DE19902082A1

DE19902082A1 - Verwendung von Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinonen als Inhibitoren der Phosphodiesterase 5 zur Therapie von erectiler Dysfunktion und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE19902082A1
Application number: DE1999102082
Authority: DE
Inventors: Norbert Hoefgen; Stefan Szelenyi; Degenhard Marx
Original assignee: Arzneimittelwerk Dresden GmbH
Current assignee: AWD Pharma GmbH and Co KG
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2000-07-27
Also published as: ZA200105719B

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinonen als Inhibitoren der Phosphodiesterase 5 zur Therapie von erektiler Dysfunktion (Impotenz) und Verfahren zu deren Herstellung.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung betrifft die Verwendung von Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazino nen der Formel 1 als Wirkstoffe zur Behandlung von erektiler Dysfunktion (Impotenz), Verfahren zu deren Herstellung sowie pharmazeutische Zubereitungen, die diese Verbindungen enthalten.

Stand der Technik

Die Impotenz des Mannes kann definiert werden als dessen Unfähigkeit zum Geschlechtsverkehr aufgrund fehlender Erektion und/oder dem Ausbleiben der Ejakulation. Von einer erektilen Dysfunktion spricht man, wenn die Erektion bezüglich der Stärke oder Dauer nicht für den Geschlechtsverkehr ausreicht.

Erektionsstörungen betreffen etwa 10% der männlichen Bevölkerung. Männer im Alter zwischen 40 und 70 Jahren sind mit etwa 52% davon besonders betroffen. Weltweit leiden mehrere Millonen Männer an dieser Erkrankung (allein in Deutschland ca. 7,5 Millionen), die in den meisten Fällen organisch, seltener psychisch, bedingt ist. Die erektile Dysfunktion ist ein verbreitetes Problem unter älteren Männern, besonders wenn andere chronische Erkrankungen wie Bluthochdruck, Atherosclerosis und Diabetes vorliegen.

Obwohl verschiedene Wirkstoffe eine Erektion induzieren können, wirken diese nur nach einer Injektion direkt in den Penis (intracavernös, i.c.) oder Instillation in die Harnröhre (intraurethral). Diese Form der Pharmakotherapie ist seit mehr als 10 Jahren verfügbar und beinhaltet die i.c.-Injektion von vasoaktiven Substanzen wie Papaverin, Phenoxybenzamin, Phentolamin, Moxisylyt und Prostaglandin E₁ (PGE₁). Die i.c.-Anwendung dieser Substanzen ist jedoch oft von schweren Nebenwirkungen wie Priapismus, Schmerzen oder Penisfibrose begleitet. PGE₁ kann intraurethral und Nitroglyzerin sowie Minoxidil können transdermal (am Penis) angewandt werden. Dies kann jedoch Nebenwirkungen sowohl beim Mann als auch bei der Partnerin verursachen.

Eine Alternative zur Pharmakotherapie ist die chirurgische Intervention durch Implantation von Prothesen. Diese Form der Therapie wird wegen der zu erwartenden Spätkomplikationen (Infektionen, Durchblutungsstörungen) kaum vom Patienten akzeptiert.

Ein Durchbruch in der Therapie der erektilen Dysfunktion war die Einführung von Sildenafil (Viagra®) durch Pfizer in den USA und Europa. Sildenafil ist ein oral wirksamer Phosphodiesterase 5-(PDE5) Hemmer, der nicht direkt eine Erektion hervorruft, sondern die Wirkung des durch sexuelle Stimulation im Penis freigesetzten Stickoxids (NO) verstärkt. NO bewirkt ebenso wie dessen "second messenger" cGMP eine Gefäßerweiterung im Corpus cavernosum (Schwellkörper), so daß vermehrt Blut einströmen kann, das die Erektion bewirkt.

Phosphodiesterasen (PDE) sind eine Isoenzym-Familie, zu der bisher 7 verschiedene lsoenzyme zugeordnet werden konnten. PDE-Enzyme spalten durch Hydrolyse cyclisches Guanosin-3',5'-monophosphat (cGMP) bzw. cyclisches Adenosin-3',5'-monophosphat (cAMP), die als "second messengers" in einer Vielzahl von Zellen vorkommen. Die Phosphodiesterase 5 (PDE 5) ist cGMP- spezifisch und dominiert im Gewebe von humanem Corpus cavernosum.

