DE3788612T2

DE3788612T2 - Chinoxalin-Verbindungen und deren Herstellung und Verwendung.

Info

Publication number: DE3788612T2
Application number: DE87112060T
Authority: DE
Inventors: Jorgen Drejer; Tage Honore; Poul Jacobsen; Flemming Elmelund Nielsen
Original assignee: Novo Nordisk AS
Current assignee: Novo Nordisk AS
Priority date: 1986-09-16
Filing date: 1987-08-19
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2007-08-20
Also published as: EP0260467A3; DK471687A; NO173499C; FI873790A0; NO873873D0; JPS6383074A; FI873790A; ZA876312B; EP0260467B1; FI88718C; PT85727B; FI88718B; DE3788612D1; PT85727A; NO173499B; IE66149B1; CA1298298C; ES2061456T3; NO873873L; IE872165L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft therapeutisch wirksame heterocyclische Verbindungen, ein Verfahren zu deren Herstellung, pharmazeutische Zusammensetzungen, umfassend die Verbindungen, und die Verwendung der Verbindungen zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Krankheit, verursacht durch Überaktivität exzitatorischer Aminosäuren.
L-Glutaminsäure, L-Asparaginsäure und eine Zahl anderer eng damit verbundener Aminosäuren haben die Fähigkeit gemeinsam, Neuronen im zentralen Nervensystem (ZNS) zu aktivieren. Biochemische, elektrophysiologische und pharmakologische Studien haben dies bestätigt und zeigten, daß saure Aminosäuren Mittlersubstanzen für eine große Mehrzahl exzitatorischer Neuronen im Säuger-ZNS sind.
Die Wechselwirkung mit von Glutaminsäure vermittelter Nervenübertragung wird als nützliches Herangehen in der Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Krankheiten angesehen. Somit zeigen bekannte Antagonisten von exzitatorischen Aminosäuren starke antiepileptische und muskelentspannende Eigenschaften (A. Jones et al., Neurosci. Lett. 45, 157-61 (1984) und L. Turski et al., Neurosci. Lett. 53, 321- 6 (1985)).
Es wurde vorgeschlagen, daß die Anhäufung extrazellulärer, exzitatorischer und neurotoxischer Aminosäuren, gefolgt von Überstimulation von Neuronen, die neuronalen Degenerationen, die bei neurologischen Krankheiten, wie Huntington-Chorea, Parkinsonscher Krankheit, Epilepsie, seniler Dementia, beobachtet werden und Mängel der mentalen und motorischen Leistung, die nach Blutleere im Gehirn, Sauerstoffmangel und Hypoglykämie beobachtet werden, erklären können (E.G. McGeer et al., Nature 263, 517-19 (1976) und R. Simon et al., Science, 226, 850-2 (1984)).
Exzitatorische Aminosäuren üben ihre Wirkungen über spezifische postsynaptisch oder presynaptisch angeordnete Rezeptoren aus. Solche Rezeptoren werden gegenwärtig geeignet in drei Gruppen unterteilt, auf der Grundlage von elektrophysiologischem und neurochemischem Beweis: 1 die NMDA(N-Methyl-D-aspartat)-Rezeptoren, 2 die Quisqualat-Rezeptoren und 3 die Kainat-Rezeptoren. L-Glutaminsäure und L-Asparaginsäure aktivieren möglicherweise alle vorstehenden Arten der exzitatorischen Aminosäure-Rezeptoren und möglicherweise auch andere Typen.
Die Folge der Wechselwirkung exzitatorischer Aminosäure mit postsynaptischen Rezeptoren ist eine Zunahme intrazellulärer cGMP-Niveaus (G. A. Foster et al., Life Sci. 27, 215-21 (1980)) und ein Öffnen der Na&spplus;-Kanäle (A. Luini et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 78, 3250-54 (1981)). Ein Na&spplus;-Einfließen in die Neuronen wird die neuronalen Membranen entpolarisieren, ein Aktionspotential initiieren und schließlich dazu führen, daß Mittlersubstanz aus dem Nervenende freigesetzt wird. Die Wirkungen der Testverbindungen auf die vorstehend genannten Sekundärreaktionen auf Rezeptorwechselwirkung können in einfachen In-vitro-Systemen getestet werden.
Die vorstehend genannte Klassifikation exzitatorischer Aminosäure-Rezeptoren in NMDA-, Quisqualat- und Kainat-Rezeptoren beruht hauptsächlich auf den folgenden elektrophysilogischen und neurochemischen Feststellungen.
1) N-Methyl-D-aspartat (NMDA)-Rezeptoren besitzen eine hohe Selektivität für das Stimulans NMDA. Ibotensäure, L-Homocysteinsäure, D-Glutaminsäure und trans-2,3-Piperidin-dicarbonsäure (trans-2,3-PDA) üben eine starke bis moderate Agonistenaktivität auf diese Rezeptoren aus. Die wirksamsten und selektivsten Antagonisten sind die D-Isomere der 2- Amino-5-phosphonocarbonsäuren, beispielsweise 2-Amino-5- phosphonovaleriansäure (D-APV) und 2-Amino-7-phosphonoheptansäure (D-APH), während eine moderate Antagonistenwirkung von den D-Isomeren langkettiger 2-Amino-dicarbonsäuren (z. B. D-2-Aminoadipinsäure) und langkettiger Diaminodicarbonsäuren (z. B. Diamino-pimelinsäure) gezeigt wird. Die NMDA-induzierten synaptischen Reaktionen wurden gründlich im Säuger-ZNS untersucht, besonders im Rückenmark (J. Davies et al., J. Physiol. 297, 621-35 (1979)), und es wurde gezeigt, daß die Reaktionen stark durch Mg²&spplus; inhibiert werden.
2) Quisqualat-Rezeptoren werden selektiv durch Quisqualinsäure aktiviert, wobei andere wirksame Agonisten AMPA (2- Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolpropionsäure) und L- Glutaminsäure sind. Glutaminsäurediethylester (GDEE) ist ein selektiver aber sehr schwacher Antagonist dieser Stelle. Quisqualat-Rezeptoren sind vergleichsweise unempfindlich gegen Mg²&spplus;.
Es ist bekannt, daß eine Projektion einer exzitatorischen Aminosäure vom präfrontalen Cortex zu nucleus accumbens (ein besonderer Teil des Vorderhirns mit Dopaminneuronen) existiert (Christie et. al., J. Neurochem. 45, 477-82 (1985)). Es ist weiterhin bekannt, daß Glutamat die dopaminerge Übertragung im Striatum (Rudolph et. al, Neurochem. int. 5, 479-86 (1983)) sowie die Überaktivität, die mit der präsynaptischen Stimulation des Dopaminsystems mit AMPA im nucleus accumbens verbunden ist (Arnt. Life Sci. 28, 1597-1603 (1981)), moduliert.
