DE3852266T2

DE3852266T2 - Azaspirane mit immunmodulierender Wirkung.

Info

Publication number: DE3852266T2
Application number: DE3852266T
Authority: DE
Inventors: Alison Mary Badger; Elaine Nicholas Cheeseman; Michael John Dimartino; James Woodrow Dorman; Christopher Kevin Mirabelli; Donald Harold Picker; David Aaron Schwartz
Original assignee: SmithKline Beecham Corp
Current assignee: Anormed Inc
Priority date: 1987-09-28
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1995-05-18
Anticipated expiration: 2008-09-27
Also published as: KR890701562A; WO1989002889A1; DK77090D0; DK77090A; NO173824C; JPH03500290A; IE67891B1; IE882929L; NO173824B; IL87908A; FI93006C; DK170042B1; AU619780B2; EP0310321A2; EP0310321A3; US4963557A; HUT57722A; KR0166336B1; CA1313189C; CN1032437A

Description

Diese Erfindung betrifft ein metallfreies Spirogermaniumanalogon, ein Arzneimittel, das dieses Analogon und einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel enthält, und die Verwendung dieser Mittel in der Medizin.
Geschickter et al., U.S.-Patent 4468393, erteilt am 28. August 1984, beanspruchen ein Verfahren zur Behandlung von Arthritis unter Verwendung von verschiedenen Germanium enthaltenden Spirogermaniumanaloga, umfassend:
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-dimethyl-8-germanspiro-[4,5]-decan,
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-diethyl-8-germanspiro-[4,5]-decan,
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-dipropyl-8-germanspiro-[4,5]-decan und
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-dibutyl-8-germanspiro-[4,5]-decan.
Tenoso et al., U.S.-Patent 4654333, erteilt am 31. März 1987, beanspruchen ein Verfahren zur Behandlung von multipler Sklerose, das die Verabreichung einer zur Behandlung von multipler Sklerose wirksamen Menge eines Spirogermaniums ausgewählt aus:
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-dimethyl-8-germanspiro-[4,5]-decan,
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-diethyl-8-germanspiro-[4,5]-decan,
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-dipropyl-8-germanspiro-[4,5]-decan und
N-(3-Dimethylaminopropyl)-2-aza-8,8-dibutyl-8-germanspiro-[4,5]-decan
an einen daran leidenden Patienten umfaßt.
Rice et al., J. Heterocycl. Chem. 10(5), 731-735 (1973), (Rice I), offenbaren die Synthese von N-(2-Dimethylaminopropyl)- 8,8-dimethyl-2-azaspiro-[4,5]-decan, N-(2-Dimethylaminopropyl)- 8,8-diethyl-2-azaspiro-[4,5]-decan, N-(3-Dimethylaminopropyl)- 9,9-dimethyl-3-azaspiro-[5,5]-undecan und N-(3-Dimethylaminopropyl)-9,9-diethyl-3-azaspiro-[5,5]-undecan. Rice I gibt an, daß die biologische Bewertung dieser Amine eine deutliche Hemmung des Wachstums von Krebszellen bei in Gewebekultur gewachsenen, menschlichen Krebszellen zeigte. In Rice I wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Amine eine antiarthritische Wirksamkeit aufweisen.
Rice et al., J. Heterocycl. Chem. 10(5), 737-741 (1973), (Rice II), offenbaren die Synthese von N-(2-Dimethylaminopropyl)- 8,8-dimethyl-8-sila-2-azaspiro-[4,5]-decan und N-(3-Dimethylaminopropyl)-9,9-dimethyl-9-sila-3-azaspiro-[5,5]-undecan und geben ferner an, daß die biologische Bewertung dieser Verbindungen eine zelltoxische Wirkung gegen in Gewebekultur gewachsene, menschliche Krebszellen zeigte. In Rice II wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Verbindungen eine antiarthritische Wirksamkeit aufweisen.
Rice et al., U.S.-Patent 3256277, erteilt am 14. Juni 1966, (Rice III), beanspruchen eine Verbindung, ausgewählt aus (I) einer Verbindung der Formel
in der A ein Ring aus mindestens 5 Ringatomen ist, wobei alle Ringatome außer R¹ Kohlenstoffatome sind; R¹ aus einem Sauerstoff- und Schwefelatom ausgewählt ist; X aus mindestens einem Wasserstoffatom, Niederalkoxy-, Niederalkyl-, Niederalkenyl-, Cycloniederalkyl- und monocarbocyclischen Arylrest ausgewählt ist; B ein gesättigter Ring aus 5-6 Ringatomen ist, wobei die Ringatome in Ring B, die keine Stickstoffatome sind, Kohlenstoffatome bedeuten; Y aus einem Alkylen- und Alkenylenrest mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen ausgewählt ist; n 0-1 ist und R aus einem Niederalkyl-, Niederalkenyl-, Cycloniederalkyl-, Cycloniederalkenyl-, Nieder- und Diniederalkyl-, Alkenylaminorest, gesättigten Heterocyclen, ausgewählt aus einer Morpholino-, Piperidino-, Pyrrolidino-, Piperazino-, Tetrahydrofurylgruppe und ihren mit einem Niederalkyl- und Niederalkenylrest substituierten Derivaten, einem monocarbocyclischen Arylrest, einer Naphthyl-, Pyridyl-, Chinolyl-, Furylgruppe und einem Niederalkoxyrest ausgewählt ist; (II) den nicht toxischen Säureadditionssalzen von (I) und (III) den nicht toxischen quartären Salzen von (I).
Rice III gibt an, daß diese Verbindungen durch ihre pharmakologische Wirksamkeit auf das Nervensystem und kardiovaskuläre System gekennzeichnet sind. In Rice III wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Verbindungen eine antiarthritische Wirksamkeit aufweisen.
Rice et al., U.S.-Patent 3282947, erteilt am 1. November 1966, (Rice IV), beanspruchen eine Verbindung der Formel
in der R und R¹ jeweils verschieden ausgewählt sind aus:
(a) einem Wasserstoffatom,
(b) einem Niederalkylrest,
(c) einem Aralkylrest, ausgewählt aus einer Pyridylgruppe, einem Niederalkyl- und Phenylniederalkylrest,
(d) einem Diniederalkylaminoniederalkylenrest oder
(e) einem Hydroxyniederalkylenrest.
Rice IV gibt an, daß diese Verbindungen als Zwischenverbindungen nützlich sind und daß sie auch eine nicht definierte pharmakologische Wirksamkeit aufweisen. In Rice IV wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Amine eine antiarthritische Wirksamkeit aufweisen.
Rice et al., J. Med. Chem. 6, 388-402 (1963), (Rice V), offenbaren die Herstellung einer großen Gruppe von N-Dialkylaminoalkylazaspiroalkanen und geben an, daß in der ganzen Gruppe eine starke (jedoch nicht definierte) pharmakologische Wirksamkeit beobachtet wurde, und daß die deutlichen wachstumshemmenden Wirkungen bestimmter Mitglieder (z. B. 3-(3-Dimethylaminopropyl-9-t-butyl-3-azaspiro-[5,5]-undecan) auf Krebszellen in Gewebekultur und konkrete klinische Wirkungen auf menschliche Krebszellen von besonderer Bedeutung sind. In Rice V wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Verbindungen eine antiarthritische Wirksamkeit aufweisen.
Rice et al.,- J. Heterocycl. Chem. 1(3), 125-127 (1964), (Rice VI), offenbaren Synthesewege zu verschiedenen symmetrischen und unsymmetrischen 3,9-Diazaspiro-[5,5]-undecanen. In Rice VI wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Verbindungen eine biologische Wirksamkeit aufweisen.
Rice et al., U.S.-Patent 3825546, erteilt am 23. Juli 1974, (Rice VII), beanspruchen eine Verbindung der Strukturformel:
in der
R¹ und R² gleiche oder verschiedene Alkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen sind,
X ein Silicium- oder Germaniumatom ist,
A und A¹ gleich sind und jedes ein Rest der Formel CH&sub2; oder ist,
n 0 oder 1 ist,
B eine CH&sub3;-Gruppe ist, wenn n 1 ist, und B dieselbe Gruppe wie A ist, wenn n 0 ist,
R³ ein Alkylen- oder Alkenylenrest ist,
Y 2-6 ist, wenn R³ ein Alkylenrest ist, und 3-4 ist, wenn R³ ein Alkenylenrest ist,
R&sup4; und R&sup5; gleich oder verschieden Niederalkylreste mit 1-4 Kohlenstoffatomen, Niederalkenylreste mit 3-4 Kohlenstoffatomen sind oder cyclisiert einen aus einer Morpholino-, Pyrrolidino-, Piperidinogruppe und einem Niederalkyl(1-4 Kohlenstoffatome)piperazinorest, in dem der Niederalkylrest an ein endständiges Stickstoffatom gebunden ist, ausgewählten heterocyclischen Rest bilden. Rice VII gibt an, daß die bisquartären Salze dieser Verbindungen eine blutdrucksenkende Wirksamkeit zeigen und besonders zur Blockierung der Ganglienaktivität in Hunden und anderen Tieren verwendbar sind. In Rice VII wird nicht offenbart oder vorgeschlagen, daß diese Verbindungen eine antiarthritische Wirksamkeit aufweisen.
Sanwa KK, europäische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer EP0186505 A2, veröffentlicht am 2. Juli 1986, beansprucht eine Zusammensetzung, umfassend eine germaniumorganische Verbindung der Formel
Formel I
in der n die ganze Zahl 1 oder größer ist, R ein Wasserstoffatom, ein Alkylrest, eine Gruppe der Formel -COOH, ein Rest der Formel -COOR', eine Phenylgruppe, eine Gruppe der Formel
ist, und R' ein Niederalkylrest
ist, und einen hochmolekularen Träger für Arzneimittel. Sanwa KK offenbart, daß diese Verbindungen keine die Immunität beschleunigende Wirkung aufweisen, jedoch eine die Immunität einstellende oder regulierende Wirkung aufweisen.
DiMartino et al., J. Pharmacol. Exp. Therapeut. 236, 103- 110 (1986) berichten von der Fähigkeit von Spirogermanium, Suppressorzellen zu induzieren.
Badger et al., Immunopharmacol. 10, 201-207 (1985) berichten von der Bildung von Suppressorzellen in normalen Ratten, die mit Spirogermanium behandelt wurden.
Die Australian National University, PCT Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 85/05031, veröffentlicht am 21. November 1985, beansprucht ein Verfahren zur Modulierung oder Unterdrückung der Immunantwort eines Tieres, das die Verabreichung einer wirksamen Menge wenigstens eines Amphiphils umfaßt, das an der Oberfläche einer Zelle wechselwirken kann, wobei deren Oberflächeneigenschaften modifiziert werden, um die Erkennung eines Antigens durch die veränderte Zelle zu inhibieren oder zu modifizieren. Das Amphiphil ist bevorzugt ein kationisches Netzmittel, wie ein doppelkettiges quartäres Ammoniumnetzmittel.
Gerschickter Fund, britische Patentveröffentlichungsnummer 929739, veröffentlicht am 26. Juni 1963, offenbart Azaspiranverbindungen der Struktur
in der A ein mono- oder bicyclischer Kohlenstoffring aus mindestens 5 Kohlenstoffatomen ist, X aus einem oder mehreren Wasserstoffatomen, Alkyl- und Alkoxyresten ausgewählt ist, n 0 oder 1 ist, R¹ eine Alkylenkette aus 2 bis 6 Kohlenstoffatomen oder eine Alkylenkette aus 2 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, die an einem Kohlenstoffatom mindestens in β-Stellung zu einem beliebigen Stickstoffatom eine Hydroxylgruppe als Substituenten trägt, und R² ein Dialkylrest, wobei jeder Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweist, oder eine Alkylenkette, die zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden ist, einen Morpholin-, Piperidin-, Pyrrolidin- oder Piperazinring bildet, oder ein alkylsubstituiertes Derivat eines dieser Ringe ist, das 1 bis 6 Kohlenstoffatome in der Substituentengruppe enthält, und die nicht toxischen Säureadditionssalze davon. Das Patent von Gerschickter offenbart auch im besonderen N-(3-Dimethylaininopropyl)-9-t-butyl-3-azaspiro-(5,5)-undecan. Das Patent von Gerschickter offenbart auch, daß diese Verbindungen wegen ihrer pharmakologischen Wirksamkeit auf das Nervensystem und kardiovaskuläre System verwendbar sind.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft eine Verbindung der Formel:
Formel (IA)
in der:
n 3-7 ist;
m 1 oder 2 ist;
R&sub1; und R&sub2; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten, verzweigten oder cyclischen Alkylrest ausgewählt sind, mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der von R&sub1; und R&sub2; umfaßten Kohlenstoffatome zusammen 4-10 beträgt; oder R&sub1; und R&sub2; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 3-7 Kohlenstoffatomen bilden;
R&sub3; und R&sub4; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten Alkylrest mit 1-3 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind; oder R&sub3; und R&sub4; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 4-7 Kohlenstoffatomen bilden;
mit der Maßgabe, daß n nicht 3 ist, wenn R&sub1; und R&sub2; eine CH&sub3;CH&sub2;-Gruppe bedeuten, R&sub3; und R&sub4; eine CH&sub3;-Gruppe bedeuten und m 1 oder 2 ist; und ferner mit der Maßgabe, daß n nicht 3 ist, wenn R&sub1; ein Wasserstoffatom bedeutet, R&sub2; eine (CH&sub3;)&sub3;C-Gruppe bedeutet, R&sub3; und R&sub4; eine CH&sub3;-Gruppe bedeuten, und m 1 oder 2 ist; und ferner mit der Maßgabe, daß n nicht 3 ist, wenn R&sub2; ein Wasserstoffatom bedeutet, R&sub1; eine (CH&sub3;)&sub3;C- Gruppe bedeutet, R&sub3; und R&sub4; eine CH&sub3;-Gruppe bedeuten und m 2 ist;
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz, Hydrat oder Solvat davon.
Diese Erfindung betrifft auch eine Verbindung der Formel:
Formel (II)
in der:
n 3-7 ist,
m 1 oder 2 ist,
R&sub1;, R&sub2;, R&sub5; und R&sub6; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einer Methylgruppe ausgewählt sind;
R&sub3; und R&sub4; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten Alkylrest mit 1-3 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind; oder R&sub3; und R&sub4; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 4-7 Kohlenstoffatomen bilden;
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz, Hydrat oder Solvat davon.
Diese Erfindung betrifft die Verwendung einer Verbindung der Formel:
Formel (I) in der:
n 3-7 ist;
m 1 oder 2 ist;
R&sub1; und R&sub2; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten, verzweigten oder cyclischen Alkylrest ausgewählt sind, mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der von R&sub1; und R&sub2; umfaßten Kohlenstoffatome zusammen 4-10 beträgt; oder R&sub1; und R&sub2; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 3-7 Kohlenstoffatomen bilden;
R&sub3; und R&sub4; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten Alkylrest mit 1-3 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind; oder R&sub3; und R&sub4; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 4-7 Kohlenstoffatomen bilden;
oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes, Hydrats oder Solvats davon zur Herstellung eines Arzneimittels als immunsuppressives Mittel.
Diese Erfindung betrifft auch ein Arzneimittel, umfassend einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel und eine wirksame Menge einer Verbindung der Formel (II).
Ein Fachmann in dem Gebiet erkennt, daß alle Verbindungen der Formel (IA) vom Bereich der Formel (I) umfaßt sind.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. Besonders bevorzugt ist Verbindung Nr. 02 von Tabelle 1.
Pharmazeutisch verträgliche Salze und ihre Herstellung sind Fachleuten in dem Gebiet allgemein bekannt. Bevorzugte pharmazeutisch verträgliche Salze für Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Hydrochlorid, Dihydrochlorid, Citrat, Maleat, Lactat, Hydrobromid und Sulfat. Das Dihydrochloridsalz ist besonders bevorzugt.
Die Verbindungen der Formel (I) und (II) können Hydrate oder Solvate bilden. Fachleuten in dem Gebiet ist bekannt, daß geladene Verbindungen hydratisierte Spezies bilden, wenn sie mit Wasser lyophilisiert werden, oder solvatisierte Spezies bilden, wenn sie in einer Lösung mit einem geeigneten organischen Lösungsmittel eingeengt werden.
Die Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) können durch die in den nachstehenden Beispielen beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Alle Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) sind zur Behandlung von Tieren, umfassend Menschen, verwendbar, die eine Immunmodulierung benötigen. Diese immunmodulierende Wirksamkeit wurde unter Verwendung einer Untersuchung der durch ein Adjuvans ausgelösten Arthritis in Ratten, die in Tabelle I zusammengefaßt ist, und/oder einer Untersuchung der Suppressorzellaktivität, die in Tabelle II zusammengefaßt ist, bestimmt. Tabelle 1 Wirksamkeit der Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) in einer Untersuchung von durch ein Adjuvans ausgelöster Arthritis Formel (I) oder Formel (II) Spiroadamantan Bicyclo(3.3.1)nonan-9-on n.g. = nicht geprüft a) # = Verbindungsnummer. Die Verbindungsnummern 01 bis 23 und 27 bis 32 gehören zu den Verbindungsnummern der Formel (I).

