DE10131987A1

DE10131987A1 - Neue Pyridin-substituierte Pyrazolopyridinderivate

Info

Publication number: DE10131987A1
Application number: DE10131987A
Authority: DE
Inventors: Johannes-Peter Stasch; Achim Feurer; Stefan Weigand; Elke Stahl; Dietmar Flubacher; Cristina Alonso-Alija; Frank Wunder; Dieter Lang; Klaus Dembowsky; Alexander Straub; Elisabeth Perzborn
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2002-05-23
Also published as: MY127212A; SV2003000743A; RU2003118584A; PE20020581A1; KR20030065519A; HN2001000261A; UA74404C2; GT200100235A; ZA200303887B; DE50106655D1; ECSP034616A; DOP2001000291A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Pyrazolopyridinderivate der Formel (I) DOLLAR F1 worin R·1· für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht; R·2· für H, NH¶2¶ oder Halogen steht, sowie Salze, Isomere und Hydrate davon als Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase und zur Verwendung als Mittel zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Hypertonie, von thromboembolischen Erkrankungen und Ischämien, sexueller Dysfunktion oder Entzündungen sowie zur Behandlung von Erkrankungen des Zentralnervensystems.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue chemische Verbindungen, welche die lös liche Guanylatcyclase stimulieren, ihre Herstellung und ihre Verwendung als Arznei mittel, insbesondere als Arzneimittel zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Er krankungen.

Eines der wichtigsten zellulären Übertragungssysteme in Säugerzellen ist das cyclische Guanosinmonophosphat (cGMP). Zusammen mit Stickstoffmonoxid (NO), das aus dem Endothel freigesetzt wird und hormonelle und mechanische Signale überträgt, bildet es das NO/cGMP-System. Die Guanylatcyclasen katalysieren die Biosynthese von cGMP aus Guanosintriposphat (GTP). Die bisher bekannten Ver treter dieser Familie lassen sich sowohl nach strukturellen Merkmalen als auch nach der Art der Liganden in zwei Gruppen aufteilen: Die partikulären, durch natriure tische Peptide stimulierbaren Guanylatcyclasen und die löslichen, durch NO stimu lierbaren Guanylatcyclasen. Die löslichen Guanylatcyclasen bestehen aus zwei Untereinheiten und enthalten höchstwahrscheinlich ein Häm pro Heterodimer, das ein Teil des regulatorischen Zentrums ist. Dieses hat eine zentrale Bedeutung für den Aktivierungsmechanismus. NO kann an das Eisenatom des Häms binden und so die Aktivität des Enzyms deutlich erhöhen. Hämfreie Präparationen lassen sich hingegen nicht durch NO stimulieren. Auch CO ist in der Lage, am Eisen-Zentralatom des Häms anzugreifen, wobei die Stimulierung durch CO deutlich geringer ist als die durch NO.

Durch die Bildung von cGMP und der daraus resultierenden Regulation von Phos phodiesterasen, Ionenkanälen und Proteinkinasen spielt die Guanylatcyclase eine entscheidende Rolle bei unterschiedlichen physiologischen Prozessen, insbesondere bei der Relaxation und Proliferation glatter Muskelzellen, der Plättchenaggregation und -adhäsion und der neuronalen Signalübertragung sowie bei Erkrankungen, welche auf einer Störung der vorstehend genannten Vorgänge beruhen. Unter patho physiologischen Bedingungen kann das NO/cGMP-System supprimiert sein, was zum Beispiel zu Bluthochdruck, einer Plättchenaktivierung, einer vermehrten Zell proliferation, endothelialer Dysfunktion, Atherosklerose, Angina pectoris, Herz insuffizienz, Thrombosen, Schlaganfall und Myokardinfarkt führen kann.

Eine auf die Beeinflussung des cGMP-Signalweges in Organismen abzielende NO-unabhängige Behandlungsmöglichkeit für derartige Erkrankungen ist aufgrund der zu erwartenden hohen Effizienz und geringen Nebenwirkungen ein vielversprechender Ansatz.

Zur therapeutischen Stimulation der löslichen Guanylatcyclase wurden bisher aus schließlich Verbindungen wie organische Nitrate verwendet, deren Wirkung auf NO beruht. Dieses wird durch Biokonversion gebildet und aktiviert die lösliche Guany latcyclase durch Angriffe am Eisenzentralatom des Häms. Neben den Nebenwir kungen gehört die Toleranzentwicklung zu den entscheidenden Nachteilen dieser Behandlungsweise.

In den letzten Jahren wurden einige Substanzen beschrieben, die die lösliche Guanylatcyclase direkt, d. h. ohne vorherige Freisetzung von NO stimulieren, wie beispielsweise 3-(5'-Hydroxymethyl-2'-furyl)-1-benzylindazol (YC-1, Wu et al., Blood 84 (1994), 4226; Mülsch et al., Br. J. Pharmacol. 120 (1997), 681), Fettsäuren (Goldberg et al. J. Biol. Chem. 252 (1977), 1279), Diphenyliodonium-hexafluoro phosphat (Pettibone et al., Eur. J. Pharmacol. 116 (1985), 307), Isoliquiritigenin (Yu et al., Brit. J. Pharmacol. 114 (1995), 1587) sowie verschiedene substituierte Pyrazol derivate (WO 98/16223).

