DE102007040336A1 - New inhibitors of 5-lipoxygenase and their uses - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf trizyklische Thiazolon-Verbindungen und auf Imidazopyridin-Verbindungen als neuartige und effektive Inhibitoren der 5-Lipoxygenase und deren Einfluß auf den Arachidonsäure-Stoffwechsel. Die Verbindungen sind geeignet zur Behandlung von Erkrankungen, insbesondere von Leukotrien-vermittelten Erkrankungen, wie Entzündungskrankheiten, allergischen Erkrankungen, kardiovaskulären Erkrankungen, Osteoporose, Haarausfall und weiteren.The present invention relates to tricyclic thiazolone compounds and to imidazopyridine compounds as novel and effective inhibitors of 5-lipoxygenase and their influence on arachidonic acid metabolism. The compounds are useful in the treatment of diseases, especially leukotriene-mediated diseases such as inflammatory diseases, allergic diseases, cardiovascular diseases, osteoporosis, hair loss and others.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf trizyklische Thiazolon-Verbindungen und auf Imidazopyridin-Verbindungen als neuartige und effektive Inhibitoren der 5-Lipoxygenase und deren Einfluß auf den Arachidonsäure-Stoffwechsel. Die Verbindungen sind geeignet zur Behandlung von Erkrankungen, insbesondere von Leukotrien-vermittelten Erkrankungen, wie Entzündungskrankheiten, allergischen Erkrankungen, kardiovaskulären Erkrankungen, Osteoporose, Haarausfall und weiteren.The The present invention relates to tricyclic thiazolone compounds and on imidazopyridine compounds as novel and effective Inhibitors of 5-lipoxygenase and their influence on the Arachidonic acid metabolism. The compounds are suitable for the treatment of diseases, in particular of leukotriene-mediated Diseases, such as inflammatory diseases, allergic Diseases, cardiovascular diseases, osteoporosis, Hair loss and more.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Leukotriene (LT) sind bioaktive Lipidmediatoren, die in einer Vielzahl von Entzündungskrankheiten wie Asthma, Psoriasis, Arthritis oder allergische Rhinitis involviert sind [1]. Des Weiteren spielt die vermehrte Bildung und Freisetzung von Leukotrienen in der Pathogenese von Erkrankungen wie Krebs, Osteoarthritis oder Atherosklerose eine Rolle [2].leukotrienes (LT) are bioactive lipid mediators that are involved in a variety of inflammatory diseases such as asthma, psoriasis, arthritis or allergic rhinitis are [1]. Furthermore, the increased formation and release plays of leukotrienes in the pathogenesis of diseases such as cancer, Osteoarthritis or atherosclerosis play a role [2].
Die
5-Lipoxygenase (5-LO) ist das Enzym, das für die Bildung
von Leukotrien A4 (LTA4) aus Arachidonsäure
(AA) verantwortlich ist. In Zellen befindet sich die 5-LO im Cytosol
oder im löslichen Kompartment des Zellkerns. Nach Stimulierung
wandert das Enzym zur Kernmembran und kolokalisiert mit der cytosolischen Phospholipase
A2 (cPLA2), dem
5-LO-aktivierenden-Protein (FLAP) und der Leukotrien C4 (LTC4)-Synthase. An der Kernmembran wird die
AA mittels der cPLA2 freigesetzt, durch
das Helferprotein FLAP 5-LO präsentiert und anschließend
zu LT metabolisiert (siehe
Die Stimulation von Granulocyten führt zum einen zum Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration, zur Bildung von Diacylglycerolen via Phospholipase C und, abhängig vom Stimulus zur Aktivierung der p38-MAP-Kinase und von der extracellular signal-regulated kinase (ERK). Es konnte gezeigt werden, dass die 5-LO ein Substrat für ERK und MAPK-aktivierte Proteinkinase 2/3 (MK-2/3) darstellt [4, 5]. Die MK-2/3 wird wiederum durch p38 phosphoryliert und aktiviert. Der Zusatz von mehrfach ungesättigten Fettsäuren, wie AA oder Ölsäure, verstärkt den Phosphorylierungsgrad der 5-LO [6]. Nach heutigem Kenntnisstand kann die 5-Lipoxygenase entweder durch hohe intrazelluläre Ca2+-Konzentrationen und/oder Phosphorylierung aktiviert werden [7].The stimulation of granulocytes leads, on the one hand, to an increase in the intracellular Ca 2+ concentration, to the formation of diacylglycerols via phospholipase C and, depending on the stimulus for the activation of the p38 MAP kinase and of the extracellular signal-regulated kinase (ERK). It could be shown that 5-LO is a substrate for ERK and MAPK-activated protein kinase 2/3 (MK-2/3) [4, 5]. The MK-2/3 is in turn phosphorylated and activated by p38. The addition of polyunsaturated fatty acids, such as AA or oleic acid, enhances the degree of phosphorylation of 5-LO [6]. According to current knowledge, 5-lipoxygenase can be activated either by high intracellular Ca 2+ concentrations and / or phosphorylation [7].
Aufgrund der pathophysiologischen Eigenschaften der LT ist die Entwicklung von potentiellen Arzneistoffen, welche die 5-LO als Zielstruktur besitzen, von erheblichem Interesse.by virtue of The pathophysiological properties of LT is development of potential drugs that target the 5-LO possess, of considerable interest.
