeuten oder
(iii) direkt miteinander verbunden sind unter Bildung eines 5-7-gliedrigen Ringes, ausgewählt aus Pyrrolidino und Piperidino, oder über ein Heteroatom, ausgewählt aus O und N, unter Bildung eines 6-gliedrigen heterocyclischen Ringes, ausgewählt aus Morpholino, Piperazino und N-C&sub1;-C&sub3;-Alkyl-piperazino, zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind,
b) Pyridyl,
2) Piperidinyl oder
3) Pyrrolidinyl bedeutet.
Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, daß:
R¹ tert.-Butyl, Isobutyl, 2-Ethylbutyl oder 2,2-Dimethylbutyl bedeutet;
R² C&sub1;-C&sub4;-Alkyl bedeutet, entweder unsubstituiert oder substituiert durch
a) Amino,
b) N,N-Dimethylamino,
c) N-Methyl-N-pentylamino oder
d) N-Methyl-N-isobutylamino.
Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungen umfaßt solche Verbindungen, bei denen X Chlor ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß:
R¹ unabhängig C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl bedeutet und
R² Chlor bedeutet.
Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, daß:
R¹ tert.-Butyl, Isobutyl, 2-Ethylbutyl oder 2,2-Dimethylbutyl bedeutet und
R² Chlor bedeutet.
Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungen umfaßt solche Verbindungen, bei denen X Fluor ist. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß:
R¹ unabhängig C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl bedeutet;
R² Halogen bedeutet.
Bei dieser Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, daß:
R¹ tert.-Butyl, Isobutyl, 2-Ethylbutyl oder 2,2-Dimethylbutyl bedeutet und
R² Fluor bedeutet.
Bevorzugte Verbindungen nach der Erfindung sind Verbindungen, die wie folgt bezeichnet werden:
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-mono(pivaloyloxymethyl)-ester;
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)-ester;
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)-ester;
Mono-natriumsalz des 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)-esters;
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]-ester;
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]-ester;
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(2,2-dimethylbutanoyloxymethyl)-ester oder
4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(isobutanoyloxymethyl)-ester,
N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)-ester;
N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;
N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(2- ethyl) butanoyloxymethyl]-ester;
N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]-ester;
4-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure- tri(pivaloyloxymethyl)-ester;
3-Amino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphcsphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;
3-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure- tri(pivaloyloxymethyl)-ester;
1-Hydroxy-3-(N-methyl-N-pentylamino)propyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;
1-Hydroxyethyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester;
[(4-Chlorphenyl)thio]methylen-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivabyloxymethyl)-ester;
1-Hydroxy-2-[3-pyridyl]ethyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivabyloxymethyl)-ester;
4-(Hydroxymethylen-1,1-bisphosphonsäure)-piperidin-tri(pivabyloxymethyl)-ester,
Dichlormethylen-1,1-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)- ester und
Difluormethylen-1,1-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)- ester
Die pharmazeutisch annehmbaren Salze der Verbindungen der Formel 1 umfassen die üblichen nicht toxischen Salze oder die quaternären Ammoniumsalze dieser Verbindungen, die gebildet worden sind z.B. mit anorganischen oder organischen Säuren oder Basen, sowie auch innere, d.h. zwitterionische Salze. Beispiele für solche Säureadditionssalze umfassen Acetat, Adipat, Alginat, Aspartat, Benzoat, Benzolsulfonat, Bisulfat, Butyrat, Citrat, Kampferat, Kampfersulfonat, Cyclopentanpropionat, Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Fumarat, Glucoheptanoat, Glycerophosphat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat, Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat, Maleat, Methansulfonat, 2-Naphthalinsulfonat, Nicotinat, Oxalat, Pamoat, Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Pivalat, Propionat, Succinat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat und Undecanoat. Basen-Salze umfassen Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze, wie Kalium- und Natrium- (umfassend Mono-, Di- und Trinatrium-)salze (die bevorzugt sind), Erdalkalimetallsalze, wie Calcium- und Magnesiumsalze, Salze mit organischen Basen, wie Dicyclohexylamin-salze, N-Methyl-D-glucamin und Salze mit Aminosäuren, wie Arginin, Lysin usw. Auch können die basischen Stickstoff enthaltenden Gruppen quaternisiert sein mit solchen Mitteln, wie niederen Alkylhalogeniden, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butyl-chlorid, -bromiden, und -iodiden, Dialkylsulfaten, wie Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfaten, langkettigen Halogeniden, wie Decyl-, Lauryl-, Myristyl- und Stearyl-chloriden, -bromiden und -iodiden, Aralkylhalogeniden, wie Benzyl- und Phenethylbromiden u.ä. Die nicht-toxischen physiologisch annehmbaren Salze sind bevorzugt, obwohl andere Salze ebenfalls geeignet sind, z.B. zum Isolieren und Reinigen des Produktes. Die Salze können nach im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellt werden.
Die oben angegebenen Acyloxymethylester von Bisphosphonsäuren, Halogenbisphosphonsäuren und Hydroxybisphosphonsäuren können hergestellt werden nach einem Verfahren, umfassend die Umsetzung einer Bisphosphonsäure, Halogenbisphosphonsäure oder Hydroxybisphosphonsäure (entsprechend geschützt, soweit erforderlich) mit einem entsprechenden Halogenmethylester in Gegenwart einer geeigneten Base in einem organischen Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid,und anschließende Entfernung der Schutzgruppe (soweit vorhanden) unter Bedingungen, die für diese Entfernung geeignet sind.
Insbesondere umfaßt das Verfahren die Herstellung von Acyloxymethylestern von Bisphosphonsäuren, Halogenbisphosphonsäure und Hydroxybisphosphonsäuren, die bei oraler Verabreichung biologische Verfügbarkeit zeigen und die geeignet sind zur Behandlung von Störungen des Calcium- oder Phosphat-Stoffwechsels, insbesondere zur Behandlung und Verhütung von Erkrankungen, bei denen eine Knochenresorption beteiliqt ist, speziell Osteoporose, Morbus Paget, maligne Hypercalcämie und Knochenmetastasen.

