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Die Erfindung betrifft neue 2-Heteroarylcarbonsäureamide,
Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung
von Arzneimitteln zur Behandlung und/oder Prophylaxe von Krankheiten
und zur Verbesserung der Wahrnehmung, Konzentrationsleistung, Lernleistung
und/oder Gedächtnisleistung.
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Nikotinische Acetylcholin-Rezeptoren
(nAChR) bilden eine große
Familie von Ionenkanälen,
die durch den körpereigenen
Botenstoff Acetylcholin aktiviert werden (Galzi et al., Neuropharmacol.
1995, 34, 563–582). Ein
funktioneller nAChR besteht aus fünf Untereinheiten, die unterschiedlich
(bestimmte Kombinationen von α1-9- und β1-4,γ,δ,ε-Untereinheiten)
oder identisch (α7-9)
sein können.
Dies führt
zur Bildung einer Vielfalt von Subtypen, die eine unterschiedliche
Verteilung in der Muskulatur, dem Nervensystem und anderen Organen zeigen
(McGehee et al., Annu. Rev. Physiol. 1995, 57, 521–546). Aktivierung
von nAChR führt
zum Einstrom von Kationen in die Zelle und zur Stimulation von Nerven-
oder Muskelzellen. Selektive Aktivierung einzelner nAChR-Subtypen
beschränkt
diese Stimulation auf die Zelltypen, die den entsprechenden Subtyp
besitzen und kann so unerwünschte
Nebeneffekte, wie z.B. die Stimulierung von nAChR in der Muskulatur,
vermeiden. Klinische Experimente mit Nikotin und Experimente in
verschiedenen Tiermodellen weisen auf eine Rolle von zentralen nikotinischen
Acetylcholin-Rezeptoren bei Lern- und
Gedächtnisvorgängen hin
(z.B. Rezvani et al., Biol. Psychiatry 2001, 49, 258–267). Nikotinische
Acetylcholinrezeptoren des alpha7-Subtyps (α7-nAChR) haben eine besonders
hohe Konzentration in für
Lernen und Gedächtnis
wichtigen Hirnregionen, wie dem Hippocampus und dem cerebralen Cortex
(Seguela et al., J. Neurosci. 1993, 13, 596–604). Der α7-nAChR besitzt eine besonders
hohe Durchlässigkeit
für Calcium-Ionen,
erhöht
glutamaterge Neurotransmission, beeinflusst das Wachstum von Neuriten
und moduliert auf diese Weise die neuronale Plastizität (Broide
et al., Mol. Neurobiol. 1999, 20, 1–16).
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Bestimmte N-(1-Aza-bicyclo[2.2.2]oct-3-yl)-heteroarylcarbonsäureamide
zur Behandlung von u.a. Psychosen sind in der
DE-A 37 24 059 beschrieben.
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N-(Aza-bicycloalkyl)-heteroarylcarbonsäureamide,
insbesondere N-(1-Aza-bicyclo-[2.2.2]oct-4-yl)-benzothiophen-3-carbonsäureamide,
werden in der WO 93/15073 bzw. in der
EP-A 485 962 als Zwischenstufen für die Synthese
von pharmazeutisch wirksamen Verbindungen offenbart.
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Aus der
US 4,605,652 und der
EP-A 372 335 sind beispielsweise
N-(1-Aza-bicyclo[2.2.2]oct-3-yl)-thiophen-2-carbonsäureamid
und seine gedächtnisverbessernde
Wirkung bekannt.
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In
JP-A 14 030 084 werden 1-Azabicycloalkane
zur Behandlung von u. a. Demenz, Attention Deficit Hyperactivity
Disorder und Lern- und Gedächtnisstörungen beschrieben.
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Aus WO 02/44176, WO 02/085901, WO
01/60821,
EP-A 1 231
212 und
EP-A
1 219 622 sind weitere α-7
nicotinische Acetylcholinrezeptor Agonisten zur Behandlung von Krankheiten
des Zentalen Nervensystems bekannt.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Verbindungen der Formel
in welcher
R
1 C
1-C
6-Alkoxy,
Aminomethylen, Hydroxycarbonyl, C
3-C
8-Cycloalkyl-carbonylamino, eine Gruppe der Formel
wobei
R
2 C
1-C
6-Alkyl,
oder
5-
bis 6-gliedriges Heterocyclyl, das gegebenenfalls mit Oxo substituiert
ist,
bedeuten, sowie deren Solvate, Salze oder Solvate der
Salze.
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Als Solvate werden im Rahmen der
Erfindung solche Formen der Verbindungen bezeichnet, welche in festem
oder flüssigem
Zustand durch Koordination mit Lösungsmittelmolekülen einen
Komplex bilden. Hydrate sind eine spezielle Form der Solvate, bei
denen die Koordination mit Wasser erfolgt.
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Als Salze sind im Rahmen der Erfindung
physiologisch unbedenkliche Salze der erfindungsgemäßen Verbindungen
bevorzugt.
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Physiologisch unbedenkliche Salze
der Verbindungen (I) können
Säureadditionssalze
der Verbindungen mit Mineralsäuren,
Carbonsäuren
oder Sulfonsäuren
sein. Besonders bevorzugt sind z.B. Salze mit Chlorwasserstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Toluolsulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Naphthalindisulfonsäure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Fumarsäure, Maleinsäure oder
Benzoesäure.
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Als Salze können aber auch Salze mit üblichen
Basen genannt werden, wie beispielsweise Alkalimetallsalze (z.B.
Natrium- oder Kaliumsalze), Erdalkalisalze (z.B. Calcium- oder Magnesiumsalze)
oder Ammoniumsalze, abgeleitet von Ammoniak oder organischen Aminen
wie beispielsweise Diethylamin, Triethylamin, Ethyldiisopropylamin,
Prokain, Dibenzylamin, N-Methylmorpholin, Dihydroabiethylamin, 1-Ephenamin
oder Methylpiperidin.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in
stereoisomeren Formen (Enantiomere, Diastereomere) existieren. Die
Erfindung betrifft daher sowohl die Enantiomeren oder Diastereomeren
als auch deren jeweilige Mischungen. Diese Enantiomer- und Diastereomer-Mischungen
lassen sich in bekannter Weise in die stereoisomer einheitlichen
Bestandteile trennen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung
haben die Substituenten im Allgemeinen die folgende Bedeutung:
C1-C6- und C1-C4-Alkoxy stehen
für einen
geradkettigen oder verzweigten Alkoxyrest mit 1 bis 6, bevorzugt
1 bis 4, besonders bevorzugt 1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Nicht-limitierende
Beispiele umfassen Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, tert.-Butoxy,
n-Pentoxy und n-Hexoxy.
C1-C6- und C1-C4-Alkyl stehen für einen geradkettigen oder
verzweigten Alkylrest mit 1 bis 6 bevorzugt 1 bis 4, besonders bevorzugt
1 bis 3 Kohlenstoffatomen. Nicht-limitierende
Beispiele umfassen Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, tert.-Butyl,
n-Pentyl und n-Hexyl.
C3-C8-Cycloalkyl steht
für Cyclopropyl,
Cyclopentyl, Cyclobutyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl oder Cyclooctyl.
Bevorzugt seien genannt: Cyclopropyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.
5-
bis 6-gleidriges Heterocyclyl steht für einen monocyclischen, nicht-aromatischen
Rest mit 5 bis 6 Ringatomen und vorzugsweise bis zu 2 Hetero-Ringgliedern
aus der Reihe N, O, S, SO, SO2. Die Heterocyclyl-Reste können gesättigt oder
teilweise ungesättigt
sein. Nicht-limitierende Beispiele umfassen 5- bis 6-gliedrige monocyclische
gesättigte
Heterocyclylreste mit bis zu zwei Hetero-Ringatomen aus der Reihe
0, N und S wie Tetrahydrofuran-2-yl, Pyrrolidin-2-yl, Pyrrolidin-3-yl,
Pyrrolinyl, Piperidinyl, Morpholinyl und Perhydroazepinyl.
