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Die
Erfindung betrifft substituierte 4- oder/und 7-Hydroxyindole, Verfahren
zu deren Herstellung, pharmazeutische Zubereitungen, die diese Verbindungen
enthalten sowie die pharmazeutische Verwendung dieser Verbindungen,
die Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 sind, als Wirkstoffe zur
Behandlung von Erkrankungen, die mit einer Hemmung der Phosphodiesterase
4-Aktivität
in immunkompetenten Zellen (z.B. Makrophagen und Lymphozyten) durch
die erfindungsgemäßen Verbindungen
zu beeinflussen sind.
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Die
Aktivierung von Rezeptoren der Zellmembran durch Transmitter führt zur
Aktivierung des "second messenger"-Systems. Die Adenylatcyclase
synthetisiert aus AMP und GMP das wirksame cyclische AMP (cAMP)
bzw. cyclische GMP (cGMP). Diese führen z.B. in glatten Muskelzellen
zur Erschlaffung bzw. in Entzündungszellen
zur Hemmung der Mediatorfreisetzung bzw. -synthese. Der Abbau der "second messenger" cAMP und cGMP erfolgt
durch die Phosphodiesterasen (PDE). Bisher sind 11 Familien von
PDE-Enzymen (PDE1-11) bekannt, die sich durch ihre Substratspezifität (cAMP,
cGMP oder beides) und die Abhängigkeit
von anderen Substraten (z.B. Calmodulin) unterscheiden. Diese Isoenzyme
besitzen unterschiedliche Funktionen im Körper und sind in den einzelnen
Zellarten unterschiedlich ausgeprägt (Beavo,JA, Conti,M and Heaslip,RJ, Multiple
cyclic nucleotide phosphodiesterases, Mol. Pharmacol. 1994, 46:399-405;
Hall,IP, Isoenzyme selective phosphodiesterase inhibitors: potential
clinical uses, Br. J. clin. Pharmacol. 1993, 35: 1-7). Durch Hemmung der
verschiedenen PDE-Isoenzymtypen kommt es zu einer Kumulation von
cAMP bzw. cGMP in den Zellen, was therapeutisch genutzt werden kann
(Torphy,TJ, Livi,GP, Christensen,SB, Novel Phosphodiesterase Inhibitors
for the Therapy of Asthma, Drug News and Perspectives 1993, 6:203-214).
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In
den für
allergische Entzündungen
wichtigen Zellen (Lymphozyten, Mastzellen, eosinophile Granulozyten,
Makrophagen) ist das vorherrschende PDE-Isoenzym der Typ 4 (Torphy,JT
and Undem,BJ, Phosphordiesterase inhibitors: new opportunities for
the treatment of asthma, Thorax 1991, 46:512-523). Die Hemmung der
PDE 4 durch geeignete Inhibitoren wird daher als wichtiger Ansatz
zur Therapie einer Vielzahl allergisch induzierter Erkrankungen
betrachtet (Schudt,Ch, Dent,G, Rabe,K, Phosphodiesterase Inhibitors,
Academic Press London 1996).
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Eine
wichtige Eigenschaft von Phosphodiesterase 4 Inhibitoren ist die
Hemmung der Freisetzung von Tumornekrosefaktor α (TNFα) aus Entzündungszellen. TNFα ist ein
bedeutendes pro-inflammatorisches Cytokin, das eine Vielzahl biologischer
Prozesse beeinflusst. Freigesetzt wird TNFα zum Beispiel aus aktivierten Macrophagen,
aktivierten T-Lymphozyten, Mastzellen, Basophilen, Fibroblasten,
Endothelzellen und Astrozyten im Gehirn. Es wirkt selbst aktivierend
auf Neutrophile, Eosinophile, Fibroblasten und Endothelzellen, wodurch
verschiedene gewebezerstörende
Mediatoren freigesetzt werden. In Monozyten, Macrophagen und T-Lymphozyten
bewirkt TNFα die
vermehrte Produktion von weiteren pro-inflammatorischen Cytokinen,
wie GM-CSF (Granulocy-macrophage colony-stimulating factor) oder
Interleukin-8. Aufgrund seiner entzündungsfördernden und katabolischen
Wirkung spielt TNFα bei
einer Vielzahl von Erkrankungen, wie Entzündungen der Atemwege, Entzündungen
der Gelenke, endotoxischer Schock, Gewebsabstoßungen, AIDS und zahlreichen
anderen immunologischen Erkrankungen, eine zentrale Rolle. Für die Therapie
solcher mit TNFα verbundener
Erkrankungen sind Inhibitoren der Phosphodiesterase 4 somit ebenfalls
geeignet.
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Chronisch
obstruktive Lungenerkrankungen (chronic obstructive pulmonary diseases,
COPD) sind in der Bevölkerung
weit verbreitet und haben auch eine große ökonomische Bedeutung. So verursachen COPD-Erkrankungen
ca. 10-15 % aller Krankheitskosten in den entwickelten Ländern und
ca. 25 % aller Todesfälle
in den USA sind auf diese Ursache zurückzuführen (Norman,P: COPD: New developments
and therapeutic opportunities, Drug News Perspect. 11 (7), 431-437,
1998), allerdings sind die Patienten zum Todeszeitpunkt meist über 55 Jahre
alt (Nolte,D: Chronische Bronchitis – eine Volkskrankheit multifaktorieller
Genese, Atemw.-Lungenkrkh. 20 (5), 260-267, 1994). Die WHO schätzt ein,
dass COPD innerhalb der nächsten
20 Jahre die dritthäufigste
Todesursache sein wird.
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Unter
dem Krankheitsbild der chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen
(COPD) werden verschiedene Krankheitsbilder von chronischen Bronchitiden
mit den Symptomen Husten und Auswurf sowie fortschreitender und
irreversibler Verschlechterung der Lungenfunktion besonders betroffen
ist die Expiration) zusammengefasst. Der Krankheitsverlauf ist schubförmig und
oft durch bakterielle Infektionen kompliziert (Rennard,Sl: COPD:
Overview of definitions, Epidemiology, and factors influencing its
development, Chest, 113 (4) Suppl., 235S-241S, 1998). Im Verlauf
der Erkrankung nimmt die Lungenfunktion stetig ab, die Lunge wird zunehmend
emphysematös
und die Atemnot der Patienten wird offensichtlich. Diese Erkrankung
beeinträchtigt
deutlich die Lebensqualität
der Patienten (Kurzatmigkeit, geringe Belastbarkeit) und verkürzt signifikant
deren Lebenserwartung. Der Hauptrisikofaktor neben Umweltfaktoren
ist das Rauchen (Kummer,F: Asthma und COPD. Atemw.-Lungenkrkh. 20
(5), 299-302, 1994; Rennard,Sl: COPD: Overview of definitions, Epidemiology, and
factors influencing its development, Chest, 113 (4) Suppl., 235S-241S, 1998) und daher
sind Männer
deutlich häufiger
betroffen als Frauen. Durch die Veränderung der Lebensgewohnheiten
und den Anstieg der Anzahl der Raucherinnen wird sich dieses Bild
jedoch in Zukunft verschieben.
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Die
gegenwärtige
Therapie zielt nur auf die Linderung der Symptome, ohne ursächlich in
die Progression der Erkrankung einzugreifen. Der Einsatz von langwirkenden
Beta2-Agonisten (z.B. Salmeterol), eventuell in Kombination mit
muscarinergen Antagonisten (z. B. Ipratropium), verbessert die Lungenfunktion
durch Bronchodilatation und wird routinemäßig eingesetzt (Norman,P: COPD:
New developments and therapeutic opportunities, Drug News Perspect.