HERSTELLUNG DER VERBINDUNGEN NACH DER ERFINDUNG

Die Ausgangsmaterialien zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen werden angegeben durch die Formel II:
in der R² und X wie oben definiert sind.
Die Herstellung von Hydroxybisphosphonsäuren der Formel II ist in der Literatur gut bekannt. Repräsentative Beisdiele finden sich in den folgenden Druckschriften: US-PS 3 251 907, US-PS 3 422 137, US-PS 3 584 125, US-PS 3 940 436, US-PS 3 944 599, US-PS 4 054 598, US-PS 4 267 108, US-PS 4 327 039, US-PS 4 621 077, US-PS 4 746 654, EPA-Veröffentlichung 0 252 504, J.Org.Chem. 1971, 36, 3843.
Die Herstellung von Bisphosphonsäuren und Halogen-bisphosphonsäuren der Formel II ist ebenfalls in der Literatur gut bekannt. Repräsentative Beispiele finden sich in den oben erwähnten Druckschriften.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die durch die Formel I angegeben werden, werden hergestellt nach Verfahren, wie sie in dem folgenden Reaktions-Schema angegeben sind, wobei PG eine geeignete Schutzgruppe ist, Z Chlor, Brom oder Iod bedeutet und R¹, R², X und Y wie oben definiert sind, soweit nicht anders angegeben. Es ist für den Durchschnittsfachman, wenn er den unten angegebenen Syntheseweg betrachtet, offensichtlich, daß andere Verbindungen der Formel 1 hergestellt werden können durch Verwendung entsprechender Reaktionspartner und Mittel bei der unten angegebenen Synthese. REAKTIONS - SCHEME Einführung der Schutzgruppe Base Lösungsmittel Trennung der Ester Entfernung der Schutzgruppe
Allgemein wird eine Bisphosphonsäure, Halogenbisphosphonsäure oder Hydroxybisphosphonsäure II mit einer Amino-Schutzgruppe geschützt, wenn eine freie Aminogruppe vorhanden ist, wie durch Umsetzung mit Benzylchlorformiat in einer Lösung aus Wasser und einem mischbaren organischen Lösungsmittel, wie Acetonitril oder Tetrahydrofuran, in Gegenwart einer anorganischen Hydroxid-Base, wie NaOH.
Die Bisphosphonsäure, Halogenbisphosphonsäure oder Hydroxybisphosphonsäure (die, soweit erforderlich, eine Amino-Schutzgruppe enthält) wird mit einem entsprechenden Halogenmethylester (wie Chlormethyl-pivalat, Chlormethyl-(2-ethyl)butyrat, Chlormethyl-(2,2-dimethyl)butyrat, Iodmethyl-isobutyrat u.ä.) umgesetzt in Gegenwart einer geeigneten Amin-Base (wie Diisopropylethyl-amin, Triethylamin u.ä.), gegebenenfalls in Gegenwart eines quaternären Ammoniumsalzes (wie Tetrabutyl-ammoniumiodid, Tetrabutyl-ammonium-bromid, Tetramethyl-ammonium-iodid u.ä.) in einem organischen Lösungsmittel (wie Dimethylformamid u.ä.) bei einer Temperatur von etwa 20 bis 80ºC während eines Zeitraums von 2 Stunden bis zu 4 Tagen, unter Bildung eines Gemisches der Mono-, Di-, Tri- und Tetra(acyloxymethyl)-ester der Bisphosphonsäure, Halogenbisphosphonsäure oder Hydroxybisphosphonsäure, das nach üblichen Verfahren getrennt werden kann.
Die Schutzgruppe, soweit vorhanden, wird entfernt unter Bedingungen, die für ihre Entfernung geeignet sind. Zum Beispiel kann die Amino-Schutzgruppe Benzyloxycarbonyl (CBZ), soweit vorhanden, entfernt werden durch Hydrogenolyse unter Wasserstoff-Atmosphäre in Gegenwart eines Edelmetall-Katalysators, wie eines Palladium-auf-Kohle-Katalysators oder eines Palladiumauf-Aluminiumoxid-Katalysators, bei einem Druck von Atmosphärendruck bis zu 40 psig, bei oder nahe Raumtemperatur, in einem organischen Lösungsmittel, wie Ethylacetat oder Ethanol, während etwa 1 bis 24 Stunden, oder bis die erforderliche Menge Wasserstoff absorbiert ist, um die CBZ-Schutzgruppe vollständig abzuspalten. Das erhaltene von der Schutzgruppe befreite Bisphosphonat, Halogenbisphosphonat oder Hydroxybisphosphonat 1 wird nach üblichen Verfahren isoliert, wie durch Umkristallisieren, Lyophilisieren oder Chromatographie. Wenn keine Schutzgruppe erforderlich ist, können die Reaktionen, umfassend die Einführung und Entfernung einer Schutzgruppe, weggelassen werden.
Für Hydroxybisphosphonsäuren, die basischen Stickstoff enthalten, umfassen geeignete Amino-Schutzgruppen die Benzyl-, Benyloxymethyl-, Benzyloxycarbonyl- (Carbobenzyloxy-), Benzylsulfonyl-, 2-Bromethyloxycarbonyl-, tert.-Butyloxycarbonyl-, 2-Chlorbenzyloxycarbonyl-, 2-Chlorethyloxycarbonyl-, 9-Fluorenylmethyloxycarbonyl-, Isopropoxycarbonyl-, 4-Methoxybenzyloxycarbonyl-, 4-Nitrobenzyloxycarbonyl-, 2-Nitrophenylsulfonyl-, Phthaloyl-, 2,2, 2-Trichlor-tert.-butyloxycarbonyl-, Trifluoracetyl-, Triphenylmethan- und Vinyloxycarbonyl-Gruppen u.ä., die bekannt sind, wobei tert.-Butyloxycarbonyl-, Benzyloxycarbonyl- (Carbobenzyloxy-), 2-Chlorbenzyloxycarbonyl-, 4-Methoxybenzyloxycarbonyl- und 4-Nitrobenzyloxycarbonyl- Gruppen bevorzugt sind und wobei die tert.-Butyloxycarbonyl- -und die Benzyloxycarbonyl-(Carbobenzyloxy)-Gruppen besonders bevorzugt sind.

