CH671019A5

CH671019A5 -

Info

Publication number: CH671019A5
Application number: CH346/87A
Authority: CH
Inventors: Goetz Eduard Hardtmann; William Joseph Houlihan; Rudolf K A Giger
Original assignee: Sandoz Ag
Priority date: 1986-02-13
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1989-07-31
Also published as: BE1002099A3; US4760065A; IL81536A0; FI870510A0; AU6869487A; JPS62223183A; AT390062B; AU597936B2; IT8747634A0; FI870510A; GB2186574B; GR870232B; IT1216790B; SE8700566L; DK69787A; SE8700566D0; HU198932B; NL8700233A; LU86769A1; FR2601013A1

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft tetracyclische Chinazolinone.

Die Erfindung sieht Trifluormethyl-substituierte tetracyclische Chinazolinone der Formel I,

^(ÇH2)p

(I)

worin n 1 oder 2, und p 0 oder 1 bedeuten,

in Form der freien Base oder in Säureadditionssalzform, nachste-15 hend als neue Verbindungen bezeichnet, vor.

Die neuen Verbindungen können in racemischer oder optisch aktiver Form auftreten. Die Erfindung bezieht sich sowohl auf die Racemate als auch auf die optisch aktiven Formen.

Ähnliche tetracyclische Chinazolinone sind aus der Literatur 20 bekannt, z. B. aus dem U.S.-Patent 3,631,046.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wurde nun überraschend gefunden, dass die neuen Verbindungen eine anxiolytische Wirkung mit reduzierten sedativen Effekten ausüben.

Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Herstel-25 lung der neuen Verbindungen vor.

Die Verbindungen der Formel I in Racematform werden zweckmässig mittels Verfahren ähnlich oder analog zu jenen, die im U.S.-Patent 3,631,046 beschrieben sind, hergestellt.

So umfasst eine bevorzugte Methode zur Herstellung von Ver-30 bindungen der Formel I in Racematform die Reaktion von Anthra-nilsäure der Formel II

worin n und p die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, in racemischer oder optisch aktiver Form, mit Trifluoressigsäure oder einem Salz davon und Kupfeijodid in Gegenwart von N-Methyl-pyrrolidon umsetzt und die so erhaltene Verbindung in Form der freien Base oder in Säureadditionssalzform gewinnt.

6. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1 in Racematform, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel II

35

(II)

mit einer Verbindung der Formel III,

rw>

an)

di)

(cn2)n

(ni)

45 worin R' Niederalkyl oder Benzyl bedeutet und n und p obige Bedeutung haben, in Racematform.

Die Reaktion kann geeigneterweise bei erhöhten Temperaturen, zweckmässig in einem Bereich von 100° C bis 200° C, vorzugsweise in einem Bereich von 140° C bis 180° C, ausgeführt werden. Die Reso aktion wird zweckmässig in einem inerten organischen Lösungsmittel vom konventionellen Typus, vorzugsweise ein hochsiedendes, organisches Lösungsmittel wie Dimethylacetamid und Dimethylform-amid, vorzugsweise Dimethylacetamid, ausgeführt. Die Reaktionsprodukte der Formel I können aus den Reaktionsmischungen durch 55 Aufarbeitung nach bekannten Verfahren erhalten werden.

Die als Ausgangsmaterial verwendeten Verbindungen der Formeln II und III sind entweder bekannt oder können aus bekannten Materialien nach analogen Verfahren zur Herstellung bekannter Verbindungen hergestellt werden, so z. B. wo anwendbar, wie be-60 schrieben in dem oben zitierten U.S.-Patent 3,631,046, wo die Verbindungen der Formel III, in welchen p 1 bedeutet, beschrieben sind. Siehe auch J. H. Gogerty et al., Tetracyclic Quinazolinone Derivatives, J. Med. Chem. 14, 878 (1971). Die Verbindungen III, in welchen p 0 bedeutet, können aus 2-Aminomethylpyrrolidin (Chem. 65 Abstracts 63, 6840h; 1965) beziehungsweise aus 2-Aminoäthylpyrro-lidin (Chem. Ber. 92, 637; 1959) durch Reaktion mit Schwefelkohlenstoff analog zu dem im U.S.-Patent 3,631,046 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.

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Andere Wege zur Herstellung von Verbindungen der Formel I in Racematform und ihre optisch aktiven Formen wurden auch gefunden.

In Übereinstimmung mit einem Verfahren für beide racemische Mischungen und die einzelnen Isomere wird das Jodderivat der Formel V

<CV„

in racemischer oder optisch aktiver Form, worin n und p obige Bedeutung haben, mit Trifluoressigsäure oder einem Salz davon und Kupferjodid in Gegenwart von N-Methyl-pyrrolidon reagieren gelassen. Die Reaktion kann ausgeführt werden bei Temperaturen im Bereich von 80° C bis 200° C, vorzugsweise im Bereich von 120° C bis 180° C, und wünschenswert in einer inerten Atmosphäre, wie z. B. Argon. Das Produkt der Formel I kann isoliert und erhalten werden durch Aufarbeitung der Reaktionsmischung nach bekannten Verfahren.

Die Verbindungen der Formel V können hergestellt werden durch Reaktion der Verbindung der Formel VI

20

^N/NH2

(VI)

C00H

(V) io mit einer Verbindung der Formel III je nach gewünschtem Produkt in Form einer racemischen Mischung oder in Form eines optisch aktiven Isomeren. Die Reaktion kann ähnlich den Reaktionen für die oben beschriebenen racemischen Mischungen durchgeführt werden.

Die Verbindung der Formel VI ist bekannt.

Die Verbindungen der Formel III in optisch aktiver Form können wie folgt hergestellt werden:

a) Die Verbindungen der Formel III, worin n 1 und p 1 bedeuten, in Form ihrer einzelnen optischen R- oder S-Isomere können, wie durch folgendes Reaktionsschema dargestellt, hergestellt werden:

K00C

VII

O

CH300C

H00C

VIII

Racemische Trennung

CH,OH

VIII-(S) [oder VIII-(R)]

H IX-(S) D

NH40H

Reduktion

H2N-CH2 H

IIIA-(S)

XII-(S)

Das S-Isomere IIIA-(S) kann hergestellt werden durch Auswählen des S-Isomeren der Formel VIII-(S) aus Stufe B im obigen Reaktionsschema. Hierauf fährt man fort mit den Stufen C bis G.