Tabelle 1 (Fortsetzung)

b) Inhibierung in % in der rechten Pfote einer AA-Ratte (16. Tag) bezogen auf Spirogermanium (d,e)
c) Dosis (mg/kg)
d) Versuchsdurchführung/Modifizierung
Durch ein Adjuvans ausgelöste Arthritis wird durch eine intradermale Einzelinjektion von 0,75 mg M. butyricum, das in weißem Paraffinöl (leichtes N.F.) suspendiert ist, in die Fußsohle einer Hinterpfote (links) hervorgerufen. Die mit einer Injektion versehene Pfote entzündet sich (erhöhtes Volumen) und erreicht eine maximale Größe innerhalb von 3-5 Tagen (primäre Läsion). Die Tiere zeigen eine Abnahme der Körpergewichtszunahme während dieser Anfangsperiode. Die durch ein Adjuvans ausgelöste Arthritis (sekundäre Läsion) tritt nach einer Verzögerung von etwa 10 Tagen auf und ist durch eine Entzündung der nicht mit einer Injektion versehenen Stellen (rechte Hinterpfote), Abnahme des Körpergewichts und einer weiteren Zunahme des Volumens der mit einer Injektion versehenen Hinterpfote gekennzeichnet.
Die Testverbindungen werden, beginnend mit dem Tag der Injektion des Adjuvans, an entweder 17 Tagen, ausgenommen die Tage 4, 5, 11 und 12, an 11 aufeinanderfolgenden Tagen oder an 17 aufeinanderfolgenden Tagen täglich verabreicht. Die Wirksamkeit des Arzneistoffes auf die primäre (linke Pfote - 3. Tag) und die sekundäre (rechte Hinterpfote - 16. Tag) Läsion wird durch den Vergleich der Pfotenvolumina der behandelten Gruppe mit einer arthritischen Kontrollgruppe (Träger) bestimmt. Die Volumina der Hinterpfoten werden gemessen, indem man die Pfote in ein Quecksilber- oder Wasserreservoir taucht und die entstandene Verdrängung aufzeichnet.
e) Definition einer signifikanten Wirksamkeit(*)
Man nimmt an, daß eine Verbindung eine antiarthritische Wirksamkeit aufweist, wenn sie, verglichen mit arthritischen Kontrollen, eine statistisch signifikante (p< 0,05) Abnahme um dreißig Prozent (30%) oder mehr der Volumina der entzündeten Hinterpfoten und/oder der arthritischen Einstufungen der behandelten Gruppen erzeugt. Der Grad eines signifikanten Unterschiedes zwischen den behandelten Gruppen und den Kontrollgruppen wurde durch den t-Test von Student bestimmt. Die Änderungen des Körpergewichts vom Tag 0 an werden ebenfalls mit der arthritischen Kontrollgruppe statistisch verglichen. Die Inhibierung in % einer Verbindung der Formel (I) und Formel (II) am 16. Tag (rechte Pfote) wird durch die Wirksamkeit von Spirogermanium am 16. Tag dividiert, wobei ein Diagramm der relativen Wirksamkeit entsteht. Anmerkung: In einigen Experimenten wurde anstelle von Spirogermanium (SG) die Verbindung Nr. 2 der Tabelle 1 als Standard verwendet. Die Verbindung Nr. 2 ist in dem Modell der AA-Ratten 1,35 mal besser als SG. Daher wurden alle Wirksamkeiten der Verbindungen durch die Multiplikation mit diesem Faktor auf SG normalisiert. Tabelle 2 SUPPRESSORZELLAKTIVITÄT DURCH VERBINDUNGEN DER FORMEL (I) UND FORMEL (II)(c) Nummer der Verbindung(a) Dosis Suppressorzellaktivität(b) Tabelle 2 (Fortsetzung) SUPPRESSORZELLAKTIVITÄT DURCH VERBINDUNGEN DER FORMEL (I) UND FORMEL (II)(c) Nummer der Verbindung(a) Dosis Suppressorzellaktivität(b)
n.g. = nicht geprüft
(a) Siehe Tabelle 1 für die Struktur der Verbindung
(b) Die Suppressorzellaktivität wird auf die nachstehende Art und Weise berechnet. Ein Diagramm der Suppression in Prozent (abhängige Variable) gegen den Logarithmus (Basis e) der Zahl der Suppressorzellen (unabhängige Variable) wurde erstellt, und die Fläche unter der durch die Meßwerte dieses Diagramms dargestellten Kurve (AUC) wurde durch die Trapezregel bestimmt. Die Trapezregel stellt AUC durch die Summierung der Flächen der Trapeze bereit, deren Ecken sich an benachbarten Werten der unabhängigen Variablen und den entsprechenden Werten der abhängigen Variablen befinden. Alle Daten wurden auf Spirogermanium (SG) normalisiert. In einigen Experimenten wurde anstelle von Spirogermanium die Verbindung Nr. 2 der Tabelle 1 als Standard verwendet. Die Verbindung Nr. 2 ist in der Suppressorzelluntersuchung 1,72 mal besser als SG. Daher wurden alle Wirksamkeiten der Verbindungen durch die Multiplikation mit diesem Faktor auf 5G normalisiert (d. h. SG = 100; Verbindung Nr. 2 = 172).
(c)Das zur Untersuchung der Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) auf die Fähigkeit, Suppressorzellen zu erzeugen, verwendete Testverfahren ist das von Badger et al., Immunopharmacology 10, 201-207 (1985) beschriebene. Kurze Zusammenfassung:
Männliche, durch Inzucht erzeugte Lewis-Ratten wurden von den Charles River Züchtungslaboratorien (Wilmington, MA, U.S.A.) erhalten. Die Ratten wurden bei Wasser und üblichem Rattenfutter gehalten und im Alter von 6 bis 8 Wochen (160-180 g) verwendet. Innerhalb eines bestimmten Experiments wurden nur Ratten desselben Alters, Stammes und Geschlechts verwendet. Concanavalin A (Con A) wurde von Pharmacia Fine Chemicals (Piscataway, NJ) erhalten und in RPMI-1640 (Flow Laboratories, Rockville, MD) gelöst, das mit Penicillin, Streptomycin und L-Glutamin (Grand Island Biological Co., Grand Island, NY) und mit 10%igem, durch Hitze inaktiviertem (56ºC, 30 Min.) fetalem Kälberserum ergänzt wurde. Dieses Medium wird nachstehend als RPMI-10 bezeichnet. Für die in vivo Behandlung wurden die Verbindungen in 0,5%igem Tragant gelöst und einmal am Tag oral verabreicht. Milzzellen aus Tieren, die mit den Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) behandelt worden waren, wurden in RPMI-10 mit 5 · 10&sup6;/ml eingeführt. Co-Kultur-Experimente zur Bestimmung von Suppressorzellen wurden durchgeführt, indem zuerst verschiedene Zahlen der mutmaßlichen Suppressorzellen (0,15 bis 5 · 10&sup5;) auf Mikrotiterplatten mit 96 Vertiefungen mit rundem Boden (Linbro, Flow Labs) in 100 ul RPMI-10 gegeben wurden. Diese Zellen wurden anschließend in einer Gammazelle 40 mit einer ¹³&sup7;Cs-Quelle bestrahlt (2000 Rad). 5 · 10&sup5; normale Zellen und eine optimale Konzentration von 5 ug/ml Con A wurden zu diesen Kulturen gegeben, und das Endvolumen wurde auf 200 ul eingestellt. Die Zellkulturen wurden 72 Stunden bei 37ºC in einer 5%igen CO&sub2;-Atmosphäre inkubiert und mit 0,5 uCi [³H]- Thymidin (spezifische Aktivität 1,9 Ci/mmol; Schwarz/ Mann, Orangeburg, NY) während der letzten 16 Stunden der Kultivierung pulsmarkiert. Die Zeilen wurden mit einem automatischen Mehrfachprobennehmer geerntet, und die mit der Zelle assoziierte Radioaktivität wurde in einem Flüssigkeitsszintillationszähler von Beckman gezählt. Die suppressive Wirksamkeit wird durch den Vergleich der cpm-Werte der Co-Kulturen, die unbehandelte Zellen enthalten, mit denen, die behandelte Zellen enthalten, durch den t-Test von Student bestimmt.
Die vorstehende Tabelle 2 zeigt die Wirksamkeit mehrerer Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) bei der Erzeugung von Suppressorzellen in vivo. "Erzeugen von Suppressorzellen" bedeutet, daß die Verbindung eine Suppressorzell-ähnliche Wirksamkeit induziert, z. B. eine Zelle, die die Immunfunktion einer normalen Zelle in einem in vitro Co-Kultur-Testverfahren, wie dem von Rich und Pierce, J. Exp. Med. 137, 649 (1973), unterdrücken kann. Die Milzzellen aus behandelten Tieren wurden in verschiedenen Konzentrationen mit normalen Zellen eingeführt. Diese Suppressorzellen können auch die Reaktionen gemischter Lymphozyten, die Antikörpersynthese und überempfindlichkeitsantworten vom verzögerten Typ inhibieren.
Diese Erfindung betrifft auch ein Arzneimittel, umfassend einen pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel und eine wirksame Menge einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II).
Eine Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) wird in einer herkömmlichen Dosierungsform verabreicht, die hergestellt wird, indem eine therapeutisch wirksame Menge (d. h. eine wirksame immunmodulierende Menge) einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) ("Wirkstoff") mit pharmazeutischen Standardträgern oder -verdünnungsmitteln nach herkömmlichen Verfahren kombiniert wird. Diese Verfahren können das Mischen, Granulieren und Komprimieren oder Lösen der Bestandteile, wie es für die erwünschte Zubereitung geeignet ist, umfassen.
Der verwendete pharmazeutische Träger kann zum Beispiel entweder ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein. Beispiele fester Träger sind Lactose, Kaolin, Saccharose, Talk, Gelatine, Agar, Pektin, Gummi arabicum, Magnesiumstearat und Stearinsäure. Beispiele flüssiger Träger sind Sirup, Erdnußöl, Olivenöl und Wasser. Entsprechend können der Träger oder das Verdünnungsmittel eine in dem Fachgebiet allgemein bekannte Substanz zur Zeitverzögerung, wie Glycerinmonostearat oder Glycerindistearat, allein oder mit einem Wachs, Ethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Methylmethacrylat umfassen.
Eine große Anzahl von Arzneimittelformen kann verwendet werden. Wenn ein fester Träger verwendet wird, kann somit die Zubereitung tablettiert werden, in Form eines Pulvers oder Pellets in eine harte Gelatinekapsel gefüllt werden oder in Form einer Pastille oder eines Bonbons vorliegen. Die Menge des festen Trägers variiert breit, beträgt jedoch bevorzugt 25 mg bis 1 g. Wenn ein flüssiger Träger verwendet wird, liegt die Zubereitung in Form eines Sirups, einer Emulsion, einer weichen Gelatinekapsel, einer sterilen, injizierbaren Lösung oder Suspension in einer Ampulle oder Phiole oder einer nicht wäßrigen flüssigen Suspension vor.
Um eine stabile, wasserlösliche Dosierungsform zu erhalten, wird ein pharmazeutisch verträgliches Salz einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) in einer wäßrigen Lösung einer organischen oder anorganischen Säure, wie einer 0,3 M Bernsteinsäure- oder bevorzugt Citronensäurelösung, gelöst. Ist eine lösliche Salzform nicht verfügbar, wird die Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) in einem geeigneten Hilfslösungsmittel oder Kombinationen davon gelöst. Beispiele dieser geeigneten Hilfslösungsmittel umfassen Alkohol, Propylenglykol, Polyethylenglykol 300, Polysorbat 80 und Glycerin in Konzentrationen im Bereich von 0-60% des Gesamtvolumens.