Quisqualat-Antagonisten sind daher nützlich als neue Neuroleptikum-Art.
3) Kainat-Rezeptoren. Exzitatorische Reaktionen auf Kainsäure sind relativ unempfindlich für einen Antagonismus durch NMDA-Antagonisten und GDEE, und es wurde vorgeschlagen, daß Kainsäure eine dritte Untergruppe eines sauren Aminosäure-Rezeptors aktiviert. Bestimmte laktonisierte Derivate von Kainsäure sind selektive Antagonisten (O. Goldberg et. al., Neurosci. Lett. 23, 187-91 (1981)), und das Dipeptid 3-Glutamyl-Glycin zeigt auch einige Selektivität für Kainat-Rezeptoren. Ca²&spplus;, aber nicht Mg²&spplus;, ist ein starker Inhibitor der Kainsäure-Bindung.
Die Affinität einer Substanz für ein oder mehrere exzitatorische Aminosäure-Rezeptoren unterschiedlicher Arten kann in einfachen Bindungsexperimenten untersucht werden. Im wesentlichen umfaßt die Methode die Inkubation eines besonderen, ausgewählten radioaktiv markierten Liganden und der bestimmten spezifischen Substanz, die untersucht werden soll, mit Gehirnhomogenisat, welches den Rezeptor enthält. Die Messung der Rezeptorbesetzung wird durch Bestimmung der an das Homogenisat gebundenen Radioaktivität und Subtraktion unspezifischer Bindung durchgeführt.
Die Quisqualat-Rezeptorbindung kann mittels Verwendung von ³H-AMPA als radioaktiver Ligand untersucht werden.
Die Wirkung von Glutaminsäureanalogen auf Sekundäreffekte von Glutamat-Rezeptorwechselwirkungen, wie auf die c-GMP- Bildung und den Na&spplus;-Austritt, kann in vitro unter Verwendung von Gehirnscheiben untersucht werden. Solche Experimente werden Information über die Wirkungsgrade (Agonist/Antagonist) der Testsubstanzen liefern. Dies steht im Kontrast zu Bindungsstudien, die nur Information über die Affinitäten der Verbindungen für den Rezeptor liefern.
Aus U.S.P. 3,992,378 ist es bekannt, daß 6,7-Dimethyl-2,3- dihydroxyguinoxalin und einige Mono- und einige 5,7-disubstituierten 2,3-Dihydroxyquinoxalinverbindungen hypnotische Wirkung besitzen.
6-Chlor-7-carboxy-2,3-dihydroxyguinoxalin ist in ZA 67/7613 als Wirksamkeit gegen Magengeschwüre besitzend beschrieben.
Von 6-Methyl-7-carboxy-2,3-dihydroxyquinoxalin (Biochemistry, 6(11), 3602-8 (1967)),
6-Methyl-7-methoxy-2,3-dihydroxyquinoxalin (JP 45/25387),
6-Amino-7-nitro-2,3-dihydroxyquinoxalin (DE 2451049),
6-Nitro-7-methoxy-2,3-dihydroxyquinoxalin (PL 91909),
6-Amino-7-methoxy-2,3-dihydroxyquinoxalin (PL 93835),
6-Amino-7-methyl-2,3-dihydroxyguinoxalin (PL 93835) und
6-Amino-7-carbomethoxy-2,3-dihydroxyguinoxalin (DE 3106111) ist beschrieben, daß sie verschieden industrielle und Forschungsanwendungen besitzen.
6-Amino-7-chlor-2,3-dihydroxyquinoxalin ist in DE 2847285 als ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Azofarbstoffen beschrieben.
Es wurde nun festgestellt, daß die erfindungsgemäßen heterocyclischen Verbindungen Affinität für die Quisqualat-Rezeptoren besitzen und Antagonisten in Zusammenhang mit diesem Rezeptortyp sind, was sie nützlich macht bei der Behandlung einer vieler durch Überaktivität exzitatorischer Aminosäuren verursachten Indikationen, und insbesondere als Neuroleptika.
Die erfindungsgemäßen heterocyclischen Verbindungen haben die allgemeine Formel I
worin
R¹ Halogen, CN, CF&sub3; , Ethynyl oder N&sub3; ist und
R² SO&sub2;C&sub1;&submin;&sub3;-alkyl, CF&sub3;, NO&sub2;, Ethynyl oder CN ist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen der vorstehend genannten Verbindungen. Dieses Verfahren umfaßt
a) Reagieren einer Verbindung der Formel II
worin R¹ und R² die vorstehenden Bedeutungen haben, mit Oxalat oder einem reaktiven Derivat davon, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder
b) Nitrieren einer Verbindung der Formel III
worin R¹ die vorstehende Bedeutung hat, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, worin R² NO&sub2; ist, oder
c) Reagieren einer Verbindung der Formel IV
worin R¹ die vorstehende Bedeutung hat, mit Kaliumtetracyanonickelat, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder
d) Reagieren einer Verbindung der Formel V
worin R³ Halogen, CN, CF&sub3;, N&sub3;, SO&sub2;C&sub1;&submin;&sub3;-alkyl oder NO&sub2; ist, und worin X Halogen ist, mit Trialkylsilylacetylen, und Hydrolisieren der so gebildeten Verbindung, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder
e) Reduzieren einer Verbindung der Formel VI
worin R¹ und R² die vorstehenden Bedeutungen haben, und worin R&sup4; Alkyl ist, um eine Verbindung der Formel I zu bilden.
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Die pharmakologischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen können durch Bestimmen ihrer Fähigkeit dargestellt werden, radioaktiv gekennzeichnete 2-Amino-3-hydroxy- 5-methyl-4-isoxazolpropionsäure (AMPA) von Rezeptoren vom Quisqualattyp zu verdrängen. Die antagonistischen Eigenschaften der Verbindungen werden durch ihre Fähigkeit, dem durch Quisqualinsäure stimulierten Na&spplus;-Austritt aus Rattenstriatum-Scheiben entgegen zu wirken, gezeigt.
Die Verdrängungsaktivität der Verbindungen kann durch Bestimmen des IC&sub5;&sub0;-Wertes gezeigt werden, der die Konzentration (ug/ml) darstellt, die eine Verdrängung von 50% der spezifischen Bindung von ³H-AMPA verursacht.
Der Antagonismus wird durch Bestimmen des EC&sub5;&sub0;-Wertes, der die Konzentration darstellt, die die Rate des durch Quisqualinsäure stimulierten Matriumaustritts um 50% reduziert, gemessen.

