Verwendung von polymergebundenem 1H-pyrazol-1-carboxamidin

Anstelle von polymergebundenem S-Methylisothioharnstoff kann auch polymergebundenes 1H-pyrazol-1-carboxamidin als Guanylierungsmittel verwendet werden. Zur Synthese einer Bibliothek von N-monosubstituierten Guanidinen entwickelten PATEK et al. einen neuen säurelabilen Linker, der ausgehend von käuflicher 4-(Hydroxymethyl)phenoxyessigsäure in einer fünfstufigen Reaktion im Kolben synthetisiert und anschließend mit TentaGel Harz verknüpft wird. Der auf diese Weise modifizierte polymere Träger kann nun mit verschiedenen Aminen umgesetzt werden. Dadurch erhält man polymergebundene Guanidine, die mit Trifluoressigsäure vom polymeren Träger abgespalten werden können [Patek et al., 2000] (Formelschema 1-13).

NH₂

Auf ähnliche Weise konnten GHOSH et al. N-Acyl-N´-alkylguanidine herstellen. Ausgehend von p-Nitrophenylcarbonat Wang Harz wird durch Umsetzung mit 1H-Pyrazol-1-carboxamidin polymergebundenes Pyrazol1H-Pyrazol-1-carboxamidin synthetisiert. Die anschließende Umsetzung mit Acylierungsreagenzien (Säurechloriden) liefert polymergebundene acylierte Guanylierungsreagenzien. Die Reaktion mit Aminen führt schließlich zu polymergebundenen disubstituierten Guanidinen, die mit Trifluoressigsäure vom Harz abgespalten werden können [Ghosh et al. 2001] (Formelschema 1-14).

O O

2 Problemstellung

Aufgrund der Bedeutung der Guanidingruppe als Pharmakophor vieler Pharmaka und der Schwierigkeiten, die sich bei der Synthese und in den anschließenden Reinigungsschritten ergeben können, gewinnen Methoden zur Herstellung solcher Substanzen an polymeren Trägern zunehmend an Interesse. Bei den meisten Festphasensynthesen von guanidinhaltigen Verbindungen erfolgt gleich, nachdem das Zielmolekül am Harz synthetisiert wurde, die Abspaltung vom polymeren Träger. Weitere Strukturvariationen werden an den polymergebundenen Guanidinen meist nicht vorgenommen. Es sind nur wenige Reaktionen an polymeren Trägern beschrieben, bei denen sowohl Variationen am Guanidinsystem als auch Strukturvariationen in anderen Molekülteilen durchgeführt werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, sowohl N^G-unsubstituierte als auch N^G-akzeptorsubstituierte Argininamide mit Y₁-antagonistischer Aktivität mittels Festphasensynthese zugänglich zu machen. Eine sehr große Anzahl dieser (R)-Argininamide wurde von HUTZLER bereits auf konventionellem Weg in Lösung synthetisiert [Hutzler, 2001]. Da bei dieser Substanzklasse, die sich von dem Y1-Antagonisten BIBP 3226 ableitet, an drei Positionen des Arginingrundgerüstes Variationen möglich sind, stellt ihre Synthese an polymeren Trägern einen vielversprechenden Ansatz und eine besonders interessante Herausforderung dar.

Daher soll die Möglichkeit geschaffen werden, durch Strukturvariationen am

polymergebundenen Arginingrundgerüst zu einer Substanzbibliothek dieser Wirkstoffklasse zu kommen. Klassische Methoden der Festphasenpeptidsynthese sind auf die Verlängerung der Aminosäuresequenz C-terminal am Polymer fixierter Peptidfragmente ausgelegt. Arginin wird dabei zunächst in N^G-geschützter Form eingesetzt und bleibt schließlich am

Guanidinsystem unverändert. Zur Herstellung von Y₁-Antagonisten der Argininamid-Reihe ist es dagegen erforderlich, eine Synthesemethode zu entwickeln, die es ermöglicht, die

Arginingrundstruktur an N^α, Carboxylgruppe und Guanidinsystem zu variieren (Abbildung 2-1).