Stufe A kann durch Anwendung von Wasserstoffgas in Gegenwart eines Hydrierungskatalysators wie Platinoxyd in einem geeigneten Lösungsmittel, z. B. Essigsäure, unter Druck, vorzugsweise 300 bis 800 psi und bei mässigen Temperaturen, vorzugsweise 30° C

bis 70° C ausgeführt werden. Das Reaktionsprodukt der Formel VIII ist eine racemische Mischung, die nach bekannten Verfahren isoliert und erhalten werden kann.

65 In Stufe B können die optischen Isomere aufgelöst werden,

indem man z. B. einzelne Standard-Isomere-Formen wie L-(+)-Weinsäure und D-(—)-Weinsäure, die ein Säureadditionssalz mit der Verbindung der Formel VIII bilden, verwendet. Eine besondere

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Form des Standards, z. B. L-(+)-Weinsäure, wird verwendet zur Bildung des (+)(+)-Isomerensalzes und des (+)(—)-Isomerensal-zes, die dann leicht durch Kristallisation getrennt werden können, wobei eine der Formen erhalten wird. Die bei der Kristallisation erhaltene Salzform kann zur Freisetzung der Weinsäure durch übliche Methoden wie z. B. in einer geeigneten Ionenaustauschersäule behandelt werden, wobei die gewünschten einzelnen optischen Isomere der Formeln VIII-(S) oder VIII-(R) erhalten werden. Die nicht durch die Kristallisation erhaltene Form kann durch Anwendung eines anderen Kristallisationsverfahrens oder durch Wiederholung des Verfahrens mit der anderen Weinsäureform erhalten werden. Üblicherweise ist es aber gebräuchlicher, die Mutterlauge aus der Kristallisation, die die erste erhaltene Form ergab, aufzuarbeiten.

Stufe C [aus der optischen Form VIII-(S)] kann nach der für die Bildung eines Methylesters bei Verwendung von Methanol und milden Bedingungen bekannten Methode ausgeführt werden.

Stufe D kann nach der für die Bildung eines Amides aus einem Methylester bei Verwendung von Ammoniak und milden Bedingungen bekannten Methode ausgeführt werden.

Stufe E ist eine Reduktion, die geeigneterweise mit z. B. Lithiumaluminiumhydrid bei Temperaturen von 30° C bis 85° C ausgeführt wird.

Die Cyclisierungsreaktion der Stufe F und die Umwandlung zum Thioderivat in Stufe G kann, wie im U.S.-Patent 3,868,372 beschrieben, ausgeführt werden, wobei die Verbindung IIIA in der S-Form erhalten wird.

Aus der gemäss Stufe B erhaltenen Verbindung VIII in R-Form kann über die Stufen C bis G die Verbindung IIIA in R-Form erhalten werden.

b) Für die Herstellung der einzelnen Isomere der Formel III, in welchen n 2 und p 1 bedeuten, kann mit der bekannten Verbindung der Formel XIII begonnen werden, dann entsprechend folgendem Reaktionsschema :

Xla-(R)

Xla-(S)

!>H

hm

XIV

ch2nh2

XVII

M

I

0

II

«2

bn

I

II

n

XVIII

IIIB-(S)

Im vorstehenden Reaktionsschema können die Stufen J, K, L, M und N analog zu den Stufen C, D, E, F beziehungsweise J, wie oben beschrieben, ausgeführt werden.

20 d) Die einzelnen optischen Isomere der Verbindungen der Formel III, in welchen n 2 und p 0 bedeuten, können auch ausgehend von den einzelnen optischen Isomeren von Prolin nach folgendem Reaktionsschema zur Herstellung der S-Isomere hergestellt werden.

25

ch20h

XIV

o h3C^\

XIX

ch2cn ch2°ts

45

XXI

ch2-ch2nh2

ö

XX

(Ts = tosyl)

S und T

XXII

und schliesslich mit Stufen F und G, wie vorstehend beschrieben, fortgefahren werden. Die Stufen H und I können analog zu den Stufen A beziehungsweise B ausgeführt werden.

c) Die einzelnen optischen Isomere der Verbindungen der Formel III, in welchen n 1 und p 0 bedeuten, können ausgehend von der bekannten Naturverbindung L-Prolin hergestellt werden. Das folgende Schema zur Herstellung des S-Isomeren aus L-Prolin (Verbindung XIV) kann wiederholt werden, um ausgehend von D-Prolin das R-Isomere zu erhalten.

cooh ch3s v\W

IIIC-(S)

Wie ersichtlich, können die R-Isomere der Formel III, in welchen n 2 und p 0 bedeuten, analog hergestellt werden, indem man 55 im vorstehenden Reaktionsschema von R-Prolin ausgeht.

Im vorstehenden Reaktionsschema kann die Stufe O geeigneterweise als eine Standard-Reduktionsreaktion durchgeführt werden, indem man Lithiumaluminiumhydrid in einem üblichen Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran, ungefähr bei Zimmertemperatur in 60 einer inerten Atmosphäre, z. B. Stickstoff, verwendet.

Stufe P ist eine Tosylierungsreaktion, welche auf übliche Weise ausgeführt werden kann, indem man 4-Toluolsulfonylchlorid in einem Pyridin-Lösungsmittel verwendet.

Stufe Q ist eine Reaktion von bekanntem Typus, welche geeigne-65 terweise mit Kaliumcyanid und Acetonitril unter Rückflussbedingungen ausgeführt wird.

Stufe R ist eine Standard-Cyanid-Reduktion, welche geeigneterweise mit Lithiumaluminiumhydrid in Tetrahydrofuran bei Rück

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flusstemperatur in einer inerten Atmosphäre, z. B. Stickstoff, ausgeführt werden kann.

Die Stufen S und T können unter ähnlichen Bedingungen, wie für die Stufe F beziehungsweise G angegeben, ausgeführt werden.

