DE2647175A1

DE2647175A1 - 8-brom-1- eckige klammer auf (dimethylamino)methyl eckige klammer zu -6-(2-pyridyl) -4h-imidazo- eckige klammer auf 1,2-a eckige klammer zu eckige klammer auf 1,4 eckige klammer zu benzodiazepin

Info

Publication number: DE2647175A1
Application number: DE19762647175
Authority: DE
Inventors: Martin Gall
Original assignee: Upjohn Co
Current assignee: Pharmacia and Upjohn Co
Priority date: 1975-10-20
Filing date: 1976-10-19
Publication date: 1977-04-28
Also published as: FR2328475A1; JPS5251396A; GB1491668A; US3992393A; FR2328475B1; JPS603313B2

Description

♦ F/ΓΠΙ MÜNCHEN'. DEN

8-Brom-1-[(dimethylamino)methyl]-6-(2-pyridyl)-4H-imidazole 1 ,2-a][i,4]benzodiazepin

Die Erfindlang betrifft eine neue organische Verbindung, nämlich 8-Brom-1-[(dimethylamino)methyl]-6-(2-pyridyl)-4H-s-imidazo[i ,2-aJ[i ,4]benzodiazepin, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die neue Verbindung gemäß der Erfindung besitzt eine depressionsunterdrückende bzw. antidepressive Wirkung, was im Hinblick auf die Tatsache, daß die bekannten 6-Phenylanalogen, nämlich die 1 -Aminomethyl-e-phenyl^H-imidazo [1,2-a ] [ 1,4 ]-benzodiazepine, im wesentlichen Tranquilizer darstellen (vgl. US-PS 3 910 946), überraschend ist. So zeigt beispielsweise ein Vergleich der erfindungsgemäßen Verbindung 8-Brom-1-[(dimethylamino)methyl]-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo[i,2-a][i,4]benzodiazepin (Verbindung B) mit 8-Chlor-1-[(dimethylamino)methyl]-6-phenyl-4H-imidazo[1,2-a]-[1,4]benzodiazepin (Verbindung A) die antidepressive Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindung B:

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-i-

Verbin- Oxotremorine- Apomorphin- Yohimbin-Aggrega-

dung Hypothermie- Nage-Poten- tionstoxizität

Antagonismus ierung mg/kg

mg/kg mg/kg

A 42 >50 >50

B 1,1 29,7 21

Zwischen den beiden Verbindungen gibt es auch Unterschiede hinsichtlich der Antikonvulsionsaktivität (Metrazolschutz) und der Aktivität hinsichtlich der Bekämpfung oder Behebung von Angstzuständen. Bei der Verbindung A sind 12,5 mg/kg erforderlich, um das Versuchstier (Maus) gegen durch Metrazol bedingte Konvulsionen zu bewahren. Von der Verbindung B (gemäß der Erfindung) sind hierbei lediglich 3,7 mg/kg erforderlich. Mit der Verbindung A läßt sich erst bei Dosen von Über 50 mg/kg ein Hypoxiestreß (Angstzustand) bekämpfen. Von der Verbindung B (gemäß der Erfindung) reichen zum selben Zweck bereits 35,4 mg/kg aus. Die Versuche werden im folgenden noch näher erläutert.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung läßt sich durch folgendes Reaktionsschema darstellen:

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Br

+ H₂N-CH₂-CH:

„OCH₃ "OCH₃

.0CH₃ NH-CH₂-CHC

OCH₃

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aus III (CHs)₂N=CH₂ H

Die erfindungsgemäße Verbindung läßt sich zur Bekämpfung von Depressions- und Angstzuständen von Säugetieren und Menschen verwenden. Insbesondere läßt sich die erfindungsgemäße Verbindung Säugetieren, besonders Hoftieren, Kühen, Ziegen, Schafen, Schweinen und dergleichen, während des Transports auf der Bahn oder mit Lastwagen verabreichen. Ferner kann die erfindungsgemäße Verbindung auch Hunden und Katzen sowie Säugetieren in zoologischen Gärten verabreicht werden. Zur Beseitigung oder Linderung von Depressionen und/oder Angstzuständen sollte(n) kleineren Säugetieren (unter 10 kg) 1 bis 15 mg/kg, größeren. Säugetieren 0,3 bis 10 mg/kg der erfindungsgemäßen Verbindung verabreicht werden.

