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Die vorliegende Erfindung ist auf
neue substituierte Pyranoindole gerichtet. Diese neuen Verbindungen
sind nützlich
zur Senkung und Kontrolle von normalem oder erhöhtem Intraokulardruck (IOP)
und zur Behandlung von Glaukom.
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Hintergrund der Erfindung
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Der Krankheitszustand, der als Glaukom
bezeichnet wird, ist durch einen permanenten Verlust der Sehfunktion
gekennzeichnet aufgrund einer irreversiblen Schädigung des Nervus opticus.
Die verschiedenen morphologisch oder funktionell unterschiedlichen
Arten von Glaukom werden typischerweise durch einen erhöhten IOP
charakterisiert, der als kausal für den pathologischen Verlauf
der Krankheit angesehen wird. Augenhochdruck ist ein Zustand, bei
dem der Intraokulardruck erhöht
ist, aber kein wahrnehmbarer Verlust der Sehfunktion aufgetreten
ist; solche Patienten werden als Hochrisikopatienten für eine mögliche Entwicklung des
mit Glaukom verbundenen Sehverlusts angesehen. Einige Patienten
mit glaukomatösem
Gesichtsfeldverlust haben einen relativ niedrigen Intraokulardruck.
Diese so genannten Glaukompatienten mit normalem oder niedrigem
Druck können
auch Nutzen ziehen aus Mitteln, die den IOP senken und kontrollieren.
Wenn Glaukom oder Augenhochdruck früh nachgewiesen wird und sofort
mit Arzneimitteln behandelt wird, die den erhöhten Intraokulardruck wirksam
senken, kann der Verlust der Sehfunktion oder dessen progressive
Zerstörung allgemein
verbessert werden. Arzneimitteltherapien, die sich als wirksam zur
Reduktion des Intraokulardrucks erwiesen haben, schließen sowohl
Mittel ein, die die Kammerwasserproduktion senken, als auch Mittel,
die die Ausflussmöglichkeit
erhöhen.
Solche Therapien werden im Allgemeinen auf einem von zwei möglichen
Wegen verabreicht, topisch (direkte Anwendung am Auge) oder oral.
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Es gibt einige Einzelpersonen, die
nicht gut ansprechen, wenn sie mit bestimmten bestehenden Glaukomtherapien
behandelt werden. Es besteht daher ein Bedarf nur weitere topische
therapeutische Mittel, die den IOP kontrollieren.
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Es wurde gefunden, dass serotonerge
Verbindungen, die eine Agonistaktivität an 5-HT2-Rezeptoren besitzen,
normalen und erhöhten
IOP wirksam senken und kontrollieren und nützlich sind zur Behandlung
von Glaukom, siehe die gleichzeitig schwebende Anmeldung PCT/LJS
99/19888. Verbindungen, die als Agonisten an 5-HT2-Rezeptoren
wirken, sind wohl bekannt und haben eine Vielzahl von Nützlichkeiten
gezeigt, hauptsächlich
für Leiden
oder Zustände,
die mit dem zentralen Nervensystem (ZNS) verbunden sind. U.S.-Patent
5 494 928 offenbart bestimmte 2-(Indol-1-yl)ethylaminderivate, die
5-HT2C-Agonisten für die Behandlung von zwanghaften
Störungen
und anderen vom ZNS stammenden Persönlichkeitsstörungen.
U.S.-Patent 5 571 833 offenbart Tryptaminderivate, die 5-HT2-Agonisten für die Behandlung von portalem
Hochdruck und Migräne sind.
U.S.-Patent 5 874 477 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von
Malaria unter Verwendung von 5-HT2A/2C-Agonisten.
U.S.-Patent 5 902 815 offenbart die Verwendung von 5-HT2A-Agonisten,
um negative Wirkungen der NMDA-Rezeptorunterfunktion
zu verhüten.
WO 98/31354A2 offenbart 5-HT2B-Agonisten
zur Behandlung von Depression und anderen ZNS-Zuständen. WO
00/12475 offenbart Indolinderivate als 5-HT2B- und
5-HT2-Rezeptoragonisten zur Behandlung einer
Vielzahl von Leiden des zentralen Nervensystems, aber insbesondere
zur Behandlung von Fettsucht. WO 00/35922 offenbart bestimmte Pyrazino[1,2-a]chinoxalinderivate
als 5-HT2C-Agonisten zur Behandlung von zwanghaften
Leiden, Depression, Essstörungen
und anderen Leiden, an denen das ZNS beteiligt ist. Das Agonistansprechvermögen am 5-HT2A-Rezeptor soll die Hauptaktivität sein,
die für
die halluzinogene Aktivität
verantwortlich ist, wobei eine gewisse geringere Beteiligung des 5-HT2C-Rezeptors möglich ist [Psychopharmacology,
Bd. 121:357, 1995].