Die Säureadditionssalze der Verbindungen der Formel I können wie gewünscht nach üblichen Verfahren aus den entsprechenden freien Basen gewonnen werden. Solche Salze schliessen ein z. B. das Hydrochlorid, Fumarat, Acetat, Citrat, Sulfonat, Malonat, Tartrat, Methansulfonat und Hydrosulfat. Umgekehrt können die freien Basen aus den Salzen nach an sich bekannten Verfahren erhalten werden.

Die neuen Verbindungen zeigen pharmakologische Wirkung und können daher als Pharmazeutika verwendet werden.

Sie weisen eine zentralnervöse, dämpfende Wirkung bei Säugetieren auf und sind nützlich als Tranquillantien, insbesondere zur Herabsetzung der Angst und/oder der Spannung, wie angezeigt durch: 1) die Fähigkeit zur Verminderung von Konflikten im Geller-Konflikt-Test an der Ratte (1-20 mg/kg), eine Methode, die grundsätzlich durch I. Geller in Psychopharmacologia, vol. 1, Seiten 42-492 (1960) und in Abänderungen davon wie in Gardner und Piper, in Eur. J. Pharmacol. 83, 25 (1982) beschrieben ist; und 2) den Flu-nitrazepam-Rezeptor-Bindungsversuch in Übereinstimmung mit der Methode, wie sie grundsätzlich durch R. C. Speth et al., Life Science 22: 859 (1978) beschrieben ist. Routinemässige und nicht wesentliche Abänderungen des Flunitrazepam-Rezeptor-Bindungsversuches, die klar aus der folgenden Beschreibung hervorgehen, werden bei einer solchen Auswertung verwendet, in welcher nichtradioaktive Kandidaten-Verbindungen auf ihre Fähigkeit, eine 3H-Flunitraze-pam-Bindung von isolierten Kalbshirn-Benzodiazepin-Rezeptoren zu verdrängen, geprüft werden. Daher wird eine Anzahl von gefrorenen Kalbs-Kaudalgeweben aufgetaut und mit Metall-Ionen enthaltendem 0,5M Tris-Puffer (120 mM NaCl, 5 mM KCl, 2 mM CaCl2 und 1 mM MgCl2) bis zu einer Endkonzentration von 8 mg/ml verdünnt, d. h. eine 25fache Verdünnung. Diese Suspension wird homogen gemacht durch Homogenisierung mit einem Brinkmann-Polytron unter Verwendung eines Rheostat-Satzes von 8 während 10 Sekunden. Zehn X einer 3H-Flunitrazepam-Lösung werden verdünnt in 0,05M Tris-Puffer (pH 7,1 bei 37° C), wobei eine Konzentration von 10 nM (3,13 x 10~6 mg/ml) erhalten wird. Diese Lösung wird bei —20° C eingefroren gelagert, währenddem die Stock-3H-Flunitrazepam-Lösung in Äthanol auf +2° C gekühlt gehalten wird. Periodisch wird die äthanolische Stock-3H-Flunitraze-pam-Lösung mittels TLC auf chemische Reinheit geprüft. Wenn die Reinheit < 90% beträgt, wird die Stock-Lösung gereinigt und neues, hoch gereinigtes 3H-Flunitrazepam wird erhalten und das unreine 3H-Flunitrazepam ausgeschieden. Eine 0,1-ml-Portion von 10 nM „reiner" 3H-Flunitrazepam-Lösung wird zusammen mit 0,1 ml einer frisch hergestellten 10% Äthanol-Lösung in ein 12 x 75-mm-Boro-silikat-Teströhrchen gegeben. Dies ist das Kontrollröhrchen,

welches die Totalbindung misst. Die nichtspezifische Bindung wird bestimmt durch die Zugabe von 2 x 10~5 Diazepam (in 10% Äthanol) in andere Röhrchen an Stelle von 0,1 ml 10% Äthanol-Lösung. Die spezifische Bindung in den Endresultaten wird durch Subtraktion der nichtspezifischen Bindung von der Totalbindung bestimmt. In allen geprüften Verbindungen werden ihre Resultate in Form der spezifischen Bindung ausgedrückt und werden getestet bei einer Endkonzentration von 1 x 10~6M. Der Einfachheit und Zweckmässigkeit halber wird angenommen, dass alle Verbindungen ein durchschnittliches Molekulargewicht von 300 besitzen und dass 3 Verbindungen gleichzeitig geprüft werden, nachdem Kontrollstudien gezeigt haben, dass keine Interaktion zwischen den Verbindungen stattfindet. Drei mg von jeder Verbindung werden in 18 x 150-mm-Borosilikat-Teströhrchen gegeben. Diese Röhrchen werden bis zum Tage des Versuches bei Raumtemperatur im Dunkeln gehalten. Zu diesem Zeitpunkt werden 10 ml absoluter Äthanol hinzugefügt, die Röhrchen während 15 Minuten in einen Branson Ultrasonic Cleaner gestellt und dann vortexiert, um die Verbindungen in Lösung zu bringen. Alle Röhrchen werden gründlich überprüft, um sicher zu sein, dass die Verbindungen sich vollständig gelöst haben. Ist dies nicht der Fall, werden 3 Tropfen 2N HCl hinzugefügt. Wenn die Verbindungen) immer noch nicht gelöst ist (sind), sondern eine wolkige, homogene Suspension vorliegt, dann werden die nachfolgenden Verdünnungen fortgesetzt. Wenn grosse unlösliche Teilchen vorliegen, dann wird zu einem späteren Zeitpunkt jede Verbindung separat geprüft. Dies gibt eine Konzentration von ~ 1 x 10_3M. Die Verbindungen werden weiter verdünnt durch Reihenverdünnungen wie folgt: 0,1 ml der 10"*3M Lösung wird zu 0,9 ml 100% Äthanol gegeben und vortexiert. Eine 0,1-ml-Portion dieser Lösung wird zu 0,9 ml Wasser gegeben, wobei eine ~ 1 x 10"SM Lösung entsteht. Eine 0,1-ml-Portion dieser Lösung wird den 12 x 75-mm-Teströhrchen zur Prüfung zugegeben. Alle Prüfungen werden doppelt geführt. Eine 0,8-ml-Portion der kaudalen Gewebesuspension wird allen Röhrchen zugegeben, hierauf wird vortexiert, bei 2° C während 120 Minuten inkubiert und rasch im Vakuum durch Whatman-GF/G-Glasfaserfilter filtriert. Jedes Röhrchen wird einmal mit 3 ml eiskaltem 50 nM Tris-Puffer (pH 7,1 bei 37° C) gespült und der Filter nachfolgend einmal mit 6 ml des gleichen Tris-Puffers gewaschen. Das auf den Filtern aufgefangene ^-Flunitrazepam wird mittels Flüssigscintillationszählung auf einem Beckman LS 8000 gemessen, nachdem die Filter während 45 Minuten in den Scintillationsfläschchen mit 10 ml des Scintilla-tionscocktails rasch geschüttelt wurden. Die Resultate der geprüften Verbindungen werden im Beckman LS 8000 berechnet durch das „on-line"-Daten-Reduktionssystem und werden ausgedrückt als Prozent spezifischer Bindung verglichen mit der Kontrolle.

