Sila-biperiden und endo-Sila-biperiden: Synthesen, Kristallstrukturen und antimuscarinische Eigenschaften

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  • Starting from trichloro(vinyl)silane (Cl\(_3\)SiCH=CH\(_2\)), the musearinic antagonists sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR>-ao-2] and endosila- biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-endo-2] were prepared by a seven-step synthesis. Both silanols are configurationally stableininert organic solvents but undergo slow epimerization in aqueous solution (pH 7.4, 32°C) by inversion of the configuration at the silicon atom. The relative configurations of sila-biperiden and endo-sila-biperiden were detennined by single-crystal X-ray diffraction. Both compounds formStarting from trichloro(vinyl)silane (Cl\(_3\)SiCH=CH\(_2\)), the musearinic antagonists sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR>-ao-2] and endosila- biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-endo-2] were prepared by a seven-step synthesis. Both silanols are configurationally stableininert organic solvents but undergo slow epimerization in aqueous solution (pH 7.4, 32°C) by inversion of the configuration at the silicon atom. The relative configurations of sila-biperiden and endo-sila-biperiden were detennined by single-crystal X-ray diffraction. Both compounds form intennolecular 0-H · · · N hydrogen bonds in the crystal leading to the fonnation of centrosymmetric dimers (sila-biperiden) and infinite chains (endo-sila-biperiden), respectively. Sila-biperiden is a silicon analogue (C/Si exchange) of the antiparkinsonian drug biperiden [rac-(CRS/C2SR}-exo-1]. In functional phannacological experiments, as well as in radioligand competition studies, biperiden, sila-biperiden and endo-sila-biperiden behaved as simple competitive antagonists at muscarinic Ml-, M2-, M3- and M4-receptors. The three compounds displayed the highest affinity for Ml-receptors (pA\(_2\) values: 8.72-8.80; pK\(_i\) values: 8.8-9.1), intermediate affinity for M4- and M3-receptors, and lowest affinity for M2-receptors (pA\(_2\) values: 7.57-7.79; pK\(_i\) values: 7.7-7.8). The affinity profile (Ml >. M4 > M3 > M2) of biperiden, sila-biperiden and endo-sila-biperiden is qualitatively similar to that of the M1-selective muscarinic antagonist pirenzepine. The antimuscarinic properlies of the C/Si analogues biperiden and sila-biperiden are almost identical.show moreshow less
  • Die Antimuscarinica Sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-exo-2] und endo-Sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-endo-2] wurden ausgehend von Trichlor(vinyl)silan (Cl\(_3\)SiCH=CH\(_2\)) durch eine siebenstufige Synthese dargestellt. Die beiden Silanoie sind in inerten organischen Solvenzien konfigurationsstabil, unterliegen aber in wässeriger Lösung (pH 7.4, 3ZOC) einer Epimerisierung durch Inversion der Konfiguration am Silicium-Atom. Die relativen Konfigurationen von Sila-biperiden und endo-Sila-biperiden wurden durch Einkristall-RöntgenstrukturanalysenDie Antimuscarinica Sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-exo-2] und endo-Sila-biperiden [rac-(SiRS,C2SR)-endo-2] wurden ausgehend von Trichlor(vinyl)silan (Cl\(_3\)SiCH=CH\(_2\)) durch eine siebenstufige Synthese dargestellt. Die beiden Silanoie sind in inerten organischen Solvenzien konfigurationsstabil, unterliegen aber in wässeriger Lösung (pH 7.4, 3ZOC) einer Epimerisierung durch Inversion der Konfiguration am Silicium-Atom. Die relativen Konfigurationen von Sila-biperiden und endo-Sila-biperiden wurden durch Einkristall-Röntgenstrukturanalysen bestimmt. Beide Verbindungen bilden im Kristall intermolekulare 0-H · · · N-Wasserstoff- Brückenbindungen aus, die zum Aufbau von zentrosymmetrischen Dimeren (Sila-biperiden) bzw. unendlichen Ketten (endo-Sila-biperiden) führen. Sila-biperiden ist ein Silicium-Analogon (C/Si-Austausch) des Antiparkinsonmittels Biperiden [rac-(CRS,C2SR>-ao-1). Sowohl in funktionellen pharmakologischen Untersuchungen als auch in Radioligand-Kompetitionsexperimenten erwiesen sich Biperiden, Sila-biperiden und endo-Sila-biperiden als rein kompetitive Antagonisten an muscarinischen M1-, M2-, M3- und M4-Rezeptoren. Alle drei Verbindungen zeigten die höchste Affinität zu den Mt-Rezeptoren (pA\(_2\)-Werte: 8.72-8.80; pKrWerte: 8.8-9.1), eine deutlich geringere Affinität zu den M4- und M3-Rezeptoren und die niedrigste Affinität zu den kardialen M2-Rezeptoren (pA\(_2\)-Werte: 7.57-7.79; pKi-Werte: 7.7-7.8). Das Affinitätsprofil (Ml > M4 > M3 > M2) von Biperiden, Sila-biperiden und endo-Sila-biperiden ist dem des Mt-selektiven Antimuscarinicums Pirenzepin qualitativ sehr ähnlich. Die antimuscarinischen Eigenschaften der C/Si-Analoga Biperiden und Sila-biperiden sind nahezu identisch.show moreshow less

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Metadaten
Author: Reinhold Tacke, J. Pikies, F. Wiesenberger, L. Ernst, D. Schomburg, M. Waelbroeck, J. Christophe, G. Lambrecht, J. Gross, E. Mutschler
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-64303
Document Type:Journal article
Faculties:Fakultät für Chemie und Pharmazie / Institut für Anorganische Chemie
Language:English
Year of Completion:1994
Source:Journal of Organometallic Chemistry (1994) 466, 1-2, 15-27.
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 54 Chemie / 540 Chemie und zugeordnete Wissenschaften
GND Keyword:Anorganische Chemie
Tag:Bioorganosilicon chemistry; Muscarinic antagonist; Muscarinic receptor subtype; Sila-biperiden; Silanol; Silicon
Release Date:2012/03/09
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht