Es ist bekannt, Bor-haltige Verbindungen mit der energiefilternden Transmis- sionselektronenmikroskopie (EFTEM) nachzuweisen.

Beispielsweise beschreibt Qualmann B. et al., Angew. Chem., 1996, 180, Seiten 970 bis 973 die Synthese Bor-haltiger Lysindendrimere zur Proteinmarkierung in der Elektronenmikroskopie. Die in dieser Veröffentlichung beschriebene Bor-haltige Verbindung zur Markierung von Proteinen ist wegen ihrer großen Ausdehnung zur Markierung von kieinen biologischen Molekülen, z. B. Oligonukleotiden, ungeeignet, da die Stoffeigenschaften solcher kleiner biologischer Moleküle zu stark verändert werden. Außerdem ist die Bor-Dichte durch die grole Ausdehnung der Verbindung und durch die Anordnung der 1,2-Dicarbadodecarboran-Fragmente (Carborane) in der äußersten Sphäre des Moleküls sehr gering. Der Einzelnachweis dieser Verbin- dung mit EFTEM ist deswegen nicht befriedigend möglich. Desweiteren hat die beschriebene Verbindung ein peptidisches Grundgerüst mit L-Lysin als Bausteine, so daß sie fur einen enzymatischen Abbau anfällig ist.

Die Publikation von Newkome G. R. et al., in Anges. Chem. 1994,106, Seiten 701 bis 703 beschreibt unimolekulare Miceilen, die 4 bzw. 12 Carborane im Inneren der Micellen sowie hydrophile Gruppen an der Oberflache der Micellen enthalten. Diese unimolekularen Micellen sind ebenfalls zu groß. Außerdem existiert keine Bindungs- stelle fOr die Ankopplung eines Spacers zur Anbindung an Biomoleküle, wie Oligonu- kleotide und Proteine.

Daher war es bisher nicht möglich, kleine biologisch wirksame Substanzen, wie Oligonukleotide, fur den Nachweis durch die EFTEM durch einen kovalent zu binden- den Bor-haltige Verbindung zu markieren.

Ferner ist es bekannt, borhaltige Verbindungen in der Bor-Neutroneneinfangtherapie einzusetzen, wobei es noch nicht gelang, ausreichend hohe Bor-Konzentrationen selektiv in das Tumorgewebe einzubringen.

Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung bereitzustellen, die nicht die Nachteile des Standes der Technik aufweist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die Gegenstände in den Patentansprüchen er- reicht.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Bor-haltige Verbindung, die die folgende aligemeine Formel (1) aufweist, in der Cb fOr ein Carboran, R2 und R3 unabhängig voneinander fOr ein Wasserstoffatom oder einen organi- schen Rest und R und R'unabhangig voneinander fOr ein Wasserstoffatom oder eine organische Gruppe stehen oder R und R'mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine Carbonylgruppe bilden.

Der Ausdruck"Carboran"umfaßt Verbindungen jeglicher Art, die die Summenformel

BtoC2H 2 aufweisen. Die Carborane können drei Isomere bilden : 1,2-Dicarba-c/oso- dodecaboran (12), 1,7-Dicarba-c/oso-dodecaboran (12) und 1, 12-Dicarba-c% so-dodec- aboran (12), die auch als ortho-, metha-und para-Carboran bezeichnet werden. Von diesen Isomeren ist das 1,2-Dicarba-c/oso-dodecaboran (12) bevorzugt, das wie folgt symbolisiert wird : Durch die beiden Kohlenstoffatome weisen die Carborane zwei mögliche Bin- dungsstellen mit anderen Verbindungen auf. Durch die Verknüpfung der vier Carbora- ne mit dem in der Formel (1) angegebenen Kohlenwasserstoffgerust ist eine Bin- dungsstelle des Carborans besetzt. Die zweite Bindungsstelle kann nun zum Anbin- den von Spacern und/oder löslichkeitsmodulierenden Verbindungen verwendet werden.

Der Ausdruck "Spacer" umfa#t Verbindungen jeglicher Art, die zur Verknüpfung, insbesondere zur kovalenten Verknüpfung, der erfindungsgemä#en Bor-haltigen Verbindung mit anderen Moleküien, z. B. mit biologischen Molekülen, eingesetzt werden können. Solche Verbindungen sind dem Fachmann bekannt. Vorzugsweise handelt es sich um von C2 bis C10 Alkane, insbesondere C6 Alkane abgeleitete Verbindungen, die vorzugsweise linear sind und die ggf. Etherbrücken aufweisen oder tuber eine solche an das Carboran gebunden sein können. Der Ausdruck "biologische Moleküle"weist darauf hin, daß es sich um fOr biologische Prozesse relevant Moleküle jeglicher Art handelt. Beispiele sind Proteine, Nukleotide, wie Mono-, Oligo-, und Polynukleotide, Nukleoside, Nukleosiddiphosphate und Nukleo- sidtriphosphate. Von den Proteinen sind souche bevorzugt, die sich in Tumoren anreichern, wie Albumin.