Weiterhin sind in der WO 98/16507, WO 98/23619, WO 00/06567, WO 00/06568, WO 00/06569 und WO 00/21954 Pyrazolopyridinderivate als Stimulatoren der lös lichen Guanylatcyclase beschrieben. In diesen Patentanmeldungen sind auch Pyrazolo pyridine beschrieben, welche einen Pyrimidinrest in 3-Position aufweisen. Derartige Verbindungen weisen eine sehr hohe in vitro Aktivität bezüglich der Stimulation der löslichen Guanylatcyclase auf. Allerdings zeigte es sich, dass diese Verbindungen hinsichtlich ihrer in vivo-Eigenschaften wie beispielsweise ihrem Verhalten in der Leber, ihrem pharmakokinetischen Verhalten, ihrer Dosis-Wirkungsbeziehung oder ihrem Metabolisierungsweg einige Nachteile aufweisen.

Es war daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, weitere Pyrazolopyridin derivate bereitzustellen, welche als Stimulatoren der löslichen Guanylatcyclase wirken, aber nicht die vorstehend aufgeführten Nachteile der Verbindungen aus dem Stand der Technik aufweisen.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Verbindungen ge mäß Anspruch 1 gelöst. Diese neuen Pyrazolopyridinderivate zeichnen sich durch einen Pyrimidinrest in 3-Position aus, der ein bestimmtes Substitutionsmuster aufweist, nämlich einen Pyridinrest in 5-Position des Pyrimidinrings sowie eine Aminogruppe in 4-Position des Pyrimidinrings.

Im einzelnen betrifft die vorliegende Erfindung die Verbindungen der Formel (I)

worin
R¹ für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht;
R² für H, NH₂ oder Halogen steht;
sowie Salze, Isomere und Hydrate davon.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Verbindungen der Formel (I), bei denen
R¹ für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht;
R² für H, NH₂ oder Cl steht;
sowie Salze, Isomere und Hydrate davon.

Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung Verbindungen der Formel (I), bei denen
R¹ für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht;
R² für H steht;
sowie Salze, Isomere und Hydrate davon.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können auch in Form ihrer Salze vorliegen. Im allgemeinen seien hier Salze mit organischen oder anorganischen Basen oder Säuren genannt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden physiologisch unbedenkliche Salze bevorzugt. Physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindung können Salze der erfindungsgemäßen Stoffe mit Mineralsäuren, Carbonsäuren oder Sulfonsäuren sein. Besonders bevorzugt sind z. B. Salze mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Ethansul fonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Essig säure, Propionsäure, Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure oder Benzoesäure.

Physiologisch unbedenkliche Salze können ebenso Metall- oder Ammoniumsalze der erfindungsgemäßen Verbindung sein, welche eine freie Carboxylgruppe besitzen. Besonders bevorzugt sind z. B. Natrium-, Kalium-, Magnesium- oder Calciumsalze, sowie Ammoniumsalze, die abgeleitet sind von Ammoniak, oder organischen Aminen wie beispielsweise Ethylamin, Di- bzw. Triethylamin, Di- bzw. Triethanolamin, Dicyclohexylamin, Dimethylaminoethanol, Arginin, Lysin oder Ethylendiamin.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in tautomeren Formen vorliegen. Dies ist dem Fachmann bekannt, und derartige Formen sind ebenfalls vom Umfang der Er findung umfasst.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Verbindungen in Form ihrer möglichen Hydrate vorkommen.

Halogen steht im Rahmen der Erfindung für Fluor, Chlor, Brom und Iod.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) können hergestellt werden durch die Umsetzung der Verbindung der Formel (II)

A) mit einer Verbindung der Formel (III)
wobei
R¹ wie vorstehend definiert ist;
gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel unter Erhitzen zur Verbindung der Formel (I);
oder
B) mit einer Verbindung der Formel (IV)
wobei
R¹ wie vorstehend definiert ist;
in einem organischen Lösungsmittel unter Erhitzen zu Verbindungen der Formel (V)
wobei
R¹ wie vorstehend definiert ist;
anschließend mit einem Halogenierungsmittel zu Verbindungen der Formel (VI)
wobei
R¹ wie vorstehend definiert ist;
R² für Halogen steht;
sowie abschließend mit wäßriger Ammoniaklösung unter Erhitzen und erhöhtem Druck.

Die Verbindung der Formel (II) lässt sich gemäß folgendem Reaktionsschema her stellen:

Die Verbindung der Formel (II) ist in einer mehrstufigen Synthese aus dem literatur bekannten Natriumsalz des Cyanobrenztraubensäureethylesters (Borsche und Manteuffel, Liebigs Ann. Chem. 1934, 512, 97) erhältlich. Durch dessen Umsetzung mit 2-Fluorbenzylhydrazin unter Erhitzen und Schutzgasatmosphäre in einem inerten Lösungsmittel wie Dioxan erhält man den 5-Amino-1-(2-fluorbenzyl)-pyrazol-3- carbonsäureethylester, der durch Umsetzung mit Dimethylaminoacrolein im sauren Medium unter Schutzgasatmosphäre und Erhitzen zum entsprechenden Pyridin derivat cyclisiert. Dieses Pyridinderivat 1-(2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyri din-3-carbonsäureethylester wird durch eine mehrstufige Sequenz, bestehend aus Überführung des Esters mit Ammoniak in das entsprechende Amid, Dehydratisie rung mit einem wasserentziehenden Mittel wie Trifluoressigsäureanhydrid zum entsprechenden Nitrilderivat, Umsetzung des Nitrilderivats mit Natriumethylat und abschließende Reaktion mit Ammoniumchlorid in die Verbindung der Formel (II) überführt.