Benzodiazepin-Rezeptoren werden von männlichen Holstein-Kälbern erhalten. Unmittelbar nach der Ausblutung werden die Gehirne rasch entfernt und auf Eis gelegt. Die Sektion des Nucleus caudatus erfolgt innerhalb von 2 Stunden nach der Tötung. Das Gewebe wird gewogen und homogenisiert (1:10, W/V) in 0,05M Tris-Puffer (pH 7,1 bei 37° C) unter Verwendung eines Brinkmann-Polytrons während 10 Sekunden mit einem Rheostat-Satz von 8. Das Homogenat wird während 10 Minuten bei 20000 U./min in einer Sorvall RC2B-Zentrifuge unter Verwendung eines SS 34-Kopfes zentrifugiert. Das Obenaufschwimmende wird dekantiert und das Pellet zweimal gewaschen, um endogenes Dopamin durch Resuspension durch Anwendung des Brinkmann-Polytrons und nochmaliges Zentrifugieren zu entfernen. Das schliesslich erhaltene Pellet wird in 0,05M Tris-Puffer (pH 7,1 bei 37° C) enthaltend 129 mM NaCl, 5 mM KCl, 2 mM CaCl2 und 1 mM MgCl2 in einer Endkonzentration von 200 mg Nassgewicht an Ausgangsmaterial/ml Puffer resuspendiert. Das Homogenat wird in Glasfläschchen in flüssigem Stickstoff in 4-ml-Portionen gelagert.

Im wesentlichen ähnliche Resultate werden erhalten in einem Flunitrazepam-Rezeptor-Bindungsversuch (FBV), wie er von Chang et al., Eur. J. Pharmacol. 48, 213 (1978) beschrieben ist, wenn er ausgeführt wird mit den unwesentlichen Änderungen, wie sie aus der nachfolgenden Beschreibung (im nachstehenden mit FBV-Test Nr. 2 bezeichnet) hervorgehen : Frische Kalbsgehirnrinde wird homogenisiert in ein 19faches Volumen von Tris-HCl-Puffer pH 7,4, unter Verwendung eines Brinkmann-Polytrons PT 20 und bei 50000 U./min während 10 Minuten zentrifugiert. Die Pellets werden bei —20° C gefroren und wieder suspendiert in ein 400faches Volumen des Tris-Puffers pH 7,4 vor der Verwendung für den Bindungsversuch. Die Untersuchungsmischungen bestehen aus 1,8 ml Homogenat (entsprechend 4,5 mg des ursprünglichen Gewebes), 0,1 ml [3H]-Flunitrazepam (Endkonzentration 1,5 nM) und 0,1 ml Puffer zur Bestimmung der Totalbindung beziehungsweise 0,1 ml unmarkiertes Flunitrazepam (Endkonzentration 1 (iM) zur Bestimmung der nichtspezifischen Bindung. Um die Wirksamkeit verschiedener Arzneimittel bei der Hemmung der spezifischen Bindung festzulegen, werden die Arzneimittel hinzugegeben (anstelle des Puffers), wobei 5 bis 9 verschiedene Konzentrationen zwischen 1 nM und 10 (iM, jeweils im Doppel, erhalten werden. Nach Inkubation während 15 Minuten bei 0° C werden die Versuchsmischungen rasch durch Whatman-GF/B-Filter filtriert und zweimal mit 5 ml eiskal5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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tem Tris-Puffer gewaschen. Die Filter werden in Rialuma auf einem LKB Rach-Beta-Flüssigkeits-Scintillations-Zähler gezählt. ICS0-Werte (Konzentration eines Testarzneimittels, welches die spezifische Bindung von 3H-Flunitrazepam um 50% hemmt) werden festgelegt durch lineare Regressions-Analyse (HILL-Plot).

Die neuen Verbindungen besitzen in den oben angegebenen Tests einen relativ hohen Grad an Aktivität und besitzen ein interessantes und erwünschtes Spektrum an Tranquillantien-Aktivität, insbesondere anxiolytische Aktivität. Die neuen Verbindungen sind auch indiziert, indem sie eine stimulierende Wirkung auf das Verhalten besitzen, wie dies in Beobachtungstests gemessen werden konnte. Sie besitzen keine unerwünschten ZNS-depressiven Effekte wie beispielsweise Bewegungsstörungen. Zum Beispiel weisen die neuen Verbindungen einige Aktivität im Hexobarbital-Reinduktionstest auf. Jedoch sind in Dosen, bei welchen die Verbindungen als nützlich als Tranquillantien indiziert sind, z. B. durch den FBV-Test und das Konflikt-Segment des Geller-Konflikt-Tests, die Racemate der neuen Verbindungen, z. B. die Verbindung des nachstehend beschriebenen Beispiels 1 als nur wenig aktiv oder im wesentlichen als inaktiv indiziert wie in einer Reihe von anderen ZNS-depressiven Tests, z. B. in Schlafstudien an Affen und Ratten, im spinalen Re-flex-Test an der Katze, im chemisch induzierten Convulsions-Test (bei Mäusen mit N-Sulfamoyl-hexahydroazepin), im Dunham-Rota-rod-Test und, von weiterem Interesse, im variablen Interval-Segment des Geller-Konflikt-Tests. Die neuen Verbindungen in Racematform sind deshalb indiziert, eine sehr spezifische und erwünschte Wirkung beim Verursachen der Tranquillantien-Wirkung zu besitzen. Insbesondere sind sie indiziert, eine Tranquillantien-Wirkung auszuüben mit einer wesentlich reduzierten sedativen Wirkung, die bei den meisten, wenn nicht bei allen erhältlichen Tranquillantien z. B. mit Schläfrigkeit verbunden ist. Insbesondere sind die Verbindungen indiziert, den konventionellen Benzodiazepin-Tranquillantien, z. B. Diazepam, überlegen zu sein, indem sie eine bedeutend kleinere sedative Komponente, wie sie in den oben angegebenen Schlafstudien bestimmt wurden, aufweisen. Auch beeinflussen die neuen Verbindungen und Alkohol sich nicht. Die Alkoholeinwirkung wird nicht potenziert.