Die Hemmung der PDE5 in humanem Corpus cavernosum führt zum Anstieg des durch NO induzierten intrazellulären cGMP-Spiegels. Damit verbunden ist eine Relaxation der glatten Muskulatur des Corpus cavernosum und in der Folge eine Erektion.

Inhibitoren der PDE 5 sind somit als Therapeutika für die Indikation der erektilen Dysfunktion geeignet. Es besteht dabei vor allem ein Bedarf an solchen neuen Inhibitoren der PDE 5, die als oral applizierbare Wirkstoffe eingesetzt werden können.

Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinone sind als Wirkstoffe für die Therapie von erektiler Dysfunktion bisher völlig unbekannt.

Das Europa-Patent 0 400 583 betrifft Imidazochinoxaline der allgemeinen Formel

worin A für die Positionen 7 oder 8 ein Stickstoffatom oder CH, B und D ein Stickstoffatom oder CH beziehungsweise ein substituiertes Kohlenstoffatom bedeuten und die Reste R, R¹, R² Wasserstoff oder verschiedene organische Substituenten darstellen.

Für diese Verbindungen wird eine gefäßerweiternde Wirkung angegeben.

Von D. D. Davey et al. (J. Med. Chem. 34 (1991), 2671-2677) wurden neben verschiedenen Imidazo[1,2-a]-chinoxalinonen auch 2 Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]- pyrazinone der Formel

beschrieben, für die zum einen R¹ = H und R² = C₂H₅,
sowie zum anderen R¹ = 2-Methylimidazolo- und R² = CH₃
bedeuten. Beide Verbindungen werden als PDE 3 Inhibitoren mit positiv inotroper Wirkung charakterisiert.

Die Patentanmeldung WO 93/20 077 bezieht sich auf Imidazochinoxalinone der allgemeinen Formel

wobei A für 5-Ring-Heterocyclen mit 2 oder 3 Stickstoffatomen im Ring steht, R¹ NO₂ oder CF₃ sein kann und X für verschiedene, zum Teil Stickstoff enthaltende Ketten mit bis zu 4 Kettengliedern steht.

Diese Verbindungen werden als Glutamat-Rezeptor Antagonisten mit psychotroper sowie antiischämischer Wirkung beschrieben.

Im Patent DE 195 10 965 werden Pyrido[3,2-e]-pyrazinone der Formel

beansprucht. Dazu gehören auch Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinone. Für diese wurde R¹ jedoch nur dann als Wasserstoff erklärt, wenn A = N-R³ (R³ = H, C_{1 . . . 6}- Alkyl) bedeutet. Für die beanspruchte Stoffgruppe wurden antiasthmatische und antiallergische Eigenschaften dargestellt.

Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinone der Formel 1

worin
A für O oder NH steht,
R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und
Wasserstoff, sowie
-C_{1 . . . 8}-Alkyl, geradkettig oder verzweigtkettig, ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern, 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,
-C_{2 . . . 8}-Alkenyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig oder verzweigtkettig, ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern, 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,
-C_{2 . . . 8}-Alkinyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig oder verzweigtkettig, ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern, 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,
-mono-, bi- oder tricyclische gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte 5 Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl,
-mono-, bi- oder tricyclische gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte Heterocyclen mit 5 . . . 15 Ringgliedern und 1 . . . 6 Heteroatomen, die vorzugsweise N, O und S sind,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1. . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl,
bedeuten können.

Es ist ein wesentlicher Bestandteil dieser Erfindung, daß die Verbindungen gemäß Formel 1 als essentielle strukturelle Voraussetzung für die erfindungsgemäße Anwendung als Therapeutika zur Behandlung von erektiler Dysfunktion sowohl in Position 9 ein Stickstoff-Atom besitzen, als auch das Fragment A mit A = O oder NH vorhanden ist.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 mit A = O sind neu. Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 mit A = NH sind an sich bekannt aus dem Patent DE 195 10 965, auf das bereits im Stand der Technik verwiesen wurde.

Die Erfindung betrifft auch die physiologisch verträglichen Salze der Verbindungen nach Formel 1, die durch Neutralisation der Basen mit anorganischen oder organischen Säuren bzw. durch Neutralisation der Säuren mit anorganischen oder organischen Basen bzw. durch Quaternierung tertiärer Amine zu quaternären Ammoniumsalzen gewonnen werden können.

Bei Verbindungen nach Formel 1 mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom betrifft die Erfindung die D-Form, die L-Form und D,L-Mischungen sowie im Falle mehrerer asymmetrischer Kohlenstoffatome die diastereomeren Formen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen entsprechend Formel 1.