Bei den"lösEichkeitsmodulierenden Verbindungen"handelt es sich um Verbindungen jeglicher Art, die die Löslichkeit der erfindungsgemäßen Verbindung in einem Lö- sungsmittel, insbesondere Wasser oder einem wä#rigen Lösungsmittel, erhöhen oder erniedrigen. Zur Erhöhung der Wasserlöslichkeit können die löslich- keitsmodulierenden Verbindungen mindestens eine polare Gruppe, wie eine Hydrox- ylgruppe, aufweisen. Beispiele dafür sind-CH2OH und Polyhydroxyverbindungen, wie Inositol oder Saccharide, insbesondere Monosaccharide, vorzugsweise Glucose.

Wegen der hohen Lipophile der Carborane und des Kohlenwasserstoffgerüsts ist die Anbindung löslichkeitsmodulierender Verbindungen fur die Erhöhung der Wasserlös- lichkeit der Bor-haltigen Verbindung günstig.

Durch die Verwendung von Kohlenhydraten, insbesondere Glucose, Galactose, Xylose, Fucose oder auch Gentobiose, kann weiterhin die Tumorselektivität der erfindungsgemäßen Bor-haltigen Verbindung erhöht werden.

Beispiele von Verbindungen, bei denen an die Carborane Glucose gebunden ist, sind die in den Formeln (2) und (3) dargestellten Verbindungen. OH HO p O H p O O r, H OH X Spacer 0 HO (2) I I ru /T 77 HA OHO OU HiO O O OH HA

HO HO OH C OH u0 ( O HQ 0 G OU O OH (3) O-F-O, 5'-cnde eines (Oligo-NukleotidE| 0' OH OH O I- ° O/ OH"0 0 HOXOH HO OU Auf these Weise werden kleine lipophile Molekülkerne erhalten, in denen die gesamte Bormenge konzentriert ist, sowie eine hydrophile Molekulhulle, die die Wasserlöslich- keit der Bor-haltigen Verbindung und ggf. die Tumorselektivitat erhoht. Insgesamt wird somit eine unimolekulare Micelle erhalten.

In der erfindungsgemä#en Bor-haltigen Verbindung stehen die Substituenten R2 und R3 unabhangig voneinander fOr ein Wasserstoffatom oder einen organischen Rest.

Der Ausdruck"organischer Rest"umfaßt organische Verbindungen jeglicher Art, die Kohlenstoff, Wasserstoff und ggf. Sauerstoff, Schwefel, Phosphor und Bor umfassen.

Beispiele hierfür sind die Gruppen-N02,- (C=O)-,-C=N-, Phenyl-und-COOR4, wobei R4 z. B. fur einen Alkylrest, wie Ethyl, steht. R2 und R3 konnen auch miteinander verbunden sein, d. h. die fOr R2 und R3 stehenden Reste werden so gewahlt, dafi sie mit den Kohlenstoffatomen, an die sie direkt gebunden sind, sowie dem die Reste R und R1 aufweisenden Kohlenstoffatom einen Ring, vorzugsweise einen 6-gliedrigen Ring, bilden. An den Ring können weitere Carborane gebunden werden, so daß die Gesamtzahl der Carborane in der erfindungsgemäßen Verbindung erhöht wird, z. B. auf 6. Beispiele fur R2 und R3 zur Ausbildung eines 6-gliedrigen Rings sind :

Die Substituenten R und R'stehen in der erfindungsgemaf3en Bor-haltigen Verbin- dung unabhängig voneinander fOr ein Wasserstoffatom, eine organische Gruppe oder R und R'bilden zusammen mit dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine Carbonylgruppe. Die organische Gruppe kann jede Kohlenstoff, Wasserstoff und ggf. Sauerstoff, Schwefel, Phosphor und Bor enthaltende Verbindung sein. Beispiels- weise ist die Gruppe eine tuber ein Ether-Brücke gebundene C2 bis C10, insbesonde- re C6, Alkyl-Gruppe. An die Alkylgruppe, insbesondere an deren Ende, kann eine Phosphatgruppe (P043-) gebunden sein. Die Phosphatgruppe kann mit einem biologi- schen Molekül, wie einem Poly-, Oligo-oder Mononukleotid, verbunden sein, vor- zugsweise an deren 5'-Enden. Ein Beispiel einer solchen fur R bzw. R'stehenden organischen Gruppe ist in der vorstehenden Formel (3) dargestellt.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bor-haltigen Verbindungen, bei dem ein Decaboran (14) mit einem Alkin der Formel (4) umgesetzt wird.