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Von bestimmten Pyrano[3,2-e]indol-3-ethylaminen
und den entsprechenden N,N-Dimethylaminoanaloga wurde im Zusammenhang
mit Serotoninrezeptor-Bindungsprofiluntersuchungen berichtet [J.
Med. Chem. 35, 3625 (1992)). Es wurde gezeigt, dass diese Verbindungen
eine gute Affinität
für den
Serotonin-S-HT2-Rezeptor besitzen, obwohl
kein Nutzen mit diesen Verbindungen verbunden ist. Die Synthese
anderer Pyrano[3,2-e]indole, die ein tertiäres Amin tragen, entweder 3-[(N-Methylpyrrolidin-2-yl)methyl]
oder 3-(N-Methylpynolidin-3-yl) wurde berichtet [Tetrahedron Lett.
35, 45 (1994)], aber kein Nutzen wurde für diese Verbindungen angegeben.
Die schnelle metabolische Deaminierung primärer Arylethylamine im Allgemeinen
und von Tryptaminen insbesondere durch Monoaminoxidase (Principles
of Drug Action, 3. Ausgabe, S. 382 (1990)] ist ein signifikantes
Hindernis zur Verwendung solcher Verbindungen als therapeutische
Mittel. Es wurde festgestellt, dass diese schnelle oxidative Deaminierung
dramatisch verlangsamt oder vermieden werden kann durch Einbau einer
Al-kylgruppe am
Kohlenstoffatom an Position alpha zu dem primären Amin [Biotransformation
of Xenobiotics, bei Casaret & Doull's Toxicology, 5.
Ausgabe, C.D. Klaassen Ed., Seiten 129-145 (1996); Medicinal Res.
Rev. 9, 45 (1989)]. Daher wird angenommen, dass Verbindungen, die
eine solche alpha-Alkylgruppe tragen, wie solche der vorliegenden
Offenbarung, einen distinkten therapeutischen Vorteil bieten.
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Die Anmeldung
EP 708 099 (1996) betrifft den Nutzen
ausgewählter
Pyrano[3,2-e]indole als Melatoninrezeptoragonisten und ist daher
ausschließlich
auf 3-(N-Acylaminoalkyl)pyrano[3,2-e]indole gerichtet, die nicht
basische Amidderivate sind, Verbindungen, die kein basisches primäres Amin
aufweisen, eine Funktionalität,
die für
die Verbindungen der vorliegenden Offenbarung kritisch ist. U.S.-Patent
5 461 061 offenbart bestimmte nicht beispielhaft aufgeführte 8-Aminopyrano[3,2-e]indol-1-alkylamine,
die als selektive 5-HT
1A-Agonisten angegeben
werden, die nützlich
sind zur Behandlung von ZNS-Störungen,
einschließlich
Depression, Angst, seniler Demenz und zwanghaften Störungen.
Die Indolinderivate von U.S.-Patent 5 633 276 (1997), d.h. 1-(N-Acylaminoethyl)furano-
und Pyrano[2,3-g]indolderivate, sind auch nicht basische Verbindungen,
die Melatoninrezeptormodulatoren sind, am meisten bevorzugt Agonisten
[J. Pharmacol. Exp. Ther. 285, 1239 (1998)], die nützlich sind
zur Behandlung von Zuständen,
die mit einem gestörten
Melatoninsystem verbunden sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ist auf
neue Derivate von Pyrano[3,2-e]indol-3-ethylamin und Pyrano[2,3-g]indol-l-ethylamin
gerichtet, die verwendet werden können, um den IOP zu senken
und zu kontrollieren, der mit Normaldruckglaukom, Augenbluthochdruck
und Glaukom bei warmblütigen
Tieren, einschließlich Menschen,
verbunden ist. Die Verbindungen werden in pharmazeutischen Zusammensetzungen
formuliert, die für
die topische Abgabe ans Auge geeignet sind.