NÜTZLICHKEIT DER VERBINDUNGEN NACH DER ERFINDUNG

Die Verbindungen der Formel 1 sind geeignet zur therapeutischen oder prophylaktischen Behandlung von Störungen des Calciumoder Phosphat-Stoffwechsels und damit zusammenhängenden Erkrankungen. Diese Erkrankungen können in zwei Gruppen eingeteilt werden:
1. Abnorme (ektopische) Ablagerungen von Calciumsalzen, hauptsächlich Calciumphosphat, pathologische Verhärtung von Gewebe und Knochen-Mißbildungen.
2. Zustände, bei denen eine Verringerung der Knochenresorption günstig sein kann. Eine Verringerung der Knochenresorption sollte das Gleichgewicht zwischen Resorption und Neubildung verbessern, den Verlust an Knochensubstanz verringern oder zu einer Zunahme des Knochens führen. Eine Verringerung der Knochenresorption kann den Schmerz verringern, der mit osteolytischen Schäden verbunden ist, und das Auftreten und/oder die Zunahme derartiger Schäden verringern.
Diese Krankheiten umfassen: Osteoporose (einschließlich durch östrogenmangel, Immobilisation, Glucocorticoid induzierte und senile), Osteodystrophie, Morbus Paget, Myositis ossificans, Morbus Bechterew, maligne Hypercalcämie, Knochenmetastasen, peridontale Erkrankung, Gallensteine, Nierensteine, Urolithiasis, Blasensteine, Arterienverhärtung (Sklerose), Arthritis, Bursitis, Neuritis und Tetanie.
Eine erhöhte Knochenresorption kann begleitet sein von pathologisch hohen Calcium- und Phosphatkonzentrationen im Plasma, die durch diese Behandlung verringert werden kann.
Zur Behandlung dieser Zustände und Erkrankungen ist es möglich, die erfindungsgemäßen Verbindungen einem Menschen (in geeigneten Dosiseinheits-Zubereitungen, enthaltend übliche nicht-toxische pharmazeutisch annehmbare Träger, Adjuvantien und Vehikel) oral, rektal, parenteral (umfassend subkutane Injektionen, intravenöse, intramuskuläre, intrasternale Injektions- oder Infusionsverfahren) oder topische Verabreichung zu verabreichen, wobei jedoch die orale Verabreichung bevorzugt ist.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Verabreichung der Verbindungen nach der Erfindung können bequem in Dosiseinheits- Formen zur Verfügung gestellt werden und können nach irgendwelchen auf dem Gebiet der Pharmazie bekannten Verfahren hergestellt werden. Alle Verfahren umfassen die Stufe des Zusammenbringens des Wirkstoffs mit dem Träger, der einen oder mehrere zusätzliche Bestandteile darstellt. Allgemein werden die pharmazeutischen Zusammensetzungen hergestellt durch gleichförmiges und inniges Zusammenbringen des Wirkstoffs mit einem flüssigen Träger oder feinteiligen festen Träger oder beidem und anschließend, soweit erforderlich, Formes des Produktes zu der gewünschten Zubereitung. Bei den pharmazeutischen Zusammensetzungen ist die jeweilige wirksame Verbindung in einer ausreichenden Menge enthalten, um die erwünschte Wirkung auf den Prozeß oder den Zustand von Erkrankungen hervorzurufen.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen, die den Wirkstoff enthalten und die zur oralen Verabreichung geeignet sind, können vorliegen in Form von abgeschlossenen Einheiten, wie Hart- oder Weichkapseln, Tabletten, Pastillen oder Bonbons, die jeweils eine vorbestimmte Menge des Wirkstoffs enthalten; in Form eines dispergierbaren Pulvers oder Granulats, in Form einer Lösung oder einer Suspension in einer wäßrigen Flüssigkeit oder nichtwäßrigen Flüssigkeit; in Form von Sirups oder Elixieren oder in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion oder einer Wasser-in-Öl- Emulsion. Zusammensetzungen, die zur oralen Anwendung vorgesehen sind, können nach einem beliebigen bekannten Verfahren zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen hergestellt werden, und derartige Zusammensetzungen können ein oder mehrere Mittel enthalten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Süßmitteln, Geschmacksmitteln, Färbemitteln und Konserviermitteln, um pharmazeutisch ausgezeichnete und wohlschmeckende Zusammensetzungen zu erhalten. Tabletten, die den Wirkstoff im Gemisch mit nicht-toxischen pharmazeutisch annehmbaren Excipientien enthalten, können ebenfalls nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Die angewandten Excipientien können z.B. sein (1) inerte Verdünnungsmittel, wie Calciumcarbonat, Lactose, Calciumpho3phat oder Natriumphosphat; (2) Granulier- und Sprengmittel, wie Maisstärke oder Alginsäure; (3) Bindemittel, wie Stärke, Gelatine oder Akazia und (4) Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Stearinsäure und Talkum. Die Tabletten können nicht-überzogen sein oder sie können nach bekannten Verfahren überzogen sein, um den Zerfall und die Absorption im Magen- Darm-Trakt zu verzögern und dadurch eine verzögerte Wirkung über einen längeren Zeitraum zu ergeben. Z.B. kann ein zeitverzögerndes Material, wie Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat angewandt werden. Sie können auch durch Verfahren überzogen sein, wie sie beschrieben sind in den US-PS 4 256 108, 4 160 452 und 4 265 874, zur Erzeugung von osmotischen therapeutischen Tabletten zur gesteuerten Freisetzung.
In einigen Fällen können Zubereitungen zur oralen Anwendung in Form von Hartgelatinekapseln vorliegen, wobei der Wirkstoff mit einem inerten festen Verdünnungsmittelf z.B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin vermischt ist. Sie können auch in Form von Weichgelatinekapseln vorliegen, wobei der Wirkstoff mit Wasser oder einem Öl-Medium, z.B. Erdnußöl, flüssigem Paraffin oder Olivenöl, vermischt ist.
Wäßrige Suspensionen enthalten normalerweise die wirksamen Bestandteile im Gemisch mit Excipientien, die geeignet sind zur Herstellung von wäßrigen Suspensionen. Derartige Excipientien können sein
(1) Suspendiermittel, wie Natrium-carboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropyl-methylcellulose, Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Gummi Traganth und Gummi Akazia,
(2) Dispergier- oder Netzmittel, die sein können
(a) ein natürlich vorkommendes Phosphatid, wie Lecithin,
(b) ein Kondensationsprodukt aus einem Alkylenoxid mit einer Fettsäure, z.B. Polyoxyethylen-stearat,
(c) ein Kondensationsprodukt aus Ethylenoxid mit einem langkettigen aliphatischen Alkohol, z.B. Heptadecaethylenoxycetanol,
(d) ein Kondensationsprodukt aus Ethylenoxid mit einem Teilester, der abgeleitet ist von einer Fettsäure und einem Hexitol, wie Polyoxyethylen-sorbit-monooleat oder
(e) ein Kondensationsprodukt aus Ethylenoxid mit einem Teilester, der abgeleitet ist von einer Fettsäure und einem Hexitol-anhydrid, z.B. Polyoxyethylen-sorbitan-monooleat.
Die wäßrigen Suspensionen können auch ein oder mehrere Konservierungsmittel, z.B. Ethyl- oder n-Propyl-p-hydroxybenzoat, ein oder mehrere Färbemittel, ein oder mehrere Gesclimacksmittel und ein oder mehrere Süßmittel, wie Saccharose oder Saccharin, enthalten.
Suspensionen in Öl können zubereitet werden durch Suspendieren des Wirkstoffs in einem pflanzlichen Öl, z.B. Erdnußöl, Ohvenöl, Sesamöl oder Kokosnußöl, oder in einem Mineralöl, wie flüssigem Paraffin. Die Suspensionen in Öl können ein Verdikkungsmittel, z.B. Bienenwachs, hartes Paraffin oder Cetylalkohol, enthalten. Diese Zusammensetzungen können hergestellt werden durch Zugabe eines Antioxidans, wie Ascorbinsäure.
Dispergierbare Pulver und Granulate sind geeignet zur Herstellung einer wäßrigen Suspension. Sie bilden den aktiven Bestandteil im Gemisch mit einem Dispergier- oder Netzmittel, einem Suspendiermittel und einem oder mehreren Konservierungsmitteln. Geeignete Dispergier- oder Netzmittel und Suspendiermittel sind beispielhaft durch die oben erwähnten angegeben. Zusätzliche Excipientien; z.B. solche Süßmittel, Geschmacksmittel und Färbemittel, wie oben angegeben, können ebenfalls vorhanden sein.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen nach der Erfindung können auch in Form von Öl-in-Wasser-Emulsionen vorliegen. Die Ölphase kann ein pflanzliches Öl, wie Olivenöl oder Erdnußöl, oder ein Mineralöl, wie flüssiges Paraffin, oder ein Gemisch davon sein. Geeignete Emulgiermittel können (1) natürlich vorkommende Gummi, wie Gummi Akazia und Gummi Traganth, (2) natürlich vorkommende Phosphatide, wie Sojabohnen und Lecithin, (3) Ester oder Teilester, abgeleitet von Fettsäuren und Hexitol-anhydriden, z .B. Sorbitan-monooleat, (4) Kondensationsprodukte dieser Teilester mit Ethylenoxid, z.B. Polyoxyethylensorbitan-monooleat, sein. Die Emulsionen können auch Süßmittel und Geschmacksmittel enthalten.
Sirups und Elixiere können zubereitet sein mit Süßmitteln, z.B. Glycerin, Propylenglykol, Sorbit oder Saccharose. Derartige Zubereitungen können auch ein Demulgens, ein Konservierungsmittel und Geschmacks- und Färbemittel enthalten.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können in Form einer sterilen injizierbaren wäßrigen oder öligen Suspension oder Lösung vorliegen. Die Suspension kann nach bekannten Verfahren zubereitet werden unter Verwendung von solchen geeigneten Dispergier- oder Netzmitteln und Suspendiermitteln, die oben erwähnt sind. Die sterile injizierbare Zubereitung kann auch eine sterile injizierbare Lösung oder Suspension in einem nicht-toxischen parenteral (paternterally) verträglichen Verdünnungs- oder Lösungsmittel sein, z.B. eine Lösung in 1,3-Butan-diol. Zu den annehmbaren Trägern und Lösungsmitteln, die angewandt werden können, gehören Wasser, Ringer'sche Lösung und isotonische Natriumchlorid-Lösung. Außerdem werden üblicherweise sterile, nicht-flüchtige Öle als Lösungs- oder Suspendiermedium angewandt.Zu diesem Zweck kann irgendein geschmackfreies nicht-flüchtiges Öl, einschließlich synthetischen Mono- und Diglyceriden, angewandt werden. Außerdem finden Fettsäuren, wie Ölsäure, Verwendung bei der Herstellung von injizierbaren Mitteln.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch in Form von Suppositorien zur rektalen Verabreichung verabreicht werden. Diese Zusammensetzungen können hergestellt werden durch Vermischen des Arzneimittels mit einem geeigneten nicht-reizenden Excipiens, das bei üblicher Temperatur fest is, aber bei Rektaltemperatur flüssig ist und daher im Rektum schmilzt und den Wirkstoff freisetzt. Derartige Materialien sind Kakaobutter und Polyethylenglykole.
Zur topischen Verabreichung können die erfindungsgemäßen Verbindungen zu flüssigen oder halb-flüssigen Zubereitungen formuliert werden, z.B. als Einreibmittel, Lotions, Umschläge, Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsionen, wie Cremes, Salben , Gele oder Pasten, einschließlich Zahnpasten, oder Lösungen oder Suspensionen, wie als Tropfen u.ä..
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können ferner andere therapeutisch wirksame Verbindungen enthalten, die üblicherweise zur Behandlung der oben erwähnten pathologischen Zustände angewandt werden, z.B. Vitamin D&sub2; und D&sub3; und hydroxylierte Derivate, z.B. 1α-Hydroxy-Vitamin D&sub3;, 1-Hydroxy-Vitamin D&sub2;, 1α,25-Dihydroxy-Vitamin D&sub3;, 1α,25-Dihydroxy-Vitamin D&sub2;, Calcitonin (vom Menschen, Schwein oder Lachs), Mitramycin, Natriumfluorid, Östrogene und nicht-steroidale entzündungshemmende Mittel, z.B. Acetylsalicylsäure, Indomethacin, Naprosyn und Timegadin.
Die Größe einer prophylaktischen oder therapeutischen Dosis einer Verbindung oder von Verbindungen der Formel 1 variiert natürlich mit dem Alter und der Art oder Schwere des Zustands jedes einzelnen zu behandelnden Patienten und mit der speziellen Verbindung oder den Verbindungen der Formel 1 und der Verabreichungsroute. Allgemein liegt die tägliche orale Dosis zur Verwendung bei Erkrankungen mit Knochenresorption im Bereich von etwa 0,5 µg bis etwa 1 mg pro kg Körpergewicht und vorzugsweise im Bereich von 1 µg bis 800 µg pro kg Körpergewicht und kann in bis zu vier Dosen täglich verabreicht werden. Zur Prophylaxe von Erkrankungen, die eine Knochenresorption umfassen, wie Osteoporse nach der Menopause, liegt die tägliche orale Dosis im Bereich von 5 µg bis 200 µg pro kg Körpergewicht und vorzugsweise im Bereich von 20 µg bis 100 µg pro kg Körpergewicht. Die tägliche parenterale Dosis zur Verwendung bei Erkrankungen mit Knochenresorption liegt im Bereich von etwa 50 µg bis etwa 3 mg pro kg Körpergewicht und vorzugsweise im Bereich von 200 µg bis 1,5 mg pro kg Körpergewicht.
Eine Verbindung oder Verbindungen der Formel 1 kann/können auch intermittierend verabreicht werden. Zur Behandlung oder Prophylaxe von Erkrankungen, die eine Knochenresorption umfassen, kann eine typische primäre orale Dosis verabreicht werden, die im Bereich von etwa 10 µg bis 10 mg pro kg Körpergewicht liegt, und dann kann, soweit erforderlich, eine Erhaltungsdosis, die etwa der Hälfte der primären Dosis entspricht, in wöchentlichen, halbwöchentlichen, halbmonatlichen, monatlichen, zweimonatlichen, vierteljährlichen, halbjährlichen, jährlichen oder zweijährlichen Intervallen verabreicht werden.
Die folgenden Beispiele sind zur Erläuterung der Erfindung angegeben und sollen nicht als Beschränkungen des Umfangs oder Geistes der vorliegenden Erfindung angesehen werden.