Jede parenterale Dosierungseinheit enthält den Wirkstoff bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 500 mg. Jede orale Dosierungsform enthält den Wirkstoff bevorzugt in einer Menge von 1 mg bis 1000 mg.
Die Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) sind alle als immunmodulierende Mittel in Tieren, umfassend Menschen, die diese Immunmodulation benötigen, wirksam, wenn diese Verbindungen diesen Tieren gemäß dem Verfahren dieser Erfindung verabreicht werden. Die Bezeichnung "immunmodulierendes Mittel" bedeutet, daß jede Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) durch die Auslösung einer Suppressorzell-ähnlichen Wirksamkeit (wie durch ihre Wirksamkeit in dem in Tabelle 2 beschriebenen Suppressorzell-Testverfahren bewiesen) und/oder durch die Bildung einer statistisch signifikanten Abnahme der Entzündung der durch die Antwort des Immunsystems vermittelten sekundären Läsion in dem Testverfahren der durch ein Adjuvans ausgelösten Arthritis (siehe Tabelle 1) eine Immunsuppression induzieren kann. Indikationen für eine Therapie unter Verwendung eines immunmodulierenden Mittels umfassen die Behandlung der nachstehenden Krankheitszustände:
rheumatoide Arthritis,
systemischer Lupus erythematodes,
multiple Sklerose,
akute Transplantations-/Transplantatabstoßung
Myasthenia gravis
progressive systemische Sklerose
atopische Dermatitis,
Hyperimmunglobulin E,
Hepatitis B-Antigen negative chronisch aktive Hepatitis,
Hashimoto-Thyreoiditis,
familiäres Mittelmeerfieber,
Basedow Krankheit,
autoimmunhämolytische Anämie,
primäre biliäre Zirrhose und
entzündliche Darmerkrankung.
Die Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) kann diesem Tier in einer herkömmlichen Dosierungsform verabreicht werden, die durch die Kombination der Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) mit einem herkömmlichen pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel nach bekannten Verfahren hergestellt wird. Ein Fachmann in dem Gebiet kann erkennen, daß die Form und Art des pharmazeutisch verträglichen Trägers oder Verdünnungsmittels von der Menge des Wirkstoffes mit dem er(s) kombiniert werden soll, dem Verabreichungsweg und anderen allgemein bekannten Variablen diktiert wird.
Der Verabreichungsweg der Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) kann oral, parenteral, durch Inhalation oder topisch sein. Die hier verwendete Bezeichnung parenteral umfaßt die intravenöse, intramuskuläre, subkutane, rektale, vaginale oder intraperitoneale Verabreichung. Die subkutanen und intramuskulären Formen der parenteralen Verabreichung sind im allgemeinen bevorzugt. Das tägliche parenterale Dosierungsschema für eine Verbindung beträgt bevorzugt 0,1 mg bis 1000 mg pro Tag. Das tägliche orale Dosierungsschema beträgt bevorzugt 1 mg bis etwa 2000 mg.
Die Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) können auch durch Inhalation verabreicht werden. "Inhalation" bedeutet die Verabreichung durch intranasale und orale Inhalation. Geeignete Dosierungsformen für diese Verabreichung, wie eine Aerosolformulierung oder ein Inhalator mit einer bemessenen Dosis, können durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden. Die durch Inhalation verabreichte bevorzugte tägliche Dosierungsmenge einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) beträgt 10 mg bis 100 mg pro Tag.
Die Verbindungen der Formel (I) und Formel (II) können auch topisch verabreicht werden.
Die für eine therapeutische Wirkung bei der topischen Verabreichung erforderliche Menge einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) (nachstehend als Wirkstoff bezeichnet) variiert natürlich mit der gewählten Verbindung, der Art und Schwere der entzündlichen Erkrankung und dem Tier, das der Behandlung unterzogen wird, und liegt letzten Endes im Ermessen des Arztes. Eine geeignete immunmodulierende Dosis einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) beträgt 1,5 ug bis 500 mg der Base pro Kilogramm Körpergewicht für die topische Verabreichung, wobei die am meisten bevorzugte Dosierung 1 ug bis 50 mg/kg des Körpergewichts des Tieres beträgt, zum Beispiel 5 ug bis 25 mg/kg, die zwei- oder dreimal täglich verabreicht wird. Für die Anwendung auf der Haut werden 1 ug bis mehrere mg des Wirkstoffes pro Anwendung aufgetragen, bevorzugt 10 ug bis 100 mg pro Anwendung.
Die topische Verabreichung bedeutet eine nicht systemische Verabreichung und umfaßt die äußere Anwendung einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) auf der Epidermis, in der Mundhöhle und die Einträufelung dieser Verbindung in das Ohr, Auge und die Nase und wo die Verbindung nicht signifikant in den Blutstrom eintritt. Die systemische Verabreichung bedeutet die orale, intravenöse, intraperitoneale und intramuskuläre Verabreichung.
Während es für einen Wirkstoff möglich ist, allein als Rohchemikalie verabreicht zu werden, ist es bevorzugt, ihn als Arzneimittelformulierung vorzulegen. Für die topische Verabreichung kann der Wirkstoff 0,001% bis 10% w/w, z. B. 1 Gew.-% bis 2 Gew.-% der Formulierung, umfassen, obwohl er bis zu 10% w/w, jedoch bevorzugt nicht mehr als 5% w/w und besonders bevorzugt 0,1% bis 1% w/w der Formulierung umfassen kann.
Die topischen Formulierungen der vorliegenden Erfindung sowohl für die veterinäre als auch für die menschliche medizinische Verwendung umfassen daher einen Wirkstoff zusammen mit einem oder mehreren verträglichen Träger(n) dafür und gegebenenfalls (einen) beliebige(n) weitere(n) therapeutische(n) Wirkstoff(e). Der (die) Träger muß (müssen) in der Hinsicht "verträglich" sein, daß sie mit den weiteren Bestandteilen der Formulierung kompatibel sind und für ihren Empfänger nicht gesundheitsschädlich sind.
Für die topische Verabreichung geeignete Formulierungen umfassen flüssige oder halb flüssige Zubereitungen, die für das Eindringen durch die Haut an der Stelle, an der eine Behandlung erforderlich ist, geeignet sind, wie: Linimente, Lotionen, Cremes, Salben oder Pasten, und Tropfen, die zur Verabreichung ins Auge, Ohr oder in die Nase geeignet sind.
Tropfen gemäß der vorliegenden Erfindung können sterile wäßrige oder ölige Lösungen oder Suspensionen umfassen und können durch Lösen des Wirkstoffes in einer geeigneten wäßrigen Lösung eines bakteriziden und/oder fungiziden Mittels und/oder eines beliebigen anderen geeigneten Konservierungsmittels hergestellt werden und umfassen bevorzugt ein oberflächenaktives Mittel. Die entstandene Lösung kann anschließend durch Filtration gereinigt und in einen geeigneten Behälter überführt werden, der anschließend verschlossen und sterilisiert wird, indem er autoklaviert oder eine halbe Stunde bei 90-100ºC gehalten wird. In einer anderen Ausführungsform kann die Lösung durch Filtration sterilisiert und durch ein aseptisches Verfahren in den Behälter überführt werden. Beispiele bakterizider und fungizider Mittel, die zum Einschluß in den Tropfen geeignet sind, sind 0,002%iges Phenylquecksilbernitrat oder -acetat, 0,01%iges Benzalkoniumchlorid und 0,01%iges Chlorhexidinacetat. Geeignete Lösungsmittel zur Herstellung einer öligen Lösung umfassen Glycerin, verdünnten Alkohol und Propylenglykol.
Lotionen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen die für eine Anwendung auf der Haut oder am Auge geeigneten. Eine Augenlotion kann eine sterile wäßrige Lösung umfassen, die gegebenenfalls ein Bakterizid enthält, und kann durch ähnliche Verfahren wie die zur Herstellung von Tropfen hergestellt werden. Lotionen oder Linimente zur Anwendung auf der Haut können auch ein Mittel umfassen, das die Trocknung beschleunigt und die Haut kühlt, wie einen Alkohol oder Aceton, und/ oder ein Feuchthaltemittel, wie Glycerin oder ein Öl, wie Rizinusöl oder Arachisöl.
Cremes, Salben oder Pasten gemäß der vorliegenden Erfindung sind halbfeste Formulierungen des Wirkstoffes zur äußeren Anwendung. Sie können durch Mischen des Wirkstoffes in fein verteilter oder pulverisierter Form allein oder in Lösung oder Suspension in einer wäßrigen oder nicht wäßrigen Flüssigkeit mit Hilfe einer geeigneten Maschine mit einem fettigen oder nicht fettigen Grundbestandteil hergestellt werden. Der Grundbestandteil kann Kohlenwasserstoffe, wie hartes, weiches oder flüssiges Paraffin, Glycerin, Bienenwachs, eine metallische Seife, einen Schleimstoff, ein Öl natürlichen Ursprungs, wie Mandel-, Maiskeim-, Arachis-, Rizinus- oder Olivenöl, Wollfett oder seine Derivate oder eine Fettsäure, wie Stearin- oder Ölsäure, zusammen mit einem Alkohol, wie Propylenglykol oder Makrogole, umfassen. Die Formulierung kann ein geeignetes oberflächenaktives Mittel, wie ein anionisches, kationisches oder nicht ionisches Netzmittel, wie Sorbitanester oder deren Polyoxyethylenderivate, enthalten. Suspendiermittel, wie natürliche Gummiarten, Cellulosederivate oder anorganische Substanzen, wie siliciumdioxidhaltige Silikamaterialien und weitere Bestandteile, wie Lanolin, können auch enthalten sein.
Ein Fachmann in dem Gebiet erkennt, daß die optimale Menge und der optimale Abstand individueller Dosierungen der Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) durch die Art und den Grad der zu behandelnden Erkrankung, die Form, den Weg und die Stelle der Verabreichung und das spezielle zu behandelnde Tier bestimmt wird, und daß diese optimalen Bedingungen durch herkömmliche Verfahren bestimmt werden können. Ein Fachmann in dem Gebiet erkennt auch, daß der optimale Behandlungsablauf, d. h. die Zahl der pro Tag an einer bestimmten Zahl von Tagen verabreichten Dosen der Verbindung der Formel (I) oder Formel (II), durch Fachleute in dem Gebiet unter Verwendung herkömmlicher Bestimmungstests für den Behandlungsablauf ermittelt wird.
Ein Fachmann in dem Gebiet sollte unter Verwendung der vorstehenden Beschreibung ohne weitere Entwicklungsarbeit die vorliegende Erfindung in ihrem gesamten Umfang anwenden können. Die nachstehenden Beispiele sind daher nur veranschaulichend und schränken den Umfang der vorliegenden Erfindung in keiner Weise ein.