Erfindungsgemäß werden die Verbindungen der allgemeinen Formel 1 mit den zuvor dargestellten Bedeutungen von A, R¹, R² und R³ hergestellt, indem 3- Aminopyridine der Formel 2 mit identischer Bedeutung von A, R¹, R² und R³

in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart einer Säure mit einem Cyanat umgesetzt werden. Die dabei entstehenden Harnstoffe der Formel 3 mit identischer Bedeutung von A, R¹, R² und R³

werden nachfolgend in einem organischen Lösungsmittel so erhitzt, daß eine Cyclisierung zu den erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 erfolgt.

Eine im Sinne der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren besonders bevorzugte Variante zur Herstellung der Harnstoffe der Formel 3 besteht in der Verwendung von Alkalicyanaten.

Eine im Sinne der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren bevorzugte Variante zur Herstellung der Harnstoffe der Formel 3 besteht in der Umsetzung in protischen Lösungsmitteln, besonders bevorzugt in Essigsäure.

Eine im Sinne der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren bevorzugte Variante zur Herstellung der Harnstoffe der Formel 3 besteht in der Umsetzung in Gegenwart einer Mineralsäure, besonders bevorzugt in Gegenwart einer mit dem verwendeten Lösungsmittel mischbaren konzentrierten Mineralsäure, wie beispielsweise in Gegenwart von konz. Salzsäure.

Eine im Sinne der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren bevorzugte Variante zur Cyclisierung der Harnstoffe der Formel 3 unter Bildung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 besteht in der Verwendung von Lösungsmitteln mit einem Siedepunkt < 80°C, besonders bevorzugt von Lösungsmitteln mit einem Siedepunkt < 100°C.

Eine im Sinne der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren bevorzugte Variante zur Cyclisierung der Harnstoffe der Formel 3 unter Bildung der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 besteht in der Durchführung der Reaktion bei einer Reaktionstemperatur von < 80°C, besonders bevorzugt bei einer Reaktions temperatur < 100°C.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungen besteht darin, daß sie als neue Therapeutika für die Indikation der erektilen Dysfunktion oral appliziert werden können.

Es ist weiterhin Bestandteil dieser Erfindung, daß die in den Ausführungsbeispielen beschriebene Lösung der erfindungsgemäßen Verbindungen für die orale Applikation besonders bevorzugt verwendet wird.

Die orale Applikation von 5-200 mg der Verbindung vor dem Geschlechtsverkehr stellt das bevorzugte Therapieschema dar. Die Verbindung kann auch als Lösung parenteral, oral, buccal oder sublingual angewandt werden.

Arzneimittel, die eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 neben üblichen physiologisch verträglichen Trägern und/oder Verdünnungsmitteln bzw. Hilfsstoffen enthalten sowie Verfahren zur Herstellung dieser Arzneimittel sind ebenfalls Bestandteil dieser Erfindung.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 und die Arzneimittel, die die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 enthalten, können sowohl einzeln, als auch in Kombination untereinander eingesetzt werden.

Es ist weiterhin Bestandteil dieser Erfindung, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen als veterinärmedizinische Therapeutika zur Prophylaxe und Therapie von erektiler Dysfunktion bei männlichen Säugetieren verwendet werden können. Die Dosierung, das Applikationsschema und galenische Formulierung der Verbindung erfolgt unter Beachtung von Speziesunterschieden und den Erfordernissen der tierärztlichen Praxis.

Ausführungsbeispiele 8-Methoxy-3-methyl-1-propyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon (1)

29,6 g (0,1 mol) 3-Amino-6-methoxy-2-(4-methyl-2-propylimidazol-1-yl)-pyridin werden in 165 ml Essigsäure vorgelegt und mit einer Lösung von 11,8 g (0,14 mol) Kaliumcyanat in 15 ml Wasser versetzt. Danach werden unter Rühren 15,5 ml konzentrierte Salzsäure (37%ig) zugegeben und das Gemisch bei 25-30°C 4 Stunden gerührt. Danach wird die Reaktionslösung mit 400 ml Wasser versetzt und mit konzentrierter Natronlauge auf pH = 8 gestellt. Unter Eiskühlung kristallisiert dabei N-[6-Methoxy-2-(4-methyl-2-propyl-imidazol-1-yl)-pyrid-3-yl]-harnstoff aus. Dieses Zwischenprodukt wird abgetrennt, mit Wasser gewaschen und bei 60°C getrocknet.