³H-AMPA-Bindung

500 ul aufgetautes zerebrales, cortikales Rattenmembran-Homogenisat in Tris-HCl (30 mM), CaCl&sub2; (2,5 mM) und KSCN (100 mM) pH 7,1, wurden bei 0ºC 30 min mit 25 ul ³H-AMPA (5 nM Endkonzentration) und der Testverbindung und einem Puffer inkubiert. Das unspezifische Binden wurde durch Inkubation mit L-Glutaminsäure (600 uM Endkonzentration) bestimmt. Die Bindungsreaktion wurde durch Zufügung von 5 ml eiskalten Puffers beendet, wonach eine Filtration durch Whatman GF/C- Glasfaserfilter durchgeführt und mit 2·5 ml eiskaltem Puffer gewaschen wurde. Die gebundene Radioaktivität wurde durch Szintillationszählung gemessen. Der IC&sub5;&sub0; wurde durch Hill- Analyse von mindestens vier Konzentrationen der Testverbindung bestimmt.

Antagonismus der durch Quisqualinsäure induzierten ²²Na&spplus;- Freisetzung

Scheiben von Rattenstriatum wurden mit ²²Na&spplus; 30 min vorinkubiert. Nach der ²²Na&spplus;-Beschickungszeit wurden die Scheiben nacheinander und jede Minute durch eine Serie von Röhrchen, von denen jedes 1,5 ml einer nicht-radioaktiven physiologischen Lösung, gesättigt mit O&sub2;, enthielt, mit Hilfe eines korbförmigen Siebes befördert. Quisqualinsäure (2 ug/ml) war in den letzten fünf Röhrchen anwesend, und die zu testende Verbindung war in denselben fünf Röhrchen plus den drei vorhergehenden Röhrchen anwesend. Die Menge der Radioaktivität in jedem Ausspülröhrchen sowie die, die am Ende des Experiments in den Scheiben zurückblieb, wurde durch Szintillationszählung gemessen. EC&sub5;&sub0;-Werte wurden durch Hill-Analyse aus mindestens drei verschiedenen Konzentrationen der Testverbindung als die Konzentration der Testverbindung, die die Austrittsrate von ²²Na&spplus;-Ionen um 50% der Austrittsrate in Abwesenheit der Testverbindung reduziert, berechnet.
Testergebnisse, erhalten durch Testen einiger Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung angewendet werden, sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt. Tabelle 1
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele genauer beschrieben.

Beispiel 1

6-Brom-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin

Einer Lösung aus 0,5 g (2,1 mmol) 6-Brom-2,3-dihydroxyguinoxalin in 5 ml konzentrierter Schwefelsäure werden bei 0ºC 210 mg (2,1 mmol) KNO&sub3; zugefügt. Die Lösung wird bei 0ºC 30 min und bei 24ºC 3 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in Eiswasser gegossen, was 0,5 g Niederschlag ergibt. Das rohe Produkt wird in 30 ml heißem 2N NaOH aufgelöst. 4N HCl wird hinzugefügt, wodurch der pH auf 2 eingestellt wird, was 0,4 g (67%) 6-Brom-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin ergibt, Schmelzpunkt > 300ºC. NMR: zwei Singuletts (ppm 7,3 und 7,7 tieffeld von TMS).