Die Verbindungen der Formel (III) können aus den (z. B. bei Aldrich) käuflich er hältlichen Verbindungen t-Butoxybis(dimethylamino)methan und 4-Pyridylaceto nitril beziehungsweise 3-Pyridylacetonitril durch Umsetzung dieser Reaktanden vor zugsweise in äquimolaren Mengen vorzugsweise bei Normaldruck und Rühren der Reaktionslösung für mehrere Stunden, beispielsweise 2 Stunden, bei erhöhter Tem peratur, beispielsweise 60-130°C, vorzugsweise 80-120°C, insbesondere 100°C her gestellt werden.

Die Umsetzung der Verbindungen der Formeln (II) und (III) zu den Verbindungen der Formel (I) kann durch Einsatz der Reaktanden in äquimolaren Mengen be ziehungsweise unter Verwendung der Verbindung der Formel (III) im leichten Über schuss in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise einem Kohlenwas serstoff, vorzugsweise einem aromatischen Kohlenwasserstoff und insbesondere Xylol, vorzugsweise in Gegenwart von 0,1-1 Äquivalenten, vorzugsweise 0,3 Äqui valenten einer Lewis-Säure wie beispielsweise BF₃.Et₂O oder Trimethylsilyltrifluor sulfonat (TMSOTf), vorzugsweise bei Normaldruck und Rühren der Reaktionslösung für mehrere Stunden, beispielsweise 12 Stunden, bei erhöhter Temperatur, bei spielsweise 80-160°C, vorzugsweise 100-150°C, insbesondere 140°C, durchgeführt werden.

Die Verbindungen der Formel (IV) sind kommerziell erhältlich (z. B. bei Mercachem) oder können auf dem Fachmann bekannte Weise dargestellt werden.

Die Umsetzung der Verbindungen der Formeln (II) und (IV) zu den Verbindungen der Formel (V) kann durch Einsatz der Reaktanden in äquimolaren Mengen be ziehungsweise unter Verwendung der Verbindung der Formel (IV) im leichten Über schuss in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise einem Kohlenwas serstoff, vorzugsweise einem aromatischen Kohlenwasserstoff und insbesondere Toluol, vorzugsweise bei Normaldruck und Rühren der Reaktionslösung für mehrere Stunden, beispielsweise 12 Stunden, bei erhöhter Temperatur, beispielsweise 80-160°C, vorzugsweise 100-150°C, insbesondere 140°C, durchgeführt werden.

Die Umsetzung der Verbindungen der Formel (V) zu Verbindungen der Formel (VI) kann durch Reaktion der Verbindungen der Formel (V) mit einem Halogenierungsmittel, gegebenenfalls in einem für derartige Reaktionen herkömmlich verwendeten organischen Lösungsmittel wie beispielsweise Dimethylformamid (DMF), vorzugsweise bei Normaldruck und Rühren der Reaktionslösung für mehrere Stunden, beispielsweise 3 Stunden, bei erhöhter Temperatur, beispielsweise 80-160°C, vorzugsweise 100-120°C, durchgeführt werden. Erfindungsgemäß bevorzugt kann als Halogenierungsmittel POCl₃ eingesetzt werden.

Die Umsetzung der Verbindungen der Formel (VI) zu den erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) kann durch Reaktion der Verbindungen der Formel (VI) mit wäßriger Ammoniaklösung vorzugsweise bei erhöhtem Druck, beispielsweise durch Ablauf der Reaktion in einem Autoklaven so dass die Reaktion unter dem Eigendruck der Reaktionsmischung verläuft, und Rühren der Reaktionslösung für mehrere Stunden, beispielsweise 12 Stunden, bei erhöhter Temperatur beispielsweise 80-160°C, vorzugsweise 100-150°C, insbesondere 140°C, durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) zeigt ein nicht vorhersehbares, wertvolles pharmakologisches Wirkspektrum.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) führen zu einer Gefäßrelaxation, Thrombozytenaggregationshemmung und zu einer Blutdrucksenkung sowie zu einer Steigerung des koronaren Blutflusses. Diese Wirkungen sind über eine direkte Stimula tion der löslichen Guanylatzyklase und einem intrazellulären cGMP-Anstieg vermittelt.

Außerdem verstärkt die erfindungsgemäße Verbindung der Formel (I) die Wirkung von Substanzen, die den cGMP-Spiegel steigern, wie beispielsweise EDRF (Endothelium derived relaxing factor), NO-Donatoren, Protoporphyrin IX, Arachidonsäure oder Phenylhydrazinderivate.

Sie können daher in Arzneimitteln zur Behandlung von kardiovaskulären Erkran kungen wie beispielsweise zur Behandlung des Bluthochdrucks und der Herzin suffizienz, stabiler und instabiler Angina pectoris, peripheren und kardialen Gefäß erkrankungen, von Arrhythmien, zur Behandlung von thromboembolischen Erkran kungen und Ischämien wie Myokardinfarkt, Hirnschlag, transistorisch und ischämische Attacken, periphere Durchblutungsstörungen, Verhinderung von Restenosen wie nach Thrombolysetherapien, percutan tranaluminalen Angioplastien (PTA), percutan transluminalen Koronarangioplastien (PTCA), Bypass sowie zur Behandlung von Arteriosklerose, asthmatischen Erkrankungen und Krankheiten des Urogenitalsystems wie beispielsweise Prostatahypertrophie, erektile Dysfunktion, weibliche sexuelle Dys funktion, Osteoporose, Gastroparese und Inkontinenz eingesetzt werden.