Zur Behandlung von Leukotrien-vermittelten Erkrankungen gibt es bereits eine Reihe zugelassener Medikamente, z. B. die LT-Rezeptor-Antagonisten Pranlukast, Montelukast, Zafirlukast. Der einzige derzeit auf dem Markt befindliche 5-LO-Inhibitor Zileuton® ist zur Behandlung von Asthma zugelassen, zeigte jedoch wenig therapeutischen Nutzen bei der Behandlung der anderen genannten Erkrankungen. Weitere Kandidaten werden und wurden in klinischen Studien getestet, wobei viele Substanzen im Hinblick auf die klinische Wirksamkeit enttäuschende Ergebnisse lieferten. Einen Grund hierfür kann darin gesehen werden, dass die bekannten Kandidaten hauptsächlich die Ca2+-abhängige Aktivierung des Enzyms inhibieren, wohingegen physiologische Stimuli der 5-LO häufig Ca2+-unabhängig via Phosphorylierung wirken.For the treatment of leukotriene-mediated diseases, there are already a number of approved drugs, eg. For example, the LT receptor antagonists pranlukast, montelukast, zafirlukast. The only 5-LO inhibitor currently on the market, Zileuton ®, is approved for the treatment of asthma but has little therapeutic benefit in the treatment of the other diseases mentioned. Other candidates are being and have been tested in clinical trials, with many substances providing disappointing results in terms of clinical efficacy. One reason for this can be seen in that the known candidates mainly inhibit the Ca 2+ -dependent activation of the enzyme, whereas physiological stimuli of the 5-LO frequently act Ca 2+ independently via phosphorylation.
Ein weiterer neuer therapeutischer Ansatz besteht darin, Substanzen mit „dualer" inhibitorischer Wirkung gegenüber 5-LO und COX (Cyclooxygenase) zu entwickeln, um die Behandlung inflammatorischer Erkrankungen unter Vermeidung von Nebenwirkungen (betreffend den Magen) zu ermöglichen.One Another new therapeutic approach is to use substances with "dual" inhibitory effect 5-LO and COX (cyclooxygenase) to develop the treatment of inflammatory Disease while avoiding side effects (concerning the Stomach).
Die bekannten Inhibitoren der 5-LO lassen sich in drei Gruppen einteilen:
- – Gruppe 1: Redoxaktive Inhibitoren, wie Cumarine oder Flavonoide, welche jedoch eine niedrige Selektivität gegenüber 5-LO aufweisen und erhebliche Nebenwirkungen mit sich bringen.
- – Gruppe 2: Chelatoren des Eisenions im aktiven Zentrum, wozu u. a. Zileuton® zählt. Weitere Kandidaten dieser Gruppe befinden sich in klinischer Prüfung.
- – Gruppe 3: Nicht-redoxaktive Inhibitoren, umfassend eine Reihe von Methoxyalkylthiazol- und Methoxytetrahydropyran-Verbindungen. Tests mit diesen Verbindungen zeigten, dass die inhibitorische Wirkung der Substanzen von der Art des Stimulus (Ca2+ bzw. Phosphorylierung) abhängig ist. Während bei der Ca2+-abhängigen Stimulierung von intakten PMNL (polymorphonuklearen Leukocyten) eine hohe Wirksamkeit gefunden wurde, ist diese unter Bedingungen mit erhöhten Peroxid-Konzentrationen in zellfreien Assays deutlich erniedrigt. Ursprünglich wurden Nonredox-5-LO-Inhibitoren als kompetitive Wirkstoffe entwickelt, die mit der AA um die Bindung an die katalytische Domäne der 5-LO konkurrieren. Vertreter dieser Inhibitoren, wie ZM230487 und L-739,010, zeigen eine potente Hemmung der LT-Biosynthese in verschiedenen Testsystemen, waren aber aus verschiedenen Gründen (Pharmakokinetik etc.) beim Menschen nicht einsetzbar bzw. unwirksam [8].
- - Group 1: redox-active inhibitors, such as coumarins or flavonoids, which, however, have a low selectivity to 5-LO and bring significant side effects.
- - Group 2: chelators of iron ion in the active site, which includes Zileuton ® . Other candidates in this group are undergoing clinical trials.
- Group 3: non-redox active inhibitors comprising a series of methoxyalkylthiazole and methoxytetrahydropyran compounds. Tests with these compounds showed that the inhibitory effect of the substances depends on the type of stimulus (Ca 2+ or phosphorylation). While in the Ca 2+ ab has been found to be highly effective in stimulating intact PMNL (polymorphonuclear leukocytes), it is markedly decreased under conditions of elevated peroxide concentrations in cell-free assays. Originally, nonredox 5-LO inhibitors were developed as competitive agents that compete with AA for binding to the catalytic domain of 5-LO. Representatives of these inhibitors, such as ZM230487 and L-739,010, show a potent inhibition of LT biosynthesis in various test systems, but were for various reasons (pharmacokinetics, etc.) in humans not applicable or ineffective [8].
Es besteht somit ein Bedarf im Stand der Technik an 5-Lipoxygenase-Inhibitoren mit neuen Grundstrukturen, die die bereits bekannten Inhibitoren verbessern.It Thus, there is a need in the art for 5-lipoxygenase inhibitors with new basic structures that are the already known inhibitors improve.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, 5-Lipoxygenase-Inhibitoren mit neuen Grundstrukturen zur Verfügung zu stellen, die die bereits im Stand der Technik bekannten Inhibitoren der 5-Lipoxygenase verbessern oder als Alternative zu diesen bei der Behandlung von Erkrankungen und/oder zur kosmetischen Behandlung eingesetzt werden können.task The present invention was therefore 5-lipoxygenase inhibitors to provide with new basic structures that improve the already known in the art inhibitors of 5-lipoxygenase or as an alternative to these in the treatment of diseases and / or can be used for cosmetic treatment.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das zur Verfügung stellen von Verbindungen der Formel I zur Behandlung von Erkrankungen gelöst.The The object is achieved by the available provide compounds of the formula I for the treatment of diseases solved.
Verbindungen der Formel I haben erfindungsgemäß ein trizyklisches Grundgerüst mit einer zentralen Thiazolongruppe und bis zu drei Substituenten.links of the formula I according to the invention have a tricyclic Backbone with a central thiazolone group and up to three substituents.
