Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung von Rezeptor-Protein-Tyrosin-Kinase (RPTK)-Inhibitoren. Mit Hilfe inhibitorisch wirkender Substanzen soll es gelingen, durch Proteinkinase-Signaling gesteuerte Prozesse zu hemmen und so unter anderem das Wachstum und die Metastasierung von Karzinomen zu unterbinden sowie die Apoptose von Tumorzellen zu induzieren. Der erste Abschnitt der Arbeit beschäftigt sich mit Substanzen, die eng an den Proteinkinase-inhibitorisch wirkenden Naturstoff Staurosporin angelehnt sind. Da diese entwickelten Kondensationsprodukte aus dem 4-Pyrondialdehyd und 2-Indolinonen schlecht löslich waren, wurden diese nicht weiterverfolgt. Im zweiten Teil der Arbeit wurden mit bisher unbekannten 4-Pyron- und 4-Pyridon- Derivaten verknüpfte 2-Indolinon-Monokondensationsprodukte als VEGFR-TK- Inhibitoren synthetisiert. Dabei wurden zunächst unbekannte 4-Pyronaldehyde hergestellt, die mit 2-Indolinon zum unerwünschten E-Isomer kondensiert wurden. Danach wurde der 4-Pyron-Sauerstoff in einen 4-Pyridon-Stickstoff umgewandelt. Diese Ringtransformation konnte unter Konfigurationsänderung zum Z-Isomer, das für die Wirkung essentiell ist, bewerkstelligt werden. Die Konfiguration der Substanzen wurde mit Hilfe der Röntgenstrukturanalyse und der NOESY-1D-Spektroskopie bewiesen. Außerdem sollte eine Aktivitätsverbesserung durch die Einführung eines Substituenten in Position 5' der 4-Pyridon-Untereinheit gelingen. Dazu wird eine Synthese ausgehend von der Kojisäure durchgeführt. Der zunächst hergestellte, Methoxy-substituierte 4-Pyronaldehyd mit zusätzlicher Methoxy-Gruppe wird mit 2-Indolinon kondensiert. Der Austausch des Ringsauerstoffs im 4-Pyron durch NH zum 4-Pyridon gelingt allerdings nicht. Deshalb wurde der Ligandenaustausch nicht erst auf der letzten Synthesestufe, sondern schon im früheren Stadium durchgeführt. Nach Kondensation des 4-Pyridon-Derivates mit 2-Indolinon wurde hier das Z-Isomer direkt erhalten. Eine Kettenverlängerung der Substanz in Position 5' gelang allerdings nicht, da nach Demethylierung ein Hydrochlorid eines dihydroxylierten Pyridin-Derivates entstanden war und daher unbrauchbare Diether zu erwarten waren. Im letzten Abschnitt der Arbeit sollte die Entwicklung von VEGFR-TK-Inhibitoren mit der Herstellung von 4-Anilinochinazolinen fortgeführt werden. In der Reihe der Gruppe der 4-Anilinochinazoline gibt es mit ZD6474, sowohl einen bekannten Vertreter mit VEGFR-TK-inhibitorischer Aktivität, als auch mit Gefitinib (Iressa®) einen selektiven EGFR-TK-Inhibitor (AstraZeneca). Aus Vorarbeiten in der Arbeitsgruppe sind 4-Anilinochinazolin-Derivate bekannt, die in Anlehnung an den Naturstoff Lavendustin A synthetisiert wurden. Es handelt sich dabei um potente EGFR-TK-Inhibitoren, die durch Einführung eines zusätzlichen Substituenten optimiert werden sollten. Die Herstellung eines 6,7-disubstituierten 4-Anilinochinazolin-Derivates mit Lavendustin A-Teilstruktur konnte nach Einführung einer Methoxy-Gruppe in Position 7 realisiert werden. Die Aufreinigung der Substanz gestaltete sich als problematisch, so dass mit verschiedenen Trennverfahren gearbeitet wurde. Nach Trennversuch mit Säulenchromatographie, Dickschicht- und Rotationschromatographie gelang es erst mit Hilfe der präparativen HPLC- Säulenchromatographie wenig Substanz rein zu erhalten. Bei der Aufreinigung wurde deutlich, dass Stabilitätsprobleme auftauchen, die mit Hilfe massenspektrometrischer Analysemethoden diskutiert wurden. Es zeigte sich, dass die Instabilität der Substanz auf die Ausbildung einer durchkonjugierten Chinon-Imin-Form im Molekül zurückgeführt werden kann. Obwohl der Verlauf der Zersetzung während der Testung nicht beurteilt werden kann, weist die Substanz eine verbesserte EGFR-TK-inhibitorische Aktivität auf. Durch die erfolgreiche Herstellung eines 4-Anilinochinazolins mit 6,7-Disubstiution wurde daher die Strategie zur Optimierung der bisher synthetisierten Verbindungen bestätigt.