Antidepressionswirkung:

Die Hauptwirkung eines Antidepressivums besteht in einer Rückführung des unter Depressionen leidenden Individuums

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bis zur normalen Funktion. Diese Hauptwirkung sollte sorgfältig von der Wirkung psychischer Stimulantien, z.B. der Amphetamine, die bei normalen Individuen eine Überstimulierung hervorrufen, unterschieden werden.

Zur Bewertung der antidepressiven Aktivität gibt es zahlreiche verschiedene Verfahren. In der Regel wird bei diesen Verfahren der Antagonismus gegenüber einem Depressionen hervorrufenden Mittel, z.B. Reserpin oder Tetrabena-ZXn₅ oder eine synergistische Steigerung der Toxizität bestimmter Verbindungen (z.B. von Yohimbin oder 3_S4-Dihydroxyphenalanin) getestet und die mit der neuen (getesteten) Verbindung erzielte Wirkung mit den Wirkungen anderer bekannter Antldepressiva verglichen» Mit einem einzigen Test läßt sich jedoch noch nicht bestimmen, ob eine neue Verbindung ein Antidepressixmm ist oder nicht. Erst das durch verschiedene Tests erarbeitete Profil bestätigt eine eventuell vorhandene antidepressive Wirkung. Im folgenden wird eine Reihe solcher Tests beschrieben;

Hypothermietests mit Oxotremorine, d.h. 1-[4-(Pyrrolidinyl)-2-butynyl]-2-pyrrolidinon:

Oxotremorine (und auch Apomorphin und Tetrabenazin) rufen bei Mäusen Unterkühlungsreaktionen hervor. Diese Unterkühlungsreaktionen werden durch Anticholinergika und Antidepressiva, wie Atropin und Imipramin, blockiert.

Oxotremorine verursacht eine deutlich ausgeprägte Hypothermie, deren Kulminationspunkt 60 min nach Verabreichung erreicht ist.

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- ie -

Bei Verabreichung von 0,6 mg/kg sinkt die Körpertemperatur einer Maus (in einem Raum von Raumtemperatur) um etwa 7,2⁰C. Dieser Temperaturabnahme wirkt ein Antläepressivum, z.B. Desipramine, Imipramine, Doxepine und. die sonst noch in der folgenden Tabelle aufgeführten Verbindungen, entgegen.

Tabelle

Wirkung verschiedener Verbindungen auf durch Oxotremorine induzierte Hypothermie bei Mäusen

	Dosis mg/kg (intra perito neal)
Oxotremorine (Vergleich)	0,6
Desipramine	25
Imipramine	23
Iprindole	25
Doxepine	25
Amitriptyline	25
Amphetamine	5

Absorptionsdauer (min)

Körpertemperatur (Änderung in ⁰C gegenüber der Verabreichung lediglich des Trägers nach

min)
15 30 60 90

30 30 30 30 30 30

-3,2	-6,4	-7,3	-4,4
-1,9	-1,9	-2,3	-2,0
-0,2	-1,8	-3,1	-3,6
-3,5	-6,6	-7,1	-6,6
-1,3	-3,9	-6,1	-6,8
+0,4	-1,3	-3,0	-3,8
-0,8	-2,4	-2,4	-1,2

Die erfindungsgemäße Verbindung der Formel IV wurde wie folgt getestet:

Vier männlichen Mäusen eines Körpergewichts von 18 bis 22 g (Stamm CF = Carworth Farms) wurde intraperitoneal jeweils 1 mg Oxotremorine injiziert. Die Erniedrigung der Körper-

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temperatur wurde mittels eines elektronischen Thermometers . vor und 30 min nach der Verabreichung des Medikaments rektal gemessen. Nach Verabreichung des Medikaments wurden die Mäuse in Käfigen bei einer Temperatur von 19⁰C gehalten. Ein Anstieg um 2,2⁰C über die Oxotremorine-Körpertemperatur wurde als Anzeichen einer antidepressiven Aktivität gewertet. Bei einer Dosis von 1,1mg/kg der Testverbindung stellte sich das gewünschte Ergebnis ein.