Erfindungsgemäß sind
Verbindungen der Formel I Verbindungen, wobei
R1 Wasserstoff,
Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy-,
Aryl-,
ein
annelierter Aryl-Rest,
ein Heterozyklus oder
Halogen
ist,
R2 Wasserstoff,
Hydroxy-,
Alkyl-,
Alkenyl-, Alkoxy-,
Cycloalkyl-,
ein substituierter oder
unsubstituierter Aryl-Rest,
ein annelierter Aryl-Rest oder
ein
Heterozyklus
ist,
R3 Wasserstoff,
Alkyl-,
Alkenyl-, Alkoxy-,
Cycloalkyl-,
ein substituierter oder
unsubstituierter Aryl-Rest,
ein annelierter Aryl-Rest oder
ein
Heterozyklus
ist,
m 0 oder 1 ist und aus CH2,
NH oder O ausgewählt ist.
n Alkyl- oder Alkenyl-Linker
ist, bevorzugt mit 1 bis 4 C-Atomen ist, der N, S, O oder P als
Heteroatome enthalten kann.According to the invention, compounds of the formula I Compounds, wherein
R 1 is hydrogen,
Alkyl, alkenyl, alkoxy,
aryl,
a fused aryl radical,
a heterocycle or
halogen
is
R 2 is hydrogen,
hydroxy,
Alkyl, alkenyl, alkoxy,
cycloalkyl,
a substituted or unsubstituted aryl radical,
a fused aryl radical or
a heterocycle
is
R 3 is hydrogen,
Alkyl, alkenyl, alkoxy,
cycloalkyl,
a substituted or unsubstituted aryl radical,
a fused aryl radical or
a heterocycle
is
m is 0 or 1 and is selected from CH 2 , NH or O.
n is alkyl or alkenyl linker, preferably having 1 to 4 carbon atoms, which may contain N, S, O or P as heteroatoms.
Bevorzugt sind R1, R2 und R3 nicht jeweils alle Wasserstoff.Preferably, R 1 , R 2 and R 3 are not each hydrogen.
Bevorzugt ist der zyklische Substituent, der den Substituenten R1 trägt, mit R1 zusammen genommen ein Aminoaryl, Heteroaryl, Cycloalkyl, Alkenylcycloalkyl, Heteroalkylcycloalkyl, Heterocycloalkyl, Aralkyl oder Heteroaralkyl.Preferably, the cyclic substituent carrying the substituent R 1 taken together with R 1 is an aminoaryl, heteroaryl, cycloalkyl, alkenylcycloalkyl, heteroalkylcycloalkyl, heterocycloalkyl, aralkyl or heteroaralkyl.
Bevorzugt ist R1 ausgewählt aus Methyl, insbesondere p-Methyl, Wasserstoff und Naphthyl.Preferably, R 1 is selected from methyl, in particular p-methyl, hydrogen and naphthyl.
Bevorzugt ist R2 ausgewählt aus Methoxy, insbesondere p-Methoxy oder o-Methoxy, Methyl, Hydroxy, insbesondere o-Hydroxy. Wasserstoff und 9-Anthrazyl.Preferably, R 2 is selected from methoxy, in particular p-methoxy or o-methoxy, methyl, hydroxy, in particular o-hydroxy. Hydrogen and 9-anthrazyl.
Bevorzugt ist R3 ausgewählt aus Methoxy, insbesondere m-Methoxy und Wasserstoff.Preferably, R 3 is selected from methoxy, in particular m-methoxy and hydrogen.
Bevorzugt ist der Linker n ausgewählt aus Methyl oder Prop-1-enyl.Prefers the linker n is selected from methyl or prop-1-enyl.
Bevorzugt ist das Brückenatom oder die Brückengruppe m 0 (d. h. fehlt) oder ist NH.Prefers is the bridging atom or the bridging group m 0 (i.e., missing) or is NH.
Bevorzugte
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Verbindungen der Formel I sind Verbindungen, wobei
R1 Methyl,
R2 Methoxy,
R3 H und
m 0,
n Methyl ist,
oder
R1 Methyl,
R2 Hydroxy,
R3 Methoxy und
m 0,
n Methyl ist,
oder
R1 Methyl,
R2 Methoxy,
R3 Methoxy und
m 0,
n Methyl ist,
oder
R1 Methyl,
R2 H,
R3 H und
m 0,
n Prop-1-enyl ist,
oder
R1 H,
R2 Anthrazyl,
R3 H und
m 0,
n Methyl ist.Preferred embodiments of the compounds of the formula I according to the invention are compounds wherein
R 1 is methyl,
R 2 methoxy,
R 3 H and
m 0,
n is methyl,
or
R 1 is methyl,
R 2 hydroxy,
R 3 is methoxy and
m 0,
n is methyl,
or
R 1 is methyl,
R 2 methoxy,
R 3 is methoxy and
m 0,
n is methyl,
or
R 1 is methyl,
R 2 H,
R 3 H and
m 0,
n is prop-1-enyl,
or
R 1 H,
R 2 anthracyl,
R 3 H and
m 0,
n is methyl.
Insbesondere sind Verbindungen der Formel I ausgewählt aus In particular, compounds of the formula I are selected from
Für bevorzugte Verbindungen der Formel I siehe auch Tabelle 1.For Preferred compounds of the formula I see also Table 1.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß durch das zur Verfügung stellen von Verbindungen der Formel II zur Behandlung von Erkrankungen gelöst.The Task is further according to the invention by the provide compounds of formula II to Treatment of diseases solved.
Verbindungen der Formel II haben ein Imidazopyridin-Grundgerüst mit bis zu drei Substituenten.links of the formula II have an imidazopyridine skeleton with up to three substituents.
In den Verbindungen der Formel II sind die Substituenten R1, R2 und/oder R3 erfindungsgemäß insbesondere lipophile Gruppen/Reste.In the compounds of the formula II, the substituents R 1 , R 2 and / or R 3 according to the invention are in particular lipophilic groups / radicals.