H₂N N H N

NH NH O

O H, Alkyl, Ester, Carbamoyl

Phenyl-(-heteroaryl)-alkyl, Diarylalkyl

Arylalkyl,

(Hetero)-arylalkyl

Zur Herstellung entsprechender Substanzbibliotheken erscheint daher die Verankerung der Guanidingruppe des Arginingerüstes an der Festphase als die attraktivste Vorgehensweise.

Da zum Aufbau der Argininamide mehrere Reaktionsschritte am polymeren Träger durchgeführt werden, ist es notwendig, die Ankergruppe und die im Reaktionsverlauf verwendeten Schutzgruppen aufeinander abzustimmen. Beide müssen zueinander orthogonal, d. h. unter unterschiedlichen Bedingungen abspaltbar, sein. Zur Darstellung von argininhaltigen Tripeptiden lösten ZHONG et al. dieses Problem durch Verwendung eines Sulfonyl-Linkers und der Schutzgruppen Boc und OMe (Abbildung 2-2).

O S

Das polymergebundene Boc-geschützte Arginin wird mit OMe-geschütztem Phenylalanin zu einem Dipeptid umgesetzt. Nach der Abspaltung der Boc-Schutzgruppe mit

Trifluoressigsäure erfolgt dann die Amidierung mit Boc-geschütztem Alanin.

Da sich der Sulfonyl-Linker Trifluoressigsäure gegenüber als inert erweist, kann man hier von Orthogonalität bezüglich Linker und verwendeten Schutzgruppen sprechen. Die hier aufgezeigte Synthese scheint auf den ersten Blick eine interessante Möglichkeit zu sein, um die gewünschten Verbindungen am polymeren Träger zu synthetisieren. Sie hat jedoch zwei entscheidende Nachteile:

Die Abspaltung des Tripeptids vom polymeren Träger im letzten Schritt ist nur mit Fluorwasserstoff möglich. Bekanntlich greift diese Säure u.a. Glas an, so dass eine

Durchführung der Reaktion in den üblichen Glasfritten nicht möglich wäre. Außerdem können

durch die Verankerung des Guanidins am Sulfonyllinker an dieser Position keine

Strukturvariationen mehr durchgeführt werden. Neben seiner eigentlichen Funktion fungiert der Sulfonyl-Linker hier zusätzlich als Guanidinschutzgruppe, so dass nur an zwei Positionen Variationen möglich sind.

Da der Einsatz einer Fluorwasserstoff-resistenten Reaktionsapparatur einen erheblichen Aufwand bedeutet und die Substanzen aufgrund des Sulfonyl-Linkers nur an zwei Stellen im Arginingrundgerüst variiert werden können, ist es erforderlich eine neue Synthesemethode zu entwickeln. Bevor aber an den Aufbau von Substanzbibliotheken zu denken ist, muss ein geeigneter Linker synthetisiert und die Schutzgruppenstrategie auf ihn abgestimmt werden.

Mit Hilfe dieses eigens synthetisierten Linkers, des geeigneten polymeren Trägers und der optimierten Schutzgruppenstrategie sollten zunächst die von AIGLSTORFER entwickelten NPY-Antagonisten mittels Festphasensynthese zugänglich gemacht werden. Darauf aufbauend sollten N^G-akzeptorsubstituierte (R)-Argininamide [Hutzler, 2001], die potentesten derzeit bekannten nichtpeptidischen Y₁-Rezeptorantagonisten, an der Festphase synthetisiert werden.

Um zu überprüfen, ob die speziell für NPY-Antagonisten der Argininamid-Reihe entwickelte neue Methode allgemein für die Festphasensynthese von Peptiden einsetzbar ist, sollten exemplarisch auf diesem Weg eine Reihe von Tri- und Pentapeptiden dargestellt werden.

Der Aufbau dieser Peptide erfolgte jeweils ausgehend von am Guanidinsystem mit dem Polymer verankerten Arginin.

Schließlich sollte noch, ausgehend von den am Guanidinsystem acylierten Argininamiden, untersucht werden, ob sich nach dem von hutzler beschriebenen allgemeinen Syntheseschema [Hutzler, 2001] eine Verbindung darstellen lässt, die am Guanidinsystem eine über einen Spacer verankerte freie Aminogruppe trägt, welche sich zur Herstellung von Radioliganden für den Y1-Rezeptor z. B. durch Derivatisierung mit dem bolton-hunter-Reagenz eignet.