11 (7), 431-437, 1998). Eine große Rolle bei den COPD-Schüben spielen
bakterielle Infektionen, die mit Antibiotika behandelt werden müssen (Wilson,R:
The role of infection in COPD, Chest, 113 (4) Suppl., 242S-248S,
1998; Grossman,RF: The value of antibiotics and the outcomes of
antibiotic therapy in exacerbations of COPD, Chest, 113 (4) Suppl.,
249S-255S, 1998). Die Therapie dieser Erkrankung ist bisher noch
unbefriedigend, besonders im Hinblick auf die stetige Abnahme der
Lungenfunktion. Neue Therapieansätze,
die an Entzündungsmediatoren,
Proteasen oder Adhäsionsmolekülen angreifen,
könnten
sehr erfolgversprechend sein (Barnes,PJ: Chronic obstructive disease:
new portunities for drug development, TiPS 10 (19), 415-423, 1998).
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Unabhängig von
den die Erkrankung komplizierenden bakteriellen Infektionen findet
man in den Bronchien eine chronische Entzündung, welche durch neutrophile
Granulozyten dominiert wird. Für
die beobachteten strukturellen Veränderungen in den Atemwegen
(Emphysem) werden unter anderem die durch neutrophile Granulozyten
freigesetzten Mediatoren und Enzyme verantwortlich gemacht. Die
Hemmung der Aktivität der
neutrophilen Granulozyten ist somit ein rationaler Ansatz, um ein
Fortschreiten der COPD (Verschlechterung der Lungenfunktionparameter)
zu verhindern oder zu verlangsamen. Ein wichtiger Stimulus für die Aktivierung
der Granulozyten ist das pro-inflammatorische Cytokin TNFα (tumour
necrosis factor). So ist bekannt, dass TNFα die Bildung von Sauerstoff-Radikalen
durch neutrophile Granulozyten stimuliert (Jersmann,HPA; Rathjen,DA
and Ferrante, A: Enhancement of LPS-induced neutrophil oxygen radical
production by TNFα,
Infection and Immunity, 4, 1744-1747, 1998). PDE4-Inhibitoren können sehr
wirksam die Freisetzung von TNFα aus
einer Vielzahl von Zellen hemmen und somit die Aktivität der neutrophilen
Granulozyten unterdrücken.
Der unspezifische PDE-Inhibitor Pentoxifylline ist in der Lage,
sowohl die Bildung von Sauerstoff-Radikalen als auch die Phagozytosefähigkeit
von neutrophilen Granulozyten zu hemmen (Wenisch,C; Zedtwitz-Liebenstein,K;
Parschalk,B and Graninger,W: Effect of pentoxifylline in vitro on
neutrophil reactive oxygen production and phagocytic ability assessed
by flow cytometry, Clin. Drug Invest., 13(2):99-104, 1997).
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Es
sind bereits verschiedene PDE 4-Inhibitoren bekannt. Vorrangig handelt
es sich dabei um Xanthin-Derivate, Rolipram-Analoge oder Nitraquazon-Abkömmlinge
(Übersicht
in: Karlsson,J-A, Aldos,D, Phosphodiesterase 4 inhibitors for the
treatment of asthma, Exp. Opin. Ther. Patents 1997, 7: 989-1003).
Keine dieser Verbindungen konnte bisher bis zur klinischen Anwendung
gebracht werden. Es musste festgestellt werden, dass die bekannten
PDE 4-Inhibitoren auch verschiedene Nebenwirkungen, wie Nausea und
Emesis, besitzen, die bisher nicht ausreichend zurückgedrängt werden
konnten. Deshalb ist die Entdeckung neuer PDE 4-Inhibitoren mit
besserer therapeutischer Breite erforderlich.
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Indol-3-ylglyoxylsäureamide
und Verfahren zu deren Herstellung wurden bereits mehrfach beschrieben.
In allen Fällen
wurden in 3-Position unsubstituierte Indole, die durch Substitution
in der Position 1 eines kommerziell erhältlichen Indols synthetisiert
werden, durch Umsetzung mit Oxalsäurehalogeniden in Indol-3-ylglyoxylsäure-halogenide überführt, die
anschließend
durch Reaktion mit Ammoniak bzw. mit primären oder sekundären Aminen
die entsprechenden Indol-3-ylglyoxylsäureamide ergeben (Schema 1).
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So
werden in den Patenten
US 2,825,734 und
US 3,188,313 verschiedene
Indol-3-ylglyoxylsäureamide
beschrieben, die gemäß Schema
1 hergestellt werden. Diese Verbindungen wurden als Zwischenprodukte für die Herstellung
von durch Reduktionen entstehenden Indolderivaten verwendet. Auch
im Patent
US 3,642,803 werden
Indol-3- ylglyoxylsäureamide
beschrieben.
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In
Farmaco 22 (1967), 229-244 wird die Herstellung von 5-Methoxyindol-3-ylglyoxylsäureamiden
beschrieben. Erneut wird das verwendete indol-Derivat mit Oxalylchlorid
umgesetzt und das entstandene Indol-3-ylglyloxylsäurechlorid mit einem Amin zur
Reaktion gebracht.
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Weiterhin
werden auch im Patent
US 6,008,231 Indol-3-ylglyoxylsäureamide
und Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. Wiederum werden.
die in Schema 1 dargestellten Reaktionsschritte und -bedingungen
verwendet. 4- bzw. 7-Hydroxyindol-Derivate werden nicht beschrieben.
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Substituierte
5-Hydroxyindolyl-glyoxylsäureamide
und 6-Hydroxyindolylglyoxylsäureamide
sowie Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung als PDE
4-Inhibitoren wurden erstmals in der Patentanmeldung
DE 198 18 964 A1 beschrieben.
4- bzw. 7-Hydroxyindol-Derivate, deren Herstellung und Verwendung,
werden jedoch nicht offenbart.