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Bevorzugt betrifft die Erfindung
Verbindungen der Formel (I), in welcher
R
1 C
1-C
4-Alkoxy, Aminomethylen,
Hydroxycarbonyl, C
3-C
6-Cycloalkyl-carbonylamino, eine
Gruppe der Formel
wobei
R
2 C
1-C
4-Alkyl,
oder
5-
bis 6-gliedriges Heterocyclyl, das gegebenenfalls mit Oxo substituiert
ist,
bedeuten, sowie deren Solvate, Salze oder Solvate der
Salze.
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Besonders bevorzugt betrifft die
Erfindung Verbindungen der folgenden Formeln
sowie
die Solvate, Salze oder Solvate der Salze dieser Verbindungen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin
Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen, wonach man
Verbindungen der Formel
in welcher
R
1 C
1-C
6-Alkoxy,
Aminomethylen, Hydroxycarbonyl, C
3-C
8-Cycloalkyl-carbonylamino, eine Gruppe der Formel
wobei
R
2 C
1-C
6-Alkyl,
oder
5-
bis 6-gliedriges Heterocyclyl, das gegebenenfalls mit Oxo substituiert
ist,
X
1 für -B(OH)
2 oder
steht,
mit einer Verbindung
der Formel
in welcher
A für Sauerstoff
oder Schwefel steht,
X
2 für Triflat
oder Halogen, bevorzugt Chlor, Brom oder Iod, steht,
und die
resultierenden Verbindungen (I) gegebenenfalls mit den entsprechenden
(i) Lösungsmitteln
und/oder (ii) Basen oder Säuren
zu ihren Solvaten, Salzen oder Solvaten der Salze umsetzt.
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Die Umsetzung der Verbindungen (II)
und (III) findet im allgemeinen in einem inerten Lösungsmittel
in Gegenwart eines Übergangsmetallkatalysators,
in Gegenwart einer Base und gegebenenfalls in Gegenwart von Kupfer(I)iodid
statt.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren
in einem Temperaturbereich von 70°C
bis 110°C bei
Normaldruck durchgeführt.
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Inerte Lösungsmittel sind beispielsweise
Ether wie Dioxan, Tetrahydrofuran oder 1,2-Dimethoxyethan, Kohlenwasserstoffe
wie Benzol, Xylol oder Toluol, Nitroaromaten wie Nitrobenzol, gegebenenfalls
N-alkylierte Carbonsäureamide
wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Alkylsulfoxide wie Dimethylsulfoxid
oder cyclische Lactame wie N-Methylpyrrolidon. Bevorzugt sind Lösungsmittel
aus der Reihe Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxid
und 1,2-Dimethoxyethan.
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Als Übergangsmetallkatalysatoren
werden bevorzugt Palladium(0)- oder Palladium-(II)-verbindungen, insbesondere Bis-(diphenylphosphanferrocenyl)-palladium(II)-chlorid, Dichlorbis(triphenylphosphin)-palladium oder
Tetrakis(triphenylphosphin)-palladium(0),
verwendet.
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Als Basen werden Alkalihydroxide
oder -salze wie Kaliumacetat, Natriumhydroxid, Natriumhydrogencarbonat
oder Natriumcarbonat, gegebenenfalls in Form ihrer wässrigen
Lösungen,
bevorzugt.
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Die übergangsmetallkatalysierten
Reaktionen können
analog literatur- bekannten Verfahren durchgeführt werden, z. B. Umsetzung
mit Alkinen: vgl. N. Krause et al., J. Org. Chem. 1998, 63, 8551;
mit Ketonen, Aromaten und Alkenen: vgl. z.B. A. Suzuki, Acc. Chem.
Res. 1982, 15, 178ff Miyaura et al. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111,
314; J. K. Stille, Angew. Chem. 1986, 98, 504 und mit substituierten
Aminen: vgl. S. L. Buchwald et al., J. Organomet. Chem. 1999, 576,
125ff. (siehe auch J. Tsuji, Palladium Reagents and Catalysts, Wiley,
New York, 1995).
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Die Verbindungen (II) sind bekannt
oder lassen sich analog bekannten Verfahren aus den entsprechenden
Edukten synthetisieren.
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Die Verbindungen (III) können durch
Umsetzung von Verbindungen der Formel
mit einer Verbindung der
Formel
in welcher
X
2 und A die oben genannten Bedeutungen besitzen
und
X
3 für Hydroxy oder Halogen, bevorzugt
Brom oder Chlor, steht,
hergestellt werden.
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Die Umsetzung der Verbindungen (IV)
und (V) erfolgt, falls X3 für Halogen
steht, im Allgemeinen in inerten Lösungsmitteln, gegebenenfalls
in Gegenwart einer Base, bevorzugt in einem Temperaturbereich von 0°C bis 50°C bei Normaldruck.
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Inerte Lösungsmittel sind beispielsweise
Halogenkohlenwasserstoffe wie Methylenchlorid, Trichlormethan, Tetrachlormethan,
Trichlorethan, Tetrachlorethan, 1,2-Dichlorethan oder Trichlorethylen,
Ether wie Diethylether, Methyl-tert.-butylether, Dioxan, Tetrahydrofuran,
Glykoldimethylether oder Diethylenglykoldimethylether, Kohlenwasserstoffe
wie Benzol, Xylol, Toluol, Hexan, Cyclohexan oder Erdölfraktionen,
Nitroaromaten wie Nitromethan, Carbonsäureester wie Ethylacetat, Ketone
wie Aceton oder 2-Butanon, gegebenenfalls N-alkylierte Carbonsäureamide
wie Dimethylformamid oder Dimethylacetamid, Alkylsulfoxide wie Dimethylsulfoxid,
Carbonsäurenitrile
wie Acetonitril oder Heteroaromaten wie Pyridin. Bevorzugt sind
Dioxan, Dimethylformamid oder Methylenchlorid.
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Basen sind beispielsweise Alkalihydroxide
wie Natrium- oder Kaliumhydroxid, Alkalicarbonate und -hydrogencarbonate
wie Cäsiumcarbonat,
Natriumhydrogencarbonat, Natrium- oder Kaliumcarbonat, oder Amide wie
Lithiumdüsopropylamid,
Alkylamine wie Triethylamin oder Diisopropylethylamin, bevorzugt
Diisopropylethylamin oder Triethylamin, und andere Basen wie DBU.
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Die Umsetzung erfolgt, falls X3 für
Hydroxy steht, im allgemeinen in inerten Lösungsmitteln, in Gegenwart
von Kondensationsmitteln, gegebenenfalls in Gegenwart einer Base,
bevorzugt in einem Temperaturbereich von 20 bis 50°C bei Normaldruck.
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Der Begriff "inerte Lösungsmittel" umfasst beispielsweise Halogenkohlenwasserstoffe
wie Methylenchlorid, Trichlormethan, Tetrachlormethan, Trichlorethan,
Tetrachlorethan, 1,2-Dichlorethan oder Trichlorethylen, Ether wie
Diethylether; Methyl-tert.-butylether,
Dioxan, Tetrahydrofuran, Glykoldimethylether oder Diethylenglykoldimethylether,
Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Xylol, Toluol, Hexan, Cyclohexan
oder Erdölfraktionen,
Nitroaromaten wie Nitromethan, Carbonsäureester wie Ethylacetat, Ketone
wie Aceton, gegebenenfalls N-alkylierte Carbonsäureamide wie Dimethylformamid
oder Dimethylacetamid, Alkylsulfoxide wie Dimethylsulfoxid, Carbonsäurenitrile
wie Acetonitril und Heteroaromaten wie Pyridin. Bevorzugt sind Tetrahydrofuran,
Dimethylformamid, 1,2-Dichlorethan oder Methylenchlorid.
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Kondensationsmittel im Sinne der
Erfindung sind beispielsweise Carbodiimide wie z.B. N,N'-Diethyl-, N,N,'-Dipropyl-, N,N'-Diisopropyl-, N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid,
N-(3-Dimethylaminoisopropyl)-N'-ethylcarbodiimid-Hydrochlorid
(EDC), N-Cyclohexylcarbodiimid-N'-propyloxymethyl-Polystyrol
(PS-Carbodiimid); Carbonylverbindungen wie Carbonyldiimidazol; 1,2-Oxazoliumverbindungen
wie 2-Ethyl-5-phenyl-1,2-oxazolium-3-sulfat
oder 2-tert.-Butyl-5-methyl-isoxazolium-perchlorat; Acylaminoverbindungen
wie 2-Ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydrochinolin; weiterhin Propanphosphonsäureanhydrid,
Isobutylchloroformat, Bis-(2-oxo-3-oxazolidinyl)-phosphorylchlorid,
Benzotriazolyloxy-tri(dimethylamino)phosphonium-hexafluorophosphat, O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetra-methyluronium-hexafluorophosphat
(HBTU), 2-(2-Oxo-1-(2H)-pyridyl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumtetrafluoroborat
(TPTU), O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyl-uroniumhexafluorophosphat
(HATU), Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)-phosphoniumhexafluoro-phosphat
(BOP), und deren Mischungen.