Die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verbindungen der Formel (I) stellen auch Wirkstoffe zur Bekämpfung von Krankheiten im Zentralnervensystem dar, die durch Störungen des NO/cGMP-Systems gekennzeichnet sind. Insbesondere sind sie geeignet zur Verbesserung der Wahrnehmung, Konzentrationsleistung, Lern leistung, oder Gedächtnisleistung nach kognitiven Störungen, wie sie insbesondere bei Situationen/Krankheiten/Syndromen auftreten wie "Mild cognitive impairment", altersassoziierte Lern- und Gedächtnisstörungen, Altersassoziierte Gedächtnis verluste, Vaskuläre Demenz, Schädel-Hirn-Trauma, Schlaganfall, Demenz, die nach Schlaganfällen auftritt ("post stroke dementia"), post-traumatisches Schädel-Hirn- Trauma, allgemeine Konzentrationsstörungen, Konzentrationsstörungen in Kindern mit Lern- und Gedächtnisproblemen, Alzheimersche Krankheit, Vaskuläre Demenz, Demenz mit Lewy-Körperchen, Demenz mit Degeneration der Frontallappen einschliesslich des Pick's Syndroms, Parkinsonsche Krankheit, Progressive nuclear palsy, Demenz mit corticobasaler Degeneration, Amyolateralsklerose (ALS), Huntingtonsche Krankheit, Multiple Sklerose, Thalamische Degeneration, Creutzfeld-Jacob-Demenz, HIV-Demenz, Schizophrenie mit Demenz oder Korsakoff-Psychose. Sie eignen sich auch zur Behandlung von Erkrankungen des Zentralnervensystems wie Angst-, Spannungs- und Depressionszuständen, zentral nervös bedingten Sexualdysfunktionen und Schlafstörungen, sowie zur Regulierung krankhafter Störungen der Nahrungs-, Genuss- und Suchtmittelaufnahme.

Weiterhin eignet sich die Wirkstoffe auch zur Regulation der cerebralen Durchblutung und stellt somit wirkungsvolle Mittel zur Bekämpfung von Migräne dar.

Auch eignen sie sich zur Prophylaxe und Bekämpfung der Folgen cerebraler Infarkt geschehen (Apoplexia cerebri) wie Schlaganfall, cerebraler Ischämien und des Schädel-Hirn-Traumas. Ebenso können die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel (I) zur Bekämpfung von Schmerzzuständen eingesetzt werden.

Zudem besitzen die erflndungsgemäßen Verbindungen antiinflammatorische Wirkung und können daher als entzündungshemmende Mittel eingesetzt werden.

Darüber hinaus umfasst die Erfindung die Kombination der erflndungsgemäßen Ver bindungen der Formel (I) mit organischen Nitraten und NO-Donatoren.

Organische Nitrate und NO-Donatoren im Rahmen der Erfindung sind im allgemeinen Substanzen, die über die Freisetzung von NO bzw. NO-Species ihre therapeutische Wirkung entfalten. Bevorzugt sind Natriumnitroprussid, Nitroglycerin, Isosorbid dinitrat, Isosorbidmononitrat, Molsidomin und SIN-1.

Außerdem umfasst die Erfindung die Kombination mit Verbindungen, die den Abbau von cyclischem Guanosinmonophosphat (cGMP) inhibieren. Dies sind insbesondere Inhibitoren der Phosphodiesterasen 1, 2 und 5; Nomenklatur nach Beavo und Reifsnyder (1990) TiPS 11, S. 150 bis 155. Durch diese Inhibitoren wird die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen potenziert und der gewünschte pharmakolo gische Effekt gesteigert.

Biologische Untersuchungen Gefäßrelaxierende Wirkung in vitro

Kaninchen werden durch Nackenschlag betäubt und entblutet. Die Aorta wird entnommen, von anhaftendem Gewebe befreit, in 1,5 mm breite Ringe geteilt und einzeln unter einer Vorspannung in 5 ml-Organbäder mit 37°C warmer, carbogenbe gaster Krebs-Henseleit-Lösung folgender Zusammensetzung (mM) gebracht: NaCl: 119; KCl: 4,8; CaCl₂ × 2 H₂O: 1; MgSO₄ × 7 H₂O: 1,4; KH₂PO₄: 1,2; NaHCO₃: 25; Glucose: 10. Die Kontraktionskraft wird mit Statham UC2-Zellen erfasst, verstärkt und über A/D-Wandler (DAS-1802 HC, Keithley Instruments München) digitalisiert sowie parallel auf Linienschreiber registriert. Zur Erzeugung einer Kontraktion wird Phenylephrin dem Bad kumulativ in ansteigender Konzentration zugesetzt. Nach mehreren Kontrollzyklen wird die zu untersuchende Substanz in jedem weiteren Durchgang in jeweils steigender Dosierung untersucht und die Höhe der Kontraktion mit der Höhe der im letzten Vordurchgang erreichten Kontraktion verglichen. Daraus wird die Konzentration errechnet, die erforderlich ist, um die Höhe des Kontrollwertes um 50% zu reduzieren (IC₅₀). Das Standardapplikationsvolumen beträgt 5 µl, der DMSO-Anteil in der Badlösung entspricht 0,1%. Das Ergebnis ist nachstehend in Tabelle 1 aufgeführt:

Tabelle 1

Gefäßrelaxierende Wirkung in vitro

Bestimmung der Leberclearance in vitro

Ratten werden anästhesiert, heparinisiert, und die Leber in situ über die Pfortader perfundiert. Ex vivo werden dann aus der Leber mittels Collagenase-Lösung die primären Ratten-Hepatozyten gewonnen. Es wurden 2.10⁶ Hepatozyten pro ml mit jeweils der gleichen Konzentration der zu untersuchenden Verbindung bei 37°C inkubiert. Die Abnahme des zu untersuchenden Substrates über die Zeit wurde bioanalytisch (HPLC/UV, HPLC/Fluoreszenz oder LC/MSMS) an jeweils 5 Zeit punkten im Zeitraum von 0-15 min nach Inkubationsstart bestimmt. Daraus wurde über Zellzahl und Lebergewicht die Clearance errechnet.

Bestimmung der Plasmaclearance in vivo

Die zu untersuchende Substanz wird Ratten über die Schwanzvene intravenös als Lösung appliziert. Zu festgelegten Zeitpunkten wird den Ratten Blut entnommen, dieses wird heparinisiert und durch herkömmliche Maßnahmen Plasma daraus gewonnen. Die Substanz wird im Plasma bioanalytisch quantifiziert. Aus den so ermittelten Plasmakonzentrations-Zeit-Verläufen werden über herkömmliche hierfür verwendete nicht-kompartimentelle Methoden die pharmakokinetischen Parameter errechnet.

Zur vorliegenden Erfindung gehören pharmazeutische Zubereitungen, die neben nicht toxischen, inerten pharmazeutisch geeigneten Trägerstoffen die erfindungsgemäße Verbindung der Formel (I) enthält sowie Verfahren zur Herstellung dieser Zuberei tungen.

Der Wirkstoff kann gegebenenfalls in einem oder mehreren der oben angegebenen Trägerstoffe auch in mikroverkapselter Form vorliegen.

Die therapeutisch wirksame Verbindung der Formel (I) soll in den oben aufgeführten pharmazeutischen Zubereitungen in einer Konzentration von etwa 0,1 bis 99,5, vor zugsweise von etwa 0,5 bis 95 Gew.-%, der Gesamtmischung vorhanden sein.

Die oben aufgeführten pharmazeutischen Zubereitungen können außer der erfindungs gemäßen Verbindung der Formel (I) auch weitere pharmazeutische Wirkstoffe ent halten.

Im allgemeinen hat es sich sowohl in der Human- als auch in der Veterinärmedizin als vorteilhaft erwiesen, den erfindungsgemäßen Wirkstoff in Gesamtmengen von etwa 0,01 bis etwa 700, vorzugsweise 0,01 bis 100 mg/kg Körpergewicht je 24 Stunden, gegebenenfalls in Form mehrerer Einzelgaben, zur Erzielung der gewünschten Ergeb nisse zu verabreichen. Eine Einzelgabe enthält den erfindungsgemäßen Wirkstoff vor zugsweise in Mengen von etwa 0,1 bis etwa 80, insbesondere 0,1 bis 30 mg/kg Körpergewicht.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von nicht einschränkenden be vorzugten Beispielen näher dargestellt. Soweit nicht anderweitig angegeben, be ziehen sich alle Mengenangaben auf Gewichtsprozente.

Beispiele Abkürzungen

RT: Raumtemperatur
EE: Essigsäureethylester
MCPBA: m-Chlorperoxybenzoesäure
BABA: n-Butylacetat/n-Butanol/Eisessig/Phosphatpuffer pH 6 (50 : 9 : 25.15; org. Phase)
DMF: N,N-Dimethylformamid.

Laufmittel für die Dünnschichtchromatographie

T1E1: Toluol-Essigsäureethylester (1 : 1)
T1 EtOH1: Toluol-Methanol (1 : 1)
C1 E1: Cyclohexan-Essigsäureethylester (1 : 1)
C1 E2: Cyclohexan-Essigsäureethylester (1 : 2).

Methoden zur Ermittlung der HPLC-Retentionszeiten bzw. präparative Trennmethoden Methode A = (LC-MS)

Eluent:
A = Acetonitril + 0.1% Ameisensäure,
B = Wasser + 0.1% Ameisensäure
Fluß: 25 ml/mm
Temperatur: 40°C
Packungsmaterial: Symmetry C-18, 50 × 2.1 mm, 3.5 µm.

Methode B (präparative HPLC)

Eluent:
A = Milli-Q-Wasser + 0.6 g konzentrierte Salzsäure auf 1 l H₂

O
B = Acetonitril
Fluß: 50 ml/min
Temperatur: Raumtemperatur
Packungsmaterial: YMC-Gel ODS-AQS 11 µm 250 × 30 mm

Ausgangsverbindungen

I. Synthese von 4-[(Dimethylamino)methylen]-pyridinacetonitril (E/Z-Ge misch)

4-Pyridylacetonitril 7.52 g (63.7 mmol) und tert-Butoxybis(dimethylamino)methan 11.09 g (63.7 mmol) wurden bei 100°C für 2 h gerührt. Dabei wurde frei werdendes Dimethylamin und t-Butanol mittels einer Vakuumpumpe durch leichten Unter druckstrom zur Atmosphäre abgeführt. Flash-Chromatographie (CH₂Cl₂/Ethylacetat 50 : 1 → 20 : 1) lieferte die Titelverbindung.
Ausbeute: 10.2 g (93%)
R_f-Wert: 0.29 (CH₂Cl₂/EE 20/1)
¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ = 3.25 (s, 6H, 2 × CH₃), 7.25 (d, 2H, Ar-H), 7.80 (s, 1H, Ar-H), 8.33 (d, 2H, Ar-H).
MS: (ESI pos.), m/z = 174 ([M+H]⁺).