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Die
Erfindung betrifft substituierte Hydroxyindole der allgemeinen Formel
1,
worin
n = 1 oder 2 sein
kann, und
R
1 (i) für -C
1-10-Alkyl, geradkettig oder verzweigtkettig
steht, gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH,
-NH
2, -NHC
1-6-Alkyl,
-N(C
1-6-Alkyl)
2,
-NHC
6-14Aryl, -N(C
6-14Aryl)
2, -N(C
16Alkyl)(C
614Aryl), -NO
2, -CN,
-F, -Cl, -Br, -I, -O-C
1-6-Alkyl, -O-C
6-14-Aryl, -S-C
1-6-Alkyl,
-S-C
6-14Aryl, -SO
3H,
-SO
2C
1-6Alkyl, -SO
2C
6-14Aryl, -OSO
2C
1-6Alkyl, -OSO
2C
6-14Aryl, -COOH,
-(CO)C
15Alkyl, -O(CO)C
1-5Alkyl,
mit mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach
ungesättigten
Carbocyclen mit 3-14 Ringgliedern, mit mono-, bi- oder tricyclischen
gesättigten
oder ein- oder mehrfach ungesättigten
Heterocyclen mit 5-15 Ringgliedern und 1-6 Heteroatomen, die vorzugsweise
N, O und S, sind,
wobei die C
6-14Aryl-Gruppen
und die carbocyclischen und heterocyclischen Substituenten ihrerseits
gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit -C
1-6-Alkyl,
-OH, -NH
2, -NHC
1-6-Alkyl,
-N(C
1-6-Alkyl)
2,
-NO
2, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C
1-6-Alkyl, -S-C
1-6-Alkyl,
-SO
3H, -SO
2C
1-6Alkyl, -OSO
2C
1-6Alkyl, -COOH, -(CO)C
1-5Alkyl,
-O(CO)C
1-5Alkyl substituiert sein können, und
wobei die Alkylgruppen an den carbocyclischen und heterocyclischen
Substituenten ihrerseits gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit -OH,
-SH, -NH
2, -F, -Cl, -Br, -I, -SO
3H, -COOH substituiert sein können, oder
(ii)
für -C
2-10-Alkenyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig
oder verzweigtkettig steht,
gegebenenfalls ein- oder mehrfach
substituiert mit -OH, -SH, -NH
2, -NHC
1-6-Alkyl, -N(C
1-6-Alkyl)
2, -NHC
6-14Aryl, -N(C
6-14Aryl)
2, -N(C
1-6Alkyl)(C
6-14Aryl),
-NO
2, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C
1-6-Alkyl, -O-C
6-14-Aryl,
-S-C
1-6-Alkyl, -S-C
6-14Aryl,
-SO
3H, -SO
2C
1-6Alkyl, -SO
2C
6-14Aryl, -OSO
2C
1-6Alkyl, -OSO
2C
6-14Aryl, -COOH, -(CO)C
1-5Alkyl -O(CO)C
1-5Alkyl, mit mono-, bi- oder tricyclischen
gesättigten
oder ein- oder mehrfach ungesättigten
Carbocyclen mit 3-14 Ringgliedern, mit mono-, bi- oder tricyclischen
gesättigten
oder ein- oder mehrfach ungesättigten Heterocyclen
mit 5-15 Ringgliedern und 1-6 Heteroatomen, die vorzugsweise N,
O und S sind,
wobei die C
6-14Aryl-Gruppen
und die carbocyclischen und heterocyclischen Substituenten ihrerseits
gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit -C
1-6-Alkyl-OH,
-NH
2, -NHC
1-6-Alkyl,
-N(C
1-6-Alkyl)
2,
-NO
2, -CN, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C
1-6-Alkyl, -S-C
1-6-Alkyl,
-SO
3H, -SO
2C
1-6Alkyl, -OSO
2C
1-6Alkyl, -COOH, -(CO)C
1-5Alkyl,
-O(CO)C
1-5Alkyl substituiert sein können,
steht,
und wobei die Alkylgruppen an den carbocyclischen und heterocyclischen
Substituenten ihrerseits gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit -OH,
-SH, -NH
2, -F, -Cl, -Br, -I, -SO
3H, -COOH substituiert sein können,
R
2 und R
3 (i)
jeweils unabhängig
für Wasserstoff
oder -C
1-5-Alkyl, gegebenenfalls ein- oder
mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH
2,
-NHC
1-6-Alkyl, -N(C
1-6-Alkyl)
2, -NO
2, -CN, -F,
-Cl, -Br, -I, -O-C
1-6-Alkyl, -S-C
1-6-Alkyl, -Phenyl, -Pyridyl, -Phenyl,
gegebenenfalls
ein- oder mehrfach substituiert mit -C
1-3Alkyl,
-OH, -SH, -NH
2, -NHC
1-3-Alkyl,
-N(C
1-3-Alkyl)
2, -NO
2, -CN, -COOH, -COOC
1- 3Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C
1-3-Alkyl,
-S-C
1-3-Alkyl, -O(CO)-C
1-3-Alkyl,
-Pyridyl,
gegebenenfalls ein- oder mehrfach substituiert mit
-C
1-3-Alkyl, -OH, -SH, -NO
2,
-CN, -COOH, -COOC
1-3Alkyl, -F, -Cl, -Br,
-I, -O-C
1-3-Alkyl, -S-C
1-3-Alkyl,
-O(CO)-C
1-3-Alkyl,
bedeuten, wobei
nur einer von R
2 und R
3 für Wasserstoff
steht und wobei die Alkylgruppen an den carbocyclischen und heterocyclischen
Substituenten ihrerseits gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit-OH,
-SH, -NH
2, -F, -Cl, -Br, -I, -SO
3H, -COOH, -(CO)C
1-5-Alkyl oder -O(CO)C
1-5-Alkyl substituiert sein können, steht,
oder
(ii) NR
2R
3 zusammen
einen gesättigten
oder ungesättigten
fünf- oder
sechsgliedrigen Ring bilden, der bis zu 3 Heteroatome, vorzugsweise
N, S und O enthalten kann, gegebenenfalls ein- oder mehrfach mit
-C
1-3-Alkyl, -OH, -SH, -NO
2,
-CN, -COOH, -COOC
1-3Alkyl, -F, -Cl, -Br,
-I, -O-C
1-3-Alkyl, -S-C
1-3-Alkyl,
oder -O(CO)-C
1-3-Alkyl substituiert,
R
4 und R
5 für -H oder
-OH stehen, wobei mindestens einer von beiden – OH sein muss.
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Vorzugsweise
hat n bei den Verbindungen 1 die Bedeutung 2. Weiterhin bevorzugt
hat R4 die Bedeutung -OH und R5 die
Bedeutung H. NR2R3 steht
vorzugsweise für
eine mit einem oder mehreren Halogenatomen, z.B. F, Cl, Br, I substituierte
Phenylamino- oder Pyridylaminogruppen. R1 ist
günstigerweise
ein substituierter Benzylrest, wobei ein Substituent am Phenylring
vorzugsweise in ortho-Position zur Benzyl-Methylengruppe steht.
Besonders bevorzugt sind weiterhin auch die in den experimentellen
Beispielen genannten Verbindungen.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung die physiologisch verträglichen Salze der Verbindungen
gemäß Formel 1.
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Die
physiologisch verträglichen
Salze werden in üblicher
Weise durch Neutralisation der Basen mit anorganischen oder organischen
Säuren
bzw. durch Neutralisation der Säuren
mit anorganischen oder organischen Basen erhalten. Als anorganische
Säuren
kommen zum Beispiel Salzsäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure
oder Bromwasserstoffsäure,
als organische Säuren
zum Beispiel Carbon-, Sulfo- oder Sulfonsäure, wie Essigsäure, Weinsäure, Milchsäure, Propionsäure, Glykolsäure, Malonsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Gerbsäure, Succinsäure, Alginsäure, Benzoesäure, 2-Phenoxybenzoesäure, 2-Acetoxybenzosäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Salicylsäure, 3-Aminosalicylsäure, Ascorbinsäure, Embonsäure, Nicotinsäure, Isonicotinsäure, Oxasäure, Aminosäuren, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, 2-
Hydroxyethansulfonsäure,
Ethan-1,2-disulfonsäure,
Benzolsulfonsäure,
4-Methylbenzolsulfonsäure
oder Naphthalin-2-sulfonsäure
infrage. Als anorganische Basen kommen zum Beispiel Natronlauge,
Kalilauge, Ammoniak sowie als organische Basen Amine, bevorzugt
jedoch tertiäre
Amine, wie Trimethylamin, Triethylamin, Pyridin, N,N-Dimethylanilin,
Chinolin, Isochinolin, α-Picolin, β-Picolin, γ-Picolin,
Chinaldin oder Pyrimidin infrage.
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Des
Weiteren können
physiologisch verträgliche
Salze der Verbindungen gemäß Formel
1 dadurch gewonnen werden, dass Derivate, die tertiäre Amino-Gruppen
besitzen, in an sich bekannter Weise mit Quaternierungsmitteln in
die entsprechenden quaternären
Ammoniumsalze überführt werden.
Als Quaternierungsmittel kommen beispielsweise Alkylhalogenide,
wie Methyliodid, Ethylbromid und n-Propylchlorid, aber auch Arylalkylhalogenide,
wie Benzylchlorid oder 2-Phenylethylbromid, infrage.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung von den Verbindungen der Formel 1, die ein
asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten, die D-Form, die L-Form
und D,L-Mischungen sowie im Falle mehrerer asymmetrischer Kohlenstoffatome
die diastereomeren Formen. Diejenigen Verbindungen der Formel 1,
die asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten und in der Regel als
Razemate anfallen, können
in an sich bekannter Weise, beispielsweise mit einer optisch aktiven
Säure in
die optisch aktiven Isomeren, getrennt werden. Es ist aber auch möglich, von
vornherein eine optisch aktive Ausgangssubstanz einzusetzen, wobei
dann als Endprodukt eine entsprechende optisch aktive beziehungsweise
diastereomere Verbindung erhalten wird.