BEISPIEL 1

Schutz von Amino-hydroxy-bisphosphonsäuren

A. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure

Wäßrige NaOH-Lösung, 1,0 N (3,1 ml, 3,1 mmol) wurde unter Rühren zu einer Lösung des Dinatriumsalzes des 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-monohydrats (1,00 g, 3,2 mmol) in 40% THF/Wasser (37 ml) zugegeben. Nach 5 min stabilisierte sich der pH-Wert auf 9,0 und Benzylchlorformiat (0,6 ml, 4,2 mmol) wurde währen 5 min zugetropft. Während der Zugabe wurde der pH-Wert durch Zugabe von 1,0 N NaOH nach Bedarf auf 8,6 bis 9,0 gehalten. Das Gemisch wurde dann 18 h bei Raumtemperatur gerührt, der pH-Wert auf 9,0 eingestellt und der größte Teil des THF unter vermindertem Druck entfernt. Abs. EtOH wurde zu der verbliebenen wäßrigen Lösung zugegeben, um das Natriumsalz der 4-Benzyl-oxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure auszufällen.
Eine Lösung dieses Natriumsalzes in Wasser wurde durch eine Säule mit Dowex 50X4-400-Ionenaustauscherharz in säurer Form geleitet und die Säule mit Wasser eluiert. Die stark säuren Fraktionen wurden zusammengegeben und lyophilisiert und ergaben 0,80 g (66%) 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub2;H&sub1;&sub9;NO&sub9;P&sub2; 5H&sub2;O
C: 36,74; H: 5,14; N: 3,57;
gef. C: 36,82; H: 5,05; N: 3,50.

B. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure (alternatives Verfahren)

Das Mononatriumsalz des 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-trihydrats (25 g, 0,077 mol) wurde unter Rühren in 170 ml entionisiertem Wasser suspendiert. Natriumhydroxid (5,0 N) wurde zugetropft bis ein pH-Wert von 9 erreicht war, was zur Bildung einer klaren Lösung führte. Anetonitril (55 ml) wurde zu der Lösung zugegeben und anschließend Benzylchlorformiat (13 ml, 0,091 mol) auf einmal. Es wurde weiteres Natriumhydroxid (5,0 N) mit einer solchen Geschwindigkeit zugegeben, um den pH-Wert auf 8,5-9,0 zu halten, während die Lösung bei Raumtemperatur 2 h alterte. Das Reaktionsgemisch wurde mit 150 ml tert.Butyl-methyl-ether extrahiert und der wäßrige Anteil unter vermindertem Druck eingeengt, um den restlichen Ether zu entfernen.
Das Produkt wurde nach einem der folgenden Verfahren isoliert (Verfahren A ist das bevorzugte Verfahren der Isolierung).
(A) Die Lösung wurde über eine Dowex (50X4) Ionenaustauscher- Säule in säurer Form geleitet und mit Wasser eluiert. Die am stärksten säuren Anteile des Eluats aus der Säule (pH < 3,5) wurden gesammelt und unter vermindertem Druck zu einem dicken Sirup eingeengt. Es wurde einige Male Dimethylformamid zugegeben und das Gemisch eingeengt, um restliches Wasser azeotrop zu entfernen. Die Dimethylformamid-Lösung wurde auf das Produkt untersucht und ohne Reinigung verwendet.
(B) Die Lösung wurde wie bei dem Verfahren A chromatographiert und das Eluens der Säule lyophilisiert. Die Ausbeute betrug 25,9 bis 27,9 g (88-95%) an dem Produkt.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub2;H&sub1;&sub9;NO&sub9;P&sub2; 2H&sub2;O
C: 32,65; H: 5,22; N: 3,17;
gef. C: 33,40; H: 4,91; N: 3,38.
³¹P-NMR(D&sub2;O) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 19,0 (5)
(C) Das Mononatriumsalz wurde in einer Ausbeute von 80 bis 90% isoliert durch Einstellung des pH-Werts der Lösung mit Salzsäure auf 1,8, Zugabe von 5 Volumina Ethanol und 3 h Altern. Das Mononatriumsalz wurde abfiltriert.
Alle in Beispiel 1B verwendeten Glasgeräte waren vor der Verwendung in verdünnter Salpetersäure eingeweicht und gründlich mit Wasser gespült worden.

C. Herstellung von N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure

Das Mononatriumsalz der N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure (5 g, 0,015 mol) wurde nach den in Beispiel 1B beschriebenen Verfahren umgesetzt unter Bildung von 4,1 g der Titelverbindung (Ausbeute 71%).

D. Herstellung von 3-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure

Nach dem Verfahren des Beispiels 1A oder 1B wird die Titelverbindung hergestellt durch Behandlung einer Lösung von 3-Amino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure in THF/Wasser mit einer wäßrigen Lösung von NaOH und anschließende Zugabe von Benzylchlorformiat und Isolierung des Produktes wie angegeben.