Überraschenderweise wurden interessante und nützliche Resultate gefunden bei der Trennung der Racemate der neuen Verbindungen in ihre einzelnen optischen Isomere (Antipoden). Während die Racemate und die einzelnen optischen Isomere ungefähr die gleiche Wirkung in FBV-Tests anzeigten, welche spezifisch auf Tranquillantien-Wirkung hinweisen, wurde ein ausgeprägter Unterschied zwischen R- und S-optischen Isomeren in vivo bei Tests, die auf eine Se-dation hinweisen, gefunden. Insbesondere bei Auswertungen, bei welchen die bereits reduzierten sedativen Effekte des Racemats gefunden wurden, konnten die Sedationseffekte des R-Isomeren nur in Dosen aufgedeckt werden, die signifikant höher lagen als diejenige mit angezeigter Tranquillantien-Wirkung. Auf der anderen Seite überschneiden im Falle des S-Isomeren die Dosen, die angezeigt waren, Sedationseffekte zu produzieren, im wesentlichen jene, für die Tranquillantien-Wirkung angezeigt war. Zum Beispiel war bei in w'vo-Tests an Ratten angezeigt, dass das S-Isomere des nachstehenden Beispiels 4 eine tranquillisierende (anxiolytische) Wirkung im Dosisbereich von ca. 2 bis 15 mg/kg und schwache sedationsbe-zogene Wirkungen im Dosisbereich von ca. 3 bis 50 mg/kg aufweist. Auf der anderen Seite zeigte das R-Isomere des Beispiels 3 eine tranquillisierende (anxiolytische) Wirkung im Dosisbereich von ca. 4 bis 40 mg/kg und schwache bis leichte sedationsbezogene Wirkungen im Dosisbereich von 60 bis 120 mg und höher. Um die obigen Indikationen zu erhalten, wurden bei der Auswertung der optischen Isomeren an Ratten der Diskriminationstest und das Konflikt-Segment des Geller-Konflikt-Tests (Anzahl Leckungen) zur Auswertung der tranquilh'sierenden Wirkung verwendet. Im Diskriminationstest hatte das R-Isomere eine ED50 von 4,2 mg/kg und das S-Isomere eine ED 50 von 2,6 mg/kg. Im Konflikt-Test wurde für das R-Isomere eine minimale wirksame Dosierung von 30 mg/kg und für das S-Isomere eine minimale wirksame Dosis von 10 mg/kg angezeigt. In

Tests, die auf eine Sedation hinweisen, zeigte das R-Isomere in den Rotarod-, Lokomotion- und Rearing-Tests eine EDS0 grösser als 120 mg/kg und bei Schlafstudien (Schlaf-/Wachheitsstudien) eine minimale wirksame Dosis von 60 mg/kg. Auf der anderen Seite zeigte das S-Isomere eine EDS0 zwischen 40 und 50 mg/kg in den Rotarod-, Lokomotion- und Rearing-Tests und bei Schlafstudien eine niedrige minimale wirksame Dosis von 3 mg/kg.

Nachdem die gesamtsedativen Effekte der S-Isomeren schwächer sind als im Falle von Diazepam, können solche Isomere als Tranquillantien verwendet werden. Ihre Verwendung ist aber geeigneter in solchen Fällen, bei denen sedative Effekte gewünscht werden, z. B. zur Schlafenszeit.

. Auf der anderen Seite stellen die R-Isomere, die im wesentlichen keine sedativen Effekte mehr aufweisen, hocherwünschte Tranquillantien dar. Sie finden in vielen Situationen Anwendung, in denen konventionelle Tranquillantien mit ihren sedativen Nebenwirkungen problematisch sind oder Grund zur Sorge bilden. Das Gesamtspektrum der R-Isomere als Tranquillantien macht sie besonders wünschenswert zur Anwendung in Gebieten, wie der geriatrischen Medizin, wo die sedativen Effekte von anderen Tranquillantien übertriebene unerwünschte Wirkungen haben können.

Für eine solche Anwendung als Tranquillantien, insbesondere bei der Erleichterung von Angst- und/oder Spannungszuständen, hängt die Menge der zu verabreichenden neuen Verbindungen von der verwendeten Verbindung, von der Verabreichungsart, von der Schwere des zu behandelnden Zustandes und von anderen bekannten Faktoren ab. Dennoch werden im allgemeinen zufriedenstellende Resultate erhalten bei Verabreichung einer täglichen Dosis von 0,1 bis 60 mg/kg Körpergewicht. Vorzugsweise erfolgt die Verabreichung oral und in geteilten Dosen 2- bis 4mal täglich oder in einer anhaltenden Abgabeform. Die tägliche Dosierung beträgt vorzugsweise 10 bis 200 mg und Dosierungsformen enthalten vorzugsweise 2,5 bis 100 mg.

n Übereinstimmung mit dem Vorstehenden sieht die vorliegende Erfindung auch eine neue Verbindung zur Verwendung als Pharma-zeutikum vor, z. B. als Anxiolytikum, wie auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine neue Verbindung in Verbindung mit einem pharmazeutischen Träger oder Verdünnungsmittel.