Potentierung der Yohimbine-Aggregationstoxizität:

Die LD₁=O von Yohimbinehydrochlorid (YCl) bei Mäusen beträgt 45 mg/kg (intraperitoneal). Die Verabreichung von 30 mg/kg (YCl) ist nicht tödlich. Bei Verabreichung eines Antidepressivums vor der (YCl)-Gabe (30 mg/kg) erhöhte sich die Lethalität des (YCl).

Zu Vergleichszwecken wurden 10 männlichen CF-Mäusen eines Körpergewichts von 18 bis 22 g 30 mg/kg (YCl) in physiologischer Kochsalzlösung verabreicht. Weiterhin wurden Gruppen von 10 Mäusen wechselnde Dosen des Antidepressivums 30 min vor der Verabreichung des (YCl) (30 mg/kg) injiziert. Nach 2 h wurden die LDj-Q-Werte bestimmt. Durch 30 mg/kg (YCl) wurde keine Maus bzw. lediglich eine Maus getötet. In Gegenwart des Antidepressivums zeigte sich eine Erhöhung der Toxizität des (YCl). Der ED,-₀-Wert der erfindungsgemäßen Verbindung der Formel IV im Hinblick auf eine 50%ige Tötung der Mäuse beträgt 29,7 mg/kg.

Potentierung des durch Apomorphine bedingten Nagens: Einer Gruppe von vier männlichen Mäusen des Stammes CF

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eines Körpergewichts von 18 bis 22 g wurde die Testverbindung intraperitoneal 1 h vor einer subkutanen Injektion von 1 mg/kg Apomorphinehydrochlorid verabreicht. Dann wurden die Mäuse in einen 15,2 χ 28 χ 12,7 cm großen Kunststoffbehälter, dessen Boden mit einem mit Cellophan kaschierten Saugpapier ausgekleidet war, gesetzt. Der Grad der Beschädigung des Papiers nach 30 min wurde von 0 bis bewertet. Die Bewertungen 3 und 4 zeigen, daß bei diesem Test die Verbindung Apomorphine potentiert. Die erfindungsgemäße Verbindung der Formel IV lieferte bei 21 mg/kg ein positives Ergebnis.

Dieselben Tests wurden mit 8-Chlor-i-[2-(dimethylamine)-methyl]-6-phenyl-4H-s-imidazo[4,3-a][1,4 jbenzodiazepin (Verbindung A) durchgeführt, wobei die eingangs erwähnten Ergebnisse erhalten wurden.

Antagonismus gegenüber durch Pentylentetrazol (Metrazol) induzierten tonischen Anfällen:

Bei diesem Test wurde einer Gruppe von vier männlichen CF-1-Mäusen eines Körpergewichts von jeweils 18 bis 22 g intraperitoneal die zu testende Verbindung in einer 0,25% Methylcellulose-Zubereitung injiziert. Nach 30 min wurde Pentylentetrazol in einer Dosis von 85 mg/kg injiziert. 15 min nach der Pentylentetrazolgabe wurde ein Schlüsselbund über den Käfig rasseln gelassen. Bei diesem Test wird eine Verbindung bei derjenigen Dosis, bei der zwei oder mehrere Versuchstiere in der Gruppe gegen tonische. Streckmuskelkrämpfe geschützt sind, als aktiv angesehen.

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Dieser Test eignet sich zum Nachweis einer antikonvulsiven Aktivität. Die erfindungsgemäße Verbindung der Formel IV hat sich bei diesem Test in einer Dosis von 3,7 mg/kg als aktiv erwiesen.

Verlängerung der Hypoxieüberlebensdauerι

Eine Vorbehandlung einer Maus, die unter progressiver Hypoxie und Hyperkapnie steht, mit angstlösenden Mitteln führt zu einer Verlängerung des Überlebens. Diese Wirkung dürfte relativ spezifisch sein. Eine chronische Behandlung mit Chlordiazepoxid HCl (Librium) führt zu einer Toleranzentwicklung hinsichtlich des Antikonvulsivums und zu einer gamma-Butyrolacton potentierenden Wirkung dieser Verbindung, jedoch nicht im Hinblick auf ihre Hypoxieüberlebensdauer verlängernde Wirkung. Da sich offensichtlich hinsichtlich der klinischen angstlösenden Wirkung von Benzodiazepinen keine Toleranz entwickelt, läßt sich der Hypoxieüberlebenstest als geeigneter Test zur Erkennung angstlösender Medikamente heranziehen.