II. Synthese von 3-[(Dimethylamino)methylen]-pyridinacetonitril (E/Z-Ge misch)

3-Pyridylacetonitril 3.00 g (25.4 mmol) und tert-Butoxybis(dimethylamino)methan 4.23 g (25.4 mmol) wurden bei 100°C für 2 h gerührt. Dabei wurde frei werdendes Dimethylamin und t-Butanol mittels einer Vakuumpumpe durch leichten Unterdruck strom zur Atmosphäre abgeführt. Nach dem Abkühlen filtrierte man vom ausge fallenen Feststoff, wusch diesen mit wenig H₂O und erhielt so die Titelverbindung.
Ausbeute: 4.23 g (96%)
R_f-Wert: 0.27 (CH₂Cl₂/MeOH 40/1)
¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ = 3.08 (s, 3H, CH₃), 3.25 (s, 3H, CH₃), 7.29 (dd, 1H, Ar-H), 7.57 (s, 1H, =C-H), 7.66 (dt, 1H, Ar-H), 8.26 (d, 1H, Ar-H), 8.54 (d, 1H, Ar-H).
LCMS: Ret.-Zeit: 0.33 min (Säule: Symmetry, C-18, 3.5 µm, 50 × 2.1 mm, Fluss 0.5 ml/min, 40°C, Gradient: Wasser (+0.1% Ameisen säure) : Acetonitril (+0.1% Ameisensäure) bei 0 min, 90 : 10, bei 7.5 min (10 : 90); MS: (ESI pos.), m/z = 174 ([M+H]⁺).

III. Synthese von 1-(2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboxami din

IIIA) 5-Amino-1-(2-fluorbenzyl)-pyrazol-3-carbonsäureethylester

100 g (0.613 mol) Natriumsalz des Cyanobrenztraubensäureethylester (Darstellung analog Borsche und Manteuffel, Liebigs Ann. 1934, 512, 97) werden unter gutem Rühren unter Argon in 2.5 l Dioxan bei Raumtemperatur mit 111.75 g (75 ml, 0.98 mol) Trifluoressigsäure versetzt und 10 min gerührt, wobei ein großer Teil des Eduktes in Lösung geht. Dann gibt man 85.93 g (0.613 mol) 2-Fluorbenzylhydrazin hinzu und kocht über Nacht. Nach Abkühlen werden die ausgefallenen Kristalle des Natriumtrifluoracetats abgesaugt, mit Dioxan gewaschen und die Lösung roh weiter umgesetzt.

IIIB) 1-(2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carbonsäureethylester

Die aus 3A) erhaltene Lösung wird mit 61.25 ml (60.77 g, 0.613 mol) Dimethylami noacrolein und 56.28 ml (83.88 g, 0.736 mol) Trifluoressigsäure versetzt und unter Argon 3 Tage lang gekocht. Anschließend wird das Lösungsmittel im Vakuum ver dampft, der Rückstand in 2 l Wasser gegeben und dreimal mit je 1 l Essigester extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Magnesiumsulfat ge trocknet und einrotiert. Man chromatographiert auf 2.5 kg Kieselgel und eluiert mit einem Toluol/Toluol-Essigester = 4 : 1-Gradienten.
Ausbeute: 91.6 g (49.9% d. Th. über zwei Stufen).
Smp. 85°C
R_f (SiO₂, T1E1): 0.83.

IIIC) 1-(2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboxamid

10.18 g (34 mmol) des in Beispiel IIIB) erhaltenen Esters werden in 150 ml mit Ammoniak bei 0-10°C gesättigtem Methanol vorgelegt. Man rührt zwei Tage bei Raumtemperatur und engt anschließend im Vakuum ein.
R_f (SiO₂, T1E1): 0.33.

IIID) 3-Cyano-1-(2 fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin

36.1 g (133 mmol) 1-(2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboxamid aus Beispiel IIIC) werden in 330 ml THF gelöst und mit 27 g (341 mmol) Pyridin versetzt. Anschließend gibt man innerhalb von 10 min 47.76 ml (71.66 g, 341 mmol) Trifluor essigsäureanhydrid hinzu, wobei die Temperatur bis auf 40°C ansteigt. Man rührt über Nacht bei Raumtemperatur. Anschließend wird der Ansatz in 1 l Wasser gegeben und dreimal mit je 0.5 l Essigester extrahiert. Die organische Phase wird mit gesät tigter Natriumhydrogencarbonatlösung und mit 1 N HCl gewaschen, mit MgSO₄ getrocknet und einrotiert.
Ausbeute: 33.7 g (100% d. Th.)
Smp: 81°C
R_f (SiO₂, T1E1): 0.74.

IIIE) (2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboximidsäuremethylester

Man löst 30.37 g (562 mmol) Natriummethylat in 1.5 l Methanol und gibt 36.45 g (144.5 mmol) 3-Cyano-1-(2-fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin (aus Beispiel IIID) hinzu. Man rührt 2 Stunden bei Raumtemperatur und setzt die erhaltene Lösung direkt für die nächste Stufe ein.