Bei einem Decaboran handelt es sich um eine Verbindung mit der Summenformel BloH14, die sich von den vorstehend beschriebenen Carboranen dadurch unter- scheidet, daß u. a. die zwei Kohlenstoffatome nicht vorliegen. Diese werden durch die zwei Kohlenstoffatome der Alkin-Bindung eingebracht.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß diese Umsetzung auch dann möglich ist, wenn mindestens vier Carborane trotz der sterischen Hinderung an ein sehr kleines Kohlenwasserstoffgrundgerüst gebunden werden. Desweiteren wurde festgestel It, daß überraschend hohe Ausbeuten erhalten werden, wenn sich in ß-Stellung zur Alkin- Gruppe eine Carbonylgruppe befindet. Die Carbonylgruppe kann, falls es erforderlich ist, in üblicher Weise geschützt und nachfolgend, ebenfalls in bekannter Weise, entschützt werden.

Beispiele dieser Umsetzung sind in den Reaktionsgleichungen (I) bis (VI) darqestellt : z Äquiv. B10H, 4 inPhCH31CH3CN C O 34 °,a Ausbeute EtOOC COOE ! ;, Ccc c % 'BaHia 81H10 ( // BioHio \aloHio 5 Aquiv. ByaH4 O 0 in PhCH3/CH3CN Jt 16 MO Ausiveute< <16 0/10 Ausbeute /"\ BloHlo gloHO O /\ BioHia BiaHto

5 Aquiv. BaH4 O O O in PhCNiCH3CN 15 Ausbeute - O J II v, s < ° \C/ II \L/ \G /0 \ Bloia BoHo 0 (IV) 0 0 -- c/\C/ //\ BioHo Boo o//ci ° va 1,4-Cyctohexandion BOH10 B10H10 "108103oHio 0 0 \ O/O/ aloHo BoHo 1, 3-C c : ohexandion/O/ YsohoiaHo (V 1) p HO OH O o (Vl) 0 0 O OH IO 0 OH 1,3, 5-Cyclohexantrion/Phiorogluc : n 3loHo 0 O O O/ BiaHo 0X0 XoH1o BtoHio \Boa

Die Alkinverbindungen können in dem Fachmann bekannter Weise aus CH-aciden Carbonylverbindungen hergestellt werden. Dies geschieht beispielsweise mittels C- Alkylierung von Enolaten von Estern oder Ketonen, die durch Deprotonierung durch geeignete Basen, wie z. B. wäßrige Natronlauge unter Phasentransferkatalyse oder Natriummethylat in Methanol erzeugt werden können und mit einem Proparylhaloge- nid, wie z. B. Proparylbromid, abreagieren.

Die erhaltenen erfindungsgemäßen Bor-haltigen Verbindungen bieten pro Carboran eine weitere Position zur Einführung der bereits vorstehend erwähnten Spacer oder löslichkeitsmodulierenden Verbindungen, wie Saccharide, insbesondere Glucose. Die Carbonylgruppe (n) kann (können) nachfolgend zur Anbindung eines vorstehend beschriebenen Spacers und damit zur Kopplung an biologische Moleküle und löslichkeitsmodulierende Verbindungen verwendet werden. Hierzu kann die Carbonyl- gruppe zum Alkohol reduziert werden, z. B. mit LiAIH4, gefotgt von der Ausbildung einer Ethergruppe.

FOr das erfindungsgemafie Verfahren zur Herstellung Bor-haltiger Verbindungen können als Ausgangsverbindungen auch Alkine eingesetzt werden, die bereits Seitenketten fOr die Ankopplung von biologischen Molekulen, z. B. Sacchariden, aufweisen. Eine solche Ausgangsverbindun ist in der Formel (5) angegeben.