E. Herstellung von N-Benzyloxycarbonyl-4-(1-hydroxymethylen- 1,1-bisphosphonsäure) piperidin

Nach dem Verfahren des Beispiels 1A oder 1B wird die Titelverbindung hergestellt durch Behandlung einer Lösung von 4-(1- Hydroxymethylen-1,1-bisphosphonsäure)piperidin in THF/Wasser mit einer wäßrigen Lösung von NaOH und anschließende Zugabe von Benzylchlorformiat und Isolierung des Produktes wie angegeben.

BEISPIEL 2

Veresterung von Bisphosphonsäuren

A. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester und 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester

Eine Lösung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-hemihydrat (1,0 g, 2,55 mmol), Diisopropylethylenamin (1,8 ml, 10,2 mmol) und Chlormethylpivalat (1,54 g, 10,2 mmol) in N,N-Dimethylformamid (DMF) (50 ml) wurde 4 h bei 60ºC gerührt. Nach dem Einengen bei 50ºC und 0,1 mm (13,3 Pa) wurde der Rückstand verteilt zwischen EtOAc und Wasser. Der organische Auszug wurde mit Salzlösung gewaschen, getrocknet (Na&sub2;SO&sub4;), filtriert und zu einem Gummi eingeengt. Reinigung durch präparative HPLC über eine C-18 Phasenumkehr- Säule und Eluieren mit einem H&sub2;O/CH&sub3;CN-Gradienten (0-60% während 60 min) ergab > 90% reine Proben von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester und 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl) ester.

B. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloxymethyl) ester (Alternatives Verfahren)

Unter Stickstoffatmosphäre wurden 16 ml (0,113 mol) Chlormethylpivalat, 14,4 g (0,038 mol) Tetrabutylammoniumiodid und 15 ml (0,085 mol) Dusopropylethylamin zu 7,2 g (0,019 mol) 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure in 36 ml N,N-Dimethylformamid zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 bis 3 Tage bei Raumtemperatur gealtert.
Das Reaktionsgemisch wurde unter vermindertem Druck bei 35 bis 40ºC eingeengt. Die Lösung wurde mit weiteren 45 ml Dimethylformamid gespült und wieder eingeengt. Ein gleiches Volumen (250 ml) entionisiertes Wasser und tert.Butyl-methyl-ether oder Isopropyl-acetat wurde zu dem erhaltenen Öl zugegeben und die Schichten getrennt. Die organische Phase wurde wie folgt gewaschen: 2 x mit 100 ml 2,5%igem Natriumbisulfit, 2 x mit 100 ml 2,5%igem Natriumbicarbonat, 2 x mit 100 ml 2%iger HCl und 2 x mit 50 ml entionisiertem Wasser. Die organische Phase wurde unter vermindertem Druck bei 25ºC eingeengt und ergab ein viskoses Öl, das 5,9 g der Titelverbindung enthielt.
Alle in Beispiel 28 verwendeten Glasgeräte waren vor der Verwendung in verdünnter Salpetersäure eingeweicht und gründlich mit Wasser gespült worden.

C. Herstellung des Mononatriumsalzes des 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)esters

Nach dem Verfahren des Beispiels 28 wurde 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester hergestellt, beginnend mit 4,2 g (0,01 mol) 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure. Alle wäßrigen Waschflüssigkeiten wurden zusammengegeben, mit Salzsäure auf pH 2 angesäuert und mit 250 ml Isopropylacetat extrahiert. Die organischen Auszüge wurden mit 200 ml gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen und dann einige Tage bei -18ºC gealtert, während dieser Zeit kristallisierte das Natriumsalz des Diesters aus. Das Salz wurde abfiltriert und getrocknet und ergab 2 g (30% Ausbeute) der Titelverbindung.
Alle in Beispiel 2C verwendeten Glasgeräte waren vor der Verwendung in verdünnter Salpetersäure eingeweicht und gründlich mit Wasser gespült worden.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub4;H&sub3;&sub9;NO&sub1;&sub1;P&sub2;
C: 45,50; H: 6,16; N: 2,21;
gef. C: 44,80; H: 6,26; N: 2,11.
(Korrigiert für Karl-Fisher (4,28%) und NaCl (3,07%))
³¹P-NMR(CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 15,9 (5)

D. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]ester

Nach dem Verfahren des Beispiels 28 wurde 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure (2 g, 0,005 mol) alkyliert mit Chlormethyl-(2-ethyl)butyrat (hergestellt wie in J.Am.Chem.Soc. 1967, 89 (21) 5439-5440 angegeben und ohne Destillation verwendet), wie in Beispiel 28 angegeben, unter Bildung von 974 g der Titelverbindung.
E. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-di(2-ethyl)butanoyloxymethyl]ester
Nach dem Verfahren des Beispiels 28 wurde 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure (2 g, 0,005 mol) alkyliert mit Chlormethyl-(2-ethyl)butyrat (hergestellt wie in J.Am.Chem.Soc. 1967, 89 (21) 5439-5440 angegeben und ohne Destillation verwendet), wie in Beispiel 28 angegeben, unter Bildung der Titelverbindung.

F. Herstellung von N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure (1,75 g, 0,004 mol) wurde mit Chlormethylpivalat nach dem in Beispiel 28 beschriebenen Verfahren umgesetzt unter Bildung von 600 mg der Titelverbindung.

G. Herstellung von N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure (1,75 g, 0,004 mol) wurde mit Chlormethylpivalat nach dem in Beispiel 28 beschriebenen Ver2ahren umgesetzt unter Bildung von 190 mg der Titelverbindung.

H. Herstellung von N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure (1,75 g, 0,004 mol) wurde mit Chlormethyl-(2- ethyl)butyrat nach dem in Beispiel 28 beschriebenen Verfahren umgesetzt unter Bildung der Titelverbindung.

I. Herstellung von N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure (1,75 g, 0,004 mol) wurde mit Chlormethyl-(2- ethyl)butyrat nach dem in Beispiel 2C beschriebenen Verfahren umgesetzt. Die Titelverbindung wurde nicht auskristallisiert, sondern wurde in Isopropylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde eingeengt und das Produkt ohne weitere Reinigung verwendet.

J. Herstellung von N,N-Dimethyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäuretri(pivaloyloxymethyl)ester (0,5 g, 0,0008 mol) wurde in 10 ml Methanol gelöst über 125 mg 5% Pd auf Kohle in Gegenwart von 5 ml (0,063 mol) wäßrigem Formaldehyd bei 40 psi (2,8x10&sup5; Pa) und 25ºC 90 min hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Methanol gewaschen. Das Methanol wurde unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand in trockenem Isopropylacetat gelöst. Es wurde Wasser zugegeben und das Produkt auskristallisiert unter Bildung von 200 mg (40% Ausbeute) der Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub4;H&sub4;&sub7;NO&sub1;&sub3;P&sub2;
C: 46,52; H: 7,59; N: 2,26;
gef. C: 46,44; H: 7,71; N: 2,20.
³¹P-NMR(CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug): Ö 10,0-10,4 (d, J=35Hz), 21,3-21,6 (d, J=35Hz).

K. Herstellung von N,N-Dimethyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester

Das Mononatriumsalz des 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) esters (0,5 g, 0,001 mol) wurde nach dem in Beispiel 2J angegebenen Verfahren hydriert unter Bildung von 200 mg (38% Ausbeute) der Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub8;H&sub3;&sub7;NO&sub1;&sub1;P&sub2;--
C: 40,99; H: 6,83; N: 2,66;
gef. C: 40,77; H: 6,74; N: 2,61.
(Korrigiert für Karl-Fisher (5,41%) und NaCl (4,16%)
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 15,7 (s)

L. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri(isobutanoyloxymethyl) ester

Bei Verwendung von Iodmethylisobutyrat anstelle von Chlormethylpivalat und Umsetzung mit 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-hemihydrat und Dusopropylethylamin in DMF und Isolierung wie in Beispiel 2A beschrieben, erhielt man die Titelverbindung.
M. Herstellung von 3-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester
Nach dem Verfahren des Beispiels 2A wurde die Titelverbindung hergestellt durch Umsetzung einer Lösung von 3-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure mit Chlormethylpivalat in DMF in Gegenwart von Dusopropylethylamin gefolgt von Isolierung, wie beschrieben.