Beispiel 2

6-Cyano-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin

1 g 6-Cyano-2,3-dihydroxyquinoxalin wird schrittweise 10 ml eiskalter roter rauchender Salpetersäure zugefügt. Das Gemisch wird bei 25ºC 1 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in Eiswasser gegossen, wodurch 1 g eines rohen Produkts erhalten wird. Die Rekristallisation (DMF-Wasser) ergibt 0,9 g (75%) 6-Cyano-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin, Schmelzpunkt > 300ºC. IR: Peak bei 2240 cm&supmin;¹, NMR: zwei Singuletts (ppm 7,7 und 8,2 tieffeld von TMS).

Beispiel 3

a: 6-Azido-2,3-dihydroxyquinoxalin

Einer Lösung aus 5 g (23,5 mmol) 6-Amino-2,3-dihydroxyquinoxalinhydrogenchlorid in 250 ml 0,5N H&sub2;SO&sub4; wird eisgekühlt, und dann wird eine Lösung aus 1,65 g (24 mmol) NaNO&sub2; in 50 ml Wasser zugefügt. Nach Rühren bei OºC für 15 min wird eine Lösung aus 1,5 g (24 mmol) NaN&sub3; in 100 ml Wasser zugefügt. Rühren bei 0ºC für 45 min ergibt einen Niederschlag von 3 g (67%) 6-Azido-2,3-dihydroxyquinoxalin. IR: ein Peak bei 2220 cm&supmin;¹.

b: 6-Azido-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin

2 g 6-Azido-2,3-dihydroxyquinoxalin werden in 100 ml Eisessig suspendiert. Der Suspension werden 16 ml rote rauchende Salpetersäure bei 24ºC hinzugefügt. Das Gemisch wird bei 24ºC 4 h gerührt, wodurch ein Niederschlag von 1,9 g (78%) 6-Azido-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin erhalten wird. IR: ein Peak bei 2120 cm&supmin;¹. NMR: zwei Singuletts (ppm 7,0 und 7,7 tieffeld von TMS).

Beispiel 4

2,3-Dihydroxy-6-nitro-7-trifluormethylquinoxalin

Eine Lösung aus 1 g (4,4 mmol) 2,3-Dihydroxy-6-trifluormethylquinoxalin in 10 ml konzentrierter H&sub2;SO&sub4; wird eisgekühlt, und 438 mg (4,4 mmol) KNO&sub3; werden zugefügt. Das Gemisch wird bei 0ºC 0,5 h und bei 24ºC 3 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in Eiswasser gegossen, um 1,02 g zu ergeben. Das rohe Produkt wird in 2N NaOH aufgelöst. Die Zufügung von 4N HCl zu pH 5 ergibt 0,86 g (72%) 2,3-Dihydroxy-6- nitro-7-trifluormethylquinoxalin, Schmelzpunkt > 300ºC. NMR: zwei Singuletts (ppm 7,5 und 7,8 tieffeld von TMS).

Beispiel 5

6-Cyano-2,3-dihydroxy-7-trifluormethylquinoxalin

Einer Lösung aus 680 mg (2,5 mmol) 2,3-Dihydroxy-6-nitro-7- trifluormethylquinoxalin in 2 ml konzentrierter HCl wird bei 24ºC eine Lösung aus 1,89 g (8 mmol) SnCl&sub2;-2H&sub2;O in 4 ml konzentrierter HCl zugefügt. Das Gemisch wird bei 70ºC 1 h gerührt. Die Zugabe von 10 ml H&sub2;O und 50% wäßrigem NaOH zu pH 1 ergibt einen Niederschlag (1,5 g), der auf TLC (CHCl&sub3;- CH&sub3;OH 4 : 1) nur einen Punkt zeigt. Das rohe Produkt wird in 5 ml konzentrierter HCl aufgelöst. Der Lösung werden 60 ml H&sub2;O zugefügt, und bei 0ºC wird eine Lösung von 170 mg (2,5 mmol) NaNO&sub2; in 5 ml H&sub2;O zugefügt. Nach Rühren bei 0ºC für 20 min wird gesättigtes NaHCO&sub3; zugefügt, bis pH 7, wonach eine Lösung aus 1,2 g K&sub2;Ni(CN)&sub4; in 30 ml H&sub2;O zugefügt wird. Das Gemisch wird bei 24ºC 3 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird verdampft, und der Rest wird mit Aceton zermahlen, um 200 mg eines kristallinen Produkts zu ergeben. Die Säulenchromatographie (Eluent: Ethylacetat, enthaltend 5% Essigsäure) ergibt 100 mg (16%) 6-Cyano-2,3-dihydroxy-7-trifluormethylquinoxalin, Schmelzpunkt > 300ºC. IR: ein Peak bei 2240 cm 1, NMR: zwei Singuletts (ppm 7,5 und 7,6 tieffeld von TMS).