IIIF) 1-(2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboxamidin

Die aus Beispiel IIIE) erhaltene Lösung von (2-Fluorbenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]py ridin-3-carboximidsäuremethylester in Methanol wird mit 33.76 g (32.19 ml, 562 mmol) Eisessig und 9.28 g (173 mmol) Ammoniumchlorid versetzt und über Nacht unter Rückfluss gerührt. Man verdampft das Lösungsmittel im Vakuum, ver reibt den Rückstand gut mit Aceton und saugt den ausgefallenen Feststoff ab.
¹H-NMR (d₆-DMSO, 200 MHz): δ = 5,93 (s, 2H); 7,1-7,5 (m, 4H); 7,55 (dd, 1H); 8,12 (dd, 1H); 8,30 (dd, 1H); 9,5 (bs, 4H-austauschbar) ppm.
MS (EI): m/z = 270,2 (M-HCl).

IV. Synthese von 2-[1-(2-Fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-(4- pyridinyl)-4,6-pyrimidindiol

3.27 g (12.1 mmol) 1-(2-Fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboximidamid aus Bsp. III werden in 40 ml Toluol suspendiert, mit 2.88 g (12.1 mmol) Diethyl- 2-(4-pyridinyl)malonat (kommerziell erhältlich bei Mercachem) versetzt und über Nacht bei 140°C gerührt. Zur Aufarbeitung saugt man den ausgefallenen Feststoff ab und trocknet im Hochvakuum.
Ausbeute: 2.43 g (43%)
LC-MS:
R_t = 2.69 min (Methode A).
MS (ESI pos.), m/z = 415 ([M+H]⁺).

V. Synthese von 3-[4,6-Dichloro-5-(4-pyridinyl)-2-pyrimidinyl]-1-(2- fluorobenzyl)-1H-pyrazolo-[3,4-b]pyridin

2.39 g (5.77 mmol) 2-[1-(2-Fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-(4- pyridinyl)-4,6-pyrimidindiol aus Bsp. IV werden in 10 ml Phosphorylchlorid gelöst. Dazu gibt man 3 Tropfen DMF und läßt 3 h unter Rückfluß rühren. Zur Aufarbeitung engt man die Reaktionslösung ein und trocknet am Hochvakuum.
Ausbeute: 0.67 g (24%)
LC-MS:
R_t = 4.34 min (Methode A).
MS (ESI pos.), m/z = 451 ([M+H]⁺, Cl₁).

Beispiele

1. 2-[1-[(2-fluorophenyl)methyl]-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-(4- pyridinyl)-4-pyrimidinamin

0.50 g (1.9 mmol) 1-(2-Fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboximidamid aus Bsp. III und [(Dimethylamino)methylen]-pyridineacetonitril (0.32 g, 1.9 mmol) aus Bsp. I wurden in Xylol suspendiert und mit BF₃.OEt₂ (71 µl, 79 mg, 0.56 mmol, 0.3 Äquiv.) versetzt. Nach 19 h bei 140°C ließ man auf Raumtemperatur abkühlen und engte im Vakuum ein. Die Titelverbindung konnte durch Flash-Chromatographie an Kieselgel (CH₂Cl₂ : MeOH 20 : 1) und anschließendes Ausrühren in Acetonitril ge reinigt werden.
Ausbeute: 0.24 g (33%)
R_f-Wert: 0.17 (EE/MeOH 20 : 1)
Fp: 254°C
Retentionzeit: 2.7 min (Säule: Symmetry, C-18, 3.5 µm, 50 × 2.1 mm, Fluss 0.5 ml/min, 40°C, Gradient: Wasser (+0,1% Ameisensäure) : Acetonitril (+0.1% Ameisensäure) bei 0 min: 90 : 10, bei 7.5 min 10 : 90)
¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ = 5.81 (s, 2H, CH₂), 7.0-7.6 (m, 9H, Ar-H, NH₂), 8.64 (m_c, 3H, Ar-H), 9.05 (d, 1H, Ar-H)
MS: (ESI pos.), m/z = 398 ([M+H]⁺), (ESI neg.), m/z = 396 ([M-H]⁺).

2. 2-[1-[(2-Fluorophenyl)methyl-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-(4- pyridinyl)-4-pyrimidinamin

4.00 g (14.9 mmol) 1-(2-Fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-carboximid amid aus Bsp. III und 3-[(Dimethylamino)methylen]-pyridinacetonitril (2.57 g, 14.9 mmol) aus Bsp. II wurden in Xylol suspendiert. Nach 12 h bei 120°C ließ man auf Raumtemperatur abkühlen und filtrierte vom ausgefallenen Niederschlag. Die Mutterlauge wurde per präparativer HPLC (Säule: Cromsil 120 ODS, C-18, 10 µm, 250 × 30 mm, Fluss 50 ml/min. Raumtemperatur, Gradient: Wasser : Acetonitril bei 0 min:. 90 : 10, bei 28 min 5 : 95) gereinigt. Der Reinigungsvorgang musste wiederholt werden.
Ausbeute: 0.024 g (0.4%)
R_f-Wert: 0.17 (EE/MeOH 20 : 1)
¹H-NMR: (200 MHz, D₆-DMSO), δ = 5.81 (s, 2H, OCH₂), 6.95-7.6 (m, 8H, Ar-H, NH₂), 7.92 (dt, 1H, Ar-H), 8.21 (S, 1H, Ar-H), 8.6-8.75 (m, 2H, Ar-H), 9.03 (dd, 1H, Ar-H).
LCMS: Ret.-Zeit: 2.66 min (Säule: Symmetry, C-18, 3.5 µm, 50 × 2.1 mm, Fluss 0.5 ml/min, 40°C, Gradient: Wasser (+0.1% Ameisen säure) : Acetonitril (+0.1% Ameisensäure) bei 0 min: 90 : 10, bei 7.5 min 10 : 90); MS: (ESI pos.), m/z = 398 ([M+H]⁺), (ESI neg.), m/z = 396 ([M-H]⁺).