Pharmazeutische Zusammensetzungen, die durch die vorliegende Erfindung vorgesehen und nützlich sind, Tranquillisation zu bewirken, enthalten eine neue Verbindung als aktiven Bestandteil und einen oder mehrere konventionelle, pharmazeutisch akzeptable Träger, einschliesslich anderer konventioneller Adjuvantien, die erwünscht oder notwendig sein könnten. Solche Zusammensetzungen können in konventionellen, oral verabreichbaren Formen wie Tabletten, Kapseln, Granulaten, dispersible Pulver, Elixiere, Sirupe, Suspensionen und ähnlichem oder in konventionellen, parenteral verabreichbaren Formen wie eine sterile, injizierbare Lösung, Suspension oder ähnlichem wie z. B. eine sterile, injizierbare wässerige Suspension vorliegen. Solche Zusammensetzungen, einschliesslich verabreichbarer Formen von Dosierungseinheiten, können gemäss irgendeiner bekannten Herstellungsmethode für pharmazeutische Zusammensetzungen hergestellt werden. Die für orale oder parenterale Verabreichung angepassten Zusammensetzungen laut vorliegender Erfindung können 1% bis 90% des Totalgewichtes an aktivem Wirkstoff in Kombination mit dem Träger enthalten. Mehr üblich sind 3% bis 60%. Die bevorzugten Formen von Dosierungseinheiten sind die im wesentlichen für die orale Verabreichung angepassten festen Formen.

Eine repräsentative Formulierung zur Verabreichung 3- bis 4mal täglich oder wie benötigt bei der Behandlung von Angst und/oder Spannung ist eine Kapsel, die nach konventionellen Techniken hergestellt wird und die folgende Ingredientien enthält:

Ingredientien Gewichtsteile

( - )-1 OaR-7,8,9,10,10a, 11 -Hexahydro-

2-trifluormethyl-13H-pyrido[r,2':3,4]-

imidazo[2,1 -b]chinazolin-13-on 10

Laktose 200

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

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In den folgenden Beispielen sind alle Temperaturen unkorrigiert und in Celsiusgraden angegeben.

Beispiel 1

( ± )-2-Trifluormethyl-7,8,9,10,10a,ll-hexahydro-13H-pyrido-[ l',2':3,4]imidazo[2,1-bJchinazolin-13-on

Man fügt zu einer Lösung von 10 g 1,5,6,7,8,8a-Hexahydro-3-methylthio-imidazo[l,5-a]pyridin in 60 ml trockenem Dimethylacetamid 12 g 2-Amino-5-trifluormethyl-benzoesäure. Die entstandene Lösung wird während 18 Stunden am Rückfluss gerührt. Die resultierende Reaktionslösung wird dann zur Trockene eingedampft, der Rückstand in Methylenchlorid gelöst, mit einer 2N Natriumhydroxydlösung gewaschen, filtriert, mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wird aus Äthanol/Diäthyläther (1:1,25) kristallisiert, wobei die Titelverbindung erhalten wird, Smp. 152-154°.

Beispiel 2

(±)-2- Trifluormethyl- 7,8,9,10,10a,11,12,13-octahydro-14H-pyrido-[ l',2':3,4Jpyrimidof2,1-b]chinazolin-13-on

Indem man dem in Beispiel 1 angegebenen Verfahren durch Substitution der entsprechenden Ausgangsmateiialien folgt, wird nach Kristallisation die Titelverbindung erhalten.

Beispiel 3

(—)-10aR-7,8,9,10,10a,ll-Hexahydro-2-trifluormethyl-13H-pyrido-[ l',2' :3,4 Jimidazo [2,1-b ]chinazolin-13-on a) L-( +)-Pipecolinsäure

387 g racemischer Pipecolinsäure (Piperidin-2-carboxyIsäure) werden in 1,5 Liter heissem Methanol suspendiert und 450 g L-(+)-Weinsäure sorgfältig hinzugerührt. Wenig später wird eine klare dunkle Lösung erhalten, angeimpft und auskristallisieren gelassen. Die Kristalle werden abfiltriert und gründlich mit Methanol gewaschen. Die hellgrauen Kristalle werden getrocknet, wobei 370 g des Produktes mit Smp. 189-190° erhalten werden. Letzteres wird in 350 ml Wasser und 175 ml heissem Aceton gelöst, wobei die entstandene dunkle Lösung mit Aktivkohle filtriert und die nunmehr fast völlig farblose Lösung mit 800-900 ml Aceton verdünnt wird, bis Trübung einsetzt. Die entstandenen Kristalle werden abfiltriert und sorgfältig mit Aceton/Wasser (ca. 4:1) gewaschen. Eine zweite Fraktion kann erhalten werden durch starke Konzentration (inkl. H20) und wiederholte Verdünnung mit Aceton, wobei 316 g des (+)-Tar-trates der Pipecolinsäure erhalten werden, [afe0 = +21° (c = 2, H20), Smp. 195-196°.

Ungefähr 3 Liter Amberlite 7R-120 in der H+-Form werden hergestellt und 720 g des (+)-Tartrates der Pipecolinsäure, in 1 Liter Wasser gelöst, werden durch die Amberlite-Säule durchgeleitet.

Nach Auswaschen der Weinsäure mit Wasser wird die (+^Pipecolinsäure mit 10% Ammoniak eluiert. Smp. 277-279° (Zers.), [alo = +25° (c = 1,5, H20).

Einmalige Umkristallisation aus Wasser/Alkohol (ca. 1:3 bis 1:5) ergibt ein Total von 290 g L-(+)-Pipecolinsäure [(+)-2R-Pipe-ridin-2-carboxylsäure],

b) ( +)-2R-Piperidin-2-carboxylsäuremethylester

HCl-Gas wird durch 2 Liter absoluten Methanol geleitet, bis eine Molarität von 6,5 erreicht ist. 265 g D-(+)-Pipecolinsäure werden portionenweise hinzugegeben und die klare Lösung, welche nach ca. 1 Stunde entsteht, wird über Nacht bei Raumtemperatur stehen gelassen. Die entstandene Mischung wird bei einer maximalen Badtemperatur von 38° stark konzentriert, auf Eis gegossen, auf pH 9-10 mit K2C03 neutralisiert und viermal mit Dichlormethan extrahiert, wobei die obige Verbindung erhalten wird, Sdp. 72-75°/9 mm.

c) ( +)-2R-Piperidin-2-carboxylsäureamid

19 g der in Stufe b) erhaltenen Verbindung werden in 20 ml konzentriertem Ammoniak bei Raumtemperatur gelöst und über Nacht stehen gelassen. Ein weisser kristalliner Schlamm wird erhalten, welcher kein weiteres Ausgangsmaterial enthält. Dieser wird mit Wasser in einen Scheidetrichter gespült und 3mal mit Dichlormethan und dann drei weitere Male mit Dichlormethan und ca. 20% Äthanol extrahiert.