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Gegebenenfalls kann es vorteilhaft
sein, das Kondensationsmittel in Gegenwart eines Hilfsnukleophils wie
beispielsweise 1-Hydroxybenztriazol (HOBt) zu verwenden.
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Basen sind beispielsweise Alkalicarbonate
und -hydrogencarbonate, wie z.B. Natrium- oder Kaliumcarbonat oder
-hydrogencarbonat, organische Basen wie Alkyl amine z.B. Triethylamin,
oder N-Methylmorpholin, N-Methylpiperidin, 4-Dimethylaminopyridin
oder Diisopropylethylamin.
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Besonders bevorzugt ist die Kombination
von N-(3-Dimethylaminoisopropyl)-N-ethylcarbodiimid-Hydrochlorid (EDC),
1-Hydroxybenztriazol (HOBt) und Triethylamin in Dimethylformamid
oder von O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N,N-tetra-methyl-uroniumhexafluorophosphat
(HATU) und Diisopropylethylamin in Dimethylformamid.
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Die Verbindungen (IV) und (V) sind
bekannt oder lassen sich analog bekannten Verfahren aus den entsprechenden
Edukten synthetisieren (vgl. z.B. "Comprehensive Heterocyclic Chemistry", Katritzki et al.,
Hrsg.; Elsevier, 1996).
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So können beispielsweise substituierte
Benzothiophen-2-carbonsäuren
aus entsprechend substituierten 2-Halogenbenzaldehyden durch Reaktion
mit Mercaptoessigsäuremethylester
(siehe z.B. A. J. Bridges et al., Tetrahedron Lett. 1992, 33, 7499)
und anschließender
Verseifung des Esters erhalten werden: Syntheseschema
1:
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Substituierte Benzofuran-2-carbonsäuren sind
z. B. gemäß D. Bogdal
et al., Tetrahedron 2000, 56, 8769 zugänglich.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich
zur Verwendung als Arzneimittel zur Behandlung und/oder Prophylaxe
von Krankheiten bei Menschen und Tieren.
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Sie wirken als Agonisten am α7-nAChR und
zeigen ein nicht vorhersehbares, wertvolles pharmakologisches Wirkspektrum.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können aufgrund
ihrer pharmakologischen Eigenschaften allein oder in Kombination
mit anderen Wirkstoffen zur Behandlung und/oder Prävention
von kognitiven Störungen,
insbesondere der Alzheimerschen Krankheit eingesetzt werden. Wegen
ihrer selektiven Wirkung als α7-nAChR-Agonisten eignen
sie sich besonders zur Verbesserung der Wahrnehmung, Konzentrationsleistung,
Lernleistung oder Gedächtnisleistung,
insbesondere nach kognitiven Störungen,
wie sie beispielsweise bei „Mild
cognitive impairment",
Altersassozüerte
Lern- und Gedächtnisstörungen,
Alters-assoziierte Gedächtnisverluste,
vaskuläre
Demenz, Schädel-Hirn-Trauma,
Schlaganfall, Demenz, die nach Schlaganfällen auftritt („post stroke
dementia"), post-traumatisches
Schädel-Hirn-
Trauma, allgemeine Konzentrationsstörungen, Konzentrationsstörungen bei
Kindern mit Lernund Gedächtnisproblemen,
Attention Deficit Hyperactivity Disorder, Alzheimersche Krankheit,
Demenz mit Lewy-Körperchen,
Demenz mit Degeneration der Frontallappen einschließlich des
Pick's Syndroms,
Parkinsonsche Krankheit, Progressive nuclear palsy, Demenz mit corticobasaler
Degeneration, Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Huntingtonsche Krankheit,
Multiple Sklerose, Thalamische Degeneration, Creutzfeld-Jacob-Demenz,
HIV-Demenz, Schizophrenie, Schizophrenie mit Demenz oder Korsakoff-Psychose
auftreten.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können allein
oder in Kombination mit anderen Wirkstoffen zur Prophylaxe und Behandlung
von akuten und/oder chronischen Schmerzen (für eine Klassifizierung siehe "Classification of
Chronic Pain, Descriptions of Chronic Pain Syndromes and Definitions
of Pain Terms",
2. Aufl., Meskey und Begduk, Hrsg.; IASP-Press, Seattle, 1994) eingesetzt
werden, insbesondere zur Behandlung von Krebs-induzierten Schmerzen
und chronischen neuro pathischen Schmerzen, wie zum Beispiel bei diabetischer
Neuropathie, postherpetischer Neuralgie, peripheren Nervenbeschädigungen,
zentralem Schmerz (beispielsweise als Folge von cerebraler Ischämie) und
trigeminaler Neuralgie, und anderen chronischen Schmerzen, wie zum
Beispiel Lumbago, Rückenschmerz
(low back pain) oder rheumatischen Schmerzen. Daneben eignen sich
diese Wirkstoffe auch zur Therapie von primär akuten Schmerzen jeglicher
Genese und von daraus resultierenden sekundären Schmerzzuständen, sowie
zur Therapie chronifizierter, ehemals akuter Schmerzzustände. Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
allein oder in Kombination mit anderen Wirkstoffen zur Behandlung
von Schizophrenie eingesetzt werden.
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Die in vitro-Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen
kann in folgenden Assays gezeigt werden:
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1. Bestimmung der Affinität von Testsubstanzen
für α7-nAChR durch
Inhibition von [3H]Methyllycaconitine-Bindung
an Rattenhirnmembranen
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Der [3H]-Methyllycaconitine-Bindungstest
ist eine Modifikation der von Davies et al. in Neuropharmacol. 1999,
38, 679–690
beschriebenen Methode.
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Rattenhirngewebe (Hippocampus oder
Gesamthirn) wird in Homogenisierungspuffer (10 % w/v, 0.32 M Sucrose,
1 mM EDTA, 0.1 mM Phenylmethylsulfonylfluorid (PMSF), 0.01 % (w/v)
NaN3, pH 7.4, 4°C) bei 600 rpm in einem Glashomogenisator
homogenisiert. Das Homogenisat wird zentrifugiert (1000 × g, 4°C, 10 min) und
der Überstand
wird abgenommen. Das Pellet wird erneut suspendiert (20 % w/v) und
die Suspension wird zentrifugiert (1000 × g, 4°C, 10 min). Die beiden Überstände werden
vereinigt und zentrifugiert (15.000 × g, 4°C, 30 min). Das so erhaltene
Pellet wird als P2-Fraktion bezeichnet.
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Das P2-Pellet wird zweimal in Bindungspuffer
(50 mM Tris-HCl, 1 mM MgCl2, 120 mM NaCl,
5 mM KCl, 2 mM CaCl2, pH 7.4) suspendiert
und die Suspension wird zentrifugiert (15.000 × g, 4°C, 30 min).
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Der Rückstand wird in Bindungspuffer
resuspendiert und in einem Volumen von 250μl (Membranproteinmenge 0.1–0.5 mg)
in Gegenwart von 1–5
nM [3H]-Methyllycacoriitin 0.1 % (w/v) BSA
(bovines Serumalbumin) und verschiedenen Konzentrationen der Testsubstanz
für 2.5
h bei 21 °C
inkubiert. Anschließend
wird in Gegenwart von 1 μM α-Bungarotoxin
oder 100 μM
Nicotin oder 10 μM
MLA (Methyllycaconitin) inkubiert.