Die Anbindung der biologischen Molekule kann dabei an die Hydroxylgruppe (n) erfolgen. Es hat sich fur dise Reaktion als günstig erwiesen, die vier OH-Gruppen vor der Umsetzung mit dem Decaboran (14) zu schutzen und nach der erfolgten Umsetzung zu entschützen. Als Schutzgruppe kann jede fOr OH-Gruppen bekannte

Schutzgruppe, z. B. eine Estergruppe, wie eine Acetatgruppe, eingesetzt werden. Das Entschützen erfolgt in bekannter Weise, abhängig von der verwendeten Schutz- gruppe..

Die erfindungsgemäßen Verbindungen weisen eine Reihe von Vorteilen auf : Die räumliche Ausdehnung der erfindungsgemä#en Verbindungen ist sehr gering, so daß Störungen der Eigenschaften der biologischen Moleküle, z. B. der Oligonukleotide, nicht auftreten. Ferner wird durch die Verknüpfung der Carborane durch das enge (kleine) Kohlenwasserstoffgerüst eine hohe Stabilitat der Bor-haltigen Verbindung erreicht. Weiterhin ist die erfindungsgemä#e Verbindung exakt definierbar und an einem biologischen Molekül eindeutig positionierbar. Aufierdem sind die Eigen- schaften der Bor-haltigen Verbindungen durch den Spacer und die löslichkeits- modifizierende Verbindung in gober Breite modifizierbar. Daraus ergibt sich eine vielfältige Verwendbarkeit fOr die kovalente Bindung an biologische Moleküle, wie Proteine, monomere Nukleosidtriphosphate sowie Oligo-und Polynukleotide, so daß die erfindugsgemäßen Bor-haltigen Verbindungen bestens for die energiefilternde Transmissionselektronenmikroskopie geeignet sind. Die erfindungsgemä#en Bor- haltigen Verbindungen können auch bestens fOr die Bor-Neutroneneinfangtherapie zur Behandlung von Tumoren verwendet werden, da zum einen eine ausreichende Bor-Dichte erreicht wird und zum anderen durch eine Verknüpfung mit Sacchariden eine hervorragende Tumorselektivitat entweder durch Aufnahme tuber Glucose- Transporter (GLUT's oder SGLT's) oder durch Lektin-vermittelte Endocytose erzeugt werden kann.

Kurze Beschreibung der Zeichnung : Fig. 1 zeigt die Herstellung einer erfindungsgemä#en Bor-haltigen Verbindung.

Das folgende Beispiel erlautert die Erfindung : Beispiel : Herstellung von 2-Allyloxv-1, 1, 3,3-tetrakis (closo-1,2-di-

carbadodecaboranylmethyl)-propan Das Schema zur Herstellung oben genannter Verbindung ist in Fig. 1 gezeigt (a) 2 2, 4, 4-Tetrapropargylacetondicarbonsauredimethylester Unter einer Argon-Atmosphare wurden in trockenem Methanol (Molsieb 3 A) 238 mg (1,37 mmol) Acetondicarbonsäuredimethylester, 0,90 ml (8,0 mmol) einer 80% igen Losung von Propargylbromid in Toluol sowie 0,5 ml einer 5,4 molaren (2,7 mmol) Natriummethylat-Losung in Methanol gelost. Es wurde 1 h unter Rückfluß erhitzt, anschlie#end gab man weitere 0,5 mi Natriummethylat-Losung in Methanol zum Reaktionsgemisch und erhitzte weitere 5 h unter Rückfluß. Man liefi abkuhlen und versetzte das Reaktions- gemisch mit verdünnter Salzsäure im Überschuß. Es wurde dreimal mit Diethy- lether extrahiert, die organischen Phasen wurden vereinigt, mit Wasser ge- waschen und tuber wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Man entfernte das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer und destillierte den Rückstand bei Wasserstrahivakuum im Kugelrohrofen. Bei 220°C schied sich ein farbloses Öl im Vorlagekolben ab, das in der Kälte kristallisierte und mittels'H-und'3C- NMR-Spektroskopie als das gewünschte Produkt identifiziert wurde. Ausbeute : 321 mg (0,985 mmol, 71% der Theorie).