Verbindungen
der Formel II sind erfindungsgemäß bevorzugt Verbindungen,
wobei
R1 Wasserstoff,
Alkyl-,
Alkenyl, Alkoxy-Rest, bevorzugt jeweils C1 bis C6,
ein substituierter
oder unsubstituierter Aryl-Rest,
ein substituierter oder unsubstituierter
Alkylaryl-Rest,
ein Heterozyklus,
Halogen oder
eine
Aminogruppe
ist,
R2 Wasserstoff,
ein
unverzweigter oder verzweigter Alkyl-, Alkenyl-, Alkoxy- Rest, bevorzugt
jeweils C1 bis C6,
Cycloalkyl-,
ein substituierter oder
unsubstituierter Aryl-Rest,
ein substituierter oder unsubstituierter
Alkylaryl-Rest oder
ein Heterozyklus
ist,
R3 Wasserstoff,
Alkyl-, Alkenyl, Alkoxy-Rest,
bevorzugt jeweils C1 bis C6,
Cycloalkyl-,
ein substituierter
oder unsubstituierter Aryl-Rest,
ein substituierter oder unsubstituierter
Alkylaryl-Rest,
ein Heterozyklus oder
Halogen
ist.Compounds of formula II are inventively preferred compounds, wherein
R 1 is hydrogen,
Alkyl, alkenyl, alkoxy radical, preferably in each case from C1 to C6,
a substituted or unsubstituted aryl radical,
a substituted or unsubstituted alkylaryl radical,
a heterocycle,
Halogen or
an amino group
is
R 2 is hydrogen,
an unbranched or branched alkyl, alkenyl, alkoxy radical, preferably in each case from C1 to C6,
cycloalkyl,
a substituted or unsubstituted aryl radical,
a substituted or unsubstituted alkylaryl radical or
a heterocycle
is
R 3 is hydrogen,
Alkyl, alkenyl, alkoxy radical, preferably in each case from C1 to C6,
cycloalkyl,
a substituted or unsubstituted aryl radical,
a substituted or unsubstituted alkylaryl radical,
a heterocycle or
halogen
is.
Bevorzugt sind R1, R2 und R3 nicht jeweils alle Wasserstoff.Preferably, R 1 , R 2 and R 3 are not each hydrogen.
Bevorzugt sind R1, R2 und/oder R3 ausgewählt aus substituierten und unsubstituierten Aryl-Resten, weiter bevorzugt substituierten und unsubstituierten Alkylaryl-Resten.Preferably, R 1 , R 2 and / or R 3 are selected from substituted and unsubstituted aryl radicals, more preferably substituted and unsubstituted alkylaryl radicals.
Bevorzugt ist R1 ausgewählt aus Phenyl, Chlorphenyl, Methylphenyl, Dimethylaminophenyl und Thiophenyl.Preferably, R 1 is selected from phenyl, chlorophenyl, methylphenyl, dimethylaminophenyl and thiophenyl.
Bevorzugt ist R2 ausgewählt aus Isopropyl, Isobutyl, Isopentyl, Benzyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Methylfuranyl.Preferably, R 2 is selected from isopropyl, isobutyl, isopentyl, benzyl, cyclopentyl, cyclohexyl and methylfuranyl.
Bevorzugt ist R3 ausgewählt aus Wasserstoff, Methyl, insbesondere 6-Methyl und 7-Methyl, und Chlor, insbesondere 6-Chlor.Preferably, R 3 is selected from hydrogen, methyl, in particular 6-methyl and 7-methyl, and chlorine, in particular 6-chloro.
Bevorzugte
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Verbindungen der Formel II sind Verbindungen, wobei
R1 Phenyl,
R2 Isopropyl
und
R3 H ist,
oder
R1 Chlorphenyl,
R2 Isobutyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Methylphenyl,
R2 Isobutyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Dimethylaminophenyl,
R2 Isopropyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Methylphenyl,
R2 Isopropyl
und
R3 Chlor ist,
oder
R1 Phenyl,
R2 Benzyl
und
R3 H ist,
oder
R1 Phenyl,
R2 Isopentyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Phenyl,
R2 Cyclohexyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Phenyl,
R2 Cyclohexyl
und
R3 H ist,
oder
R1 Thiophenyl,
R2 Benzyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Methylphenyl,
R2 Cyclopentyl
und
R3 Methyl ist,
oder
R1 Phenyl,
R2 Methylfuranyl
und
R3 Methyl ist.Preferred embodiments of the compounds of formula II according to the invention are compounds wherein
R 1 is phenyl,
R 2 isopropyl and
R 3 is H,
or
R 1 is chlorophenyl,
R 2 isobutyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is methylphenyl,
R 2 isobutyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is dimethylaminophenyl,
R 2 isopropyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is methylphenyl,
R 2 isopropyl and
R 3 is chlorine,
or
R 1 is phenyl,
R 2 is benzyl and
R 3 is H,
or
R 1 is phenyl,
R 2 isopentyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is phenyl,
R 2 is cyclohexyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is phenyl,
R 2 is cyclohexyl and
R 3 is H,
or
R 1 is thiophenyl,
R 2 is benzyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is methylphenyl,
R 2 cyclopentyl and
R 3 is methyl,
or
R 1 is phenyl,
R 2 is methylfuranyl and
R 3 is methyl.
Insbesondere sind Verbindungen der Formel II ausgewählt aus In particular, compounds of the formula II are selected from
Für bevorzugte Verbindungen der Formel II siehe auch Tabelle 2.For Preferred compounds of the formula II see also Table 2.
Pharmazeutische ZusammensetzungenPharmaceutical compositions
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß durch das zur Verfügung stellen von pharmazeutischen Zusammensetzungen gelöst, die eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Verbindungen oder deren pharmazeutisch akzeptable Salze und gegebenenfalls akzeptable Träger und/oder Hilfsstoffe umfassen.The Task is further according to the invention by the providing pharmaceutical compositions solved, the one or more of the invention Compounds or their pharmaceutically acceptable salts and optionally acceptable carriers and / or excipients.