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Die Inkubation wird durch Zugabe
von 4 ml PBS (20 mM NaHP2O4,
5 mM KHP2O4, 150
mM NaCl, pH 7.4, 4°C)
und Filtration durch Typ A/E glass fibre filters (Gelman Sciences),
die vorher 3 h in 0.3 % (v/v) Polyethylenimin (PEI) eingelegt waren,
beendet. Die Filter werden zweimal mit 4 ml PBS (4°C) gewaschen
und die gebundene Radioaktivität
wird durch Szintillationsmessung bestimmt. Alle Tests werden als
Dreifachbestimmungen durchgeführt.
Aus dem IC50-Wert der Verbindungen (Konzentration
der Testsubstanz, bei der 50 % des am Rezeptor gebundenen Liganden
verdrängt
werden), der Dissoziationskonstante KD und
der Konzentration L von [3H]Methyllycaconitin
wurde die Dissoziationskonstante Ki der
Testsubstanz nach der Gleichung Ki = IC50/(1+L/KD) bestimmt.
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Anstelle von [3H]-Methyllycaconitin
können
auch andere α7-nAChR-selektive
Radioliganden wie z.B. [125I]-α-Bungarotoxin
oder unselektive nAChR-Radioliganden gemeinsam mit Inhibitoren anderer
nAChR eingesetzt werden.
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Die in-vitro-Wirkdaten für die erfindungsgemäßen Verbindungen
sind in Tabelle A wiedergegeben: Tabelle
A
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Die Eignung der erfindungsgemäßen Verbindungen
zur Behandlung von kognitiven Störungen
kann in folgenden Tiermodellen gezeigt werden:
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2. Objekt-Wiedererkennungstest
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Der Objekt-Wiedererkennurtgstest
ist ein Gedächtnistest.
Er misst die Fähigkeit
von Ratten (und Mäusen),
zwischen bekannten und unbekannten Objekten zu unterscheiden.
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Der Test ist bei Blokland et al.,
NeuroReport 1998, 9, 4205–4208;
A. Ennaceur et al,. Behav. Brain Res. 1988, 31, 47–l59; A.
Ennaceur et al., Psychopharmacology 1992, 109, 321–l330; und
Prickaerts et al., Eur. J. Pharmacol. 1997, 337, 125–l136 beschrieben.
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In einem ersten Durchgang wird eine
Ratte in einer ansonsten leeren größeren Beobachtungsarena mit
zwei identischen Objekten konfrontiert. Die Ratte wird beide Objekte
ausgiebig untersuchen, d.h. beschnüffeln und berühren. In
einem zweiten Durchgang, nach einer Wartezeit von 24 Stunden, wird
die Ratte erneut in die Beobachtungsarena gesetzt. Nun ist eines
der bekannten Objekte durch ein neues, unbe kanntes Objekt ersetzt.
Wenn eine Ratte das bekannte Objekt wiedererkennt, wird sie vor
allem das unbekannte Objekt untersuchen. Nach 24 Stunden hat eine
Ratte jedoch normalerweise vergessen, welches Objekt sie bereits
im ersten Durchgang untersucht hat, und wird daher beide Objekte
gleichstark inspektieren. Die Gabe einer Substanz mit lern- und
gedächtnisverbessernder
Wirkung kann dazu führen,
dass eine Ratte das bereits 24 Stunden vorher im ersten Durchgang
gesehene Objekt wiedererkennt. Sie wird dann das neue unbekannte
Objekt ausführlicher
untersuchen als das bereits bekannte. Diese Gedächtnisleistung wird in einem
Diskriminationsindex ausgedrückt.
Ein Diskiminationsindex von Null bedeutet, dass die Ratte beide
Objekte, das alte und das neue, gleichlang untersucht; d.h. sie
hat das alte Objekt nicht wiedererkannt und reagiert auf beide Objekte
als wären
sie neu. Ein Diskriminationsindex größer Null bedeutet, dass die
Ratte das neue Objekt länger
inspektiert als das alte; d.h. die Ratte hat das alte Objekt wiedererkannt.
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3. Sozialer Wiedererkennungstest:
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Der Soziale Wiedererkennungstest
ist ein Test zur Prüfung
der lern- oder gedächtnisverbessernden Wirkung
von Testsubstanzen.
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Adulte Ratten, die in Gruppen gehalten
werden, werden 30 Minuten vor Testbeginn einzeln in Testkäfige gesetzt.
Vier Minuten vor Testbeginn wird das Testtier in eine Beobachtungsbox
gebracht. Nach dieser Adaptationszeit wird ein juveniles Tier zu
dem Testtier gesetzt und 2 Minuten lang die Zeit gemessen, die das adulte
Tier das juvenile Tier investigiert (Trial 1). Gemessen werden alle
deutlich auf das Jungtier gerichteten Verhaltensweisen, d.h. ano-genitale
Inspektion, Verfolgen sowie Fellpflege, bei denen das Alttier einen
Abstand von höchstens
1 cm zu dem Jungtier hat. Danach wird das juvenile Tier herausgenommen
und das adulte in seinem Testkäfig
belassen (bei 24 Stunden Retention wird das Tier in seinen Heimkäfig zurückgesetzt). Vor
oder nach dem ersten Test wird das adulte Testtier mit Testsubstanz
behandelt. Je nach Zeitpunkt der Behandlung kann das Erlernen oder
das Speichern der Information über
das Jungtier durch die Substanz beeinflusst werden. Nach einem festgelegten
Zeitraum (Retention) wird der Test wiederholt (Trial 2). Je größer die Differenz
zwischen den in Trials 1 und 2 ermittelten Investigationszeiten,
desto besser hat sich das adulte Tier an das Jungtier erinnert.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich
zur Verwendung als Arzneimittel für Menschen und Tiere.
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Zur vorliegenden Erfindung gehören auch
pharmazeutische Zubereitungen, die neben inerten, nicht-toxischen,
pharmazeutisch geeigneten Hilfs- und Trägerstoffen eine oder mehrere
erfindungsgemäße Verbindungen
enthalten, oder die aus einem oder mehreren erfindungsgemäße Verbindungen
bestehen, sowie Verfahren zur Herstellung dieser Zubereitungen.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen sollen in
diesen Zubereitungen in einer Konzentration von 0,1 bis 99,5 Gew.-%,
bevorzugt von 0,5 bis 95 Gew.-% der Gesamtmischung vorhanden sein.
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Neben den erfindungsgemäßen Verbindungen
können
die pharmazeutischen Zubereitungen auch andere pharmazeutische Wirkstoffe
enthalten.
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Die oben aufgeführten pharmazeutischen Zubereitungen
können
in üblicher
Weise nach bekannten Methoden hergestellt werden.
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Die neuen Wirkstoffe können in
bekannter Weise in die üblichen
Formulierungen überführt werden,
wie Tabletten, Dragees, Pillen, Granulate, Aerosole, Sirupe, Emulsionen,
Suspensionen und Lösungen,
unter Verwendung inerter, nicht toxischer, pharmazeutisch geeigneter
Trägerstoffe
oder Lösungsmittel.
Hierbei soll die therapeutisch wirksame Verbindung jeweils in einer
Konzentration von etwa 0,5 bis 90 Gew.-% der Formulierung vorhanden
sein, d.h. in Mengen, die ausreichend sind, um den angegebenen Dosierungsspielraum
zu erreichen.
-
Die Formulierungen werden beispielsweise
durch Verstrecken der Wirkstoffe mit Lösungsmitteln und/oder Trägerstoffen,
gegebenenfalls unter Verwendung von Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln, hergestellt,
wobei z.B. im Fall der Benutzung von Wasser als Verdünnungsmittel
gegebenenfalls organische Lösungsmittel
als Hilfslösungsmittel
verwendet werden können.
-
Die Applikation kann in üblicher
Weise, vorzugsweise oral, transdermal oder parenteral, insbesondere perlingual
oder intravenös,
erfolgen. Sie kann aber auch durch Inhalation über Mund oder Nase, beispielsweise
mit Hilfe eines Sprays, oder topisch über die Haut erfolgen.
-
Im Allgemeinen hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, Mengen von etwa 0,001 bis 10 mg/kg, bei oraler Anwendung
vorzugsweise etwa 0,005 bis 3 mg/kg Körpergewicht zur Erzielung wirksamer
Ergebnisse zu verabreichen.