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Für die erfindungsgemäßen Verbindungen
wurden pharmakologisch bedeutende Eigenschaften gefunden, die therapeutisch
genutzt werden können.
Die Verbindungen gemäß Formel
1 können
alleine, in Kombination untereinander oder in Kombination mit anderen
Wirkstoffen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind Inhibitoren
der Phosphodiesterase 4. Es ist daher Gegenstand dieser Erfindung,
dass die Verbindungen gemäß Formel
1 und deren Salze sowie pharmazeutische Zubereitungen, die diese
Verbindungen oder deren Salze enthalten, zur Behandlung von Erkrankungen
verwendet werden können,
bei denen eine Inhibition der Phosphodiesterase 4 nützlich ist.
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Zu
diesen Erkrankungen gehören
beispielsweise Gelenksentzündungen,
einschließlich
Arthritis und rheumatoide Arthritis, sowie andere arthritische Erkrankungen,
wie rheumatoide Spondylitis und Osteoarthritis. Weitere Anwendungsmöglichkeiten
sind die Behandlung von Patienten, die unter Osteoporose, Sepsis,
septischem Schock, gramnegativer Sepsis, toxischem Schocksyndrom,
Atemnotsyndrom, Asthma oder anderen chronischen pulmonalen Erkrankungen,
wie etwa COPD, Knochenresorptions-Krankheiten oder Transplantat-Abstoßungsreaktionen
oder anderen Autoimmunerkrankungen, wie Lupus erythematosus, Multiple
Sklerose, Glomerulonephritis und Uveitis, Insulin abhängigem Diabetes
mellitus sowie chronischer Demyelinisierung leiden.
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Außerdem können die
erfindungsgemäßen Verbindungen
auch zur Therapie von Infektionen, wie Virusinfektionen und Parasiten-Infektionen,
beispielsweise zur Therapie von Malaria, Leishmaniasis, infektionsbedingtem
Fieber, infektionsbedingten Muskelschmerzen, AIDS und Kachexien
sowie von nichtallergischer Rhinitis eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auch als Bronchodilatatoren und zur Asthma-Prophylaxe eingesetzt
werden.
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Die
Verbindungen gemäß Formel
1 sind weiterhin Inhibitoren der Akkumulation von Eosinophilen sowie
deren Aktivität.
Demzufolge können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
auch bei Erkrankungen eingesetzt werden, bei denen Eosinophile eine
Rolle spielen. Zu diesen Erkrankungen gehören beispielsweise entzündliche
Atemwegserkrankungen, wie Asthma bronchiale, allergische Rhinitis,
allergische Konjunktivitis, atopische Dermatitis, Ekzeme, allergische
Angiitis, durch Eosinophile vermittelte Entzündungen, wie eosinophile Fasciitis,
eosinophile Pneumonie und PIE-Syndrom
(Pulmonale Infiltration mit Eosinophilie), Urtikaria, ulcerative
Colitis, die Crohn-Krankheit und proliferative Hauterkrankungen,
wie Psoriasis oder Keratosis.
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Gegenstand
dieser Erfindung ist es außerdem,
dass die Verbindungen gemäß Formel
1 und deren Salze auch die LPS-induzierte pulmonale Neutrophilen-Infiltration
bei Ratten in vivo inhibieren können.
Die gefundenen pharmakologisch bedeutsamen Eigenschaften belegen,
dass die Verbindungen gemäß Formel
1 und deren Salze sowie pharmazeutische Zubereitungen, die diese
Verbindungen oder deren Salze enthalten, zur Behandlung von chronisch
obstruktiven Lungenerkrankungen therapeutisch genutzt werden können.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
besitzen weiterhin neuroprotektive Eigenschaften und können zur
Therapie von Krankheiten verwendet werden, bei denen Neuroprotektion
nützlich
ist. Solche Erkrankungen sind beispielsweise senile Demenz (Alzheimer's Krankheit), Gedächtnisschwund,
Parkinson's Krankheit,
Depressionen, Schlaganfälle
und Claudikatio intermittens.
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Weitere
Anwendungsmöglichkeiten
der erfindungsgemäßen Verbindungen
sind die Prophylaxe und Therapie von Prostata-Krankheiten, wie beispielsweise
benigne Prostata-Hyperplasie, Pollakisurie, Nocturie sowie die Behandlung
von Inkontinenz, von durch Harnsteine ausgelösten Koliken und von männlichen
und weiblichen sexuellen Dysfunktionen.
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Schließlich können die
erfindungsgemäßen Verbindungen
ebenfalls zur Inhibition der Entstehung einer Arzneimittelabhängigkeit
bei wiederholtem Einsatz von Analgetika, wie beispielsweise Morphin,
sowie zur Verringerung der Toleranzentwicklung beim wiederholten
Einsatz von diesen Analgetika verwendet werden.
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Zur
Herstellung der Arzneimittel wird neben den üblichen Hilfsmitteln, Träger- und
Zusatzstoffen eine wirksame Dosis der erfindungsgemäßen Verbindungen
oder deren Salze verwendet. Die Dosierung der Wirkstoffe kann je
nach Verabfolgungsweg, Alter, Gewicht des Patienten, Art und Schwere
der zu behandelnden Erkrankungen und ähnlichen Faktoren variieren.
Die tägliche
Dosis kann als einmal zu verabreichende Einzeldosis oder unterteilt
in zwei oder mehrere Tagesdosen gegeben werden und beträgt in der
Regel 0,001-100 mg. Besonders bevorzugt werden Tagesdosierungen
von 0,1 – 50
mg verabreicht.
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Als
Applikationsform kommen orale, parenterale, intravenöse, transdermale,
topische, inhalative und intranasale Zubereitungen infrage. Besonders
bevorzugt werden topische, inhalative und intranasale Zubereitungen
der erfindungsgemäßen Verbindungen
verwendet. Zur Anwendung kommen die üblichen galenischen Zubereitungsformen,
wie Tabletten, Dragees, Kapseln, dispergierbare Pulver, Granulate,
wässrige
Lösungen, wässrige oder ölige Suspensionen,
Sirup, Säfte
oder Tropfen.
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Feste
Arzneiformen können
inerte Inhalts- und Trägerstoffe
enthalten, wie z.B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat, Natriumphosphat,
Lactose, Stärke,
Mannit, Alginate, Gelatine, Guar-Gummi, Magnesium- oder Aluminiumstearat,
Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren, Silikonöl, höhermolekulare
Fettsäuren
(wie Stearinsäure),
Gelatine, Agar-Agar
oder pflanzliche oder tierische Fette und Öle, feste hochmolekulare Polymere
(wie Polyethylenglykol); für
orale Applikation geeignete Zubereitungen können gewünschtenfalls zusätzliche
Geschmacks- und/oder Süßstoffe
enthalten.
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Flüssige Arzneiformen
können
sterilisiert sein und/oder gegebenenfalls Hilfsstoffe, wie Konservierungsmittel,
Stabilisatoren, Netzmittel, Penetrationsmittel, Emulgatoren, Spreitmittel,
Lösungsvermittler,
Salze, Zucker oder Zuckeralkohole zur Regelung des osmotischen Drucks
oder zur Pufferung und/oder Viskositätsregulatoren enthalten.