BEISPIELE

I. BEISPIELE DER ZUSAMMENSETZUNG

BEISPIEL A - KAPSELZUSAMMENSETZUNG

Ein Arzneimittel dieser Erfindung in Form einer Kapsel wird durch Füllen einer üblichen zweiteiligen Hartgelatinekapsel mit 50 mg einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) in pulverisierter Form, 110 mg Lactose, 32 mg Talk und 8 mg Magnesiumstearat hergestellt.

BEISPIEL B - INJIZIERBARE PARENTERALE ZUSAMMENSETZUNG

Ein Arzneimittel dieser Erfindung in einer Form, die zur Verabreichung durch Injektion geeignet ist, wird durch Rühren von 1,5 Gew.-% einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) in 10 Vol.-% Propylenglykol und Wasser hergestellt. Die Lösung wird durch Filtration sterilisiert.

BEISPIEL C - SALBENZUSAMMENSETZUNG

Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) 1,0 g weißes, weiches Paraffin auf 100,0 g.
Die Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) wird in einem kleinen Volumen des Trägers dispergiert und allmählich in die Hauptmenge des Trägers eingebracht, wobei ein gleichmäßiges, homogenes Produkt erzeugt wird. Anschließend werden faltbare Metalltuben mit der Dispersion gefüllt.

BEISPIEL D - TOPISCHE CREMEZUSAMMENSETZUNG

Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) 1,0 g
Polawachs GP 200 20,0 g
wasserfreies Lanolin 2,0 g
weißes Bienenwachs 2,5 g
Methylhydroxybenzoat 0,1 g
destilliertes Wasser auf 100,0 g
Das Polawachs, Bienenwachs und Lanolin werden zusammen auf 60ºC erhitzt. Eine Methylhydroxybenzoatlösung wird zugegeben, und eine Homogenisierung wird durch Rühren mit hoher Geschwindigkeit erreicht. Anschließend läßt man die Temperatur auf 50ºC absinken. Die Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) wird anschließend zugegeben und völlig dispergiert, und man läßt die Zusammensetzung unter Rühren mit langsamer Geschwindigkeit abkühlen.