3. 6-Chloro-2-[1-(2-fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-(4- pyridinyl)-4-pyrimidinylamin

200 mg (0.443 mmol) 3-[4,6-Dichloro-5-(4-pyridinyl)-2-pyrimidinyl]-1-(2- fluorobenzyl)-1H-pyrazolo-[3,4-b]pyridin aus Bsp. V werden in 5 ml 25%iger wäßriger Ammoniaklösung suspendiert und im Autoklaven bei 140°C und Eigendruck über Nacht gerührt. Die Mischung wurde dreimal mit Dichlormethan extrahiert und die vereinigten Extrakte über Magnesiumsulfat getrocknet und zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde über Kieselgel mit Dichlormethan/Methanol 30 : 1 chromatographiert. Zur weiteren Reinigung wurde das Rohprodukt über eine präparative HPLC gereinigt (Methode B).
Ausbeute.: 34 mg (15%)
R_f: 0.45 (CH₂Cl₂/MeOH 20 : 1)
¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ = 5.85 (s, 2H, CH₂), 7.10-7.48 (m, 9H, 7 Ar-H und NH₂), 8.61-8.75 (m, 3H, Ar-H), 8.99 (dd, 1H, Ar-H).
LC-MS: R_t = 3.55 min (Methode A).
MS (ESI pos.), m/z = 432.3 ([M+H]⁺), 885.2 ([2M+Na]⁺).

4. 2-[1-(2-Fluorobenzyl)-1H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-y1]-5-(4-pyridinyl)-4,6- pyrimidindiamin

200 mg (0.443 mmol) 3-[4,6-Dichloro-5-(4-pyridinyl)-2-pyrimidinyl]-1-(2- fluorobenzyl)-1H-pyrazolo-[3,4-b]pyridin aus Bsp. V werden in 5 ml 25%iger wäßriger Ammoniaklösung suspendiert und im Autoklaven bei 140°C und Eigendruck über Nacht gerührt. Die Mischung wurde dreimal mit Dichlormethan extrahiert und die vereinigten Extrakte über Magnesiumsulfat getrocknet und zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wurde über Kieselgel mit Dichlormethan/Methanol 30 : 1 chromatographiert. Zur weiteren Reinigung wurde das Rohprodukt über eine präparative HPLC gereinigt (Methode B).
Ausbeute: 45 mg (20%)
R_f: 0.30 (CH₂Cl₂/MeOH 20 : 1)
¹H-NMR: (300 MHz, D₆-DMSO), δ = 5.82 (s, 2H, CH₂), 6.02 (br.s, 4H, NH₂), 7.08-7.48 (m, 7H, Ar-H), 8.57-8.68 (m, 3H, Ar-H), 9.13 (dd, 1H, Ar-H).
LC-MS: R_t = 2.55 min (Methode A).
MS (ESI pos.), m/z = 413.3 ([M+H]⁺), 847.8 ([2M+Na]⁺).

Claims

1. Verbindungen der Formel (I)
worin
R¹ für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht;
R² für H, NH₂ oder Halogen steht;
sowie Salze, Isomere und Hydrate davon.

2. Verbindungen nach Anspruch 1,
worin
R¹ für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht;
R² für H, NH₂ oder Cl steht;
sowie Salze, Isomere und Hydrate davon.

3. Verbindungen nach Anspruch 1,
worin
R¹ für 4-Pyridinyl oder 3-Pyridinyl steht;
R² für H steht;
sowie Salze, Isomere und Hydrate davon.

4. Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I, umfassend die Um setzung der Verbindung der Formel (II)

5. Verbindung der Formel (I) zur Behandlung von Krankheiten.

6. Arzneimittel enthaltend mindestens die Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1.

7. Verfahren zur Herstellung von Arzneimitteln, dadurch gekennzeichnet, dass man die Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1, gegebenenfalls mit üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen in eine geeignete Applikationsform über führt.

8. Arzneimittel enthaltend die Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 in Kombination mit organischen Nitraten oder NO-Donatoren.

9. Arzneimittel enthaltend die Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 in Kombination mit Verbindungen, die den Abbau von cyclischen Guanosin monophosphat (cGMP) inhibieren.

10. Verwendung der Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkran kungen.

11. Verwendung der Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Hypertonie.

12. Verwendung der Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von thromboembolischen Erkrankungen und Ischämien.

13. Verwendung der Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von sexueller Dysfunktion.

14. Verwendung der Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung von Arzneimitteln mit antiinflammatorischen Eigenschaften.

15. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel (I) gemäß Anspruch 1 bei der Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen des Zentralnervensystems.

16. Verwendung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Verbindung der Formel (I) gemäß Anspruch 1 in Kombination mit organischen Nitraten oder NO-Donatoren oder in Kombination mit Verbindungen, die den Abbau von cyclischen Guanosinmonophosphat (cGMP) inhibieren, eingesetzt wird.