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Derartige
Zusätze
sind zum Beispiel Tartrat- und Citrat-Puffer, Ethanol, Komplexbildner
(wie Ethylendiamin-tetraessigsäure
und deren nichttoxische Salze). Zur Regelung der Viskosität kommen
hochmolekulare Polymere infrage, wie beispielsweise flüssiges Polyethylenoxid,
mikrokristalline Cellulosen, Carboxymethylcellulosen, Polyvinylpyrrolidone,
Dextrane oder Gelatine. Feste Trägerstoffe
sind zum Beispiel Stärke,
Lactose, Mannit, Methylcellulose, Talkum, hochdisperse Kieselsäuren, höhermolekulare
Fettsäuren
(wie Stearinsäure), Gelatine,
Agar-Agar, Calciumphosphat, Magnesiumstearat, tierische und pflanzliche
Fette, feste hochmolekulare Polymere, wie Polyethylenglykol.
-
Ölige Suspensionen
für parenterale
oder topische Anwendungen können
vegetabile synthetische oder semisynthetische Öle, wie beispielsweise flüssige Fettsäureester
mit jeweils 8 bis 22 C-Atomen in den Fettsäureketten, zum Beispiel Palmitin-,
Laurin-, Tridecyl-, Margarin-, Stearin-, Arachin-, Myristin-, Behen-,
Pentadecyl-, Linol-, Elaidin-, Brasidin-, Eruca- oder Ölsäure, die
mit ein- bis dreiwertigen Alkoholen mit 1 bis 6 C-Atomen, wie beispielsweise
Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Pentanol oder deren Isomere,
Glycol oder Glycerol verestert sind, sein. Derartige Fettsäureester
sind beispielsweise handelsübliche
Miglyole, Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat, Isopropylstearat,
PEG 6-Caprinsäure,
Capryl/Caprinsäureester
von gesättigten
Fettalkoholen, Polyoxyethylenglycerol-trioleate, Ethyloleat, wachsartige
Fettsäureester,
wie künstliches
Entenbürzeldrüsenfett,
Kokosfettsäure-isopropylester, Ölsäureoleylester, Ölsäuredecylester,
Milchsäureethylester,
Dibutylphthalat, Adipinsäuredüso-propylester,
Polyol-Fettsäureester
u.a. Ebenso geeignet sind Silikonöle verschiedener Viskosität oder Fettalkohole,
wie Isotridecylalkohol, 2-Octyldodecanol, Cetylstearyl-Alkohol oder Oleylalkohol,
Fettsäuren,
wie beispielsweise Ölsäure. Weiterhin
können
vegetabile Öle,
wie Rizinusöl,
Mandelöl,
Olivenöl,
Sesamöl,
Baumwollsaatöl,
Erdnussöl
oder Sojabohnenöl,
Verwendung finden.
-
Als
Lösungsmittel,
Gelbildner und Lösungsvermittler
kommen Wasser oder mit Wasser mischbare Lösungsmittel infrage. Geeignet
sind zum Beispiel Alkohole, wie beispielsweise Ethanol oder Isopropylalkohol, Benzylalkohol,
2-Octyldodecanol, Polyethylenglykole, Phthalate, Adipate, Propylenglykol,
Glycerin, Di- oder Tripropylenglykol, Wachse, Methylcellosolve,
Cellosolve, Ester, Morpholine, Dioxan, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid,
Tetrahydrofuran, Cyclohexanon etc.
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Als
Filmbildner können
Celluloseether verwendet werden, die sich sowohl in Wasser als auch
in organischen Lösungsmitteln
lösen bzw.
anquellen können,
wie beispielsweise Hydroxypropylmethylcellulose, Methylcellulose,
Ethylcellulose oder lösliche
Stärken.
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Mischformen
zwischen Gel- und Filmbildnern sind durchaus ebenfalls möglich. Hier
kommen vor allem ionische Makromoleküle zur Anwendung, wie z. B.
Natriumcarboxymethylcellulose, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure und
deren Salze, Natriumamylopektinsemiglykolat, Alginsäure oder
Propylenglykol-Alginat als Natriumsalz, Gummi arabicum, Xanthan-Gummi,
Guar-Gummi oder Carrageenan. Als weitere Formulierungshilfsmittel
können
eingesetzt werden: Glycerin, Paraffin unterschiedlicher Viskosität, Triethanolamin,
Collagen, Allantoin, Novantisolsäure.
Auch die Verwendung von Tensiden, Emulgatoren oder Netzmitteln kann
zur Formulierung notwendig sein, wie z. B. von Na-Laurylsulfat, Fettalkoholethersulfaten,
Di-Na-N-lauryl-β-iminodipropionat,
polyoxyethyliertes Rizinusöl
oder Sorbitan-Monooleat, Sorbitan-Monostearat, Polysorbaten (z. B. Tween),
Cetylalkohol, Lecithin, Glycerinmonostearat, Polyoxyethylenstearat,
Alkylphenolpolyglykolether, Cetyltrimethylammoniumchiorid oder Mono-/Dialkylpolyglykoletherorthophosphorsäure-monoethanolaminsalzen. Stabilisatoren,
wie Montmorillonite oder kolloidale Kieselsäuren, zur Stabilisierung von
Emulsionen oder zur Verhinderung des Abbaus der aktiven Substanzen,
wie Antioxidantien, beispielsweise Tocopherole oder Butylhydroxyanisol,
oder Konservierungsmittel, wie p-Hydroxybenzoesäure-ester, können ebenfalls
zur Zubereitung der gewünschten
Formulierungen eingesetzt werden.
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Zubereitungen
zur parenteralen Applikation können
in separaten Dosiseinheitsformen, wie z. B. Ampullen oder Vials,
vorliegen. Vorzugsweise werden Lösungen
des Wirkstoffes verwendet, bevorzugt wässrige Lösungen und vor allem isotonische
Lösungen,
aber auch Suspensionen. Diese Injektionsformen können als Fertigpräparat zur Verfügung gestellt
werden oder erst direkt vor der Anwendung durch Mischen der wirksamen
Verbindung, zum Beispiel des Lyophilisats, gegebenenfalls mit weiteren
festen Trägerstoffen,
mit dem gewünschten
Lösungs-
oder Suspensionsmittel zubereitet werden.
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Intranasale
Zubereitungen können
als wässrige
oder ölige
Lösungen
bzw. als wässrige
oder ölige
Suspensionen vorliegen. Sie können
auch als Lyophilisate vorliegen, die vor der Anwendung mit dem geeigneten Lösungs- oder
Suspensionsmittel zubereitet werden.
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Die
Herstellung, Abfüllung
und Verschließung
der Präparate
erfolgt unter den üblichen
antimikrobiellen und aspetischen Bedingungen.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen.
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Erfindungsgemäß werden
die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten
Bedeutungen von R
1, R
2,
R
3, R
4, R
5 und n = 1 hergestellt,
indem Indol-3-carbonsäuren der
Formel 2 mit identischer Bedeutung von R
1,
worin R
4 und
R
5 für
-H, -OR
6 stehen, wobei mindestens einer
von beiden -OR
6 sein muss und R
6 für eine Schutz-
bzw. Abgangsgruppe, insbesondere Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-,
Aryl-, Heteroaryl-, Acyl-, Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl-, Aminocarbonyl-,
N-substituierte Aminocarbonyl-, Silyl-, Sulfonyl-Gruppen sowie Komplexbildner,
wie zum Beispiel Verbindungen der Borsäure, der Phosphorsäure sowie
kovalent oder koordinativ gebundene Metalle, wie Zink, Aluminium
oder Kupfer steht, in an sich bekannter Weise mittels Säurechloriden,
vorzugsweise mit Thionylchlorid oder Oxalylchlorid, zunächst in
die analogen Indol-3-carbonsäurechloride
der Formel 3 überführt werden.