Ein Total von 14 g weissen Kristallen der obengenannten Verbindung werden nach Umkristallisation aus Alkohol/Hexan erhalten. [afe0 = +33° (c = 2, Äthanol), Smp. = 166-167°.

d) (—)-2R-2-Aminomethyl-piperidin

15,2 g LiAlH4 werden in 200 ml THF aufgeschlämmt und 12,6 g der in Stufe c) erhaltenen Titelverbindung, in 500 ml THF bei 65° gelöst, werden dann rasch, währenddem es noch warm ist, hinzugegossen. Nach 5 Stunden Rühren am Rückfluss wird ein weisses, milchiges Produkt erhalten, welches auf —15° gekühlt wird und mit 150 ml H20 und 100 ml THF behandelt wird. Nach 2 Stunden ohne zu kühlen, wird die weisse Suspension gefiltert und zweimal mit THF extrahiert. Die Filtrate werden vereinigt und konzentriert. Das erhaltene Öl, welches beträchtliche Mengen Wasser enthält, wird in Methylenchlorid aufgenommen, vom Wasser getrennt, zwei weitere Male extrahiert, getrocknet und konzentriert. Das erhaltene Öl wird destilliert, wobei die Titelverbindung erhalten wird, [afe0 = —19,1° (c = 2, Äthanol).

e) ( +)-8aR-l,5,6,7,8,8a-Hexahydroimidazo[l,5-a]pyrimidin-3-(2H)thion

Man lässt die in Stufe d) erhaltene Titelverbindung während 6 Stunden bei 100° mit Schwefelkohlenstoff in Pyridin reagieren, wobei die Titelverbindung erhalten wird, [afe0 = +39,5° (c = 2, Äthanol).

f) ( + )-8aR-l,5,6,7,8,8a-Hexahydro-3-methylthio-imidazo[ 1,5-a]-Pyridin

Man lässt die in Stufe e) erhaltene Titelverbindung in Gegenwart von Natriumhydroxyd mit Methyljodid in Methanol reagieren, wobei die Titelverbindung erhalten wird, [a]™ = + 57,5° (c = 2, Äthanol).

g) ( +)-10aR-2-Jod-7,8,9,10,10a,ll-hexahydro-13H-pyrido-[ l',2':3,4 Jimidazo [2,1-b ]chinazolin-13-on

Eine Mischung von 6,8 g (40 mM) (+)-8aR-l,5,6,7,8,8a-Hexa-hydro-3-methylthio-imidazo[l,5-a]pyridin und von 10,6 g (40 mM) 2-Amino-5-jodbenzoesäure in 30 ml Dimethylacetamid wird in einer Argonatmosphäre während 4 Stunden bei 145° erhitzt. Das Lösungsmittel wird im Hochvakuum verdampft und der Rückstand in IN kaustischem Soda/Methylenchlorid aufgenommen. Das Rohprodukt wird aus Äthanol kristallisiert und nach Umkristallisation aus Methanol/Methylenchlorid die Titelverbindung erhalten. Smp. 174-175°, [afe0 = +7,4° (c = 2, Pyridin) und [afe0 = +3,7° (c = 2,5, Methylenchlorid).

h) (—)-10aR-7,8,9,10,10a,ll-Hexahydro-2-trifluormethyl-13H-pyri-do[ l',2' :3,4]imidazo[2,l-bJchinazolin-13-on

Eine Lösung von 3,67 g (+)-10aR-2-Jod-7,8,9,10,10a,l 1-hexahy-dro-13H-pyrido[r,2':3,4]imidazo[2,l-b]chinazolin-13-on in 8 ml N-Methylpyrrolidon wird mit 5,44 g Trifluoressigsäure und 3,85 g Kupfeijodid behandelt und während 2 Stunden in einer Argonatmosphäre bei 150° erhitzt. Die erhaltene schwarze Lösung wird im Hochvakuum konzentriert, in IN Natriumcarbonat und Methylenchlorid aufgenommen, extrahiert, getrocknet und konzentriert, durch Verdampfen und schliesslich über Silicagel (250 g) chromato-graphiert. Das Produkt wird aus Methylenchlorid kristallisiert und umkristallisiert aus Methanol/Wasser (1:1), wobei die Titelverbindung erhalten wird. Smp. 156-157°, [afe0 = —2,8° (c = 3, Pyridin), [afe0 = —2,20° (c = 2,5, Methylenchlorid).

Beispiel 4

( + )-1 OaS- 7,8,9,10,10a,11 'Hexahydro-2-trifluormethyl-13H-pyrido-[l',2' :3,4 ]imidazo[2,l-b ]chinazolin-13-on

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

671019

a) L-(-)-Pipecolinsäure

483 g (3,75M) angereicherte (—)-Pipecolinsäure werden in 3 Liter heissem Methanol suspendiert. 565 g D-(—)-Weinsäure werden rasch hinzugestreut, wobei versucht wird, raschmöglichst eine Lösung zu erhalten. Die Kristallisation setzt ein, bevor eine vollständige Lösung erreicht wird. Die Mischung wird gekühlt, filtriert und gut mit Methanol gewaschen. Das Filtrat wird konzentriert und umkristallisiert. Die erhaltenen Kristalle werden heiss in ca. 800 ml Wasser und 400 ml Aceton gelöst und mit Aktivkohle behandelt. Das klare, fast farblose Filtrat wird in ca. 2 Liter Aceton verdünnt. Die so erhaltenen Kristalle werden abfiltriert und gut gewaschen mit Aceton/H20 (4:1), gefolgt von 100% Aceton. Das Filtrat wird konzentriert und verdünnt mit Aceton, wobei eine zweite Fraktion erhalten wird. Beide Fraktionen werden getrocknet. [afe0 = —20,3° für die erste Fraktion und —20,7° für die zweite Fraktion (c = 2, H20). Totalgewicht: 706 g. Die Trennung wird mit 3 Liter Amberlite 7R-120 in der H+-Form ausgeführt.