BEISPIEL E - TOPISCHE LOTIONZUSAMMENSETZUNG

Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) 1,0 g
Sorbitanmonolaurat 0,6 g
Polysorbat 20 0,6 g
Cetostearylalkohol 1,2 g
Glycerin 6,0 g
Methylhydroxybenzoat 0,2 g
gereinigtes Wasser B.P. auf 100,00 ml
Das Methylhydroxybenzoat und Glycerin werden in 70 ml Wasser bei 75ºC gelöst. Das Sorbitanmonolaurat, Polysorbat 20 und Cetostearylalkohol werden bei 75ºC zusammengeschmolzen und zu der wäßrigen Lösung gegeben. Die entstandene Emulsion wird homogenisiert, man läßt sie unter kontinuierlichem Rühren abkühlen, und die Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) wird als Suspension in dem übrigen Wasser zugegeben. Die ganze Suspension wird gerührt, bis sie homogenisiert ist.

BEISPIEL F - AUGENTROPFENZUSAMMENSETZUNG

Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) 0,5 g
Methylhydroxybenzoat 0,01 g
Propylhydroxybenzoat 0,04 g
gereinigtes Wasser B.P. auf 100,00 ml (B.P. = Britische Pharmakopöe)
Das Metyl- und Propylhydroxybenzoat werden in 70 ml gereinigtem Wasser bei 75ºC gelöst, und man läßt die entstandene Lösung abkühlen. Die Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) wird anschließend zugegeben, und die Lösung wird durch Filtration durch ein Membranfilter (0,22 um Porengröße) sterilisiert und aseptisch in geeignete sterile Behälter gefüllt.

BEISPIEL G - ZUSAMMENSETZUNG ZUR VERABREICHUNG DURCH INHALATION

Für einen Aerosolbehälter mit einer Kapazität von 15- 20 ml: 10 mg einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) werden mit 0,2-0,2% eines Gleitmittels, wie Polysorbat 85 oder Ölsäure, vermischt, und dieses Gemisch wird in einem Treibmittel, wie Freon, bevorzugt in einer Kombination von 1,2-Dichlortetrafluorethan und Difluorchlormethan, dispergiert, und in einen geeigneten Aerosolbehälter gefüllt, der an die Verabreichung durch entweder intranasale oder orale Inhalation angepaßt ist.

BEISPIEL H - ZUSAMMENSETZUNG ZUR VERABREICHUNG DURCH INHALATION

Für einen Aerosolbehälter mit einer Kapazität von 15- 20 ml: 10 mg einer Verbindung der Formel (I) oder Formel (II) werden in 6-8 ml Ethanol gelöst, 0,1-0,2% eines Gleitmittels, wie Polysorbat 85 oder Ölsäure, werden zugegeben, und dieses Gemisch wird in einem Treibmittel, wie Freon, bevorzugt einer Kombination von 1,2-Dichlortetrafluorethan und Difluorchlormethan, dispergiert und in einen geeigneten Aerosolbehälter gefüllt, der an die Verabreichung durch entweder intranasale oder orale Inhalation angepaßt ist.

II. SYNTHESEBEISPIELE

In den nachstehenden Beispielen ist die Temperatur in Celsiusgraden (ºC) angegeben. Die Elementaranalysen und Schmelzpunkte der nach dem Verfahren der nachstehenden Synthesebeispiele hergestellten Verbindungen der Formel (I) und Formel (11) sind in Tabelle 3 und 4 aufgeführt.
Natriumhydrid, Trimethylsulfoxoniumiodid, Methylvinylketon, Ethylcyanoacetat, Morpholin, Lithiumaluminiumhydrid, Bortrifluoridetherat, Heptan-4-on, Nonan-5-on, Undecan-6-on, 4-(1,1- Dimethylethyl)cyclohexanon, 4-Cyclohexylcyclohexanon, Valeraldehyd, Allylbromid, Dodecanal, 2,3-Dimethylvaleraldehyd, 2-Ethylbutyraldehyd, 2-Ethylhexanal, Adamantanon, Bicyclo(3.3.1)nonan- 9-on, 3-Dimethylaminopropylamin, 3-Diethylaminopropylamin, Diisobutylamin, 2,6-Dimethylheptan-4-on, Cycloheptanon, Essigsäureanhydrid, Triton®B und 3-Methylaminopropylamin wurden von Aldrich Chemicals (Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.) käuflich erworben. 3-(1-Piperidin)propylamin wurde durch die Reduktion von 1-Piperidinpropionitril (Aldrich Chemicals; Milwaukee Wisconsin, U.S.A.) durch Lithiumaluminiumhydrid hergestellt.
4-Dimethylaminobutylamin und 6-Dimethylaminohexylamin wurden von Pfaltz und Bauer (Waterbury, Connecticut, J.S.A.) käuflich erworben. 5-Dimethylaminopentylamin und 7-Dimethylaminoheptylamin wurden von Karl Industries (Aurora, Ohio, U.S.A.) käuflich erworben.
3-Aminopropannitril und 3-(1-Pyrrolidin)propylamin wurden von Alfa Chemicals (Danvers, Massachusetts, U.S.A.) käuflich erworben. 6-(1-Piperidin)hexylamin wurde in zwei Schritten durch die Alkylierung von 6-Bromhexylamin (Aldrich Chemicals) mit Piperidin und nachfolgende Reduktion mit Lithiumaluminiumhydrid hergestellt. 6-(1-Pyrrolidin)hexylamin wurde aus dem erforderlichen Bromnitril und Pyrrolidin entsprechend hergestellt.

Abschnitt 1: Synthese 4,4-disubstituierter Cyclohexanone

Schema 1 zeigt die allgemeine Synthese von 4,4-disubstituierten Cyclohexanonen, ausgehend von entweder einem im Handel erhältlichen Keton oder einem α,α-disubstituierten Aldehyd. Schema 1 ((CH&sub3;)&sub3;S&spplus;O)I&supmin; NaH, DMSO BF&sub3;OEt&sub2; Benzol Triton B Methylvinylketon tert. Butanol oder Methylvinylketon H&sub2;SO&sub4; (Kat.) H&sub2;, 10% Pd/C Ethylacetat
Die Beispiele 1-5 nachstehend beschreiben im besonderen die Synthese von 4,4-Dipropylcyclohexanon aus Heptan-4-on, jedoch wurde dieses Verfahren zur Herstellung der nachstehenden Cyclohexanone, ausgehend von den aufgeführten im Handel erhältlichen Ketonen, verwendet:
Keton Cyclohexanon
2,6-Dimethylheptan-4-on 4,4-Bis-(2-methylpropyl)-
Nonan-5-on 4,4-Dibutyl-
Undecan-6-on 4,4-Dipentyl-
Cycloheptanon Spiro-[5,6]-dodecan-3-on
2-Adamantanon Spirocyclohexan-1,2'-tricyclo-[3.3.1.13,7]-de-can-4-on
In den nachstehenden Fällen waren die α,α-disubstituierten Aldehyde verfügbar und die 4,4-disubstituierten Cyclohexanone wurden hergestellt:
Aldehyd Cyclohexanon
2-Ethylbutyraldehyd 4,4-Diethyl-
2-Ethylhexanal 4-Butyl-4-ethyl-
2,3-Dimethylvaleraldehyd 4-Methyl-4-(1-methylpropyl)-
Ein zweiter Weg zu einer besseren Ausbeute im besonderen für die Synthese von 2-Propylpentanal ist in Schema 2 beschrieben. Die Verfahren sind in den Beispielen 5 und 6 angegeben. Schema 2 Toluol Rrückfluß, -H&sub2;O 1) Allylbromid Acetonitril 2) H&sub3;O&spplus; H&sub2;, 10% Pd/C EtOAc

Beispiel 1 : 2-Propyl-1,2-epoxypentan

1 l/mol Dimethylsulfoxid wurde langsam unter mechanischem Rühren zu einem Gemisch aus 1,1 Äquivalenten Natriumhydrid und 1 Äquivalent Trimethylsulfoxoniumiodid unter einer inerten Atmosphäre gegeben. Eine heftige Wasserstoffentwicklung folgte und nach der Beendigung der Gasentwicklung wurden 0,4 Äquivalente Heptan-4-on zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde 3-24 Stunden auf 75ºC erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in 3-5 Volumina Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Das organische Extrakt wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich das erwünschte Produkt ergab (85% Ausbeute), das ohne weitere Reinigung verwendet wurde.

Beispiel 2 : 2-Propylpentanal

Eine Lösung von 0,5 Äquivalenten Bortrifluoridetherat in Benzol wurde unter kräftigem Rühren zu einer Lösung von 1 Äquivalent 2-Propyl-1,2-epoxypentan, das, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt worden war, in auf 0ºC gekühltem Benzol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 1 Minute gerührt und durch die Zugabe von Wasser gelöscht. Nach der Auftrennung der Phasen wurde die organische Phase mit gesättigtem, wäßrigem Natriumhydrogencarbonat und Wasser gewaschen, mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich ein farbloses Öl ergab. Das Öl wurde destilliert, wobei sich das erwünschte Produkt als farblos es Öl ergab; 75% Ausbeute; Siedepunkt (Sdp.) 60-63ºC/0,1 mm.

Beispiel 3 : 4,4-Dipropylcyclohex-2-enon

Verfahren 1 : 1 Äquivalent 2-Propylpentanal, das, wie in Beispiel 2 beschrieben, hergestellt worden war, und 1,2 Äquivalente Methylvinylketon wurden gleichzeitig aus getrennten Tropftrichtern innerhalb 1 Stunde zu einer Lösung von 0,05 Äquivalenten einer Base (Triton B) in tert.-Butanol gegeben, so daß die Temperatur unter 15ºC gehalten wird. 0,02-0,2 Äquivalente konzentrierte Chlorwasserstoffsäure werden anschließend zu dem Reaktionsgemisch gegeben, und die Lösung wurde zu einem viskosen Öl eingeengt. Das Öl wurde in Ethylacetat gelöst und zweimal mit 0,5 M Natriumhydroxidlösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich nach einer Kugelrohrdestillation das erwünschte Produkt ergab; Sdp. 75-80ºC/0,05 mm; Ausbeute 20-35%.
Verfahren 2 : 3 ml/mol konzentrierte Schwefelsäure wurden zu einer Lösung von 1 Äquivalent 2-Propylpentanal und 1 Äquivalent Methylvinylketon in 400 ml/mol Benzol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung eines Dean-Stark- Wasserabscheiders unter Rückfluß erhitzt. Es wurde 3-5 Stunden weiter unter Rückfluß erhitzt, und keine weitere Wasserabscheidung wurde beobachtet. Das schwarze Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und mit gesättigtem Natriumhydrogencarbonat gewaschen. Die organische Phase wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich ein dunkelbraunes Öl ergab. Das Öl wurde einer Kugelrohrdestillation unterzogen, wobei sich das erwünschte Produkt als farbloses Öl ergab; Sdp. 75-85ºC/0,075 mm; Ausbeute 65-75%.