-
-
Aus
den isolierten Indol-3-carbonsäurechloriden
der Formel 3 entstehen nachfolgend durch Umsetzung mit einem primären oder
sekundären
Amin Verbindungen der allgemeinen Formel 1, mit den zuvor dargestellten Bedeutungen
von R1, R2, R3 und n = 1 sowie der für Formel 2 und 3 beschriebenen
Bedeutung für R4 und R5. Die Reaktion
verläuft
vorteilhaft in Gegenwart einer Hilfsbase. Als Hilfsbasen können ein Überschuss
des als Reaktionspartner verwendeten Amins, ein tertiäres Amin,
vorzugsweise Pyridin oder Triethylamin, sowie anorganische Basen,
vorzugsweise Alkalihydroxide oder Alkalihydride, verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
der Formel 1 werden durch Abspaltung der noch in R4 und/oder R5 enthaltenen Abgangsgruppe R6 freigesetzt.
-
Für die Abspaltung
des Substituenten – R6 werden sowohl Säuren als auch Basen, wie beispielsweise Bromwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure oder
Jodwasserstoffsäure
bzw. Natronlauge, Kalilauge sowie Natrium- oder Kaliumcarbonat, aber auch aktivierende
Lewis-Säuren,
wie beispielsweise AlCl3, BF3,
BBr3 oder LiCl eingesetzt. Die Abspaltungsreaktion
erfolgt jeweils in Abwesenheit oder in Gegenwart zusätzlicher
Aktivatoren, wie beispielsweise Ethan-1,2-dithiol oder Benzylmercaptan
sowie Etherspaltungen, mittels Wasserstoff, unter erhöhtem Druck
oder unter Normaldruck, in Gegenwart eines geeigneten Katalysators,
wie beispielsweise Palladium- oder Iridium-Katalysatoren.
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Erfindungsgemäß werden
die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten
Bedeutungen von R
1, R
2,
R
3 und n = 2 hergestellt,
indem Indole der Formel 4
mit identischer Bedeutung von R
1 worin R
4 und
R
5 für
-H, -OR
6 stehen, wobei mindestens einer
von beiden -OR
6 sein muss und R
6 für eine Schutz-
bzw. Abgangsgruppe, insbesondere Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-,
Aryl-, Heteroaryl-, Acyl-, Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl-, Aminocarbonyl-,
N-substituierte Aminocarbonyl-, Silyl-, Sulfonyl-Gruppen sowie Komplexbildner,
wie zum Beispiel Verbindungen der Borsäure, der Phosphorsäure sowie
kovalent oder koordinativ gebundene Metalle, wie Zink, Aluminium
oder Kupfer steht,
in an sich bekannter Weise durch Acylierung
mit Oxalylchlorid zunächst
in die analogen Indol-3-yl-glyoxylsäurechloride der Formel 5 überführt werden.
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-
Aus
den isolierten Indol-3-yl-glyoxylsäurechloriden der Formel 5 entstehen
nachfolgend durch Umsetzung mit einem primären oder sekundären Amin
Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten Bedeutungen
von R1, R2, R3 und n = 2 sowie der für Formel 4 und 5 beschriebenen
Bedeutung für R4 und R5. Die Reaktion
verläuft
vorteilhaft in Gegenwart einer Hilfsbase. Als Hilfsbasen können ein Überschuss
des als Reaktionspartner verwendeten Amins, ein tertiäres Amin,
vorzugsweise Pyridin oder Triethylamin, sowie anorganische Basen,
vorzugsweise Alkalihydroxide oder Alkalihydride verwendet werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
der Formel 1 werden durch Abspaltung der noch in R4 und/oder R5 enthaltenen Abgangsgruppe R6 freigesetzt.
-
Für die Abspaltung
des Substituenten – R6 werden sowohl Säuren als auch Basen, wie beispielsweise Bromwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure oder
Jodwasserstoffsäure
bzw. Natronlauge, Kalilauge sowie Natrium- oder Kaliumcarbonat, aber auch aktivierende
Lewis-Säuren,
wie beispielsweise AlCl3, BF3,
BBr3 oder LiCl, eingesetzt. Die Abspaltungsreaktion
erfolgt jeweils in Abwesenheit oder in Gegenwart zusätzlicher
Aktivatoren, wie beispielsweise Ethan-1,2-dithiol oder Benzylmercaptan
sowie Etherspaltungen, mittels Wasserstoff, unter erhöhtem Druck
oder unter Normaldruck, in Gegenwart eines geeigneten Katalysators,
wie beispielsweise Palladium- oder Iridium-Katalysatoren.
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Beispiele
-
Beispiel 1: Herstellung
von N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-fluorbenzyl)-4-hydroxyindol-3-yl]-carbonsäureamid
-
Es
handelt sich um ein exemplarisches Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Verbindungen der
Formel 1 mit n = 1.
-
3,22
g 4-Benzyloxy-1-(4-fluorbenzyl)-indol-3-carbonsäure (8,6 mmol) werden in 15
ml Dichlormethan suspendiert. Unter Kühlung mit Wasser werden 1,8
ml Oxalylchlorid (17,4 mmol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird
8 Stunden gerührt.
Dabei kristallisiert das 4-Benzyloxy-1-(4-fluorbenzyl)-indol-3-carbonsäurechlorid
aus. Es wird isoliert und in 18 ml Tetrahydrofuran (THF) gelöst.
-
1,14
g Natriumhydrid (60 %ig) werden in 21 ml THF suspendiert. Unter
Rühren
bei ca. 10 °C
wird eine Lösung
von 1,5 g 4-Amino-3,5-dichlorpyridin
(8,6 mmol) in 21 ml THF zugetropft. Nach ca. 15 Minuten wird die zuvor
hergestellte Lösung
des 4-Benzyloxy-1-(4-fluorbenzyi)-indol-3-carbonsäure-chlorides zum Reaktionsgemisch
zugetropft. Danach wird das Ganze 3 Stunden am Rückfluss gekocht. Nach Abkühlung wird
das Reaktionsgemisch mit 36 ml Essigsäureethylester und 36 ml Wasser
versetzt. Die Phasen werden getrennt und die organische Phase mit
Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel
wird abdestilliert, der Rückstand
aus Ethanol umkristallisiert und getrocknet.
-
Das
so gewonnene N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[4-benzyloxy-1-(4-fluorbenzyl)-indol-3-yl]-carbonsäureamid
wird in 100 ml Dichlormethan gelöst.
Es wird zum Rückfluss
erhitzt und eine Lösung
von 1 ml BBr3 in 10 ml Dichlormethan zugetropft.
Danach wird das Gemisch weitere 3 Stunden unter Rühren zum
Rückfluss
erhitzt. Nach Kühlung
auf 10 °C
werden 100 ml einer 1M NaHCO3-Lösung zugegeben,
wodurch ein pH von 8 – 9
erreicht wird. Dabei muss die Temperatur unterhalb von 20 °C gehalten
werden. Es werden noch 3 Stunden nachgerührt. Das auskristallisierte
Produkt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das
Rohprodukt wird aus Ethanol umkristallisiert.
Ausbeute: 1,4
g ( 37,8 % d. Th.)
Schmelzpunkt: 263-265 °C
-
Beispiel 2: Herstellung
von N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[1-(4-chlorbenzyl)-7-hydroxyindol-3-yl]-glyoxylsäureamid
-
Es
handelt sich um ein exemplarisches Herstellungsverfahren für erfindungsgemäße Verbindungen der
Formel 1 mit n = 2:
5, 9 g 7-Benzyloxy-1-(4-chlorbenzyl)-indol
(17 mmol) werden in 50 ml tert. Butylmethylether gelöst. Bei
0 °C wird
unter Rühren
eine Lösung
von 2,6 ml Oxalylchlorid (30 mmol) in 10 ml tert. Butylmethylether
zugetropft. Danach wird das Gemisch 2 Stunden am Rückfluss
gekocht. Anschließend
wird das Lösungsmittel
im Vakuum abdestilliert. Das entstandene 7-Benzyloxy-1-(4-chlorbenzyl)-indol-3-yl-glyoxylsäurechlorid
wird als fester Rückstand
erhalten, der in 50 ml Tetrahydrofuran (THF) suspendiert wird.