Dieser Harnstoff wird in 100 ml DMF 4 Stunden am Rückfluß gekocht. Durch anschließende Kühlung der Reaktionslösung mit Eis kristallisiert das Produkt aus. Es wird abgetrennt, mit DMF gewaschen und bei 80°C getrocknet.
Ausbeute: 14 g (51% d. Th.)
Schmelzpunkt: 294-295°C. Unter Verwendung der angegebenen beispielhaften Variante können zahlreiche weitere Verbindungen der Formel 1 hergestellt werden, von denen folgende beispielhaft angeführt werden:

Herstellung einer oral applizierbaren Lösung für die Verbindung 1

Die Verbindung 1 kann zum Beispiel im Verhältnis von 10-50 mg pro ml in 1 N Salzsäure gelöst werden. Bei weiterer Verdünnung mit destilliertem Wasser, dem 10 Volumen-% Polyethylenglycol-660-12hydroxystearat (Solutol® HS 15) zugesetzt werden, im Verhältnis 1 : 9 erhält man eine klare Lösung, die 1-5 mg/ml der Verbindung 1 enthält und als Trinklösung verwendet werden kann.

Die beschriebene Lösung ist auch für Injektionszwecke geeignet. Hierfür ist eine Sterilisation der Lösung durch Filtration über Membranfilter erforderlich.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind starke Inhibitoren der Phospho diesterase 5. Ihr therapeutisches Potential wird in vitro beispielsweise durch die Verstärkung der Wirkung von NO auf die intrazellulären cGMP-Spiegel in Fibroblasten der Ratte und die Relaxation von humanem Corpus Cavernosum belegt.

Inhibition der Phosphodiesterase 5

Die PDE 5-Aktivität wird in Enzympräparationen aus humanen Thrombocyten bestimmt. Humanes Blut wurde mit Citrat anticoaguliert. Durch eine Zentrifugation bei 700 × g für 20 Minuten bei Raumtemperatur wird das thrombocytenreiche Plasma im Überstand von den Erythrocyten und Leukocyten getrennt. Die Thrombocyten werden durch Ultraschall lysiert und im PDE 5-Assay eingesetzt.

Die Phosphodiesterase-Aktivität wird mit einigen Modifizierungen nach der von Thompson et al. beschriebenen Methode bestimmt. (Thompson, W. J.; Appleman, M. M., Assay of cyclic nucleotide phosphodiesterase and resolution of multiple molecular forms of the enzyme. Adv. Cycl. Nucl. Res. 1979, 10, 69-92).

Die Reaktionsmischungen enthalten 50 mM Tris-HCl (pH 7,4), 5 mM MgCl₂, die Inhibitoren in variablen Konzentrationen, die Enzympräparation sowie die zur Erfassung des einzelnen Isoenzymes PDE 5 notwendigen weiteren Komponenten (siehe unten). Durch die Zugabe des Substrates 0,5 µM [³H]-cGMP (ca. 6000 CPM/Test) wird die Reaktion gestartet. Das Endvolumen beträgt 100 ml.

Testsubstanzen werden als Stammlösungen in DMSO angesetzt. Die DMSO- Konzentration im Reaktionsgemisch ist 1% v/v. Bei dieser DMSO-Konzentration wird die PDE 5 -Aktivität nicht beeinflußt. Nach dem Start der Reaktion mittels Substrat- Zugabe werden die Proben 30 Minuten bei 37°C inkubiert. Durch ein Erhitzen der Testtubes für 2 Minuten auf 110°C wird die Reaktion gestoppt. Die Proben bleiben für weitere 10 Minuten im Eis. Nach der Zugabe von 30 µl 5'-Nukleotidase (1 mg/ml, aus einer Schlangengiftsuspension aus Crotalus adamanteus) erfolgt eine Inkubation für 10 Minuten bei 37°C. Die Proben werden auf Eis abgestoppt, jeweils 400 µl einer Mischung aus Dowex-Wasser-Ethanol (1+1+1) zugegeben, gut gemixt und wieder 15 Minuten auf Eis inkubiert. Die Reaktionsgefäße werden 20 Minuten bei 3000 × g zentrifugiert. 200 µl Aliquotes des Überstandes werden direkt in Szintillationgefäße überführt. Nach der Zugabe von 3 ml Szintillator werden die Proben im Betacounter gemessen. Die jeweils unspezifischen Enzymaktivitäten werden in Gegenwart von 100 µM IBMX bei der Bestimmung der PDE 5 ermittelt und von den Testwerten subtrahiert.