N. Herstellung von N-Benzyloxycarbonyl-4-(1-hydroxymethylen-1,1-bisphosphonsäure)piperidin-tri(pivaloyloxymethyl)ester

Nach dem Verfahren des Beispiels 2A wurde die Titelverbindung hergestellt durch Umsetzung einer Lösung von N-Benzyloxycarbonyl-4-(1-hydroxymethylen-1,1-bisphosphonsäure)piperidin mit Chlormethylpivalat in DMF in Gegenwart von Dusopropylethylamin gefolgt von Isolierung, wie beschrieben.
O. Herstellung von 3-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxypropyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester
Eine Lösung von 3-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1- bisphosphonsäure (1,5 g, 5,7 mmol), Triethylamin (2,6 ml, 18,8 mmol) und Chiormethylpivalat (2,7 m1,18,8 mmol) in DMF (75 ml) wurde 4 h bei 60ºC gerührt. Nach Einengen bei 50ºC und 0,1 mm (13,3 Pa) wurde der Rückstand gereinigt durch präparative HLPC mit einem H&sub2;O/CH&sub3;CN-Gradienten (0-60% während 60 min) unter Bildung des Tri(pivaloyloxymethyl)esters von 3-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure.

P. Herstellung von 3-(N-Methyl-N-pentylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

Bei Verwendung von 3-(N-Methyl-N-pentylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure anstelle von 3-(N,N-Dimethylamino)- 1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure in Beispiel 2F erhielt man den Tri(pivaloyloxymethyl) ester von 3-(N-Methyl-N-pentylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure.

Q. Herstellung von 1-Hydroxy-2-[3-pyridyl]-ethyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

Bei Verwendung von 1-Hydroxy-2-[3-pyridyl]-ethyliden-1,1- bisphosphonsäure anstelle von 3-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure in Beispiel 2F erhielt man den Tri(pivaloyloxymethyl)ester von 1-Hydroxy-2-[3-pyridyl]-ethyliden-1,1-bisphosphonsäure. In diesem Beispiel wurde 0,15% Trifluoressigsäure/CH&sub3;CN als Gradient bei der präparativen HPLC verwendet.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub9;H&sub3;&sub1;NO&sub1;&sub1;P&sub2; 0,75 CF&sub3;CO&sub2;H
C: 41,25; H: 5,36; N: 2,35;
gef. C: 41,62; H: 5,25; N: 1,87.

R. Herstellung von 1-Hydroxy-ethyliden-1,1-bisphosphonsäuretetra(pivaloyloxymethyl)ester

Bei Umsetzung einer Lösung von 1-Hydroxy-ethyliden-1,1- bisphosphonsäure mit Pivaloyloxymethylchlorid in DMF in Gegenwart von Dusopropylethyl-amin erhält man den Tetra(pivaloyloxymethyl) ester von 1-Hydroxy-ethyliden-1,1-bisphosphonsäure, der wie in Beispiel 4A beschrieben isoliert wird.

S. Herstellung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri(2,2-dimethylbutanoyloxymethyl)ester

Nach dem Verfahren des Beispiels 2A wurde die Titelverbindung hergestellt durch Umsetzung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1- hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure mit Chlormethyl-2,2- dimethylbutyrat in DMF in Gegenwart von Dusopropylethyl-amin und anschließende Isolierung, wie beschrieben.
¹H-NMR (CDCl&sub3;) : Ö 0,18 (t, 9H), 1,17 (5, 8H), 1,58 (q, 6H)
1,80 (brs, 2H), 2,0 (brs, 2H), 3,20 (m, 2H), 5,09 (5,
2H), 5,70 (m, 6H), 7,32 (m, 5H).

T. Herstellung von Methylen-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)ester

Eine Lösung von Methylen-bisphosphonsäure (1,0 g, 5,68 mmol), Dusopropylethylamin (6,0 ml, 34,4 mmol) und Pivabyloxymethylchlorid (5,0 ml, 40,4 mmol) in DMF (100 ml) wurde 8 h bei 80ºC gerührt. Nach dem Einengen unter vermindertem Druck bei 50ºC wurde der Rückstand verteilt zwischen Salzlösung und Ethylacetat. Der organische Auszug wurde mit Salzlösung gewaschen, getrocknet (Na&sub2;SO&sub4;), filtriert und eingeengt und ergab 2,4 g (69%) der Titelverbindung.
¹H-NMR (300 MHz, CDCl&sub3;) : δ 1,2 (m, 36H), 2,55 (t, 2H), 5,68 (m, 8H).

U. Herstellung von [(4-Chlorphenyl)thio]methylen-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)ester

Die Verwendung von [(4-Chlorphenyl)thio]methylen-bisphosphonsäure anstelle von Methylen-bisphosphonsäure in Beispiel 2T ergibt den Tetra(pivaloyloxymethyl)ester von [(4-Chlorphenyl)thio]methylen-bisphosphonsäure.

BEISPIEL 3

Entfernung der Schutzgruppe von geschützten Amino-hydroxybisphosphonat-estern

A. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

Eine Lösung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester (123 mg, 0,17 mmol) in abs. Ethanol (40 ml) wurde über einen 5%igen Pd/C-Katalysator (300 mg) bei 42 psi (2,9x10&sup5; Pa) Wasserstoff 2 h hydriert. Nach dem Filtrieren durch Diatomeenerde und Einengen unter vermindertem Druck wurde der Rückstand in Wasser, enthaltend etwas Acetonitril, gelöst und lyophilisiert unter Bildung von 70 mg (70%) analytisch reinem 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester
Analyse: ber. für C&sub2;&sub2;H&sub4;&sub3;NO&sub1;&sub3;P&sub2;
C: 44,67; H: 7,33; N: 2,37;
gef. C: 44,88; H: 7,01; N: 2,16.

B. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester (Alternatives Verfahren)

4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester (519 g, 0,008 mol) wurde in 200 ml Methanol gelöst und über 2 g 5% Palladium auf Kohle bei 40 psi (2,8x10&sup5; Pa) und 25ºC 2 h hydriert.
Der Katalysator wurde abfiltriert und das Methanol durch Einengen unter vermindertem Druck bei 25ºC entfernt. Das Produkt wurde in 192 ml trockenem Isopropylacetat gelöst, entionisiertes Wasser (1,9 ml) zugegeben und die Lösung 18 gerührt. Die erhaltenen Kristalle wurden abfiltriert und mit Isopropylacetat gewaschen. Die isolierte Ausbeute betrug 86%.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub2;H&sub4;&sub3;NO&sub1;&sub3;P&sub2; H&sub2;O
C: 43,35; H: 7,39; N: 2,30;
gef. C: 43,70; H: 7,28; N: 2,22.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 10,1-10,5 (d, J=35 Hz), 21,5-21,8 (d, J=35 Hz).

C. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester

Eine Lösung von 4-Benzyloxycarbonylamino-1,hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester (65 mg) wurde in abs. EtOH (50 ml) über einen 5%igen Pd/C-Katalysator (200 mg) bei 30 psi (2,1x10&sup5; Pa) Wasserstoff 2,5 h hydriert. Nach dem Filtrieren durch Diatomeenerde und Einengen unter vermindertem Druck wurde der Rückstand in Wasser, enthaltend etwas Acetonitril, gelöst und lyophilisiert und ergab 18 mg (35%) 4-Amino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub6;H&sub3;&sub3;NO&sub1;&sub1;P&sub2; 2H&sub2;O
C: 34,59; H: 6,85; N: 2,52;
gef. C: 34,17; H.: 6,70; N: 2,33.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 16,0 (s)

D. Herstellung des Mononatriumsalzes des 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl]esters

Das Mononatriumsalz des 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)esters (2,27 g, 0,005 mol) wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert. Nach Abfiltrieren des Katalysators wurde der Katalysator mit 100 ml Wasser gewaschen. Das Filtrat wurde zu einem Ol eingeengt und 30 ml MeOH zugegeben. Das Produkt, das innerhalb weniger Minuten kristallisierte, wurde abfiltriert und getrocknet und ergab 1,54 g der Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub6;H&sub3;&sub2;NO&sub1;&sub1;P&sub2;Na 2H&sub2;O
C: 35,3; H: 6,8; N: 2,57
gef. C: 35,1; H: 6,6; N: 2,53.
(korrigiert für Hydratwasser)

E. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]ester

Das Mononatriumsalz des 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl)esters (974 mg) wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert und ergab 600 mg der Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub5;H&sub4;&sub6;NO&sub1;&sub3;P&sub2;
C: 47,39; H: 7,74; N: 2,21
gef. C: 47,64; H: 7,65; N: 2,07.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 10,0-10,3 (d, J=35 Hz), 21,4-21,8 (d, J=35 Hz).

F. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2-ethyl) butanoyloxymethyl]ester

4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2-ethyl)butanoyloxymethyl)ester wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert und ergab die Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub8;H&sub2;&sub7;NO&sub1;&sub1;P&sub2; H&sub2;O:
C: 41,30; H: 7,46; N: 2,68
gef. C: 41,81; H: 7,21; N: 2,70.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) δ 16,1 (5).

G. Herstellung von N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester (600 mg) wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert und ergab 150 mg der Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub3;H&sub4;&sub5;NO&sub1;&sub3;P&sub2;
C: 45,62; H: 7,49; N: 2,31
gef. C: 44,88; H: 7,65; N: 2,15.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 10,0-10,4 (d, J=35 Hz), 21,4-21,7 (d, J=35 Hz).

H. Herstellung von N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester (190 mg) wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert und ergab 80 mg der Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub7;H&sub3;&sub5;NO&sub1;&sub1;P&sub2; 4H&sub2;O
C: 34,85; H: 7,17; N: 2,39
gef. C: 35,13; H: 6,18; N: 2,16.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 15,9 (5)

I. Herstellung von N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl] ester wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert und ergab die Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub7;H&sub5;&sub4;NO&sub1;&sub3;P&sub2; H&sub2;O
C: 46,87; H: 7,96; N: 2,10
gef. C: 46,94; H: 7,35; N: 2,26.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 10,2-10,5 (d, J=35 Hz), 21,6-22,0 (d, J=35 Hz).

J. Herstellung von N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-di[(2-ethyl)butyryloxymethyl]ester

N-Methyl-4-benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2-ethyl)butyryloxymethyl] ester wurde nach dem Verfahren des Beispiels 38 hydriert und ergab die Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub1;&sub9;H&sub3;&sub9;NO&sub1;&sub1;P&sub2; H&sub2;O
C: 41,08; H: 7,39; N: 2,52
gef. C: 41,31; H: 7,05; N: 2,58.
³¹P-NMR (CD&sub3;OD) (H&sub3;PO&sub4; Bezug) : δ 16,0 (5).

K. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(isobutanoyloxymethyl) ester

Die Entfernung der Amino-Schutzgruppe von 3-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(isobutanoyloxymethyl)ester nach dem Verfahren des Beispiels 3A ergibt den Tri(isobutanoyloxymethyl) ester von 4-Amino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure.

L. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-tri(2-ethylbutanoyloxymethyl)ester

Die Entfernung der Amino-Schutzgruppe von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(2-ethylbutanoyloxymethyl)ester nach dem Verfahren des Beispiels 3A ergibt den Tri (2-ethylbutanoyloxymethyl) ester von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub5;H&sub4;&sub9;NO&sub1;&sub3;P&sub2;
C: 47,39; H: 7,74; N: 2,21;
gef. C: 47,64; H: 7,65; N: 2,0,.

M. Herstellung von 3-Amino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester

Die Entfernung der Amino-Schutzgruppe von 3-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)ester nach dem Verfahren des Beispiels 3A ergibt den Tri(pivaloyloxymethyl)ester von 3-Amino-1-hydroxypropyliden- 1,1-bisphosphonsäure.

N. Herstellung von 4-(1-hydroxymethylen-1,1-bisphosphonsäure)piperidin-tri(pivaloyloxymethyl)ester

Die Entfernung der Amino-Schutzgruppe von N-Benzyloxycarbonyl-4-(1-hydroxymethylen-1,1-bisphosphonsäure)piperidin-tri(pivaloyloxymethyl)ester nach dem Verfahren des Beispiels 3A ergibt den Tri(pivaloyloxymethyl)ester von 4-(1-hydroxymethylen-1,1- bisphosphonsäure)piperidin.

O. Herstellung von 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(2,2-dimethylbutanoyloxymethyl)ester

Die Entfernung der Amino-Schutzgruppe von 4-Benzyloxycarbonylamino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(2,2-dimethylbutanoyloxymethyl)ester nach dem Verfahren des Beispiels 3A ergab die Titelverbindung.
Analyse: ber. für C&sub2;&sub5;H&sub4;&sub9;NO&sub1;&sub3;P&sub2; H&sub2;O
C: 46,08; H: 7,89; N: 2,15;
gef. C: 46,36; H: 7,64; N: 2,08.
¹H-NMR (DMSO-d&sub6;) : δ 0,80 (t, 9H), 1,12 (5, 18H), 1,54 (m, 6H) 1,88 (brs, 4H), 2,76 (brs, 2H), 5,55 (m, 6H).

BEISPIEL 4

Herstellung von Halogen-bisphosphonaten

A. Herstellung von Dichlormethylen-bisphosphonsäuretetra (pivaloyloxymethyl)ester

Eine 5,25%ige Lösung von Natriumhypochlorit in Wasser (4,4 ml, 3,4 mmol) wurde während 10 min unter Rühren zu einer Lösung von Methylen-bisphosphonsäure-tetra (pivaloyloxymethyl) ester (1,0 g, 1,58 mmol) in CHCl&sub3; (5 ml) zugetropft. Nach vollständiger Zugabe wurde das Reaktionsgemisch 1 h bei Raumtemperatur gerührt und dann über Nacht stehen gelassen. Es wurde weiteres CHCl&sub3; zugegeben und die wäßrige Schicht abgetrennt. Nach dem Trocknen (Na&sub2;SO&sub4;) und Filtrieren wurde das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt unter Bildung des Tetra(pivaloyloxymethyl) esters von Dichlor-methylen-bisphosphonsäure.
¹H-NMR (300 MHz, CDCl&sub3;) : δ 1,18 (m, 36H), 5,65 (m, 8H).

Wirkung zur Verhinderung von mit Immobilisierung verbundenem Knochenverlust - orale Untersuchung

Gruppen von männlichen Sprague-Dawley Ratten mit einem Gewicht von etwa 250 g wurde die Testverbindung (in Citrat-Puffer) oral in einer Dosis von jeweils entweder 0,5 mg P/kg, 1,0 mg P/kg oder 2,0 mg P/kg 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)ester [ABPDi(POM)] am Tag -2 vor der Operation und erneut in einer Dosis am Tag -1 vor der Operation verabreicht (die Dosen sind angegeben in mg ABP pro kg Körpergewicht des Versuchstiers). Am Tag 0 wurden alle Ratten einer Operation unterworfen, bei der der Ischiasnerv des rechten Hinterbeins durchtrennt wurde. Zehn Tage nach der Immobilisierungs-Operation wurden die Ratten getötet und die Hinterbeine entfernt. Der Oberschenkelknochen wurde vom Fleisch befreit, die maximale Länge der beiden Oberschenkelknochen wurde gemessen und diese dann 24 h in einen Muffelofen von 700ºC gelegt. Das Aschengewicht wurde dann bestimmt; die Daten sind in Tabelle 1 angegeben. Wie in Tabelle 1 angegeben, war der 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl) ester wirksam zur Verringerung des Knochenverlustes bei oraler Verabreichung. Tabelle 1 Verbindung Dosis Träger (Citrat-Puffer) n = Tiere pro Gruppe mg Diff. = Unterschied im Aschengewicht zwischen dem intakten Oberschenkelknochen und dem immobilisierten Oberschenkel knochen SF = mittlerer Standardfehler

Wirkung zur Verhinderung von mit Immobilisierung verbundenem Knochenverlust - subkutane Untersuchung

Gruppen von männlichen Sprague-Dawley Ratten mit einem Gewicht von etwa 250 g wurde die Testverbindung (als Lösung in Citrat- Puffer) subkutan in einer Dosis von jeweils entweder 0,1 mg P/kg, 0,5 mg P/kg oder 1,0 mg P/kg 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl) ester [ABPDi (POM)] und 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäuretri(pivaloyloxymethyl)ester [Abptri(POM)] jeweils am Tag -2 vor der Operation und erneut in einer Dosis am Tag -1 vär der Operation um eine Immobilisierung hervorzurufen, verabreicht (die Dosen sind angegeben in mg ABP pro kg Körpergewicht des Versuchstiers). Die Immobilisierung wurde erzeugt durch einseitige Neurektomie des Ischiasnervs des rechten Hinterbeins. Zehn Tage nach der Operation wurden die Ratten getötet, die Hinterbeine entfernt und die Oberschenkelknochen 24 h bei 700ºC verascht. Das Aschengewicht wurde bestimmt und die Differenz zwischen dem Aschengewicht des intakten Oberschenkelknochens und des immobilisierten Oberschenkelknochens wurde berechnet und als mg Differenz angegeben. Wie in Tabelle 2 angegeben, waren der 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäuredi(pivaloyloxymethyl)ester und der 4-Amino-1-hydroxybutyliden- 1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl) ester wirksam zur Verringerung des Knochenverlustes bei subkutaner Verabreichung. Tabelle 2 Verbindung Träger (Citrat- Puffer) Dosis n = Tiere pro Gruppe mg Diff. = Unterschied im Aschengewicht zwischen dem intakten Oberschenkelknochen und dem immobilisierten Oberschenkel knochen SF = mittlerer Standardfehler
Während die obige Beschreibung die Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufzeigt, wobei Beispiele zur Erläuterung angegeben sind, ist es zu verstehen, daß die Praxis der Erfindung alle möglichen Variationen, Anpassungen, Modifikationen, Weglassungen oder Zufügungen von Verfahren und Arbeitsweisen, wie hier beschrieben, umfaßt, soweit sie in den Rahmen der folgenden Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

Claims

1. Verbindung der Formel

oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon,

wobei

R¹ unabhängig C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl bedeutet;

R² 1) C&sub1;-C&sub1;&sub0;-Alkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert durch

a) NR³R&sup4;, wobei R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sind und

(i) Wasserstoff

(ii) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeuten oder

(iii) direkt miteinander verbunden sind unter Bildung eines 5-7-gliedrigen Ringes, ausgewählt aus Pyrrolidino und Piperidino, oder über ein Heteroatom, ausgewählit aus O und N, unter Bildung eines 6-gliedrigen heterocyclischen Ringes, ausgewählt aus Morpholino, Piperazino und N-C&sub1;-C&sub3;-Alkyl-piperazino, zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind,

b) -OH,

c) Halogen,

d) -S(C&sub1;-C&sub6;-Alkyl),

e) Phenyl,

f) C&sub1;-C&sub7;-Cycloalkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert mit

i) -NR³R&sup4;,

ii) -OH, oder

g) Pyridyl,

2) C&sub3;-C&sub7;-Cycloalkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert durch

a) -NR³R&sup4;,

b) -OH,

c) Halogen

d) -S(C&sub1;-C&sub6;-Alkyl),

e) Phenyl,

f) Morpholino oder

g) Pyridyl,

3) Halogen,

4) Piperidinyl,

5) Pyrrolidinyl,

6) -S(C&sub1;-C&sub6;-Alkyl), entweder unsubstituiert oder substituiert durch

a) -NR³R&sup4;,

b) -OH,

c) Halogen oder

d) Phenyl,

7) -S-Phenyl, wobei die Phenylgruppe unsubstituiert oder substituiert sein kann durch

a) Halogen,

b) Nitro,

c) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl,

d) C&sub1;-C&sub6;-Alkoxy,

e) Trifluormethyl,

f) -CONR³R&sup4; oder

g) -COOH,

bedeutet;

Y unabhängig Wasserstoff oder -CH&sub2;O R¹ bedeutet, wobei R¹ wie oben definiert ist, und

X Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet.

2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei

R¹ C&sub1;-C&sub1;&sub2;-Alkyl bedeutet;

R² 1) C&sub1;-C&sub6;-Alkyl, entweder unsubstituiert oder substituiert durch

a) -NR³R&sup4;, wobei R³ und R&sup4; gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeuten,

b) Morpholino oder

c) Pyridyl,

2) Piperidinyl,

3) Pyrrolidinyl bedeutet und

X Hydroxy bedeutet.

3. Verbindung nach Anspruch 1, wobei

R1 tert.Butyl, Isobutyl, 2-Ethylbutyl oder 2,2-Dimethylbutyl bedeutet;

R² C&sub1;-C&sub3;-Alkyl bedeutet, substituiert durch

-NR³R&sup4;, wob R³ und R&sup4;

ei gleich oder verschieden sind und

Wasserstoff oder C&sub1;-C&sub6;-Alkyl bedeuten,und

X Hydroxy bedeutet.

4. Verbindung nach Anspruch 1, die

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-mono(pivaloyloxymethyl)-ester;

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)-ester;

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)-ester;

Mononatriumsalz des 4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1- bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)-esters;

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]-ester;

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]-ester;

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(2,2-dimethylbutanoyloxymethyl)-ester oder

4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(isobutanoyloxymethyl)-ester ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1, die

N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di(pivaloyloxymethyl)-ester;

N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;

N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-di[(2- ethyl) butanoyloxymethyl]-ester;

N-Methyl-4-amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri[(2-ethyl)butanoyloxymethyl]-ester;

4-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäuretri(pivaloyloxymethyl)-ester;

3-Amino-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;

3-(N,N-Dimethylamino)-1-hydroxypropyliden-1,1-bisphosphonsäuretri(pivaloyloxymethyl)-ester;

1-Hydroxy-3-(N-methyl-N-pentylamino)propyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;

1-Hydroxy-2-[3-pyridyl]ethyliden-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester oder

4-(Hydroxymethylen-bisphosphonsäure)-piperidin-tri(pivaloyloxymethyl)-ester ist.

6. Verbindung nach Anspruch 1, die

1-Hydroxyethyliden-1,1-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)- ester;

1-Hydroxyethyliden-1,1-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)-ester;

[(4-Chlorphenyl)thio]methylen-bisphosphonsäure-tri(pivaloyloxymethyl)-ester;

[(4-Chlorphenyl)thio]methylen-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)-ester;

Dichlormethylen-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)- ester;

Difluormethylen-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)-ester oder

Methylen-bisphosphonsäure-tetra(pivaloyloxymethyl)-ester ist.

7. Pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung von Erkrankungen, bei denen eine Knochenresorption beteiligt ist, umfassend eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung nach Anspruch 1 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

8. Pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung von Erkrankungen, bei denen eine Knochenresorption beteiligt ist, umfassend eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung nach Anspruch 2 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

9. Verwendung einer Verbindung der Formel 1, wie in Anspruch 1 definiert, oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments, das geeignet ist zur Behandlung von Erkrankungen, bei denen eine Knochenresorption beteiligt ist.

10. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 2 zur Herstellung eines Medikaments, das geeignet ist zur Behandlung von Erkrankungen, bei denen eine Knochenresorption beteiligt ist.