Nach Behandlung des Tartrat-Salzes mit Wasser wird die L-(—)-Pipecolinsäure durch Elution mit 10% Ammoniak und Konzentration durch Verdampfen und einmaliger Umkristallisation aus einem Minimum an H20 und einem Maximum an Alkohol erhalten, [afe0 = -27,5° (c = 2, H20).

b) (—)-2S-Piperidin-2-carboxylsäuremethylester und c) (—) -2S-Piperidin-2-carboxylsäureamid

Indem man dem in den Stufen b) und c) des obigen Beispiels 3 angegebenen Verfahren folgt, werden die obengenannten Verbindungen erhalten. Für Verbindung der Stufe c): [afe0 = —33° (c = 2, Äthanol).

d) ( + )-2S-2-Aminomethyl-piperidin

100 g des oben erhaltenen Amids werden portionenweise bei 20-30° unter Argon zu 60 g LiAlH4 in 2,5 Liter trockenem THF hinzugefügt. Die Temperatur der Suspension wird auf 65° erhöht, während 5 Stunden am Rückfluss behandelt und bei Zimmertemperatur über Nacht stehen gelassen. Die entstandene Mischung wird bei —20° mit 600 ml H20-THF (1:1) behandelt, filtriert, gut gewaschen und konzentriert. Das entstandene Öl wird unter H20-Vakuum destilliert, wobei die Titelverbindung erhalten wird, [afe0 = 4-18° (c = 2, Äthanol). Sdp. 62-64° bei 11 mm.

e) (—)-8aS-l,5,6,7,8,8a-Hexahydroimidazo[1,5-a]pyrimidin-3-(2H)thion

Man lässt das in Stufe d) erhaltene Produkt in Pyridin während 6 Stunden bei 100° mit Schwefelkohlenstoff reagieren, wobei die Titelverbindung erhalten wird, [afe0 = —39,5° (c = 2, Äthanol).

f) (—)-8aS-l,5,6,7,8,8a-Hexahydro-3-methylthio-imidazo[l,5-a]-pyridin

Man lässt das in Stufe e) erhaltene Produkt mit Methyljodid in Methanol in Gegenwart von Natriumhydroxyd reagieren, wobei die Titelverbindung erhalten wird, [afe0 = —60° (c = 2, Äthanol).

g) (—)-10aS-2-Jod-7,8,9,10,10a,ll-hexahydro-13H-pyrido-[r,2':3,4]imidazo[2,l-b]chinazolin-13-on

Eine Mischung von 6,8 g (40 mM) (—)-8aS-l,5,6,7,8,8a-Hexahy-dro-3-methylthio-imidazo[l,5-a]pyridin und von 10,6 g (40 mM) 2-Amino-5-jodbenzoesäure in 30 ml Dimethylacetamid wird in einer Argonatmosphäre während 4 Stunden bei 145° erhitzt. Das Lösungsmittel wird im Hochvakuum verdampft und der Rückstand in IN kaustischem Soda/Methylenchlorid aufgenommen. Das Rohprodukt wird aus Methanol kristallisiert und aus Methanol/Methylenchlorid umkristallisiert, wobei die Titelverbindung erhalten wird, Smp. 174-175°, [afe0 = -7,5° (c = 3, Pyridin) und [afe0 = -3,7° (c = 3, Methylenchlorid).

h) ( + )-10aS-7,8,9,10,10a,ll-Hexahydro-2-trifluormethyl-13H-pyri-do[ l',2':3,4Jimidazo [2,1-b Jchinazolin-13-on

Eine Lösung von 3,67 g (+)-10aR-2-Jod-7,8,9,10,10a,ll-hexahy-dro-13H-pyrido[r,2':3,4]imidazo[2,l-b]chinazolin-13-on in 8 ml N-Methylpyrrolidon wird mit 5,44 g Trifluoressigsäure und 3,85 g Kupfeijodid behandelt und während 2 Stunden in einer Argonatmosphäre auf 150° erhitzt. Die entstandene dunkle Lösung wird im Hochvakuum konzentriert, in IN Natriumcarbonat und Methylenchlorid aufgenommen, extrahiert, getrocknet und im Hochvakuum durch Verdampfen konzentriert und dann mit Silicagel (250 g) chromatographiert. Das Produkt wird aus Methylenchlorid kristallisiert und aus Methanol/Wasser (1:1) umkristallisiert, wobei die Titelverbindung erhalten wird. Smp. 156-157°, [afe0 = +3,15° (c = 3, Pyridin), [afe0 = +2,15° (c = 2,5, Methylenchlorid).

8

5

10

15

20

25

30

35

40

R

Claims

671 019

PATENTANSPRÜCHE 1. Verbindung der Formel I,

<ç»2)p

/rvV

(C«2)„

wonn n 1 oder 2, und p 0 oder 1 bedeuten,

oder ein pharmazeutisch akzeptables Säureadditionssalz davon, als Racemat oder in optisch aktiver Form.
2. Verbindung nach Anspruch 1 in R-optisch isomerer Form.
3. Verbindung nach Anspruch 1, worin n 1 und p 1 bedeuten.
4. Das (—)-10aR-7,8,9,10,10a,ll-Hexahydro-2-trifluormethyl-13H-pyrido[r,2':3,4]imidazo[2,l-b]chinazolin-13-on oder ein pharmazeutisch akzeptables Säureadditionssalz davon, als Verbindung gemäss Anspruch 1.
5. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Verbindung der Formel V,

(Ç"2)p

(V)

K—(CH2)n

f3c

-l 1

mit einer Verbindung der Formel III,

r's

(ch2)„

worin R' Niederalkyl oder Benzyl bedeutet und n und p die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben, in Racematform umsetzt und die so erhaltene Verbindung in Form der freien Base oder in Säureadditionssalzform gewinnt.
7. Verbindung nach Anspruch 1, als Anxiolytikum.
8. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung nach Anspruch 1, zusammen mit einem pharmazeutischen Träger oder Verdünnungsmittel.