-
Zu
einer Suspension von 2,7 g Natriumhydrid in 80 ml THF wird bei –5 °C eine Lösung von
2,77 g 4-Amino-3,5-dichlorpyridin (17 mmol) in 20 ml THF zugetropft.
Unter Rühren
wird das Gemisch danach 1 Stunde lang auf 20 °C temperiert. Anschließend wird
die zuvor hergestellte Suspension des 7-Benzyloxy-1-(4-chlorbenzyl)-indol-3-yl-glyoxylsäurechlorids
bei ca. 0 °C
zugetropft. Schließlich
wird die Reaktionsmischung 4 Stunden am Rückfluss gekocht. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt. Der Rückstand
wird mit 50 ml Essigsäureethylester
und 50 ml Wasser verrührt.
Die Phasen werden getrennt. Die organische Phase wird mit Wasser
gewaschen. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum abdestilliert. Der Rückstand wird aus Isopropanol
umkristallisiert.
-
Das
so gewonnene N-(3,5-Dichlorpyridin-4-yl)-[7-benzyloxy-1-(4-chlorbenzyl)-indol-3-yl]-glyoxylsäureamid
wird in 100 ml Dichlormethan gelöst.
Es wird zum Rückfluss
erhitzt und eine Lösung
von 1 ml BBr3 in 10 ml Dichlormethan zugetropft.
Danach wird das Gemisch weitere 3 Stunden unter Rühren zum
Rückfluss erhitzt.
Nach Kühlung
auf 10 °C
werden 100 ml einer 1M NaHCO3-Lösung zugegeben,
wodurch ein pH von 8 – 9
erreicht wird. Dabei muss die Temperatur unterhalb von 20 °C gehalten
werden. Es werden noch 3 Stunden nachgerührt. Das auskristallisierte
Produkt wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das
Rohprodukt wird aus Ethanol umkristallisiert.
Ausbeute: 3,8
g (47,5 % d. Th.)
Schmelzpunkt: 245-247 °C
-
Beispiel 3: Herstellung
weiterer Verbindungen
-
Unter
Verwendung des angegebenen Herstellungsverfahrens können zahlreiche
weitere Verbindungen der Formel 1 hergestellt werden, von denen
folgende beispielhaft angeführt
werden:
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind starke Inhibitoren der Phosphodiesterase 4. Ihr therapeutisches
Potential wird in vivo
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind starke Inhibitoren der Phosphodiesterase 4. Ihr therapeutisches
Potential wird in vivo beispielsweise durch die Hemmung der asthmatischen
Spätphase-Reaktion
(Eosinophilie) sowie durch die Hemmung der LPS-induzierten Neutrophilie
bei Ratten belegt.
-
Beispiel 4: Inhibition
der Phosphodiesterase 4
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Die
PDE4-Aktivität
wird mit Enzympräparationen
aus humanen polymorphkernigen Lymphocyten (PMNL) bestimmt. Humanes
Blut (buffy coats) wurde mit Citrat anticoaguliert. Durch eine Zentrifugation
bei 700 x g für
20 Minuten bei Raumtemperatur (RT) wird das thrombocytenreiche Plasma
im Überstand
von den Erythrocyten und Leukozyten getrennt. Die PMNLs für die PDE
4-Bestimmung werden durch eine folgende Dextransedimentation und
anschließende
Gradientenzentrifugation mit Ficoll-Paque isoliert. Nach einem zweimaligen
Waschen der Zellen werden die noch enthaltenen Erythrocyten durch
die Zugabe von 10 ml hypotonischem Puffer (155 mM NH4Cl,
10 mM NaHCO3, 0,1 mM EDTA, pH=7,4) innerhalb
von 6 Minuten bei 4 °C lysiert.
Die noch intakten PMNLs werden noch zwei Mal mit PBS gewaschen und
mittels Ultraschall lysiert. Der Überstand einer einstündigen Zentrifugation
bei 4 °C
bei 48000 x g enthält
die cytosolische Fraktion der PDE 4 und wird für die PDE 4-Messungen eingesetzt.
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Die
Phosphodiesteraseaktivität
wird mit einer modifizierten Methode der Firma Amersham Pharmacia Biotech,
einem SPA-Assay (Scintillation Proximity Assay), durchgeführt. Die
Reaktionsmischungen enthalten Puffer (50 mM Tris-HCl (pH 7,4), 5
mM MgCl2, 100μM cGMP), die Inhibitoren in
variablen Konzentrationen und die entsprechende Enzympräparation.
Durch die Zugabe des Substrates, 0.5 μM [3H]-cAMP,
wird die Reaktion gestartet. Das Endvolumen beträgt 100 μl. Testsubstanzen werden als
Stammlösungen
in DMSO angesetzt. Die DMSO-Konzentration im Reaktionsgemisch beträgt 1 % v/v.
Bei dieser DMSO-Konzentration wird die PDE-Aktivität nicht
beeinflußt.
Nach dem Start der Reaktion mittels Substratzugabe werden die Proben
30 Minuten bei 37 °C
inkubiert. Durch die Zugabe einer definierten Menge SPA-Beads wird
die Reaktion gestoppt und die Proben nach einer Stunde im Betacounter
gemessen. Die unspezifische Enzymaktivität (der Blank) wird in Gegenwart
von 100 μM
Rolipram ermittelt und von den Testwerten subtrahiert. Die Inkubationsansätze des
PDE4-Assays enthalten 100 μM
cGMP, um eventuelle Verunreinigungen durch die PDE 3 zu hemmen.
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Für die erfindungsgemäßen Verbindungen
wurden bezüglich
der Inhibition der Phosphodiesterase 4 IC50 – Werte
im Bereich von 10–9 bis 10–5 M
bestimmt. Die Selektivität
gegenüber
den PDE – Typen
3, 5 und 7 beträgt
Faktor 100 bis 10.000.
-
Exemplarisch
wurden für
ausgewählte
Anwendungsbeipiele die Ergebnisse zur Hemmung der PDE 4 in nachfolgender
Tabelle zusammengestellt:
-
Beispiel 5: Hemmung der
Spätphasen-Eosinophilie
48 h nach inhalativer Ovalbuminchallenge an aktiv sensibilisierten
Brown Norway Ratten
-
Die
Hemmung der pulmonalen Eosinophilen-Infiltration durch die erfindungsgemäßen Substanzen wird
an aktiv gegen Ovalbumin (OVA) sensibilisierten männlichen
Brown Norway Ratten (200-250 g) geprüft. Die Sensibilisierung erfolgt
durch subcutane Injektionen einer Suspension aus 10 μg OVA zusammen
mit 20 mg Aluminiumhydroxid als Adjuvans in 0,5 ml physiologischer
Kochsalzlösung
pro Tier am Tag 1, 14 und 21. Zusätzlich dazu erhalten die Tiere
zu den gleichen Zeitpunkten Bordetella pertussis vaccine Verdünnung pro Tier
0,25 ml i.p. gespritzt. Am 28. Versuchstag werden die Tiere einzeln
in offene 1 l Plexiglasboxen gesetzt, die an ein Kopf-Nasen Expositionsgerät angeschlossen