Bevorzugt umfasst eine pharmazeutische Zusammensetzung eine oder mehrere Verbindungen der Formel I, wie hierin definiert, und/oder eine oder mehrere Verbindungen der Formel II, wie hierin definiert, sowie pharmazeutisch akzeptable Träger und/oder Hilfsstoffe.Prefers For example, a pharmaceutical composition comprises one or more compounds of formula I as defined herein and / or one or more compounds of formula II as defined herein, as well as pharmaceutically acceptable Carriers and / or auxiliaries.
Bevorzugterweise haben diese pharmazeutische Zusammensetzungen eine Einheits-Dosierungsform, wie Tabletten, Pillen, Kapseln, Pulver, Granulat, sterile parenterale Lösungen oder Suspensionen. Weitere Dosierungsformen sind dem Fachmann bekannt.preferably, these pharmaceutical compositions have a unit dosage form, like tablets, pills, capsules, powder, granules, sterile parenteral Solutions or suspensions. Other dosage forms are known to the skilled person.
Ein Arzneimittel oder eine pharmazeutische Zusammensetzung umfasst eine therapeutisch aktive Menge des Wirkstoffs oder mehrerer Wirkstoffe, d. h. eine therapeutische aktive Menge einer oder mehrerer der erfindungsgemäßen Verbindungen. Ein Fachmann ist in der Lage anhand der zu behandelnden Erkrankung und unter Berücksichtigung des Zustandes des Patienten die therapeutisch aktive Menge zu ermitteln. Ein Arzneimittel oder eine pharmazeutische Zusammensetzung kann geeigneterweise zwischen ungefähr 0,1 und 1000 mg, bevorzugterweise ungefähr 1 bis 500 mg einer erfindungsgemäßen Verbindung beinhalten.One A pharmaceutical or a pharmaceutical composition comprises a therapeutically active amount of the active substance or of several active substances, d. H. a therapeutically active amount of one or more of the invention Links. A person skilled in the art is capable of being treated Disease and taking into account the condition of Patients to determine the therapeutically active amount. A medicine or a pharmaceutical composition may suitably be between about 0.1 and 1000 mg, preferably about 1 to 500 mg of a compound of the invention include.
Der pharmazeutisch akzeptable Träger und/oder Hilfsstoff kann eine große Vielzahl von Formen in Abhängigkeit von dem gewünschten Weg der Verabreichung (z. B. oral, parenteral) haben. Geeignete Träger und Hilfsstoffe sind im Stand der Technik bekannt und können von einem Fachmann ausgewählt werden. Träger schließen inerte pharmazeutische Arzneistoffträger, wie Bindemittel, Suspensionsmittel, Gleitmittel, Geschmacksmittel, Süßstoffe, Konservierungsmittel, Farbstoffe und Beschichtungen, ein.Of the pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient a great variety of forms depending from the desired route of administration (e.g., oral, parenteral). Suitable carriers and excipients are known in the art and can be obtained by a person skilled in the art to be selected. Vehicles include inert pharmaceutical excipients, such as binders, suspending agents, Lubricants, flavorings, sweeteners, preservatives, Dyes and coatings, a.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung sind weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung(en) in einer Menge vorliegt/vorliegen, so daß ein Konzentrationsbereich von bevorzugt 0,001 bis 100 μM, weiter bevorzugt von 0,01 bis 10 μM bei einer Behandlung in vivo vorliegt.The pharmaceutical compositions according to the invention are further characterized in that the compound (s) is / are present in an amount such that a concentration range of preferably 0.001 to 100 μM, more preferably of 0.01 to 10 μM in in vivo treatment.
Weitere Verwendungen der Verbindungen und ZusammensetzungenFurther uses of the compounds and compositions
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel II, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von 5-Lipoxygenase-Produkten vermittelten Erkrankungen.The Task is further solved according to the invention by the use of a compound of the invention of the formula I as defined herein or a compound of the invention A compound of the formula II as defined herein or a compound of the invention pharmaceutical composition for the treatment of 5-lipoxygenase products mediated diseases.
Diese Erkrankungen sind ausgewählt aus Entzündungskrankheiten, allergischen Erkrankungen, kardiovaskulären Erkrankungen, Bluthochdruck, Osteoporose, Osteosklerose, Osteoarthritis, Haarausfall, Atherosklerose, Krebserkrankungen, multipler Sklerose, Morbus Parkinson und Morbus Alzheimer.These Diseases are selected from inflammatory diseases, allergic diseases, cardiovascular diseases, Hypertension, osteoporosis, osteosclerosis, osteoarthritis, hair loss, Atherosclerosis, cancers, multiple sclerosis, Parkinson's disease and Alzheimer's disease.
Die Entzündungskrankheiten sind ausgewählt aus Asthma, Psoriasis, rheumatische Arthritis, allergischer Rhinitis und chronisch entzündlichen Darmerkrankungen.The Inflammatory diseases are selected from asthma, Psoriasis, rheumatoid arthritis, allergic rhinitis and chronic inflammatory bowel disease.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel II, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung als Inhibitor des Arachidonsäure-Stoffwechsels.The Task is further solved according to the invention by the use of a compound of the invention of the formula I as defined herein or a compound of the invention A compound of the formula II as defined herein or a compound of the invention pharmaceutical composition as an inhibitor of arachidonic acid metabolism.
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel II, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung als Inhibitor Arachidonsäure-bindender Enzyme.The Task is further solved according to the invention by the use of a compound of the invention of the formula I as defined herein or a compound of the invention A compound of the formula II as defined herein or a compound of the invention pharmaceutical composition as an arachidonic acid-binding inhibitor Enzymes.
Bei den Arachidonsäure-bindenden Enzyme handelt es sich um Lipoxygenasen, Cyclooxygenase und Phospholipasen, bevorzugt um 5-Lipoxygenase (5-LO).at the arachidonic acid-binding enzymes are Lipoxygenases, cyclooxygenase and phospholipases, preferably 5-lipoxygenase (5-LO).
Verabreichung der Verbindungen und ZusammensetzungenAdministration of the compounds and compositions
Die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen erfolgt bevorzugt lokal oder systemisch.The Administration of the compounds of the invention and compositions are preferably carried out locally or systemically.
Die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen erfolgt weiterhin bevorzugt oral, nasal, subkutan, intrakutan, parenteral, transdermal, topisch, intravenös, intraarteriell, intramuskulär, intraperitoneal oder in Kombinationen davon.The Administration of the compounds of the invention and compositions are further preferably oral, nasal, subcutaneous, intracutaneous, parenteral, transdermal, topical, intravenous, intraarterial, intramuscular, intraperitoneal or in Combinations of it.
Bevorzugt ist die transdermale oder topische Verabreichung, besonders bevorzugt die transdermale Verabreichung.Prefers Transdermal or topical administration is particularly preferred the transdermal administration.
Die transdermale Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen in einer Darreichungsform erfolgt ausgewählt aus der Gruppe umfassend: Spray; Pflaster; Salbe; halbfeste Creme; Flüssigkeit, wie eine Lösung; Feststoff, wie ein Puder; Gel; Emulsion oder Suspension.The transdermal administration of the invention Compounds and compositions in a dosage form takes place selected from the group comprising: spray; Plaster; Ointment; semi-solid cream; Liquid, like a solution; Solid, like a powder; Gel; Emulsion or suspension.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen werden in einer therapeutisch effektiven Menge verabreicht, bevorzugt in einer Menge von 0,01 mg bis 1 g pro kg Körper bzw. so daß ein Konzentrationsbereich von bevorzugt 0,001 bis 100 μM, weiter bevorzugt von 0,01 bis 10 μM bei einer Behandlung in vivo vorliegt.The Compounds of the invention and compositions are administered in a therapeutically effective amount, preferably in an amount of 0.01 mg to 1 g per kg of body or so in that a concentration range of preferably 0.001 to 100 μM, more preferably from 0.01 to 10 μM in a treatment in vivo is present.
Der Fachmann bzw. der verabreichende Arzt wird in der Lage sein, die jeweils ausreichende therapeutische Menge zu bestimmen oder zu ermitteln.Of the The practitioner or the administering physician will be able to in each case to determine or determine sufficient therapeutic amount.
Kosmetische BehandlungCosmetic treatment
Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I, wie hierin definiert, oder einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel II, wie hierin definiert, zur kosmetischen Behandlung, insbesondere von Haut.The Task is further solved according to the invention by the use of a compound of the invention of the formula I as defined herein or a compound of the invention A compound of formula II as defined herein for the cosmetic Treatment, especially of skin.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Verbindungen zur allgemeinen kosmetischen Behandlung von entzündlichen Hauterkrankungen verwendet.Prefers be the compounds of the invention for general cosmetic treatment of inflammatory skin diseases used.
Dazu können sie in kosmetischen Zusammensetzungen verwendet werden, die geeignete Träger und/oder Hilfsstoffe umfassen. Geeignete Träger und Hilfsstoffe sind im Stand der Technik bekannt und können von einem Fachmann ausgewählt werden. Träger schließen Bindemittel, Suspensionsmittel, Gleitmittel, Geschmacksmittel, Süßstoffe, Konservierungsmittel, Farbstoffe und Beschichtungen, ein.To they can be used in cosmetic compositions which include suitable carriers and / or excipients. Suitable carriers and excipients are known in the art known and can be selected by a professional become. Carriers include binders, suspending agents, Lubricants, flavorings, sweeteners, preservatives, Dyes and coatings, a.
Da ein großer Bedarf an 5-LO-Inhibitoren mit neuen Grundstrukturen besteht, wurden verschiedene kommerzielle Substanzdatenbanken mit computerbasierten Verfahren zunächst virtuell durchmustert und die identifizierten Substanzen anschließend in intakten Granulocyten und S100-Überständen getestet.There a great need for 5-LO inhibitors with new basic structures There have been various commercial substance databases computer-based procedures initially screened virtually and then the identified substances in intact Granulocytes and S100 supernatants tested.
Als einfaches zelluläres Testsystem bieten sich Granulocyten (PMNL) an, welche mit dem Ca2 +-Ionophor A23187 in Gegenwart von Arachidonsäure stimuliert werden. Die Arachidonsäurezugabe verhindert, dass Substanzen bzw. Verbindungen identifiziert werden, welche durch cPLA2-Hemmung die Biosynthese von Leukotrienen inhibieren. Mit Hilfe dieses Testsystems lassen sich FLAP- und 5-LO-Inhibitoren identifizieren [11]. Die anschließende Testung der Substanzen mit Zellhomogenaten und 100,000 g-Überständen diente der Überprüfung, ob eine direkte 5-LO-Hemmung vorliegt. FLAP-Inhibitoren sind in diesen beiden Testsystemen unwirksam.As a simple cellular test system granulocyte offer (PMNL), which are stimulated with the Ca 2 + ionophore A23187 in the presence of arachidonic acid. Arachidonic acid addition prevents the identification of substances or compounds which inhibit the biosynthesis of leukotrienes by cPLA 2 inhibition. Using this test system, FLAP and 5-LO inhibitors can be identified [11]. The subsequent testing of the substances with cell homogenates and 100,000 g supernatants was used to check whether a direct 5-LO inhibition is present. FLAP inhibitors are ineffective in these two test systems.