Beispiel 6

6-Chlor-7-methylsulfonyl-2,3-dihydroxyquinoxalin

Eine Lösung aus 8 g Methyl-(2-chlor-5-nitro)phenylsulfon (Dickey et al., Ind. Eng. Chem. 45 1730-33 (1953)) in 200 ml Aceton und 100 ml Ethanol wird unter atmosphärischem Druck und bei 24ºC unter Verwendung eines Ra-Ni-Katalysators (3 g) hydriert. Die Verdampfung ergibt ein TLC-reines Produkt. Eine Lösung des rohen Produkts in 100 ml Acetanhydrid wird bei 100ºC 15 min und bei 24ºC 3 h gerührt. Das Gemisch wird in 500 ml Wasser gegossen, wodurch 5,5 g N-Acetyl-4-chlor-5- methylsulfonylanilin erhalten werden. 4,7 g des rohen N- Acetyl-4 chlor-5-methylsulfonylanilins werden schrittweise 35 ml roter, rauchender Salpetersäure bei 0-5ºC zugefügt. Nach Rühren bei 24ºC für 45 min werden 100 ml Eiswasser zugefügt, und das Gemisch wird mit 3 · 100 ml Ethylacetat extrahiert, wodurch 4 g eines Gemisches aus zwei Verbindungen erhalten werden (TLC). Die Verbindungen werden unter Verwendung von Säulenchromatographie getrennt:
I: 1,6 g (29%) N-Acetyl-2-nitro-4-chlor-5-methyl-sulfonyl anilin, NMR: zwei Singuletts (ppm 8,2 und 8,8 tieffeld von TMS).
II: 2,0 g (36%) N-Acetyl-4-chlor-5-methylsulfonyl-6-nitroanilin, NMR: zwei Dubletts (ppm 7,7 und 8,1 tieffeld von TMS).J= ca. 9 Hz.
1,6 g N-Acetyl-2-nitro-4-chlor-5-methylsulfonylanilin in einem Gemisch aus 25 ml 6N HCl und 8 ml Ethanol werden 2 h refluxiert. Das Reaktionsgemisch wird auf 24ºC abgekühlt, und 50% NaOH wird bis zu pH 12 zugefügt, wodurch 0,9 g (65%) der entacetylierten Verbindung erhalten werden. Eine Lösung des rohen Produkts in einem Gemisch aus 10 ml 4N HCl und 500 ml Methanol wird unter atmosphärischem Druck unter Verwendung von 5% Pt-C (100 mg) als Katalysator hydriert. Die grobe 1,2-Diaminverbindung in einem Gemisch aus 20 ml 4N HCl und 1,6 g Oxalsäure-Dihydrat wird 2,5 h refluxiert. Das Abkühlen auf 24ºC ergibt einen Niederschlag. Das rohe Produkt wird in 2 N NaOH aufgelöst und durch Zugabe von 4N HCl bis pH 2-3 wieder ausgefällt, um 0,4 g 6-Chlor-7-methylsulfonyl-2,3- dihydroxyguinoxalin zu ergeben, Schmelzpunkt > 300ºC.

Beispiel 7

6-Chlor-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin

Fein pulverisiertes Kaliumnitrat (1,01 g, 10 mmol) wurde während 5 min einer gerührten Lösung aus 6-Chlor-2,3-dihydroxyquinoxalin (1,97 g, 10 mmol) in 50 ml konzentrierter Schwefelsäure bei 0ºC (Eisbad) zugefügt. Nach 1 h wurde das Eisbad entfernt und das Rühren 2 1/2 h bei Raumtemperatur fortgesetzt. Das Gemisch wurde in 200 ml Eis/Wasser gegossen, und der Niederschlag wurde isoliert, mit Wasser, Ethanol und Ether gewaschen. Das Produkt wurde in 70 ml heißem 2N Natriumhydroxid aufgelöst, gefiltert während es heiß war und mit konzentrierter Salzsäure wieder ausgefällt, um 2,12 g (88%) der reinen Titelverbindung zu ergeben; Schmelzpunkt > 300ºC; IR (KBr): 1705, 1620 cm&supmin;¹; 3H-NMR (DMSO-d6): ppm 7,23 (s, 1H, H-5); 7,82 (s, 1H, H-8); 12,1 (breites s, 2H, 2NH) tieffeld von TMS.

Beispiel 8

6-Chlor-7-cyano-2,3-dihydroxyquinoxalin

6-Amino-7-chlor-2,3-dihydroxyquinoxalin (0,42 g, 2,0 mmol) wurde 20 ml gerührter, heißer 1 M Salzsäure zugefügt, und die erhaltene Lösung wurde auf 0ºC abgekühlt. Das feingeteilte Hydrogenchlorid wurde bei 0-5ºC mit Natriumnitrit (0,14 g, 2,0 mmol) in 5 ml Wasser unter kräftigem Rühren, was 30 min fortgesetzt wurde, diazotiert. Eine Lösung aus Kaliumtetracyanonickelat (1,3 g, 5,4 mmol) in 25 ml gesättigtem, wäßrigem Natriumhydrogencarbonat wurde dem erhaltenen Gemisch unter Rühren bei Raumtemperatur zugefügt. Nach 3 h wurde das Gemisch auf Eis gekühlt und filtriert. Das Produkt wurde mit Wasser gewaschen, in einem Gemisch aus 2N Natriumhydroxid (25 ml) und Ethanol (50 ml) gekocht und filtriert, während es heiß war. Das Filtrat wurde gekühlt und zu pH 1 mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Der erhaltene Niederschlag wurde isoliert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um 40 mg (9%) des erforderlichen Produkts zu ergeben; Schmelzpunkt > 300ºC; IR (KBr): 2235 (CN), 1700 cm&supmin;¹; ¹H-NMR(DMSO-d&sub6;): ppm 7,24 (s, 1H, ArH), 7,43 (s, 1H, ArH), 12,1 (breites s, 2H, 2NH) tieffeld von TMS.