Beispiel 4 : 4,4-Dipropylcyclohexanon

4,4-Dipropylcyclohex-2-enon, das, wie in Beispiel 3 beschrieben, hergestellt worden war, wurde zu einer Suspension von 0,1 Äquivalenten 10%igem Palladium auf Kohle in Ethylacetat gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei 300 N/m² Wasserstoff in einem Parr-Hydrierapparat bei Raumtemperatur hydriert, bis die Wasserstoffaufnahme beendet war (0,5-5 Stunden). Der Katalysator wurde durch Filtration durch Celite entfernt, und das Filtrat wurde eingeengt, wobei sich das erwünschte Produkt als farbloses Öl ergab. Das Produkt wurde ohne weitere Reinigung verwendet. Ausbeute 98%.

Beispiel 5 : 2-Propylpent-4-enal

Toluol, 1 Äquivalent Valeraldehyd und 1 Äquivalent Diisobutylamin wurden vereinigt und unter Verwendung eines Dean-Stark-Wasserabscheiders unter Rückfluß erhitzt. Es wurde weiter erhitzt, bis kein Wasser mehr in dem Abscheider aufgefangen wurde (1 Äquivalent Wasser wurde aufgefangen). Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und Toluol wurde unter vermindertem Druck entfernt. 500 ml/mol Acetonitril und anschließend 1,5 Äquivalente Allylbromid wurden zu dem farblosen Rückstand gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 16-24 Stunden unter Rückfluß erhitzt.
Das Reaktionsgemisch wurde mit einer Pufferlösung ((60 ml Essigsäure/30 g Natriumacetat/300 ml Wasser)/mol) behandelt und 5 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die klare orange-braune Lösung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und 300 ml/mol Ethylacetat und 150 ml/mol Salzlösung wurden zugegeben. Die organische Phase wurde anschließend mit 10%iger wäßriger Chlorwasserstoffsäure, Wasser, gesättigter, wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung und Salzlösung gewaschen. Das organische Extrakt wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich ein braunes Öl ergab. Das Öl wurde fraktioniert destilliert, wobei sich das erwünschte Produkt ergab; Sdp. 68-73ºC/30 mm; Ausbeute 50%.

Beispiel 6 : 2-Propylpentanal

Ein Parr-Hydriergefäß wurde mit 0,1 Äquivalent 10%igem Palladium auf Kohle und Ethylacetat gefüllt. Eine Lösung von 2-Propylpent-4-enal, das wie in Beispiel 5 hergestellt worden war, in Ethylacetat wurde zugegeben. Das Gemisch wurde bei 300 N/m² Wasserstoff in einem Parr-Hydrierapparat bei Raumtemperatur hydriert, bis die Wasserstoffaufnahme beendet war. Der Katalysator wurde durch Filtration durch Celite entfernt. Das Filtrat wurde eingeengt, wobei sich das erwünschte Produkt als farbloses Öl ergab. Das Produkt wurde ohne weitere Reinigung verwendet.

Abschnitt 1A: Synthese von 4-substituierten Cyclohexanonen

Die Synthese von 4-Decylcyclohexanon ist in Beispiel 7 beschrieben. Entsprechend konnten weitere unverzweigte, verzweigte oder cyclische α-substituierte Aldehyde in 4-substituierte Cyclohexanone umgewandelt werden.

Beispiel 7: Synthese von 4-Decylcyclohexanon

Ein Gemisch aus 1 Äquivalent Kaliumcarbonat und 3,3 Äquivalenten Morpholin wurde unter einer inerten Atmosphäre auf -5ºC gekühlt und 1 Äquivalent Dodecanal wurde innerhalb von 30 Minuten tropfenweise zugegeben. Man ließ das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur erwärmen, und es wurde 3-6 Stunden weiter gerührt. Die Zugabe zu Ether und die nachfolgende Filtration und Einengung ergaben rohes Morpholin-Enamin. Der Rückstand wurde destilliert, wobei sich das erwünschte Produkt ergab; Sdp. 103-108ºC/0,07 mm; Ausbeute 74%.
Unter einer inerten Atmosphäre wurden 1 Äquivalent des vorstehenden Morpholin-Enamins und 1,05 Äquivalente Methylvinylketon vereinigt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Eine Pufferlösung ((70 g Natriumacetat/700 ml Essigsäure/525 ml Ethanol/175 ml Wasser)/mol) wurde zugegeben, und die Lösung wurde 4-6 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Die flüchtigen Bestandteile wurden unter vermindertem Druck entfernt, und der dicke, braune, ölige Rückstand wurde zwischen Ethylacetat und Wasser verteilt. Die organische Phase wurde mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich ein hellbraunes, viskoses Öl ergab. Das Öl wurde einer Kugelrohrdestillation unterzogen, wobei sich das erwünschte Produkt als farblos es viskoses Öl ergab; Sdp. 122-135ºC/0,22 mm; Ausbeute 40%.
Das vorstehend hergestellte Cyclohexanon wurde auf ähnliche, wie die in Beispiel 6 beschriebene, Art und Weise, hydriert, wobei sich 4-Decylcyclohexanon ergab. Das Produkt wurde ohne weitere Reinigung verwendet.

Abschnitt 2: VERBINDUNGEN DER FORMEL (I), IN DER m 1 IST, UND R&sub3; UND R&sub4; KEIN WASSERSTOFFATOM SIND

Schema 3 zeigt die allgemeine Synthese der Azaspirananaloga der Formel (I), in der m 1 ist, R&sub3; und R&sub4; kein Wasserstoffatom bedeuten, und n, R&sub1; und R&sub2; wie vorstehend definiert sind, ausgehend von den geeignet substituierten Cyclohexanonen. Schema 3 NCCH&sub2;COOEt Essigsäure Natriumacetat KCN EtOH, 95&sup0; HCl/HOAc/H&sub2;O Ac&sub2;O H&sub2;N(CH&sub2;)nNRR&sub3;R&sub4; 1) LiAlH&sub4; 2) HCl
Die Beispiele 8-12 nachstehend beschreiben die Synthese von 2-(3-Dimethylaminopropyl)-8,8-diethyl-2-azaspiro-[4,5]decandihydrochlorid aus 4,4-Diethylcyclohexanon. Auf ähnliche Art und Weise wurden die nachstehenden cyclischen Ketone umgesetzt, wobei entsprechende Derivate der Verbindungen der Formel (I) erhalten wurden, umfassend:
4,4-Dipropylcyclohexanon
4,4-Dibutylcyclohexanon
4,4-Dipentylcyclohexanon
4,4-Bis-(2-methylpropyl)cyclohexanon
4-Ethyl-4-butylcyclohexanon
4-Methyl-4-(1-methylpropyl)cyclohexanon
4-Cyclohexylcyclohexanon
4-Decylcyclohexanon
4-(1,1-Dimethylethyl)cyclohexanon
Beispiel 11 beschreibt die Umsetzung eines Anhydrids mit Dimethylaminopropylamin, wobei sich das erwünschte Imid ergibt. Auf ähnliche Art und Weise wurde 4,4-Dipropylcyclohexan-1-carboxy-1-essigsäureanhydrid kondensiert mit:
4-Dimethylaminobutylamin
5-Dimethylaminopentylamin
6-Dimethylaminohexylamin
7-Dimethylaminoheptylamin
3-Diethylaminopropylamin
3-(1-Piperidin)propylamin
6-(1-Piperidin)hexylamin
3-(1-Pyrrolidin)propylamin
6-(1-Pyrrolidin)hexylamin
und nachfolgend, wie in Beispiel 12 beschrieben, reduziert, wobei sich nach der Hydrochloridbildung das erwünschte Produkt ergab.
Auf ähnliche Art und Weise kann ein beliebiges, von einem geeignet substituierten Cyclohexanon abgeleitetes Anhydrid mit einem beliebigen der vorstehend aufgeführten Amine umgesetzt werden, und nachfolgend wie in Beispiel 12 umgesetzt werden, wobei sich das erwünschte Azaspirananalogon ergibt.

Beispiel 8: Ethyl-α-cyano-α-(4,4-diethylcyclohexyliden)acetat

1 Äquivalent Ethylcyanoacetat, 0,2 Äquivalente Essigsäure und 0,1 Äquivalente Ammoniumacetat wurden zu einer Lösung von 1 Äquivalent 4,4-Diethylcyclohexanon in Toluol gegeben. Das Gemisch wurde unter Verwendung eines Dean-Stark-Apparates unter Rückfluß erhitzt, um das aus dem Reaktionsgemisch azeotrop entfernte Wasser aufzufangen. Nach dem Auffangen von 1 Äquivalent Wasser wurde das Reaktionsgemisch abgekühlt und mit Wasser und- gesättigter, wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wurde unter Verwendung eines Kugelrohrapparates durch Destillation gereinigt, wobei sich das erwünschte Produkt als farbloses Öl ergab; Sdp. 92-98ºC/0,15 mm; Ausbeute 80-95%.

Beispiel 9 : 4,4-Diethylcyclohexan-1-carboxy-1-essigsäure

Eine Lösung von 1,15 Äquivalenten Kaliumcyanid in Wasser wurde zu einer Lösung von 1 Äquivalent Ethyl-α-cyano-α- (4,4-diethylcyclohexyliden)acetat, das, wie vorstehend beschrieben, hergestellt worden war, in Ethanol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 3-9 Stunden auf 50-85ºC erhitzt und anschließend bis zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde mit Chlorwasserstoffsäure behandelt und mit Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wurde in einem Gemisch aus Essigsäure/Chlorwasserstoffsäure/Wasser ((4,5 1/2 l/0,2 l)/mol) gelöst und 2-5 Tage unter Rückfluß erhitzt. Die flüchtigen Bestandteile wurden unter vermindertem Druck entfernt, und der feste Rückstand wurde zwischen Wasser und Ethylacetat verteilt. Das organische Extrakt wurde mit Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich die erwünschte Disäure als weißer Feststoff ergab. Die Umkristallisation aus Ethylacetat ergab einen weißen, kristallinen Feststoff; Smp. 150-152ºC; Ausbeute 75-85%.

Beispiel 10 : 4,4-Diethylcyclohexan-1-carboxy-1-essigsäureanhydrid

1 Äquivalent 4,4-Diethylcyclohexan-1-carboxy-1-essigsäure, die, wie in Beispiel 9 beschrieben, hergestellt worden war, wurde in Essigsäureanhydrid gelöst und 1-6 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das überschüssige Essigsäureanhydrid wurde durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde aus Hexan umkristallisiert; Smp. 91-93ºC; 90-95% Ausbeute.
Anmerkung: - In den Fällen, in denen die Substituenten in 4-Stellung des Ausgangscyclohexanons nicht identisch sind, wurden die geometrischen isomeren Anhydride durch Chromatographie auf einem Prep-System 500 von Waters unter Verwendung von Hexan/Ethylacetat-Gemischen als Elutionsmittel getrennt.