Bei diesen Untersuchungen wurden 26 bis 28 g schwere männliche CEy-Mäuse verwendet. 30 min nach der intraperitonealen Vorbehandlung (Testverbindung in Form einer 0,25%igen Methylcellulose-Suspension oder Träger alleine, 1 ml/100 g Körpergewicht) wurden die Mäuse einzeln in 125 ml fassende Erlenmeyer-Kolben gesetzt. Die Erlenmeyer-Kolben wurden dicht verstöpselt, worauf die Überlebensdauer (Zeit vom Zustöpseln der Erlenmeyer-Kolben bis zum letzten Atmungsversuch) jeden Versuchstiers aufgezeichnet wurde. Jede Verbindung wurde in drei oder mehreren Dosen in Stei-

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gerungsinkrementen von 0,3 log getestet. Pro Dosis wurde mit sechs Mäusen gearbeitet. Gleichzeitig wurden sechs lediglich mit dem Träger behandelte Vergleichstiere mitgetestet. Zur Umwandlung der Ergebnisse in quantische Form wurden die mittlere Abweichung (15 bis 18 min) und die Standardabweichung (1 bis 2 min) der Überlebensdauer für die mit dem Träger behandelten Mäuse herangezogen. Sämtliche Überlebenszeiten, die von der mittleren Abweichung für die Vergleichstiere um mehr als zwei Standardabweichungen abwichen, wurden einer Medikamentwirkung zugeschrieben. Die EDcQ-Werte wurden nach der von Spearman und Karber beschriebenen Methode (vgl. D.J. Finney "Statistical Method in Biological Assay", Hafner Publ., Co., New York, 1952) errechnet.

Die Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindung der Formel IV schützte die Mäuse bei einer Dosis von 35,4 mg/kg.

Die erfindungsgemäße Verbindung der Formel IV oder deren pharmakologisch akzeptable Säureadditionssalze enthaltende Arzneimittel sind zur oralen, parenteralen und rektalen Verabreichung geeignete pharmazeutische Zubereitungen, z.B. Tabletten, Pulverpäckchen, Oblaten, Kapseln, Dragees, Lösungen, Suspensionen, sterile injizierbare Formen, Suppositorien, Bougies und dergleichen. Geeignete Verdünnungs- oder Streckmittel bzw. Träger sind Kohlenhydrate, z.B. Laktose, Proteine, Lipide, Calciumphosphat, Maisstärke, Stearinsäure, Methylcellulose und dergleichen. Diese Substanzen können auch zum Beschichten des aktiven Bestandteils verwendet werden. Zur Zubereitung von Lösungen oder Suspensionen des aktiven Bestandteils können Wasser

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und Öle, z.B. Kokosnußöl, Sesamöl, Saffloröl, Baumwollsaatöl, Erdnußöl und dergleichen, verwendet werden. Ferner können noch Süßungsmittel, Farbstoffe und Geschmackskorregentien zugesetzt werden.

Für Säugetiere und Vögel können Futtermittelvormischungen mit Stärke, Hafermehl, getrocknetem Fischfleisch, Fischmehl, Mehl und dergleichen zubereitet werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.

Beispiel 1

{[7-Brom-5-(2-pyridyl)-3H-1,4-benzodiazepin-2-yljaminojacetaldehyd, Dimethylacetal:

Eine Suspension von 15 g (45 mMole) 7-Brom-1,3-dihydro-5-(2-pyridyl)-2H-1^-benzodiazepine-thion und 12 g (114 mMole) Aminoacetaldehyddimethylacetal in 500 ml n-Butanol wird 4 h lang auf Rückflußtemperatur erhitzt, wobei gleichzeitig durch das Reaktionsgemisch ein Stickstoffstrom perlen gelassen wird. Innerhalb 1 h gehen sämtliche Feststoffe in Lösung. Nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wird der Verdampfungsrückstand in Chloroform aufgenommen. Die Chloroformlösung wird mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und dann im Vakuum zu einem gelbbraunen Öl eingeengt. Beim Verreiben mit Äthylacetat erhält man 16,5 g (91%ige Ausbeute) £[7-Brom-5-(2-pyridyl)-3H-1,4-benzodiazepin-2-yl]aminoi-acetaldehyd, Dimethylacetal. Eine aus Äthylace-

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tat/Hexan-Mischungen umkristallisierte analysenreine Probe besitzt einen Fp. von 155° bis 157⁰C.