Für die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden bezüglich der Inhibition der Phosphodiesterase 5 IC₅₀-Werte im Bereich von 10^-9 bis 10^-5 M bestimmt.

Beispielsweise wurden für ausgewählte Ausführungsbeispiele folgende Werte bestimmt:

Induktion der NO-Produktion in Fibroblasten (Ratte)

Fetale Lungen-Fibroblasten der Ratte (Rat fetal lung fibroblast cells (RFL-6) stellen ein geeignetes Medium dar, um die Beeinflussung der Wirkung von NO auf intrazelluläre cGMP-Spiegel zu untersuchen (Ishii et al. 1991). Der Grund mechanismus ist auf die glatte Gefäßmuskulatur im Corpus cavernosum übertragbar.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen verstärken konzentrationsabhängig den durch den NO-Donor S-nitroso-N-acetyl-D,L-penicillamin induzierten Anstieg der intrazellulären cGMP-Spiegel.

So induziert die Verbindung 1 beispielsweise bei einer Konzentration von 0,010 µmol/l signifikant einen Anstieg des cGMP-Spiegels. Die Wirksamkeit von Verbindung 1 ist dabei 10 000fach stärker, als diejenige, die durch Verwendung des unspezifischen PDE-Inhibitors 3-Isobutyl-1-methylxanthin (IBMX) erreicht wird.

Relaxation von humanem Corpus Cavernosum in vitro

In einem Organbad werden Streifen von humanem Corpus Cavernosum mit Noradrenalin präkontrahiert. Für Testverbindungen wird die relaxierende Wirkung in Abhängigkeit von der Konzentration ermittelt.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen wirken in Abhängigkeit von der Konzentration relaxierend auf die mit Noradrenalin präkontrahierten Corpus Cavernosum Streifen. So wurde beispielsweise für die Verbindung 1 ein EC₅₀-Wert von 0.35 µmol/l ermittelt.

Claims

1. Imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinone der Formel 1
worin
für O steht,
R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und Wasserstoff, sowie
-C_{1 . . . 8}-Alkyl, geradkettig oder verzweigtkettig,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern, 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,
-C_{2 . . . 8}-Alkenyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig oder verzweigtkettig, ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern, 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,
-C_{2 . . . 8}-Alkinyl, ein oder mehrfach ungesättigt, geradkettig oder verzweigtkettig, ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, mono-, bi- oder tricyclischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern, 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,
-mono-, bi- oder tricyclische gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte Carbocyclen mit 3 . . . 14 Ringgliedern,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl, -mono-, bi- oder tricyclische gesättigte oder ein- oder mehrfach ungesättigte Heterocyclen mit 5 . . . 15 Ringgliedern und 1 . . . 6 Heteroatomen, die vorzugsweise N, O und S sind,
ggf. ein- oder mehrfach substituiert mit -OH, -SH, -NH₂, -NHC_{1 . . . 6}-Alkyl, -N(C_{1 . . . 6}-Alkyl)₂, -NHC_{6 . . . 14}Aryl, -N(C_{6 . . . 14}Aryl)₂, -N(C_{1 . . . 6}Alkyl)(C_{6 . . . 14}Aryl), -NO₂, -CN, -COOH, -COOC_{1 . . . 5}Alkyl, -(C=O)C_{1 . . . 5}Alkyl, -F, -Cl, -Br, -I, -O-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -O-C_{6 . . . 14}-Aryl, -S-C_{1 . . . 6}-Alkyl, -S-C_{6 . . . 14}Aryl, -OSO₂C_{1 . . . 6}Alkyl, -OSO₂C_{6 . . . 14}Aryl,
bedeuten können.

2. Physiologisch verträgliche Salze der Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Neutralisation der Basen mit anorganischen oder organischen Säuren bzw. durch Neutralisation der Säuren mit anorganischen oder organischen Basen bzw. durch Quaternierung tertiärer Amine zu quaternären Ammoniumsalzen.

3. Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 und 2 mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom in der D-Form, der L-Form und D,L-Mischungen sowie im Falle mehrerer asymmetrischer Kohlenstoffatome die diastereomeren Formen.

4. Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 bis 3 besonders eine der folgenden Verbindungen:
8-Methoxy-3-methyl-1-propyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
8-Methoxy-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
8-Methoxy-3-methyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
8-Methoxy-1-methyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
8-Methoxy-1-propyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
1-Ethyl-8-hydroxy-3-methyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
1-Ethyl-8-methoxy-3-methyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
1-Ethyl-8-(3-hydroxypropyl)-3-methyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
1-Ethyl-3-methyl-8-(2-oxopropyl)-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
1-Ethyl-3-methyl-8-(2-pyridylmethyl)-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
8-Methoxy-1-phenyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon;
8-Methoxy-3-phenyl-imidazo[1,5-a]-pyrido[3,2-e]-pyrazinon.

5. Verfahren zur Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 gemäß Anspruch 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1, worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen, gekennzeichnet dadurch, daß 3-Aminopyridine der Formel 2 mit identischer Bedeutung von A, R¹, R² und R³
in einem organischen Lösungsmittel in Gegenwart einer Säure mit einem Cyanat umgesetzt werden und die dabei entstehenden Harnstoffe der Formel 3 mit identischer Bedeutung von A, R¹, R² und R³
nachfolgend in einem organischen Lösungsmittel so erhitzt werden, daß eine Cyclisierung zu den erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel 1 erfolgt.

6. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5, besonders bevorzugt unter Verwendung von Alkalicyanaten für die Gewinnung der Zwischenprodukte der Formel 3.

7. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5 und 6, besonders bevorzugt unter Verwendung von protischen Lösungsmitteln für die Gewinnung der Zwischenprodukte der Formel 3.

8. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5 bis 7, mit besonders bevorzugter Gewinnung der Zwischenprodukte der Formel 3 in Gegenwart einer Mineralsäure.

9. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 8, mit besonders bevorzugter Gewinnung der Zwischenprodukte der Formel 3 in Gegenwart einer konzentrierten Mineralsäure, die mit dem verwendeten protischen Lösungsmittel gemäß Anspruch 7 mischbar ist.

10. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5 bis 9, mit besonders bevorzugter Cyclisierung der Harnstoffe gemäß Formel 3 unter Verwendung von Lösungsmitteln mit einem Siedepunkt < 80°C.

11. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 10, mit besonders bevorzugter Cyclisierung der Harnstoffe gemäß Formel 3, besonders vorteilhaft unter Verwendung von Lösungsmitteln mit einem Siedepunkt < 100°C.

12. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 5 bis 11, mit besonders bevorzugter Cyclisierung der Harnstoffe gemäß Formel 3 unter Verwendung einer Reaktionstemperatur von < 80°C.

13. Herstellung von Verbindungen nach Formel 1 nach dem Verfahren gemäß Anspruch 12, mit besonders bevorzugter Cyclisierung der Harnstoffe gemäß Formel 3, besonders vorteilhaft unter Verwendung einer Reaktionstemperatur von < 100°C.

14. Verwendung der Verbindungen nach Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1, worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen, als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von erektiler Dysfunktion (Impotenz).

15. Arzneimittel, enthaltend eine oder mehrere Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1, worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen, neben üblichen physiologisch verträglichen Trägern und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise Hilfsstoffen.

16. Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß eine oder mehrere Verbindungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1, worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen, mit gebräuchlichen pharmazeutischen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise sonstigen Hilfsstoffen zu pharmazeutischen Zubereitungen verarbeitet beziehungsweise in eine therapeutisch anwendbare Form gebracht werden.

17. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel 1 gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1, worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen und/oder von pharmazeutischen Zubereitungen nach den Ansprüchen 15 und 16 allein oder in Kombination untereinander oder in Kombination mit Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln beziehungsweise sonstigen Hilfsstoffen.

18. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1, worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen, als therapeutische Wirkstoffe zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von erektiler Dysfunktion (Impotenz) gemäß Anspruch 14, besonders bevorzugt mittels oraler, parenteraler, buccaler oder sublingualer Applikation.

19. Verwendung der Verbindungen gemäß Anspruch 1 bis 4 sowie von weiteren Verbindungen nach Formel 1; worin A für NH steht, R¹, R², R³ gleich oder verschieden sein können und erneut die im Anspruch 1 beschriebene Bedeutung besitzen, als veterinärmedizinische Therapeutika zur Prophylaxe und Therapie von erektiler Dysfunktion bei männlichen Säugetieren.