Es wurden zwei neue molekulare Grundgerüste gefunden, Typ 1 (Verbindungen der Formel I) und Typ 2 (Verbindungen der Formel II), welche signifikante nanomolare Bindung an 5-LO und Inhibition der von 5-LO katalysierten Reaktionen und des Arachidonsäure-Stoffwechsels aufweisen.It Two new molecular backbones were found, type 1 (compounds of the formula I) and type 2 (compounds of the formula II), showing significant nanomolar binding to 5-LO and inhibition 5-LO catalyzed reactions and arachidonic acid metabolism exhibit.
Tabelle 1 Bevorzugte Substitutionsmuster für Verbindungen der Formel I Table 1 Preferred substitution patterns for compounds of the formula I.
Tabelle 2 Bevorzugte Substitutionsmuster für Verbindungen der Formel II Table 2 Preferred Substitution Patterns for Compounds of Formula II
Die vorliegende Erfindung wird in den folgenden Figuren und Beispielen weiter verdeutlicht, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Die zitierten Referenzen sind hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.The present invention will be further clarified in the following figures and examples without, however, being limited thereto. The cited references are hereby fully incorporated by reference accepted.
Figurencharacters
Darstellung der Regulation der 5-Lipoxygenase-Aktivität in der Zelle, einschließlich des Einflusses von Ca2 +-Konzentration und Phosphorylierung.Representation of the regulation of the 5-lipoxygenase activity in the cell, including the influence of Ca 2+ concentration and phosphorylation.
Gezeigt werden die Ergebnisse der direkten Inhibition von 5-Lipoxygenase (S100) durch Verbindungen der Formel I und die funktionale Aktivität der Verbindungen in einem zellulären Testsystem (PMNL).Shown The results are the direct inhibition of 5-lipoxygenase (S100) by compounds of the formula I and the functional activity Compounds in a Cellular Test System (PMNL).
Gezeigt werden die Ergebnisse der direkten Inhibition von 5-Lipoxygenase (S100) durch Verbindungen der Formel II und die funktionale Aktivität der Verbindungen in einem zellulären Testsystem (PMNL).Shown The results are the direct inhibition of 5-lipoxygenase (S100) by compounds of the formula II and the functional activity Compounds in a Cellular Test System (PMNL).
BeispieleExamples
Beispiel 1. Virtuelles Screening nach neuen 5-LO-InhibitorenExample 1. Virtual screening after new 5-LO inhibitors
Beim virtuellen Screening nach 5-LO Inhibitoren mittels eines Computerverfahrens wurden kommerzielle Substanzdatenbanken mit insgesamt 364.062 organischen Verbindungen durchsucht. Jedes der Moleküle wurde hierzu in eine Vektor-Darstellung der Pharmakophor-Eigenschaften überführt. Es kamen die verschiedenen Varianten des CATS-Algorithmus zum Einsatz [12, 13]. Die in der Datensammlung COBRA 4.6 [14] vorhandenen COX/LOX Dualinhibitoren dienten als Referenzsubstanzen für die durchgeführten Ähnlichkeitssuchen.At the virtual screening for 5-LO inhibitors using a computerized method were commercial substance databases with a total of 364,062 organic Searches connections. Each of the molecules became this into a vector representation of the pharmacophore properties. The different variants of the CATS algorithm were used [12, 13]. The COX / LOX present in the data collection COBRA 4.6 [14] Dual inhibitors served as reference substances for the carried out similarity searches.
Als Ähnlichkeitsmetrik diente die Manhattan-Distanz D (Gleichung 1). wobei A und B zwei Moleküldeskriptoren darstellen. Je kleiner die Distanz D zwischen einem Anfragemolekül (Referenzsubstanz) A und einem Datenbankmolekül B ist, desto ähnlicher sind deren Pharmakophore.The Manhattan distance D (Equation 1) served as a similarity metric. where A and B represent two molecular descriptors. The smaller the distance D between a query molecule (reference substance) A and a database molecule B, the more similar are the pharmacophores thereof.
Die mit der Manhattan-Distanz berechneten besten Strukturen aus der virtuellen Hitliste zu jedem Referenzmolekül, und der gemittelten Liste über alle Referenzsubstanzen, wurden zur biologischen Aktivitätsbestimmung ausgewählt.The with the Manhattan distance calculated best structures from the virtual hit list for each reference molecule, and the averaged one List of all reference substances have become biological Activity determination selected.
Beispiel 2. Bestimmung der 5-LO-Aktivität in intakten Granulocyten (PMNL)Example 2. Determination of the 5-LO activity in intact granulocytes (PMNL)
PMNL-Zellen
(5 × 106) werden in 1 ml PBS-Glucose
(pH 7,4, 1 mg/ml Glucose) resuspendiert. Folgende Konzentrationen
der Testsubstanzen wurden verwendet, siehe auch
Nach Präinkubation mit den Testsubstanzen für 15 min bei RT wird die 5-Lipoxygenase-(5-LO)-Produktbildung durch Zugabe von 2,5 μM Calcium-Ionophor A23187 (Sigma) plus 20 μM Arachidonsäure gestartet. Die Inkubation erfolgt 10 min bei 37°C und wird durch Methanol-Zugabe (1 ml) gestoppt. Nach Zugabe von 30 μl 1 N HCl, 200 ng Prostaglandin B1 (interner Standard) und 500 μl PBS werden die gebildeten 5-LO-Metabolite durch eine Festphasenextraktion an einer RP18-Säule (Clean-Up® Extraction Columns, United Chemical Technologies), die mit je 1 ml Methanol und Wasser vorkonditioniert wurde, aus dem Gemisch isoliert. Nach der Aufgabe der Probe wird die Säule mit 1 ml Wasser und 1 ml 25% Methanol gewaschen und die 5-LO-Metabolite mit 300 μl Methanol extrahiert.After preincubation with the test substances for 15 min at RT, 5-lipoxygenase (5-LO) product formation is started by addition of 2.5 μM calcium ionophore A23187 (Sigma) plus 20 μM arachidonic acid. Incubate for 10 min at 37 ° C and quench with methanol (1 mL). After addition of 30 .mu.l 1 N HCl, 200 ng prostaglandin B 1 (internal standard) and 500 ul of PBS, the formed 5-LO metabolites by solid phase extraction on an RP18 column (Clean-Up ® Extraction Columns, United Chemical Technologies) , which was preconditioned with 1 ml each of methanol and water, isolated from the mixture. After loading the sample, the column is washed with 1 ml of water and 1 ml of 25% methanol, and the 5-LO metabolites are extracted with 300 μl of methanol.