-
Trotzdem kann es gegebenenfalls erforderlich
sein, von den genannten Mengen abzuweichen, und zwar in Abhängigkeit
vom Körpergewicht
bzw. der Art des Applikationsweges, vom individuellen Verhalten
gegenüber
dem Medikament, der Art von dessen Formulierung und dem Zeitpunkt
bzw. Intervall, zu welchen die Verabreichung erfolgt. So kann es
in einigen Fällen
ausreichend sein, mit weniger als der vorgenannten Mindestmenge
auszukommen, während
in anderen Fällen
die genannte obere Grenze überschritten
werden muss. Im Falle der Applikation größerer Mengen kann es empfehlenswert
sein, diese in mehreren Einzelgaben über den Tag zu verteilen.
-
Soweit nicht anders angegeben, beziehen
sich alle Mengenangaben auf Gewichtsprozente. Lösungsmittelverhältnisse,
Verdünnungsverhältnisse
und Konzentrationsangaben von flüssig/flüssig-Lösungen beziehen
sich jeweils auf das Volumen. Die Angabe "w/v" bedeutet "weight/volume" (Gewicht/Volumen).
So bedeutet beispielsweise "10
% w/v": 100 ml Lösung oder
Suspension enthalten 10 g Substanz.
-
Abkürzungen:
-
- DADD ioden-Array-Detektor
- DCI direkte chemische Ionisation (bei MS)
- DMAP 4-N,N-Dimethylaminopyridin
- DMF N,N-Dimethylformamid
- DMSO Dimethylsulfoxid
- d.Th. der Theorie (bei Ausbeute)
- eq. Äquivalent(e)
- ESI Elektrospray-Ionisation (bei MS)
- HATU O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-N,N,N,N'-tetramethyluronium-hexafluorophosphat
- HOBt 1-Hydroxy-1H-benzotriazol × H2O
- HPLC Hochdruck-/Hochleistungsflüssigchromatographie
- LC-MS Flüssigchromatographie
mit gekoppelter Massenspektroskopie
- MS Massenspektroskopies
- NMR Kernresonanzspektroskopie
- PBS phosphate buffered saline (Phosphat-gepufferte Kochsalz-Lösung)
- PdCl2(dppf) Bis-(diphenylphosphanferrocenyl)-palladium(II)chlorid
- PdCl2(PPh3)2 Dichlor-bis-(triphenylphosphin)-palladiums
- RT Raumtemperatur
- Rt Retentionszeit (bei HPLC)
- TBTU O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N;N'-tetramethyluronium-tetrafluoroborat
- THF Tetrahydrofuran
- TRIS Tris-(hydroxymethyl)aminomethan
-
HPLC- und LC-MS-Methoden:
-
Methode 1 (HPLC):
-
Instrument: HP 1100 mit DAD-Detektion;
Säule: ®Kromasil
RP-18, 60 mm × 2
mm, 3.5 μm;
Eluent: A = 5 mL HClO4/L H2O,
Eluent B = Acetonitril; Gradient: 0 min 2% B, 0.5 min 2% B, 4.5
min 90% B, 6.5 min 90% B; Fluss: 0.75 mL/min; Temperatur: 30°C; Detektion:
UV 210 nm.
-
Methode 2 (LC-MS):
-
Gerätetyp MS: Micromass ZQ; Gerätetyp HPLC:
Waters Alliance 2790; Säule:
Symmetry C 18, 50 mm × 2.1
mm, 3.5 μm;
Eluent B: Acetonitril + 0.05% Ameisensäure, Eluent A: Wasser + 0.05%
Ameisensäure;
Gradient: 0 min 5% B → 4.5
min 90% B → 5.5
min 90% B; Ofen: 50°C;
Fluss: 1.0 mL/min; W-Detektion: 210 nm.
-
Methode 3 (LC-MS):
-
Instrument: Micromass Platform LCZ,
HP1100; Säule:
Symmetry C18, 50 mm × 2.1
mm, 3.5 μm;
Eluent A: Wasser + 0.05% Ameisensäure, Eluent B: Acetonitril
+ 0.05% Ameisensäure;
Gradient: 0 min 90% A → 4.0
min 10% A → 6.0
min 10% A; Ofen: 40°C;
Fluss: 0.5 mL/min; UV-Detektion: 208–400 nm.
-
Methode 4 (LC-MS):
-
Gerätetyp MS: Micromass ZQ; Gerätetyp HPLC:
Waters Alliance 2790; Säule:
Grom-Sil 120 ODS-4 HE 50 mm × 2
mm, 3.0 μm;
Eluent B: Acetonitril + 0.05% Ameisensäure, Eluent A: Wasser + 0.05%
Ameisensäure;
Gradient: 0.0 min 5% B→ 2.0
min 40% B → 4.5
min 90% B → 5.5
min 90% B; Ofen: 45°C;
Fluss: 0.0 min 0.75 mL/min → 4.5
min 0.75 mL/min → 5.5
min 1.25 mL/min; UV-Detektion: 210 nm.
-
Ausgangsverbindungen:
-
Allgemeine
Arbeitsvorschrift A Synthese
von 1-Benzothiophen-2-carbonsäuremethylestern:
-
Unter einer Argonatmosphäre werden
1.5 Äquivalente
Natriumhydrid (60%-ig in Paraffinöl) in absolutem DMSO (0.60–1.26 M
Suspension) vorgelegt. Bei Raumtemperatur werden langsam 1.1 Äquivalente
Mercaptoessigsäuremethylester
zur Reaktionsmischung hinzugetropft, und man lässt bis zur Beendigung der Wasserstoffentwicklung
(ca. 15 min) bei Raumtemperatur rühren. 1.0 Äquivalente des entsprechenden
Benzaldehyds werden in absolutem DMSO gelöst (1.60–3.36 M Lösung) und bei Raumtemperatur
zur Reaktionsmischung gegeben. Die Reaktionsmischung wird bis zur
Beendigung der Reaktion (ca. 5–10
min) gerührt
und anschließend
in Eiswasser gegossen. Der entstandene Niederschlag wird abgesaugt, über Nacht
im Vakuum bei 40°C
getrocknet und roh weiter umgesetzt. Allgemeine
Arbeitsvorschrift B Synthese
von 1-Benzothiophen-2-carbonsäuren:
-
Der entsprechende 1-Benzothiophen-2-carbonsäuremethylester
wird mit einer Mischung aus gleichen Teilen THF und 2 N wässriger
Kaliumhydroxid-Lösung
(0.28–0.47
M Lösung)
versetzt. Man lässt
die Reaktionsmischung bei Raum temperatur über Nacht rühren. Im Vakuum wird das THF
entfernt und die wässrige
Reaktionsmischung mit konzentrterter Salzsäure sauer gestellt. Der entstandene
Niederschlag wird abgesaugt und im Vakuum bei 40°C getrocknet.
-
Allgemeine Arbeitsvorschrift
C
-
Amidknüpfung zwischen 3-Chinuklidinamin
und 2-Benzothiophen- bzw. 2-Benzofurancarbonsäuren:
-
1.0 eq. des entsprechenden enantiomeren
3-Chinuklidinamin-Hydrochlorids werden zusammen mit 1 eq. der Carbonsäure und
1.2 eq. HATU bei 0°C
in DMF vorgelegt. Nach Zugabe von 1.2 eq. N,N-Diisopropylethylamin
wird das Gemisch bei RT gerührt.
Nach 30 min. werden weitere 2.4 eq. N,N-Diisopropylethylamin zugegeben
und über
Nacht bei RT nachgerührt. 4-(4-Bromphenyl)morpholin Beispiel
1A
-
Zu einer Lösung von 20 g (122.5 mmol)
N-Phenylmorpholin in 170 mL Essigsäure wird bei Raumtemperatur
eine Lösung
von 6.94 mL (134.8 mmol) Brom in 25 mL Essigsäure über einen Zeitraum von 40 min. langsam
zugetropft. Nach 30 min. Rühren
bei Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch in 750 mL Wasser eingerührt und
mit 45%-iger Natronlauge auf pH 11 eingestellt. Der entstehende
Niederschlag wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen und im Hochvakuum
getrocknet. Nach Umkristallisation aus Ethanol erhält man 18.6 g
(62.9% d.Th.) der Titelverbindung.
1H-NMR
200 MHz, DMSO-d6): δ = 7.37 (m, 2H), 6.89 (m, 2H),
3.73 (m, 4H), 3.08 (m, 4H).