Beispiel 11 : 2-(3-Dimethylaminopropyl)-8,8-diethyl-2-azaspiro-[4,5]-decan-1,3-dion

1,05 Äquivalente 3-Dimethylaminopropylamin wurden zu einer Lösung von 1 Äquivalent 4,4-Diethylcyclohexan-1-carboxy- 1-essigsäureanhydrid in Toluol gegeben, und das Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung eines Dean-Stark-Abscheiders unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Auffangen von 1 Äquivalent Wasser in dem Abscheider wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde ohne weitere Reinigung direkt verwendet.

Beispiel 12 : 2-(3-Dimethylaminopropyl)-8,8-diethyl-2-azaspiro-[4,5]-decandihydrochlorid

Eine Lösung von 1 Äquivalent 2-(3-Dimethylaminopropyl)- 8,8-diethyl-2-azaspiro-[4,5]-decan-1,3-dion, das, wie in Beispiel 11 beschrieben, hergestellt worden war, in Diethylether wurde tropfenweise zu einem Gemisch aus 4 Äquivalenten Lithiumaluminiumhydrid und Diethylether gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde nach der Beendigung der Zugabe 2-6 Stunden gerührt. Das überschüssige Hydrid wurde mit Natriumsulfatdecahydrat gelöscht, und das entstandene Gemisch wurde filtriert, und das Filtrat wurde eingeengt, wobei sich das erwünschte Amin als farbloses Öl ergab; 90-95% Ausbeute.
Das Öl wurde in einer minimalen Menge wasserfreiem Ethanol gelöst, und eine gekühlte Lösung von Chlorwasserstoff in Ethanol wurde zugegeben. Nach der Zugabe eines großen Ethervolumens bildete sich ein weißer Niederschlag, der durch Filtration isoliert wurde. Der weiße Feststoff wurde aus Ethanol umkristallisiert; Smp. 298-299ºC (Zers.); 90% Ausbeute.

Abschnitt 3: VERBINDUNGEN DER FORMEL (I), IN DER m 1 IST UND R&sub3; UND R&sub4; EIN WASSERSTOFFATOM SIND

Schema 4 zeigt die allgemeine Synthese der Azaspirananaloga der Formel (I), in der m 1 ist, R&sub3; und R&sub4; ein Wasserstoffatom sind, und n, R&sub1; und R&sub2; wie vorstehend definiert sind, aus den geeignet substituierten Cyclohexanonen.
Die Beispiele 13 und 14 beschreiben die Synthese von 2-(3-Aminopropyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro-[4,5]-decandihydrochlorid aus 4,4-Dipropylcyclohexan-1-carboxy-1-essigsäureanhydrid Auf ähnliche Art und Weise können früher beschriebene geeignet substituierte Cyclohexanone und die daraus abgeleiteten Anhydride wie in den Beispielen 13 und 14 mit ω-Aminoalkylnitrilen (n = 4-7) umgesetzt werden, wobei die erwünschten Azaspirane hergestellt werden, in denen R&sub3; = R&sub4; = H.

Beispiel 13 : 2-(2-Cyanoethyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro- [4,5]-decan-1,3-dion

1,1 Äquivalente 3-Aminopropannitril und Toluol wurden zu einer Lösung von 1 Äquivalent 4,4-Dipropylcyclohexan-1- carboxy-1-essigsäureanhydrid gegeben, das entsprechend dem in Beispiel 10 hergestellten 4,4-Diethylderivat hergestellt worden war. Das Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung eines Dean- Stark-Abscheiders unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Auffangen von 1 Äquivalent Wasser wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt, und das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie (Hexan/Ethylacetat (2/1)) gereinigt, wobei sich ein weißer Feststoff ergab; Smp. 117-117,5ºC; Ausbeute 95%.

Beispiel 14 : 2-(3-Aminopropyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro- [4,5]-decandihydrochlorid

Eine Lösung von 1 Äquivalent 2-(2-Cyanoethyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro-[4,5]-decan-1,3-dion, das, wie in Beispiel 13 beschrieben, hergestellt worden war, in Diethylether wurde tropfenweise zu einem Gemisch aus 4 Äquivalenten Lithiumaluminiumhydrid und Diethylether gegeben. Nach der Beendigung der Zugabe wurde das Reaktionsgemisch 2-4 Stunden gerührt. Das überschüssige Hydrid wurde mit Natriumsulfatdecahydrat gelöscht, und das entstandene Gemisch wurde filtriert, und das Filtrat wurde eingeengt. Die entstandene Flüssigkeit wurde durch präparative Flüssigchromatographie (Silicagel; 2,5%iges Ammoniumhydroxid in Methanol) gereinigt, wobei sich das erwünschte Amin als farbloses Öl ergab; 73% Ausbeute.
Das Öl wurde in einer minimalen Menge wasserfreiem Ethanol gelöst, und eine Lösung von Chlorwasserstoff in Ethanol wurde zugegeben. Die Lösung wurde eingeengt, wobei sich ein weißer Feststoff ergab; Smp. 245-249ºC (Zers.); 95% Ausbeute.

Abschnitt 4: VERBINDUNGEN DER FORMEL (I), IN DER m 1 IST UND R&sub3; KEIN WASSERSTOFFATOM IST UND R&sub4; EIN WASSERSTOFF- ATOM IST

Schema 5 zeigt die allgemeine Synthese der Azaspirananaloga der Formel (I), in der m 1 ist, einer der Reste R&sub3; und R&sub4; ein Wasserstoffatom ist, während der andere kein Wasserstoffatom ist und n, R&sub1; und R&sub2; wie vorstehend definiert sind, aus den geeignet substituierten Cyclohexanonen.
Die Beispiele 15 und 16 beschreiben die Synthese von 2-(3-Methylaminopropyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro-[4,5]-decandihydrochlorid aus 4,4-Dipropylcyclohexan-1-carboxy-1-essigsäureanhydrid.
Auf ähnliche Art und Weise können die früher beschriebenen, geeignet substituierten Cyclohexanone und die davon abgeleiteten Anhydride, wie in den Beispielen 15 und 16 beschrieben, mit ω-Alkylaminoalkylaminen (n = 4-8) umgesetzt werden, wobei sich Azaspiranderivate ergeben, in denen R&sub3; = Alkylrest und R&sub4; = H.

Beispiel 15: 2-(3-Methylaminopropyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro-[4,5]-decan-1,3-dion

1,05 Äquivalente 3-Methylaminopropylamin wurden zu einer Lösung von 1 Äquivalent 4,4-Dipropylcyclohexan-1-carboxy- 1-essigsäureanhydrid in Toluol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde unter Verwendung eines Dean-Stark-Abscheiders unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Auffangen von 1 Äquivalent Wasser wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und unter vermindertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde ohne weitere Reinigung verwendet.

Beispiel 16: 2-(3-Methylaminopropyl)-8,8-dipropyl-2-azaspiro-[4,5]-decandihydrochlorid

Eine Lösung von 1 Äquivalent 2-(3-Methylaminopropyl)- 8,8-dipropyl-2-azaspiro-[4,5]-decan-1,3-dion, das, wie in Beispiel 15 beschrieben, hergestellt worden war, in Diethylether wurde tropfenweise zu einem Gemisch aus 4 Äquivalenten Lithiumaluminiumhydrid und Diethylether gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde wie Beispiel 14 aufgearbeitet. Das Produkt wurde durch Säulenchromatographie (Silicagel; 0,5%iges Ammoniumhydroxid in Methanol) gereinigt, wobei sich ein farblos es Öl ergab; 67% Ausbeute.
Das Öl wurde in einer minimalen Menge wasserfreiem Ethanol gelöst, und eine Lösung von Chlorwasserstoff in Ethanol wurde zugegeben. Nach dem Abkühlen bildete sich ein weißer Niederschlag, der durch Filtration isoliert wurde; Smp. 258- 260ºC (Zers.); 84% Ausbeute.

Abschnitt 5: VERBINDUNGEN DER FORMEL (I), IN DER m 2 IST

Schema 6 zeigt den Weg zu alkylsubstituierten Azaspiro-[5,5]-undecananaloga, ausgehend von den geeignet substituierten Cyclohexanonen.
Die Beispiele 17-21 nachstehend beschreiben die Herstellung von 3-(3-Dimethylamino)propyl-9,9-dipropyl-3-azaspiro- [5,5]-undecandihydrochlorid aus 4,4-Dipropylcyclohexanon.
Auf ähnliche Art und Weise können die früher beschriebenen, geeignet substituierten Cyclohexanone (siehe Abschnitte 1, 1A und 2), und die davon abgeleiteten Anhydride, wie in diesem Abschnitt beschrieben, umgesetzt werden mit:
a) Dialkylaminoalkylaminen, wie in Abschnitt 2 der Synthesebeispiele beschrieben, wobei sich Azaspiranderivate ergeben, in denen R&sub3; = R&sub4; = Alkylrest.
b) Aminoalkylnitrilen, wie in Abschnitt 3 der Synthesebeispiele beschrieben, wobei sich Azaspiranderivate ergeben, in denen R&sub3; = R&sub4; = H.
c) Alkylaminoalkylaminen, wie in Abschnitt 4 der Synthesebeispiele beschrieben, wobei sich Azaspiranderivate ergeben, in denen R&sub3; = Alkylrest und R&sub4; = H.

Beispiel 17: 9,9-Dipropyl-1,5-dicyano-3-azaspiro-[5,5]-undecan-2,4-dion

Eine gesättigte alkoholische Ammoniaklösung wurde zu einer Lösung von 1 Äquivalent 4,4-Dipropylcyclohexanon und 2 Äquivalenten Ethylcyanoacetat in auf 0ºC gekühltem Ethanol gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde verschlossen und man ließ es 2 bis 7 Tage bei 0ºC reagieren. Das gefällte Ammoniumsalz des Dicyanoimids wurde filtriert, gepreßt, mit Ether gewaschen und getrocknet. Das getrocknete Salz wurde in einer minimalen Menge siedendem Wasser gelöst und heiß filtriert. Das heiße Filtrat wurde gerührt und mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert, und nach dem Abkühlen wurde das gefällte Produkt durch Filtration isoliert, wobei das erwünschte Imid entstand; Ausbeute 33%.