Der Extrakt wird mit 120 μl Wasser verdünnt und 100 μl des verdünnten Extrakts werden mittels HPLC untersucht. Die Detektion erfolgt in den ersten 8 Minuten bei 280 nm und bei 235 nm für die weiteren 22 Minuten. Als stationäre Phase wird eine Novapak C-18 Radial Pack-Säule (100 mm 5 mm I. D., 4 μm Partikelgröße, Waters) verwendet, das Fließmittel ist ein Gemisch aus Methanol/Wasser/Trifluoressigsäure (72/28/0,007 V/V), der Fluss beträgt 1,2 ml/min.Of the Extract is diluted with 120 μl of water and 100 μl of the diluted extract are analyzed by HPLC. The detection takes place in the first 8 minutes at 280 nm and at 235 nm for another 22 minutes. As stationary Phase is a Novapak C-18 Radial Pack column (100 mm 5 mm I.D., 4 μm particle size, Waters) used, the flow agent is a mixture of methanol / water / trifluoroacetic acid (72/28 / 0.007 v / v), the flow is 1.2 ml / min.
Die Angabe der 5-LO-Produktbildung erfolgt in ng 5-LO Metabolite pro 106 Zellen und umfasst die Summe aus LTB4, den all-trans-Isomeren des LTB4 (5(S),12(S)-di-hydroxy-6,10-trans-8,14-cis-eicosatetraenoic acid (5(S),12(S)-DiHETE) sowie 5(S)-hydro(pero)xy-6-trans-8,11,14-cis-eicosatetraenoic acid (5-H(p)ETE). Jede Substanz wurde dreimal getestet und Mittelwerte und die Standardabweichung bestimmt.The 5-LO product formation is reported in ng 5-LO metabolites per 10 6 cells and comprises the sum of LTB 4 , the all-trans isomers of LTB 4 (5 (S), 12 (S) -di-hydroxy -6,10-trans-8,14-cis-eicosatetraenoic acid (5 (S), 12 (S) -dihetone) and 5 (S) -hydro (pero) xy-6-trans-8,11,14- cis-eicosatetraenoic acid (5-H (p) ETE) Each substance was tested three times and averages and standard deviation were determined.
Die
Ergebnisse werden in den
Beispiel 3. Ermittlung der 5-LO-Aktivität in 100.000 g Zellüberständen (S100)Example 3. Determination of the 5-LO activity in 100,000 g cell supernatants (S100)
PMNL (7,5 × 106) werden in 1 ml PBS (pH 7,4) mit 1 mM EDTA resuspendiert, 5 min auf Eis gekühlt und nach Zugabe von Soybean-Trypsin-Inhibitor (60 μg/ml), 1 mM Phenylmethylsulphonylfluorid (PMSF), Leupeptin und Lysozym (500 μg/ml) mittels Ultraschall-Sonotrode (3 × 10 Sekunden) homogenisiert. Nach Zentrifugation bei 100.000 × g für 70 min bei 4°C wird das Pellet entfernt und der Überstand (S100) für den 5-LO-Assay verwendet.PMNL (7.5 x 10 6 ) are resuspended in 1 ml PBS (pH 7.4) with 1 mM EDTA, chilled on ice for 5 min and after addition of soybean trypsin inhibitor (60 μg / ml), 1 mM phenylmethylsulphonyl fluoride (PMSF), leupeptin and lysozyme (500 μg / ml) were homogenized by sonic ultrasound (3 x 10 seconds). After centrifugation at 100,000 x g for 70 min at 4 ° C, the pellet is removed and the supernatant (S100) used for the 5-LO assay.
Die Proben werden mit den Testsubstanzen in den entsprechenden Konzentrationen, wie in Beispiel 2 angegeben, vorinkubiert. Nach Zugabe von 1 mM ATP werden die Proben 30 Sekunden bei 37°C vorgewärmt und die Reaktion durch Zugabe von 2 mM CaCl2 und 20 μM Arachidonsäure gestartet. Die Inkubation erfolgt 10 min bei 37°C und wird durch Methanol-Zugabe (1 ml) gestoppt. Die anschließende Bestimmung der 5-LO-Produkte wird wie für die intakten Zellen beschrieben (vide supra) durchgeführt (siehe Beispiel 2). Jede Substanz wird dreimal getestet und die Mittelwerte und die Standardabweichung bestimmt.The samples are preincubated with the test substances in the appropriate concentrations as indicated in Example 2. After addition of 1 mM ATP, the samples are preheated for 30 seconds at 37 ° C and the reaction started by adding 2 mM CaCl 2 and 20 μM arachidonic acid. Incubate for 10 min at 37 ° C and quench with methanol (1 mL). The subsequent determination of the 5-LO products is carried out as described for the intact cells (vide supra) (see Example 2). Each substance is tested three times and the mean and standard deviation are determined.
Die
Ergebnisse werden in den
Tabelle 4 Verbindungen der Formel II und deren experimentell beobachtete Aktivität (direkte Inhibition von 5-LO (S100), und funktionale Aktivität im zellulären Testsystem (PMNL)). Table 4 Compounds of formula II and their experimentally observed activity (direct inhibition of 5-LO (S100), and functional activity in the cellular assay system (PMNL)).
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