HPLC (Methode 1): Rt =
3.9 min.
MS (ESIpos): m/z = 242 (M+H)+.
-
4-(4-Bromphenyl)-3-morpholinon Beispiel
2A
-
Zu einer Lösung von 500 mg (2.07 mmol)
4-(4-Bromphenyl)morpholin (Beispiel 1A) in 10 mL Dichlormethan werden
1.41 g (6.20 mmol) Benzyltrtethylammoniumchlorid und 0.98 g (6.20
mmol) Kaliumpermanganat gegeben. Nach 5 h unter Rückfluss
wird der Kolbeninhalt im Vakuum eingeengt und der Rückstand
mittels präparativer
HPLC aufgereinigt. Das eingeengte Produkt wird im Hochvakuum getrocknet.
Man erhält
217 mg (35.7% d.Th.) der Titelverbindung.
LC-MS (Methode 4):
Rt = 2.9 min, m/z = 255 (M+).
-
3-Brom-2-hydroxybenzaldehyd Beispiel
3A
-
20.0 g (115.6 mmol) 2-Bromphenol
werden in 500 mL trockenem Acetonitril vorgelegt. Es werden 16.84
g (176.87 mmol) trockenes Magnesiumchlorid, 23.4 g Paraformaldehyd-Granulat
und 41.9 mL (300.6 mmol) Triethylamin zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wird 4 h unter Rückfluss
erhitzt, dann auf 0°C
gekühlt und
mit 300 mL 2 N Salzsäure
versetzt. Die wässrige
Phase wird dreimal mit je 200 mL Diethylether extrahiert. Die organische
Phase wird über
Magnesiumsulfat getrocknet und das Solvens im Vakuum entfernt. Es
werden 24 g (64% d.Th., Gehalt 62% nach HPLC) der Titelverbindung
isoliert, die ohne weitere Aufreinigung weiter umgesetzt wird.
HPLC
(Methode 1): Rt = 4.25 min.
MS (ESIpos):
m/z = 202 (M+H)+.
-
7-Brom-1-benzofuran-2-carbonsäure Beispiel
4A
-
13.5 g (40.3 mmol) 3-Brom-2-hydroxybenzaldehyd
(Beispiel 3A, Gehalt 62%) werden zusammen mit 9.18 g (84.62 mmol)
Chloressigsäuremethylester,
1.49 g (4.03 mmol) Tetra-N-butylammoniumiodid und 22.28 g (161.18
mmol) Kaliumcarbonat für
6 h auf 130°C
erhitzt. Nach Abkühlung
auf RT werden 100 mL Wasser und 100 mL THF sowie 13.57 g (241.77
mmol) Kaliumhydroxid zugegeben und über Nacht bei RT gerührt. Das Solvens
wird unter reduziertem Druck entfernt, der Rückstand in 400 mL Wasser aufgenommen
und viermal mit insgesamt 400 mL Diethylether gewaschen. Unter Eiskühlung wird
mit konzentrierter Salzsäure
auf pH 0 gestellt und fünfmal
mit insgesamt 700 mL Essigsäureethylester
extrahiert. Die organische Phase wird mit 100 mL gesättigter
Natriumchlorid-Lösung
gewaschen und anschließend über Magnesiumsulfat
getrocknet. Das Rohprodukt wird im Hochvakuum von Lösungsmittelresten
vollständig
befreit und mit 80 mL Diethylether verrührt. Das Produkt wird abfiltriert
und mit wenig eiskaltem Diethylether nachgewaschen. Es werden 4.8
g (47% d.Th.) der Titelverbindung isoliert.
1H-NMR
(200 MHz, DMSO-d6): δ = 13.5 (br. s, 1H), 7.86–7.72 (m,
2H), 7.79 (s, 1H), 7.31 (t, 1H).
MS (DCI/NH3):
m/z = 258 (M+NH4)+.
-
N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-brom-l-benzofuran-2-carboxamid Beispiel
5A
-
5.20 g (21.57 mmol) 7-Brombenzofuran-2-carbonsäure (Beispiel
4A), 4.3 g (21.57 mmol) (R)-3-Aminochinuklidin-Dihydrochlorid, 9.84
g (25.89 mmol) HATU, 13.53 mL (74.68 mmol) N,N-Diisopropylethylamin und
21 mL DMF werden gemäß der allgemeinen
Arbeitsvorschrift C umgesetzt. Das Solvens wird unter reduziertem
Druck entfernt, das Rohprodukt in 100 mL Essigsäureethylester aufgenommen und
15-mal mit insgesamt 1.5 L 1 N Natronlauge gewaschen. Die organische
Phase wird über
Magnesiumsulfat getrocknet und vom Solvens befreit. Es werden 5.2
g (69% d.Th.) der Titelverbindung isoliert.
1H-NMR
300 MHz, DMSO-d
6): δ = 8.48 (d, 1H), 7.85–7.65 (m,
3H), 7.25 (t, 1H), 3.95 (m, 1H), 3.15 (m, 1H), 2.95 (m, 1H), 2.80–2.60 (m,
4H), 1.90 (m, 1H), 1.70 (m, 1H), 1.58 (m, 2H), 1.35 (m, 1H).
HPLC
(Methode 1): R
t = 3.79 min.
MS (ESIpos):
m/z = 349 (M+H)
+ [a]
20
D = 26.9° (c
= 0.50, Methanol).
7-(3-Aminophenyl)-N-[(3R)-1-azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-1-benzofuran-2-carboxamid Beispiel
6A
-
Zu einer Mischung aus 660 mg (1.89
mmol) N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-brom-1-benzofuran-2-carboxamid (Beispiel
5A) und 138 mg (0.19 mmol) PdCl
2(dppf) in
8 mL DMF werden 419 mg (1.13 mmol) Bis[3-(dihydroxyboranyl)-benzolaminium]sulfat
und 7.56 mL 1 N Natronlauge gegeben. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht
auf 95°C
erhitzt. Das Solvens wird unter reduziertem Druck entfernt, das
Rohprodukt in Methanol aufgenommen und über Kieselgur filtriert. Die
weitere Reinigung erfolgt durch präparative HPLC. Das Lösungsmittel
wird aus den Produktfraktionen unter reduziertem Druck entfernt.
Nach Trocknen im Hochvakuum werden 485 mg (71% d.Th.) der Titelverbindung
erhalten.
1H-NMR (300 MHz, DMSO-d
6): δ =
8.48 (d, 1H), 8.21 (s, 1H), 7.70 (s, 1H), 7.55 (m, 1H), 7.40 (t,
1H), 7.18 (t, 1H), 7.10–7.00
(m, 2H), 6.66 (m, 1H), 4,20 (br. s, 2H), 4.05 (m, 1H), 3.25 (m,
1H), 3.05 (m, 1H), 2.90–2.70
(m, 4H), 2.05 (m, 1H), 1.70 (m, 1H), 1.65 (m, 2H), 1.45 (m, 1H).
HPLC
(Methode 1): R
t = 3.50 min.
MS (ESIpos):
m/z = 362 (M+H)
+. 7-Brom-1-benzothiophen-2-carbonsäuremethylester Beispiel
7A
-
Ausgehend von 27.8 g (137.1 mmol)
3-Brom-2-fluorbenzaldehyd werden mit 82 g (205.7 mmol) Natriumhydrid
(60%-ig in Paraffinöl)
und 16.0 g (150.9 mmol) Mercaptoessigsäuremethylester 20.57 g eines
Gemisches aus der Titelverbindung und der korrespondierenden Säure (ca.
1:1) nach der allgemeinen Arbeitsvorschrift A erhalten.
-
7-Brom-1-benzothiophen-2-carbonsäure Beispiel
8A
-
Ausgehend von 10.0 g (36.9 mmol)
7-Brom-1-benzothiophen-2-carbonsäuremethylester
(Beispiel 7A) werden 8.99 g (91% d.Th.) der Titelverbindung nach
der allgemeinen Arbeitsvorschrift B erhalten.
1H-NMR
(200 MHz, DMSO-d6): δ = = 13.76 (br. s, 1H), 828
(s, 1H), 8.07 (d, 1H), 7.78 (d, 1H), 7.46 (dd, 1H).