Beispiel 18: 4,4-Dipropylcyclohexan-1,1-diessigsäure

9,9-Dipropyl-1,5-dicyano-3-azaspiro-[5,5]-undecan-2,4-dion, das nach dem Verfahren von Beispiel 17 hergestellt worden war, wurde in einer Lösung aus konzentrierter Chlorwasserstoffsäure/Essigsäure/Wasser (4/7/1) gelöst, und die Lösung wurde 2-3 Tage unter Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt, und die flüchtigen Substanzen wurden auf einem Rotationsverdampfer entfernt. Der Rückstand wurde zwischen Wasser und Ethylacetat verteilt. Die organische Phase wurde mit Salzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt, wobei sich die erwünschte Säure ergab, die aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert wurde; Ausbeute 35-50%.

Beispiel 19: 4,4-Dipropylcyclohexan-1,1-diessigsäureanhydrid

4,4-Dipropylcyclohexan-1,1-diessigsäure, die, wie in Beispiel 18 beschrieben, hergestellt worden war, wurde in Essigsäureanhydrid gelöst und 1-6 h unter Rückfluß erhitzt. Das überschüssige Essigsäureanhydrid wurde durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt, und der Rückstand wurde aus Hexan umkristallisiert; Smp. 91-93ºC; Ausbeute 90-95%.

Beispiel 20: 3-(3-Dimethylaminopropyl)-9,9-dipropyl-3- azaspiro-[5,5]-undecan-2,4-dion

Dieses Imid wurde aus 1 Äquivalent 9,9-Dipropylcyclohexan-1,1-diessigsäureanhydrid, das, wie in Beispiel 19 beschrieben, hergestellt worden war, und 1 Äquivalent 3-Dimethylaminopropylamin auf ähnliche Art und Weise, wie in Beispiel 11 beschrieben, hergestellt. Das Produkt, ein farblos es Öl, wurde ohne weitere Reinigung verwendet.

Beispiel 21: 3-(3-Dimethylaminopropyl)-9,9-dipropyl-3- azaspiro-[5,5]-undecandihydrochlorid

Das Amin wurde durch die Reduktion von 3-(Dimethylamino)propyl-9,9-dipropyl-3-azaspiro-[5,5]-undecan-2,4-dion, das, wie in Beispiel 16 beschrieben, hergestellt worden war, auf ähnliche Art und Weise, wie in Beispiel 12 beschrieben, mit Lithiumaluminiumhydrid hergestellt. Der rohe weiße Feststoff wurde durch die Zugabe von Ether gefällt und aus Ethanol umkristallisiert; Smp. > 320ºC Zers.; Ausbeute 85-90%.

Abschnitt 6: SYNTHESE POLYCYCLISCHER AZASPIRANDERIVATE DER FORMEL (II)

2-Adamantanon wurde, wie in Abschnitt 1 beschrieben, in ein 4,4-spirosubstituiertes Cyclohexanon umgewandelt, und nachfolgend unter Verwendung des in Abschnitt 2 beschriebenen Verfahrens (Beispiele 8-12) in das erwünschte Azaspirananalogon umgewandelt; Smp. 329-330ºC.
2-Adamantanon wurde unter Verwendung des in Abschnitt 2 beschriebenen Verfahrens (Beispiele 8-12) in das erwünschte Azaspiranderivat umgewandelt; Smp. 300-302ºC.
2-Adamantanon konnte auch, wie in Abschnitt 5 beschrieben, umgesetzt werden, wobei sich Azaspiranderivate ergaben, in denen m = 2.
Auf ähnliche Art und Weise konnte das Anhydrid aus 2- Adamantanon, das entweder wie in Abschnitt 2 oder Abschnitt 5 beschrieben hergestellt wurde, umgesetzt werden mit:
a) Dialkylaminoalkylaminen, wie in Abschnitt 2 der Synthesebeispiele beschrieben, wobei sich Azaspiranderivate ergaben, in denen R&sub3; = R&sub4; = Alkylrest.
b) Aminoalkylnitrilen, wie in Abschnitt 3 der Synthesebeispiele beschrieben, wobei sich Azaspiranderivate ergaben, in denen R&sub3; = R&sub4; = H.
c) Alkylaminoalkylaminen, wie in Abschnitt 4 der Synthesebeispiele beschrieben, wobei sich Azaspiranderivate ergaben, in denen R&sub3; = Alkylrest und R&sub4; = H.
Bicyclo[3.3.1]nonan-9-on wurde entsprechend wie in Abschnitt 2 umgesetzt, wobei sich die erwünschten Azaspiranderivate ergaben; Smp. 303-304ºC. Dieses Keton konnte auch entsprechend dem 2-Adamantanon modifiziert werden, wobei sich entsprechend substituierte Diaminderivate ergaben.
3,3-Dimethylbicyclo[3.3.1]nonan-9-on und 3,3,7,7-Tetramethylbicyclo[3,3,1]nonan-9-on (die gemäß Y. Chan, Ph.D. Dissertation, University von Utah (1972) hergestellt wurden) konnten, wie vorstehend für das ursprüngliche System beschrieben, entsprechend umgesetzt werden.

Tabelle 3

Schmelzpunkte (Zersetzung) der Verbindungen der Formel (I) und Formel (II), die gemäß dem Verfahren der Synthesebeispiele hergestellt wurden

#(a) Smp.(ºC)
01 300-302
02 299-300
03 299-301
04 301-302
05 297-298
06 245-249
07 258-260
08 295-296
09 296-298
10 289-291
11 303-304
12 306-307
13 297-298
14 326-328
15 325-326
16 334-335
17 305-307
18 252-254
19 285-286
20 266-269
21 274-276
22 259-261
23 245-246
24 329-330
25 308-310
26 323-325
27 284-286
28 287-289
29 293-296
30 271-272
31 275-278
32 240-245
(a) bezüglich der Struktur siehe Tabelle 1 Tabelle 4 Elementaranalyse der Verbindungen der Formel (I) und Formel (II), die gemäß dem Verfahren der Synthesebeispiele hergestellt wurden Molekularformel Mol.-Gew. berechnet für: gefunden: Anmerkung: Die Verbindungen 03, 20, 22, 25 und 26 wurden nicht auf die Chloridzusammensetzung analysiert.

Claims

1. Verwendung einer Verbindung der Formel (I):

Formel (I)

in der:

n 3-7 ist;

m 1 oder 2 ist;

R&sub1; und R&sub2; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten, verzweigten oder cyclischen Alkylrest ausgewählt sind, mit der Maßgabe, daß die Gesamtzahl der von R&sub1; und R&sub2; umfaßten Kohlenstoffatome zusammen 4-10 beträgt; oder R&sub1; und R&sub2; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 3-7 Kohlenstoffatomen bilden;

R&sub3; und R&sub4; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einem unverzweigten Alkylrest mit 1-3 Kohlenstoffatomen ausgewählt sind; oder R&sub3; und R&sub4; zusammen einen cyclischen Alkylrest mit 4-7 Kohlenstoffatomen bilden;

oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes, Hydrats oder Solvats davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verwendung als immunsuppressives Mittel.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die Verbindung ausgewählt ist aus:

3. Verbindung der Formel (I), wie in Anspruch 1 definiert, jedoch mit der Maßgabe, daß n nicht 3 ist, wenn R&sub1; und R&sub2; eine CH&sub3;CH&sub2;-Gruppe bedeuten, R&sub3; und R&sub4; eine CH&sub3;-Gruppe bedeuten und m 1 oder 2 ist; und ferner mit der Maßgabe, daß n nicht 3 ist, wenn R&sub1; ein Wasserstoffatom bedeutet, R&sub2; eine (CH&sub3;)&sub3;C-Gruppe bedeutet, R&sub3; und R&sub4; eine CH&sub3;-Gruppe bedeuten, und in 1 oder 2 ist; und ferner mit der Maßgabe, daß n nicht 3 ist, wenn R&sub2; ein Wasserstoffatom bedeutet, R&sub1; eine (CH&sub3;)&sub3;C- Gruppe bedeutet, R&sub3; und R&sub4; eine CH&sub3;-Gruppe bedeuten und m 2 ist;

oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz, Hydrat oder Solvat davon.

4. Verbindung nach Anspruch 3, die

ist.

5. Verbindung nach Anspruch 3, ausgewählt aus

6. Verbindungen der Formeln (II)

in denen:

n 3-7 ist,

m 1 oder 2 ist,

R&sub1;, R&sub2;, R&sub5; und R&sub6; gleich oder verschieden sind und aus einem Wasserstoffatom oder einer Methylgruppe ausgewählt sind;

oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz, Hydrat oder Solvat davon.

7. Verbindung nach Anspruch 6, ausgewählt aus:

8. Arzneimittel, umfassend eine Verbindung, wie in einem der Ansprüche 3 bis 7 definiert, und einen pharmazeutisch verträglichen Träger.

9. Verbindung der Formel (I) oder (II), wie in einem der Ansprüche 3 bis 7 definiert, zur Verwendung in einem Arzneimittel.

10. Verbindung der Formel (I) oder (II), wie in einem der Ansprüche 3 bis 7 definiert, zur Verwendung als immunsuppressives Mittel.

11. Verwendung einer Verbindung der Formel (I) oder (II), wie in einem der Ansprüche 1 bis 7 definiert, zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines Krankheitszustandes ausgewählt aus:

rheumatoider Arthritis,

systemischem Lupus erythematodes,

multipler Sklerose,

akuter Transplantations-/Transplantatabstoßung

Myasthenia gravis

progressiver systemischer Sklerose

atopischer Dermatitis,

Hyperimmunglobulin E,

Hepatitis B-Antigen negativer chronisch aktiver Hepatitis,

Hashimoto-Thyreoiditis,

familiärem Mittelmeerfieber,

Basedow Krankheit,

autoimmunhämolytischer Anämie,

primärer biliärer Zirrhose und

entzündlicher Darmerkrankung.

12. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, wie in einem der Ansprüche 3 bis 7 definiert, wobei das Verfahren die Reduktion von

(i) einer Verbindung der allgemeinen Formel (III):

in der X eine CN-Gruppe oder einen Rest der Formel CH&sub2;NR&sub3;R&sub4; bedeutet, und R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;, n und m wie in Anspruch 3 definiert sind, oder

(ii) einer Verbindung der allgemeinen Formel

umfaßt, in der X eine CN-Gruppe oder einen Rest der Formel CH&sub2;NR&sub3;R&sub4; bedeutet, und R&sub1;, R&sub2;, R&sub3;, R&sub4;, R&sub5; und R&sub6; wie in Anspruch 6 definiert sind.