Beispiel 9

a: 2,3-Dihydroxy-6-trimethylsilylethynyl-7-nitroquinoxalin:

Einem Gemisch aus 500 mg (1,9 mmol) 6-Brom-2,3-dihydroxy-7 nitroquinoxalin (Beispiel 1) in 10 ml trockenem Dimethylformamid und 20 ml trockenem Triethylamin werden 4 mg Palladium(II)acetat, 8 mg Triphenylphosphin und 600 1 (4,3 mmol) Trimethylsilylacetylen zugefügt. Das Gemisch wird 2,5 h unter Stickstoff refluxiert. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird das Reaktionsgemisch in vacuo verdampft. Der Rückstand wird mit Wasser gerührt, filtriert und mit Wasser gewaschen, um 500 mg eines rohen Produktes zu ergeben. Das rohe Produkt wird in Ethylacetat aufgelöst und durch Säulenchromatigraphie (Kieselgel) gereinigt, um 400 mg (70%) 2,3-Dihydroxy-6- trimethylsilylethynyl-7-nitroquinoxalin zu ergeben. NMR (DMSO-d&sub6;): ppm 7,8 (1H, s), 7,2 (1H, s), 0,3 (9H, s).

b: 6-Ethynyl-2,3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin

Einer Lösung aus 300 mg (0,99 mmol) 2,3-Dihydroxy-6-trimethylsilylethynyl-7-nitroguinoxalin in 10 ml Methanol werden 200 mg (1,45 mmol) Kaliumcarbonat zugefügt, und sie wird dann bei Raumtemperatur 1 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in vacuo verdampft, und Wasser und 4N Salzsäure werden bis zu pH 6 zugefügt. Das ausgefällte Produkt wird abfiltriert und mit Wasser gewaschen, um 200 mg (88%) 6-Ethynyl- 2, 3-dihydroxy-7-nitroquinoxalin zu ergeben. Schmelzpunkt > 300ºC. NMR (DMSO-d&sub6;): ppm 7,7 (1H, s), 7,2 (1H, s), 4,5 (1H, s).

Beispiel 10

a: 4-Ethoxalylaminophthalodiamid:

Einer Lösung aus 10 g (56,0 mmol) 4-Aminophthalodiamid in 200 ml trockenem Dimethylformamid wurden 8,5 ml (61,2 mmol) trockenes Triethylamin zugefügt. Eine Lösung aus 7,0 ml (61,5 mmol) Ethoxalylchlorid in 50 ml trockenem Dimethylformamid wurde tropfenweise zugefügt. Das Rühren wurde bei 25ºC 1 h fortgesetzt. Dem Reaktionsgemisch wurden 600 ml Methanol zugefügt, es wurde eisgekühlt und der Niederschlag wurde abfiltriert und mit etwas Methanol gewaschen, um 10,6 g (68%) 4-Ethoxalylaminophthalodiamid zu ergeben. Schmelzpunkt 229,0ºC.

b: 4-Ethoxalylaminophthalodinitril:

Einem Gemisch aus 10 g (35, 8 mmol) 4-Ethoxalylaminophthalodiamid in 100 ml trockenem Pyridin wurden schrittweise 5,9 ml (64,9 mmol) Phosphoroxychlorid zugefügt. Das Rühren wurde bei 25ºC 30 min fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde in ein eisgekühltes Gemisch aus 100 ml konzentrierter Salzsäure und 200 ml Wasser gegossen, um 6,6 g (76%) 4-Ethoxalylaminophthalodinitril als einen Niederschlag zu ergeben, Schmelzpunkt 193,7ºC.

c: 4-Ethoxalylamino-5-nitrophthalodinitril:

Eine Lösung aus 5 g (20,6 mmol) 4-Ethoxalylaminophthalodinitril in 75 ml 100% Salpetersäure wurde unter Rühren bei 25ºC 48 h stehengelassen. Das Reaktionsgemisch wurde in 500 ml Eiswasser gegossen, um einen Niederschlag (4 g) zu ergeben. Die Säulenchromatographie (Kieselgel, Eluenten: Toluol, enthaltend 75% Ethylacetat) ergab zwei Verbindungen: 4-Ethoxalylamino-3-nitrophthalodinitril (1,9 g); NMR (DMSO-d&sub6;): 8,5 (1H, d, J=8 Hz), 8,3 (1H, d, J=8 HZ) und 4-Ethoxalylamino-5- nitrophthalodinitril (1,9 g); NMR (DMSO-d&sub6;): 9,0 (1H, s), 8,7 (1H, s). Die letzte Verbindung wurde in der nächsten Stufe verwendet.

d: 6,7-Dicyano-2,3-dihydroxyquinoxalin:

Eine Lösung aus 0,5 g (1,7 mmol) 4-Ethoxalylamino-5-nitrophthalodinitril in einem Gemisch aus 50 ml Ethanol und 20 ml Ethylacetat wurde unter atmosphärischem Druck unter Verwendung von 5% Pd-C (0,5 g) als Katalysator hydriert. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und in vacuo verdampft. Der Rückstand wurde in Ethylacetat aufgelöst und die Lösung wurde durch eine kurze Säule (Kieselgel) geschickt, um das Zwischenprodukt 4-Amino-5-ethoxalylaminophthalodinitril zu ergeben. Eine Lösung dieser Verbindung in 50 ml Ethanol wurde 3 h refluxiert, um 0,2 g (53%) 6,7-Dicyano-2,3-dihydroxyguinoxalin als Kristalle zu ergeben, Schmelzpunkt > 300ºC. IR (KBr): 2240 cm&supmin;¹ (CN); NMR (DMSO-d&sub6;): 12,2 (2H, breites m), 7,6 (2H, s).
Die pharmazeutischen Erzeugnisse oder Zusammensetzungen, die die erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen, können Menschen oder Tieren auf oralem oder parenteralem Wege verabreicht werden.
Eine wirksame Menge der aktiven Verbindung oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon kann gemäß herkömmlichen Faktoren bestimmt werden, wie die Art und die Ernsthaftigkeit des Zustandes und das Gewicht des Säugers, der eine Behandlung benötigt.
Herkömmliche Arzneimittelträger sind solche pharmazeutisch annehmbaren oraganischen oder anorganischen Trägersubstanzen, die für die parenterale oder enterale Anwendung geeignet sind, die mit den aktiven Verbindungen nicht schädlich reagieren.
Beispiele solcher Träger sind Wasser, Salzlösungen, Alkohole, Polyethylenglykole, polyhydroxyethoxyliertes Rizinusöl, Gelatine, Lactose, Amylose, Magnesiumstearat, Talk, Kieselsäure, Fettsäuremonoglyceride und -diglyceride, Pentaerythritol-Fettsäureester, Hydroxymethylcellulose und Polyvinylpyrrolidon.
Die pharmazeutischen Erzeugnisse können sterilisiert sein und, falls erwünscht, mit Zusatzmitteln, wie Schmierstoffen, Konservierungsstoffen, Stabilisatoren, Benetzungsmitteln, Emulgatoren, Salz zur Beeinflussung des osmotischen Drucks, Puffern und/oder färbenden Substanzen und dergleichen, vermischt sein, die mit den aktiven Verbindungen nicht schädlich reagieren.
Injizierbare Lösungen oder Suspensionen, vorzugsweise wäßrige Lösungen, worin die aktive Verbindung in polyhydroxyliertem Rizinusöl aufgelöst ist, sind besonders zur parenteralen Verabreichung geeignet.
Ampullen sind geeignete Dosierungseinheitsformen.
Tabletten, Dragees oder Kapseln, enthaltend Talk und/oder einen Träger oder Bindemittel oder dergleichen, sind besonders geeignet zur oralen Verabreichung. Der Träger ist vorzugsweise Lactose und/oder Maisstärke und/oder Kartoffelstärke.
Ein Sirup, Elixier oder dergleichen kann in Fällen verwendet werden, wo ein gesüßtes Vehikulum angewendet werden kann oder erwünscht ist.
Im allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer Dosierungseinheitsform, umfassend 50-200 mg eines aktiven Bestandteils in oder zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger pro Dosierungseinheit, dispensiert.
Die Dosis der erfindungsgemäßen Verbindungen beträgt 1-500 mg/Tag, z. B. etwa 100 mg pro Dosis, wenn als Arzneimittel an Patienten, z. B. Menschen, verabreicht.
Eine typische Tablette, die durch herkömmliche Tablettierungsmethoden hergestellt werden kann, enthält:

Kern:

Aktive Verbindung (als freie Verbindung oder Salz davon) 100 mg
Kolloidales Siliciumdioxid (Aerosil®) 1,5 mg
Cellulose, mikrokristallin (Avicel®) 70 mg
Modifiziertes Cellulosegummi (Ac-Di-Sol®) 7,5 mg
Magnesiumstearat 1 mg

Umhüllung:

HPMC etwa 9 mg
* Mywacett®9-40 T etwa 0,9 mg
*Acyliertes Monoglycerid, verwendet als Weichmacher beim Befilmen
Die freien Dihydroxyquinoxalinverbindungen der vorliegenden Erfindung, die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze bilden, können in solcher Salzform verwendet werden. Solche Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze werden normalerweise durch Reagierenlassen der Dihydroxyquinoxalinverbindung mit einer äquivalenten Menge oder einem Überschuß des gewählten Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls als das Hydroxid gebildet, häufig und geeignet durch Vermischen in Anwesenheit eines neutralen Lösungsmittels, aus dem das Salz ausgefällt wird oder auf andere herkömmliche Weise, z. B. durch Verdampfung, gewonnen werden kann. Die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindung ist häufig vorzugsweise in Form eines pharmazeutisch annehmbaren, wasserlöslichen Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzes davon, und oral, rektal oder parenteral in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung, worin sie zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren flüssigen oder festen Träger oder Verdünnungsmittel anwesend ist.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, zusammen mit einem herkömmlichen Adjuvans, Träger oder Verdünnungsmittel, können in die Form pharmazeutischer Zusammensetzungen und Dosierungseinheiten davon gebracht werden, und in solcher Form können sie als Feststoffe, wie Tabletten oder gefüllte Kapseln, oder Flüssigkeiten, wie Lösungen, Suspensionen, Emulsionen, Elixiere oder damit gefüllt Kayseln, alle für die orale Verwendung, in Form von Zäpfchen für die rektale Verabreichung; oder in Form von sterilen, injizierbaren Lösungsmitteln für die parenterale (einschließlich subkutane) Verwendung, verwendet werden. Solch eine pharmazeutische Zusammensetzung und Dosierungseinheitsformen davon können herkömmliche Bestandteile in herkömmlichen Anteilen umfassen, mit oder ohne zusätzliche aktive Verbindungen oder Prinzipien, und solche Dosierungseinheitsformen können jede geeignete, wirksame neuroleptische, insbesondere Quisqualat-antagonistische Menge des aktiven Bestandteils, entsprechend dem anzuwendenden beabsichtigten, täglichen Dosierungsbereich, enthalten. Tabletten, enthältend 50 mg des aktiven Bestandteils oder, breiter, 10 bis 200 mg, pro Tablette sind demgemäß geeignete repräsentative Dosierungseinheitsformen.
Aufgrund ihres hohen Grades an neuroleptischer, insbesondere Quisqualat-antagonistischer Wirkung und ihrer niedrigen Toxizität, was zusammen eine sehr günstige therapeutische Breite darstellt, können die erfindungsgemäßen Verbindungen an ein Subjekt verabreicht werden, beispielsweise an einen lebenden tierischen Körper, der solch eine neuroleptische Behandlung, Eliminierung, Erleichterung oder Verbesserung einer Indikation benötigt, die empfindlich reagiert auf eine Änderung des Quisqualat-Rezeptorzustands, beispielsweise Epilepsie, Krampf oder Muskelstarre, häufig vorzugsweise in Form eines Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalzes davon, gleichzeitig, simultan oder zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel, insbesondere und vorzugsweise in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung davon, ob auf oralem, rektalem oder parenteralem (subkutanem) Wege, in wirksamer Menge. Geeignete Dosierungsbereiche sind 50-200 mg pro Tag, vorzugsweise 50-100 mg pro Tag und insbesondere 70-100 mg pro Tag, wie gewöhnlich abhängig von der genauen Verabreichungsart, der Form, die verabreicht wird, der Indikation gegen die die Verabreichung gerichtet ist, dem betroffenen Subjekt und dem Körpergewicht des betroffenen Subjekts und der Vorliebe und Erfahrung des zuständigen Arztes oder Tierarztes. Solch eine Behandlungsmethode kann als die Behandlung einer Indikation beschrieben werden, die verursacht ist durch oder verbunden ist mit einer Überaktivität der exzitatorischen Neuromittlersubstanzen, insbesondere des Quisqualat-Rezeptors, in einem Subjekt, das sie benötigt, welches die Stufe des Verabreichens an das Subjekt einer neurologisch oder neuroleptisch wirksamen Menge einer erfindungsgemäßen Quisqualat-antagonistischen Dihydroxyquinoxalinverbindung umfaßt.
Abschließend ist es aus dem vorstehenden offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung neue, neurologisch wirksame Quisqualat-antagonistische Dihydroxyquinoxalinverbindungen und Salze davon bereitstellt, die vorteilhafte und nicht voraussagbare Eigenschaften besitzen, sowie neue pharmazeutische Zusammensetzungen davon und die Verwendung dieser Verbindungen zur Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung einer Krankheit, verursacht durch Überaktivität exzitatorischer Aminosäuren, die alle die vorhergehenden spezifischen aufgezählten Eigenschaften und ,Vorteile besitzen.

Claims

1. Heterocyclische Dihydroxyquinoxalinverbindung der Formel I

worin

R¹ Halogen, CN, CF&sub3;, Ethynyl oder N&sub3; ist und

R² SO&sub2;C&sub1;&submin;&sub3;-alkyl, CF&sub3;, NO&sub2;, Ethynyl oder CN ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1,

worin R¹ Cl, CN oder CF&sub3; ist, und

R² CN oder NO&sub2; ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, die 6-Cyano-7-nitro-2,3- dihydroxyquinoxalin ist.

4. Verbindung nach Anspruch 1, die 6-Chlor-7-cyano-2,3- dihydroxyquinoxalin ist.

5. Verbindung nach Anspruch 1, die 6-Trifluormethyl-7- cyano-2,3-dihydroxyquinoxalin ist.

6. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend als aktiven Bestandteil eine heterocyclische Dihydroxyquinoxalinverbindung gemäß Anspruch 1 oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

7. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 6 in Form einer oralen Dosierungseinheit, enthaltend etwa 50-200 mg der aktiven Verbindung.

8. Verwendung einer heterocyclischen Verbindung gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Krankheit, verursacht durch Überaktivität der exzitatorischen Aminosäuren.

9. Verfahren zum Herstellen einer asymmetrisch substituierten heterocyclischen Verbindung gemäß Anspruch 1, umfassend

a) Reagieren einer Verbindung der Formel II

worin R¹ und R² die vorstehenden Bedeutungen haben, mit Oxalat oder einem reaktiven Derivat davon, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder

b) Nitrieren einer Verbindung der Formel III

worin R¹ die vorstehende Bedeutung hat, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder

c) Reagieren einer Verbindung der Formel IV

worin R¹ die vorstehende Bedeutung hat, mit Kaliumtetracyanonickelat, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder

d) Reagieren einer Verbindung der Formel V

worin R³ Halogen, CN, CF&sub3;, N&sub3;, SO&sub2;C&sub1;&submin;&sub3;-alkyl oder NO&sub2; ist, und worin X Halogen ist, mit Trialkylsilylacetylen, und Hydrolisieren der so gebildeten Verbindung, um eine Verbindung der Formel I zu bilden, oder

e) Reduzieren einer Verbindung der Formel VI

worin R¹ und R² die vorstehenden Bedeutungen haben, und worin R&sup4; Alkyl ist, um eine Verbindung der Formel I zu bilden.