HPLC (Methode
1): Rt = 4.4 min.
-
N-[(3R)-1-Azabicyclo[222]oct-3-yl]-7-Brom-1-benzothiophen-2-carboxamid-Hydrochlorid Beispiel
9A
-
903.8 mg (3.52 mmol) 7-Brom-1-benzothiophen-2-carbonsäure (Beispiel
8A), 700 mg (3.52 mmol) (R)-3-Aminochinuklidin-Dihydrochlorid, 1604
mg (4.22 mmol) HATU, 1635.7 mg (12.66 mmol) NN-Diisopropylethylamin
und 7.0 mL DMF werden gemäß der allgemeinen
Arbeitsvorschrift C umgesetzt. Das Reaktionsgemisch wird durch präparative
HPLC gereinigt. Das Produkt wird in einem 1:1-Gemisch aus 4 M Chlorwasserstoff
in Dioxan und 1 N Salzsäure
gelöst,
anschließend
eingeengt und im Hochvakuum getrocknet. Es werden 1087 mg (77% d.Th.)
der Titelverbindung erhalten.
1H-NMR
(200 MHz, DMSO-d6): δ = 10.01 (br. s, 1H), 9.15 (d,
1H), 8.47 (s, 1H), 8.02 (m, 1H), 7.74 (m, 1H), 7.43 (dd, 1H), 4.34
(m, 1H), 3. 80–3.10
(m, 6H), 2.22 (m, 1H), 2.14 (m, 1H), 1.93 (m, 2H), 1.78 (m, 1H).
HPLC
(Methode 1): Rt = 4.1 min.
MS (ESIpos):
m/z = 365 (M+H)+ (freie Base).
-
Ausführungsbeispiele:
-
Allgemeine Arbeitsvorschrift
D:
-
1.5 eq. Bis(pinacolato)dibor, 3.25
eq. trockenes Kaliumacetat, 1.3 eq. des substituierten Halogenaromaten
oder des substituierten Aryltrifluormethansulfonats werden in DMF
(ca. 1 mL/mmol Halogenaromat, bzw. Aryltrifluormethansulfonat) gelöst. Es wird
für 15
Minuten Argon durch das Reaktionsgemisch geleitet, anschließend mit
0.05 eq. PdCl2(dppf) versetzt und für 2 h auf
90°C erhitzt.
Anschließend
werden 1.0 eq. des entsprechenden Brom-substituierten N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-benzothiophen-2-carboxamids
oder N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-benzofuran-2-carboxamids,
5 eq. wässrige
2 M Natriumcarbonat-Lösung und
weitere 0.05 eq. PdC12(dppf) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wird 6–12
h auf 90°C
erhitzt. Die Aufreinigung erfolgt durch präparative HPLC. Das erhaltene
Produkt (freie Base) wird in Methanol gelöst und mit einem Überschuss
an 1 N Salzsäure
versetzt. Das Lösungsmittel
wird unter reduziertem Druck entfernt.
-
N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-[4-(3-oxo-4-morpholinyl)phenyl]-1-benzofuran-2-carboxamid-Hydrochlorid Beispiel
1
-
Gemäß der allgemeinen Arbeitsvorschrift
D werden 205.4 mg (0.70 mmol) 4-(4-Bromphenyl)-3-morpholinon (Beispiel
2A), 204.4 mg (0.81 mmol) Bis(pinacolato)dibor, 171.2 mg (1.74 mmol)
Kaliumacetat, 19.6 mg (0.03 mmol) PdCl2(dppf),
207 mg (0.54 mmol) N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-brom-1-benzofuran-2-carboxamid-Hydrochlorid
(Beispiel 5A), 1.34 mL wässrige
2 M Natriumcarbonat-Lösung und
weitere 19.6 mg (0.03 mmol) PdCl2(dppf)
in 2 mL DMF umgesetzt. Nach dem Trocknen im Hochvakuum werden 233 mg
(85% d.Th.) der Titelverbindung erhalten.
1H-NMR
(200 MHz, DMSO-d6): δ = 10.32 (br. s, 1H), 9.07 (d,
1H), 7.95 (m, 3H), 7.80 (dd, 1H), 7.70 (dd, 1H), 7.59 (m, 2H), 7.44
(dd, 1H), 4.33 (m, 1H), 4.26 (s, 2H), 4.02 (m, 2H), 3.83 (m, 2H),
3.64 (m, 1H), 3.37 (m, 2H), 3.21 (m, 3H), 2.23 (m, 1H), 2.11 (m,
1H), 1.91 (m, 2H), 1.74 (m, 1H).
HPLC (Methode 1): Rt = 4.5 min.
MS (ESIpos): m/z = 446
(M+H)+ (freie Base).
-
N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-{3-[(cyclopropylcarbonyl)amino]phenyl}-1-benzofuran-2-carboxamid-Hydrochlorid Beispiel
2
-
75 mg (0.21 mmol) 7-(3-Aminophenyl)-N-[(3R)-1-azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-1-benzofuran-2-carboxamid
(Beispiel 6A), 28 μL
(0.31 mmol) Cyclopropylcarbonsäurechlorid
und 87 μL
(0.62 mmol) Triethylamin werden in 2 mL THF über Nacht bei RT gerührt. Nach
Versetzen mit Wasser wird das Lösungsmittel
unter reduziertem Druck entfernt. Die Reinigung erfolgt durch präparative
HPLC. Das Produkt wird in Methanol gelöst und mit einem Überschuss
an 1 N Salzsäure
versetzt. Nach Entfernen des Lösungsmittels
unter reduziertem Druck und Trocknen im Hochvakuum werden 55 mg
(57% d.Th.) der Titelverbindung erhalten.
1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6): δ = 10.53 (s, 1H), 10.08 (br.
s, 1H), 8.83 (m, 1H), 8.28 (s, 1H), 7.82–7.75 (m, 2H), 7.71 (d, 1H),
7.62 (d, 1H), 7.58–7.50
(m, 1H), 7.48–7.41
(m, 2H), 4.3 8 (m, 1 H), 3.71–3.60
(m, 1H), 3.5 0–3.15
(m, 5H), 2.27 (m, 1H), 2.21–2.11
(m, 1H), 1.99–1.82
(m, 3H), 1.80-1.71 (m, 1H), 0.88–0.77 (m, 4H).
HPLC (Methode
1): Rt = 4.07 min.
MS (ESIpos): m/z
= 430 (M+H)+ (freie Base).
-
N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-(3-{[(ethylamino)carbonyl]amino}phenyl)-1-benzofuran-2-carboxamid-Hydrochlorid Beispiel
3
-
63 mg (0.18 mmol) 7-(3-Aminophenyl)-N-[(3R)-1-azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-1-benzofuran-2-carboxamid
(Beispiel 6A), 50 mg (0.70 mmol) Ethylisocyanat und 0.12 mL (0.88
mmol) Triethylamin werden in 3 mL THF/DMF (1:1 v/v) über Nacht
auf 40°C
erhitzt. Es werden weitere 50 mg (0.70 mmol) Ethylisocyanat und
eine katalytische Menge DMAP zugegeben und über Nacht auf 50°C erhitzt.
Nach Abkühlen
wird mit Wasser versetzt, filtriert und das Lösungsmittel unter reduziertem
Druck entfernt. Die Reinigung erfolgt durch präparative HPLC. Das Produkt
wird in Methanol gelöst
und mit einem Überschuss
an 1 N Salzsäure
versetzt. Das Lösungsmittel
wird unter reduziertem Druck entfernt. Nach Trocknen im Hochvakuum
werden 15 mg (18% d.Th.) der Titelverbindung erhalten.
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ = 9.80 (s,
1H), 8.74 (s, 1H), 8.63 (d, 1H), 8.10 (s, 1H), 7.80 (m, 2H), 7.60
(d, 1H), 7.45 (t, 1H), 7.38 (s, 2H), 6.20 (m, 1H), 4.35 (m, 1H),
3.75–3.63
(m, 1H), 3.60–3.15
(m, 5H), 3.10 (m, 2H), 2.65 (s, 3H), 2.30 (m, 1H), 2.18–2.05 (m,
1H), 1.98–1.88
(m, 2H), 1.80–1.63
(m, 1H), 1.05 (t, 3H).