The aim of the present thesis was the development of inhibitors of receptor tyrosine kinases (RTKs). In the area of cancer, RTKs play important roles in the prozess of tumor development and spread. In this regard, RTKs have been involved in tumor growth, survival, metastasis and angiogenesis. Targeting the RTKs with small-molecule inhibitors has attracted considerable attention. The first section of the thesis describes the development of substances, which were designed in accordance to Staurosporin, a natural potent proteine kinase inhibitor. Because of the poor solubility of the condensation products of 4-pyrone dialdehyde and two molecules of indolin-2-ones, the further development of these substances was terminated. The aim of the second section was to combine so far unknown 4-pyrone- and 4-pyridone-derivatives with one molecule indolin-2-on, which exhibit selectivity toward VEGFR tyrosine kinase. First the unknown 4-pyrones had to be synthesized. By Knoevenagel-condensation the E-isomer is formated from the 4-pyrone aldehyde and indoline-2-one. With respect to the pharmacological results the Z-isomer is desired. The last stage therefor is to realize the E-Z-isomerization. This is possible by ring- transformation. The konfiguration was determined by X-ray technique and NOESY- 1D analysis. To optimize the 3-substiuted indoline-2-ones, a polar substitution at the C-5' position of the pyridone heterocycle was planned. The synthesis was starting from Kojic acid, which is a natural product, isolated from Aspergillus oryzae. Kojic acid itself has antibiotic properties against gram-positive, gram-negative organisms, yeasts and fungi. First the 4-pyrone aldehyde with additional methoxy-group had to be prepared. After condensation with indolin-2-one all attempts to realize the O-NH-exchange did not led to the desired product. Therefor the ring-transformation was not practized at the last stage of the synthesis but at an earlier step. After condensation of the 4-pyridone aldehyde with indolin-2-one the Z-isomer was obtained. An extension of the side chain in C-5' position was not possible, because after demethylation resulted a dihydroxylated pyridine-derivative and unusable diether were expected. The last section discusses the synthesis of 4-anilinoquinazolines, a continuation of the development of the VEGFR tyrosine kinase inhibitors. Within the class of 4-anilinoquinazolines exist substances with selective VEGFR tyrosine kinase inhibitory activity (ZD6474) and also with selective EGFR tyrosine kinase inhibitory activity (Iressa®). From previous works 4-anilinoquinazolines with 2,5-dihydroxybenzylamino side chain following the strucutre of the Lavendustin A pharmacophore with potent EGFR tyrosine kinase inhibitory activity are known. These structures were to optimize through introduction of an additional substituent. The synthesis of a 6,7-disubstituted 4-anilinoquinazoline was realized by introduce a methoxy- group in position 7 of the 4-anilinoquinazoline. The purification of the crude turned out to be problematic. After attempts to purify the substance by different kinds of chromatography, only HPLC chromatographie led to small amounts of the purified substance. During the purification it got obvious, that the substance was not stable. The problems with the stability were discussed with the results of mass spectra and could have there roots in the creation of a stabile quinone imine form. Although the decomposition of the substance during the EGFR tyrosine kinase inhibitory tests is unknown the results were remarkable. 6,7-Disubstitution improves the EGFR tyrosine kinase inhibitory activity and this confirms the strategy for the optimerization of 4-anilinquinazolines.