(b) 1,1,3,3-Tetrapropargylaceton Unter Argon wurden 97,0 mg (0,297 mmol) 2,2,4,4-Tetrapropargylace- tondicarbonsäuredimethylester und 343 mg (2,56 mmol) Lithiumiodid in 2,4,6- Collidin 90 min bei 180°C erhitzt. Man lie# abkühlen und gab 5 ml 15% ige Salzsaure zu. Es wurde mit Diethylether überschichtet. Unter kräftigem Rühren gab man solange Wasser zu, bis die wä#rige Phase klar wurde. Die organi- sche Phase wurde abgetrennt, die wäßrige Phase noch dreimal mit Ether extrahiert. Man vereinigte die organischen Phasen und wusch nacheinander mit 5% piger Natronlauge, Wasser und gesättigter Natriumchlorid-Lösung. Es

wurde tuber wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Am Rotationsverdampfer destillierte man das Lösungsmittel ab, der verbleibende Rückstand erstarrte zu einem farblosen Feststoff. Dieser wurde im Wasserstrahivakuum destilliert, bei 220°C schieden sich im Vorlagekolben farblose Nadeln ab, die mittels'H-und '3C-NMR-Spektroskopie als gewünschtes Produkt identifiziert werden konnten.

Ausbeute : 38,0 mg (0,180 mmol, 60,6% der Theorie).

(c) 1,1,3, 3-Tetrakis (c% so-1. 2-dicarbadodecaboran ly methyl-aceton Unter Argon wurden 177 mg (0,842 mmol) 1,1,3,3-Tetrapropargylaceton, 542 mg (4,44 mmol) Decaboran (14) und 440 mg (10,2 mmol) trockenes Acetonitril in 5 mi trockenem Toluol 16 h bei 80°C erhitzt, anschließend 4 h bei 100°C und abschließend 4 h bei 120°C erhitzt. Man lie# das Heizbad auf 100°C abkühlen. Überschüssiges Decaboran (14) wurde durch Zugabe einer 1/1 (v/v) Mischung aus konzentrierter Salzsäure und Ethanol und 6-stündigem Erhitzen unter Rückflu# vernichtet. Die organische Phase wurde abgetrennt, die wäß- rige wurde noch zweimal mit Toluol extrahiert. Die organischen Phasen wur- den vereinigt, mit Wasser gewaschen, tuber wasserfreiem Natriumsulfat ge- trocknet und am Rotationsverdampfer eingeengt. Den Rückstand chroma- tographierte man tuber Kieselgel mit Petrolether/Essigester im Verhältnis 4/1 und erhielt 87 mg eines farblosen Öls, das in der Kälte kristallisierte.'H-und '3C-NMR-Spektrum sowie das ESI-Massenspektrum bestätigten die gewünsch- te Struktur. Ausbeute : 87,1 mg (0,128 mmol, 15,2% der Theorie).

(d) 2-Allyloxy-1,1,3,3-tetrakis(closo-1,2-dicarbadodecaboranylme thyl)-propan Unter Argon wurden 5,1 mg Lithiumaluminiumhydrid in trockenem Ether suspendiert und eine Lösung von 21,5 mg (31,5 µmol) 1,1,3,3-Tetrakis (c/oso- 1,2-dicarbadodecaboranylmethyl)-aceton in trockenem Ether zugetropft. Man ließ 30 min bei Raumtemperatur rühren und erhitzte anschließend 1 h unter Rückflu#. Man undvernichteteüberschüssigesLithiumalumini-abkühlen umhydrid durch tropfenweises Zugeben von Wasser. Anschlie#end wurde

unter Ruhren solange 10% ige Schwefelsaure zugetropft, bis sich alle Nieder- schläge aufgelöst haben. Man trennte die organische Phase ab und extrahierte die wäßrige Phase noch zweimal mit Ether. Die organischen Phasen wurden vereinigt und mit Wasser gewaschen und tuber wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Man dampfte das Lösungsmittel ab und liste den Rückstand in 0,50 mi (6,0 mmol) Allylbromid auf. Dazu gab man eine Lösung von 80 mg (2,0 mmol) Natriumhydroxid und 17 mg (75 µmol) Benzyltriethylammonium- chlorid in 1 ml Wasser und rührte 16 h kraftig bei Raumtemperatur. Anschlie- ßend wurde mit 2 mi Wasser verdünnt und 2 mi Ether zugegeben. Man trennte die organische Phase ab und extrahierte die wä#rige Phase zweimal mit Ether.

Die organischen Phasen wurden vereinigt, mit Wasser gewaschen und tuber wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Man zog das Lösungsmittel am Rota- tionsverdampfer ab und chromatographierte den Rückstand über Kieseigel mit Petrolether/Essigester im Verhältnis 4/1. Es wurden 6,9 mg eines farblosen hochviskosen bls isoliert, das durch'H-und'3C-NMR-Spektroskopie als das gewünschte Produkt identifiziert wurde. Ausbeute : 6,9 mg (9, 5 µmol, 30% der Theorie).