HPLC (Methode 1): Rt =
4.01 min.
MS (ESIpos): m/z = 433 (M+H)+ (freie
Base).
-
3-(2-{[(3R)-1-Azabicyclo
[2.2.2]oct-3-ylamino]carbonyl}-1-benzothien-7-yl)-benzoesäure-Hydrochlorid Beispiel
4
-
200 mg (0.50 mmol) N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-brom-1-benzothiophen-2-carboxamid-Hydrochlorid
(Beispiel 9A) und 82.6 mg (0.50 mmol) 3-Carboxyphenylboronsäure werden
in 1.5 mL DMF vorgelegt. Nach Zugabe von 0.78 mL 2 M Natriumcarbonat-Lösung und
20.3 mg (0.02 mmol) PdClz(dppf) wird auf 60°C erhitzt. Nach 18 h werden
weitere 20.3 mg (0.02 mmol) PdC12(dppf)
zugegeben und für
weitere 18 h auf 90°C
erhitzt. Nach dem Abkühlen
wird das Reaktionsgemisch über
Kieselgur filtriert und mittels präparativer HPLC aufgereinigt.
Die Produktfraktionen werden eingeengt, mit einer 3:1-Mischung (v/v)
aus Acetonitril und 1 N Salzsäure
versetzt und erneut eingeengt. Nach Trocknen im Hochvakuum erhält man 103
mg (45% d.Th.) der Titelverbindung.
1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6): δ = 10.28 (br. s, 1H), 9.13 (d,
1H), 8.46 (s, 1H), 8.29 (m, 1H), 8.08–7.95 (m, 3H), 7.71 (dd, 1H),
7.60 (m, 2H), 4.33 (m, 1H), 3.85–3.12 (m, 6H), 2.22 (m, 1H),
2.15 (m, 1H), 1.91 (m, 2H), 1.75 (m, 1H).
HPLC (Methode 1):
Rt = 3.9 min.
MS (ESIpos): m/z = 407
(M+H)+ (freie Base).
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7-[2-(Aminomethyl)phenyl]-N-[(3R)-1-azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-1-benzothiophen-2-carboxamid-Dihydrochlorid Beispiel
5
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Gemäß der allgemeinen Arbeitsvorschrift
D werden 534.2 mg (1.87 mmol) tert.-Butyl-2-brombenzylcarbamat, 474.1 mg
(1.87 mmol) Bis(pinacolato)dibor, 397.0 mg (4.04 mmol) Kaliumacetat,
45.5 mg (0.06 mmol) PdCl2(dppf), 500 mg
(1.24 mmol) N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-Brom-l-benzothiophen-2-carboxamid-Hydrochlorid (Beispiel
9A), 3.11 mL wässrige
2 M Natriumcarbonat-Lösung
und weitere 45.5 mg (0.06 mmol) PdCl2(dppf)
in 6.0 mL DMF umgesetzt. Im Anschluss an die Reinigung mittels präparativer
HPLC werden die vereinigten Produktfraktionen eingeengt, in Methanol
aufgenommen, mit 1 N Salzsäure
versetzt und 30 min. bei Raumtemperatur gerührt. Nach dem Einengen und
Trocknen im Hochvakuum werden 121 mg (20% d.Th.) der Titelverbindung
erhalten.
HPLC (Methode 1): Rt = 3.6
min.
MS (ESIpos): m/z = 392 (M+H)+ (freie
Base).
-
N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-[2-(
{[(methylamino)carbonyl]amino}-methyl)phenyl]-1-benzothiophen-2-carboxamid-Hydrochlorid Beispiel
6
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Zu einer Suspension von 85 mg (0.18
mmol) 7-[2-(Aminomethyl)phenyl]-N-[(3R)-1-azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-1-benzothiophen-2-carboxamid-Dihydrochlorid
(Beispiel 5) in 1 mL einer 5:1-Mischung (v/v) aus THF und DMF werden
51.0 μL
(0.37 mmol) Triethylamin und 43.5 μL (0.73 mmol) Methylisocyanat
gegeben. Nach 18 h bei Raumtemperatur wird die Reaktionsmischung
im Vakuum eingeengt und mittels präparativer HPLC aufgereinigt.
Die Produktfraktionen werden eingeengt, mit einer 5:1-Mischung (v/v)
aus Methanol und 1 N Salzsäure
versetzt und erneut eingeengt. Nach Trocknen im Hochvakuum erhält man 65.5
mg (74% d.Th.) der Titelverbindung.
1H-NMR
(400 MHz, DMSO-d6): δ = 8.18 (s, 1H), 7.94 (d, 1H),
7.58–7.44
(m, 3H), 7.43–7.29
(m, 3H), 4.43 (m, 1H), 4.15 (m, 2H), 3.82 (m, 1H), 3.47 (m, 1H),
3.41–3.27
(m, 4H), 2.62 (s, 3H), 2.37 (m, 1H), 2.26 (m, 1H), 2.08 (m, 2H),
1.94 (m, 1H).
HPLC (Methode 1): Rt =
3.8 min.
LC-MS (Methode 4): Rt = 2.5
min, m/z = 448 (M+H)+ (freie Base).
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N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-[2-(methoxy)phenyl]-1-benzofuran-2-carboxamid-Hydrochlorid Beispiel
7
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Zu einer Mischung aus 150 mg (0.43
mmol) N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-brom-1-benzofuran-2-carboxamid (Beispiel
5A), 31 mg (0.04 mmol) PdC12(dppf) in 2
mL DMF werden 98 mg (0.64 mmol) 2-(Methoxy)phenylboronsäure und
1.29 mL 1 N Natronlauge gegeben. Das Reaktionsgemisch wird über Nacht auf
85°C erhitzt.
Das Solvens wird unter reduziertem Druck entfernt und das Rohprodukt
in Methanol aufgenommen und über
Kieselgar filtriert. Die weitere Reinigung erfolgt durch präparative
HPLC. Das Produkt wird in Methanol gelöst und mit einem Überschuss
an 1 N Salzsäure
versetzt. Das Lösungsmittel
wird unter reduziertem Druck entfernt. Der Rückstand wird aus wenig Isopropanol
umkristallisiert. Nach Trocknen im Hochvakuum werden 100 mg (62%
d.Th.) der Titelverbindung erhalten.
1H-NMR
(400 MHz, DMSO-d6): δ = 10.08 (s, 1H), 8.91 (d, 1H),
7.87 (s, 1H), 7.84–7.74
(m, 2H), 7.53–7.33
(m, 3H), 7.25–7.00
(m, 2H), 4.35 (m, 1H), 3.75 (s, 3H), 3.65 (m, 1H), 3.48–3.30 (m,
2H), 3.25–3.15
(m, 3H), 2.25 (m, 1H), 2.18–2.05
(m, 1H), 1.98–1.88
(m, 2 H), 1.80–1.63
(m, 1H).
HPLC (Methode 1): Rt = 4.16
min.
MS (ESIpos): m/z = 377 (M+H)+ (freie
Base).
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N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-[2-(methoxy)phenyl]-1-benzofuran-2-carboxamid Beispiel
8
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600 mg (1.45 mmol) N-[(3R)-1-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-yl]-7-[2-(methoxy)phenyl]-1-benzofuran-2-carboxamid-Hydrochlorid
(Beispiel 7) werden in 15 mL Essigsäureethylester gelöst und dreimal
mit 1 N Natronlauge extrahiert. Die organische Phase wird über Natriumsulfat
getrocknet und anschließend
eingeengt. Nach Trocknen im Hochvakuum erhält man 534 mg (97.6% d.Th.)
der Titelverbindung.
1H-NMR (300 MHz,
DMSO-d6): δ = 8.34 (d, 1H), 7.72 (dd, 1H),
7.70 (s, 1H), 7.50–7.30
(m, 4H), 7.20 (m, 1H), 7.08 (m, 1H), 3.93 (m, 1H), 3.76 (s, 3H),
3.11 (m, 1H), 2.86 (m, 1H), 2.69 (m, 4H), 1.86 (m, 1H), 1.75 (m,
1H), 1.58 (m, 2H), 1.32 (m, 1H).
HPLC (Methode 1): Rt = 4.1 min.
MS (ESIpos): m/z = 377
(M+H)+.