sind. Die Tiere werden einem Aerosol aus 1,0 %iger Ovalbuminsuspension
ausgesetzt (Allergen-Challenge). Das Ovalbumin-Aerosol wird durch
einen mit Druckluft (0,2 MPa) betriebenen Vernebler (Bird micro
nebulizer, Palm Springs CA, USA) erzeugt. Die Expositionszeit beträgt 1 Stunde,
wobei Normalkontrollen mit einem Aerosol aus 0,9 %iger Kochsalzlösung ebenfalls
1 Stunde lang vernebelt werden.
-
48
Stunden nach der Allergen-Challenge kommt es zu einer massiven Einwanderung
von eosinophilen Granulozyten in die Lungen der Tiere. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Tiere mit einer Überdosis Ethylurethan (1,5
g/kg Körpergewicht
i.p.) narkotisiert und eine bronchoalveoläre Lavage (BAL) mit 3 × 4 ml Hank's Balance-Lösung durchgeführt. Die
Gesamtzellzahl und die Anzahl der eosinophilen Granulozyten der
gepoolten BAL-Flüssigkeit
werden anschließend
mit einem automatischen Zelldifferenzierungsgerät (Bayer Diagnostics Technicon
H1E) bestimmt. Für
jedes Tier werden die Eosinophilen (EOS) in der BAL in Mio/Tier
berechnet: EOS/μl × BAL-Recovery
(ml) = EOS/Tier. Bei jedem Test werden 2 Kontrollgruppen (Vernebelung
mit physiologischer Kochsalzlösung
und Vernebelung mit OVA-Lösung)
mitgeführt.
-
Die
prozentuale Hemmung der Eosinophilie der mit Substanz behandelten
Versuchsgruppe wird nach folgender Formel berechnet: {((OVAC – SC) – (OVAD – SC))/(OVAC – SC)} × 100 %
= % Hemmung (SC
= Vehicel behandelte und mit 0,9 %iger Kochsalzlösung gechallengte Kontrollgruppe;
OVAC = Vehikel behandelte und mit 1 %iger Ovalbuminsuspension gechallengte
Kontrollgruppe; OVAD = Substanz behandelte und mit 1 %iger Ovalbuminsuspension
gechallengte Versuchsgruppe)
-
Die
Testsubstanzen werden intraperitoneal oder oral als Suspension in
10 % Polyethylenglycol 300 und 0,5 %iger 5-Hydroxyethylcellulose
2 Stunden vor der Allergen-Challenge appliziert. Die Kontrollgruppen werden
entsprechend der Applikationsform der Testsubstanz mit dem Vehikel
behandelt.
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
hemmen die Spätphasen-Eosinophilie
nach intraperitonealer Applikation von 10 mg/kg um 30 % bis 100
% und nach oraler Applikation von 30 mg/kg um 30 % bis 75 %.
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind somit besonders geeignet für
die Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Erkrankungen,
die mit dem Wirken von Eosinophilen verbunden sind.
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Beispiel 6: Hemmung der
Lipopolysaccharid (LPS)-induzierten Lungen-Neutrophilie in Lewis
Ratten
-
Die
Hemmung der pulmonalen Neutrophilen-Infiltration durch die erfindungsgemäßen Substanzen wird
an männlichen
Lewis Ratten (250-350 g) geprüft.
Am Versuchstag werden die Tiere einzeln in offene 1 l Plexiglasboxen
gesetzt, die an ein Kopf-Nasen Expositionsgerät angeschlossen sind. Die Tiere
werden einem Aerosol aus einer Lipopolysaccharidsuspension (100μg LPS/ml
0,1 % Hydroxylamin-Lösung)
in PBS ausgesetzt (LPS-Provokation). Das LPS/Hydroxylamin-Aerosol
wird durch einen mit Druckluft (0,2 MPa) betriebenen Vernebler (Bird
micro nebulizer, Palm Springs CA, USA) erzeugt. Die Expositionszeit
beträgt
40 Minuten, wobei Normalkontrollen mit einem Aerosol aus 0,1 %iger
Hydroxylamin-Lösung
in PBS ebenfalls 40 Minuten lang vernebelt werden.
-
6
Stunden nach der LPS-Provokation kommt es zu einer maximalen, massiven
Einwanderung von neutrophilen Granulozyten in die Lungen der Tiere.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Tiere mit einer Überdosis Ethylurethan (1,5
g/kg Körpergewicht
i.p.) narkotisiert und eine bronchoalveoläre Lavage (BAL) mit 3 × 4 ml Hank's Balance-Lösung durchgeführt. Die
Gesamtzellzahl und die Anzahl der neutrophilen Granulozyten der gepoolten
BAL-Flüssigkeit
werden anschließend
mit einem automatischen Zelldifferenzierungsgerät (Bayer Diagnostics Technicon
H1E) bestimmt. Für
jedes Tier werden die Neutrophilen (NEUTRO) in der BAL in Mio/Tier berechnet:
NEUTRO/μl × BAL-Recovery
(ml) = NEUTRO/Tier.
-
Bei
jedem Test werden 2 Kontrollgruppen (Vernebelung mit 0,1 %iger Hydroxylamin-Lösung in
PBS und Vernebelung mit 100 μg
LPS/ml 0,1 % Hydroxylamin-Lösung
in PBS) mitgeführt.
Die prozentuale Hemmung der Neutrophilie der mit Substanz behandelten
Versuchsgruppe wird nach folgender Formel berechnet: {((LPSC – SC) – (LPSD – SC))/(LPSC – SC)} × 100 %
= % HemmungSC = Vehikel behandelte und mit 0,1 %iger Hydroxylamin-Lösung gechallengte
Kontrollgruppe; LPSC = Vehikel behandelte und mit LPS (100 μg/ml 0,1
%iger Hydroxylamin-Lösung)
gechallengter Kontrollgruppe; LPSD = Substanz behandelte und mit
LPS (100 μg/ml
0,1 %iger Hydroxylamin-Lösung) gechallengter
Versuchsgruppe.
-
Die
Testsubstanzen werden oral als Suspension in 10 % Polyethylenglycol
300 und 0,5 %iger 5-Hydroxyethylcellulose 2 Stunden vor der LPS-Provokation
appliziert. Die Kontrollgruppen werden entsprechend der Applikationsform
der Testsubstanz mit dem Vehikel behandelt.
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
hemmen die Neutrophilie nach oraler Applikation von 1 mg/kg um 30%
bis 90 % und sind somit besonders geeignet für die Herstellung von Arzneimitteln
zur Behandlung von Erkrankungen, die mit dem Wirken von Neutrophilen
verbunden sind.
worin 
worin R4 und R5 für -H, -OR6 stehen, wobei mindestens einer von beiden -OR6 sein muss und R6 für eine Schutz- bzw. Abgangsgruppe, insbesondere Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Acyl-, Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl-, Aminocarbonyl-, N-substituierte Aminocarbonyl-, Silyl-, Sulfonyl-Gruppen sowie Komplexbildner, wie zum Beispiel Verbindungen der Borsäure, der Phosphorsäure sowie kovalent oder koordinativ gebundene Metalle, wie Zink, Aluminium oder Kupfer steht, in an sich bekannter Weise mittels Säurechloriden, vorzugsweise mit Thionylchlorid oder Oxalylchlorid, zunächst in die analogen Indol-3-carbonsäurechloride der Formel 3 überführt werden.
worin R4 und R5 für -H, -OR6 stehen, wobei mindestens einer von beiden -OR6 sein muss und R6 für eine Schutz- bzw. Abgangsgruppe, insbesondere Alkyl-, Cycloalkyl-, Arylalkyl-, Aryl-, Heteroaryl-, Acyl-, Alkoxycarbonyl-, Aryloxycarbonyl-, Aminocarbonyl-, N-substituierte Aminocarbonyl-, Silyl-, Sulfonyl-Gruppen sowie Komplexbildner, wie zum Beispiel Verbindungen der Borsäure, der Phosphorsäure sowie kovalent oder koordinativ gebundene Metalle, wie Zink, Aluminium oder Kupfer steht,