Eine Elementaranalyse der Verbindung C₁₈H₁₉BrN^O₂ ergibt folgende Werte:

berechnet: C 53,61 H 4,75 N 13,90 Br 19,81 gefunden: C 53,61 H 4,70 N 13,75 Br 19,83.

Beispiel 2

8-Brom-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo[1,2-a][i,4]benzodiazepin:

Eine Lösung von 15 g (37 mMole) {[7-Brom-5-(2-pyridyl)-3H-1,4-benzodiazepin-2-ylJaminoiacetaldehyd-Dimethylacetal in 50 ml konzentrierter Schwefelsäure wird bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre über Nacht gerührt, dann auf zerkleinertes Eis gegossen und schließlich mit einer wäßrigen Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Das Reaktionsprodukt wird mit Chloroform extrahiert, worauf der Chloroformextrakt mit Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und schließlich im Vakuum zu einem öl eingeengt wird. Beim Verreiben erhält man 10,2 g (81%ige Ausbeute) 8-Brom-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo[1,2-aJ[1,4]benzodiazepin in Form eines gelben kristallinen Produkts mit einem Fp. von 208° bis 21O⁰C.

Eine Elementaranalyse der Verbindung C₁^H₁₁BrN^ ergibt folgende Werte:

berechnet: C 56,65 H 3,27 N 16,56 Br 23,56 gefunden: C 56,34 H 3,22 N 16,47 Br 23,54.

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Beispiel 3

1-(Dimethylamino)methyl-8-brom-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo-,4]benzodiazepin:

Eine Lösung von 0,51 g (5,0 mMole) [(CH₃)₂NJ₂CH₂ in 10 ml Dimethylformamid wird auf eine Temperatur von O⁰C gekühlt und bei dieser Temperatur 10 min lang gerührt. Dann wird in die Lösung 0,355 ml (0,39 g, 5,0 mMole) Acetylchlorid innerhalb von 15 min unter Stickstoffatmosphäre eintropfen gelassen, wobei das Mannich-Salz ClCH₂=NMe₂ in Form eines weißen Niederschlags erhalten wird.

Eine Suspension der in der geschilderten Weise hergestellten Mannich-Base in 10 ml Dimethylformamid wird mit 1,0 g (3,00 mMole) 8-Brom-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo[i,2-a][i,4]-benzodiazepin versetzt, worauf das Reaktionsgemisch auf einem Dampfbad insgesamt 2 h lang erhitzt, dann in kaltem Wasser abgeschreckt, hierauf mit einer 10bigen wäßrigen Natriumhydroxidlösung neutralisiert und schließlich mit Chloroform extrahiert wird. Die Chloroformschicht wird mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und schließlich im Vakuum zu einem Öl eingeengt. Letzteres wird über 100 g Silicagel unter Verwendung von 3% Methanol/97% Chloroform chromatographiert. Das hierbei erhaltene Produkt wird gesammelt und aus Äthylacetat umkristallisiert, wobei 150 mg 1-(Dimethylamino )methyl-8-brom-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo[1,2-a]-[1,4]benzodiazepin in Form eines lohfarbenen Feststoffs eines Fp. von 200° bis 202⁰C erhalten werden.

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Eine Elementaranalyse der Verbindung C^H^BrNc eines Molekulargewichts von 3.96,28 ergibt folgende Werte:

berechnet: C 57,58 H 4,58 N 17,68 Br 20,16 gefunden: C 57,50 H 4,32 N 17,26 Br 20,63·

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Claims

Patentanspruch

8-Brom-1-[(dimethylamino)methyl]-6-(2-pyridyl)-4H-imidazo· [1,2-a][i ,4]benzodiazepin der Formel*

CH₃ CHa

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OFHGlNAL INSPECTED