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Beschreibung bevorzugter
Ausführungsformen
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Verbindungen, die für die vorliegende
Erfindung nützlich
sind, werden durch die allgemeine Formel I
dargestellt, worin R
1 ausgewählt
ist aus Wasserstoff, Halogen, Hydroxyl, C
1-C
6-Alkyl, C
1-C
6-Alkoxy, NR
5R
6; R
2 ausgewählt ist
aus Wasserstoff, Halogen oder C
1-C
6-Alkyl; R
3 und R
5 ausgewählt
sind aus Wasserstoff oder C
1-C
6-Alkyl;
R
4 C
1-C
4-Alkyl
ist; R
6 ausgewählt ist aus Wasserstoff, C,-C
6-Alkyl oder C(=O)C
1-C
4-Alkyl; X und Y Stickstoff oder Kohlenstoff
sind, aber X und Y nicht gleich sein können; die gestrichelte Linie
(----) eine in geeigneter Weise angeordnete Doppelbindung und Einfachbindung
ist; wenn Y Stickstoff ist, können
die gestrichelten Bindungen beides Einfachbindungen sein; und pharmazeutisch
annehmbare Salze und Solvate der Verbindungen.
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Es wurde erkannt, dass Verbindungen
der Formel I ein oder mehrere chirale Zentren enthalten können. Die
Erfindung zieht alle Enantiomere, Diastereomere und Mischungen davon
in Betracht.
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Bei den obigen Definitionen ist die
Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in einer Substituentengruppe angegeben
durch das Ci-j-Präfix, wobei die Zahlen i und
j die Anzahl der Kohlenstoffatome definieren; diese Definition schließt geradkettige,
verzweigte und cyclische Alkyl- oder (cyclische Alkyl)-alkylgruppen
ein.
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Es ist wichtig zu erkennen, dass
ein Substituent entweder einfach oder mehrfach vorhanden sein kann, wenn
er in die angegebene Struktureinheit eingebaut wird. Z.B. würde der
Substituent Halogen, was Fluor, Chlor, Brom oder Iod bedeutet, angeben,
dass die Einheit, an die er gebunden ist, mit einem oder mehreren Halogenatomen
substituiert sein kann, die gleich oder verschieden sein können.
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Synthese
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Die gewünschten substituierten 1-(α-Alkylethylamino)-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indole
4 von Formel I können
hergestellt werden aus in geeigneter Weise substituierten 3,7,8,9-Tetrahydropyrano[3,2-e]indolen
1 durch die wohl bekannte Sequenz (Schema 1) unter Beteiligung einer
Vilsmeier-Haack-Formylierung der Indolverbindung, z.B. 1, gefolgt
von einer Kondensation des entstehenden Carboxaldehyds (2) mit dem geeigneten
Nitroalkan, was das entsprechende Nitroalken (3) ergibt, das anschließend z.B.
mit LiA1H4 reduziert wird, was die gewünschten
Verbindungen 4 der Formel I ergibt [Heterocycles 37, 719 (1994),
7. Med. Chem. 35, 3625 (1992), J. Med. Chem. 33, 2777 (1990), J.
Chem. Soc. 3493 (1958)].
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Schema 1
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Die 3,7,8,9-Tetrahydropyrano[3,2-e]indole
1 können
aus den geeigneten 5- oder 6-substituierten 3-Methyl-4-nitrophenolen [z.B. Synth.
Cornmun. 16, 63 (1986), J. Chem. Soc., Perkin 1, 1613 (1984), J.
Med. Chem. 22, 63 (1979)] über
das 7- oder 8-substituierte 5-Methyl-6-nitrochromanzwischenprodukt
gemäß dem in
Tetrahedron 48, 1039 (1992) beschriebenen Verfahren hergestellt
werden. Die gewünschten
8-substituierten Indole 1 können
hergestellt werden aus den geeigneten Phenolen, wie in Schema 2
ausgeführt.
Weiterhin können
funktionelle Gruppenumwandlungen, die im Stand der Technik wohl
bekannt sind, verwendet werden, um die Hydroxylgruppe in andere
funktionelle Gruppen umzuwandeln, z.B. einen Halogensubstituenten
oder eine Aminogruppe oder Alkylaminogruppe.
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Schema 2
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Die gewünschten Pyrano[2,3-g]indol-l-(α-alkylethylamine)
12 von Formel I können
aus dem in geeigneter Weise substituierten 1,7,8,9-Tetrahydropyrano[2,3-g]indol
9 mit im Stand der Technik wohl bekannten und in Schema 3 beschriebenen
Methoden hergestellt werden (U.S.-Patent 5 494 928 (1997); J. Med.
Chem. 40, 2762 (1997)]. Alternativ können die Verbindungen 12 mit
der Methode von Schema 4 hergestellt werden
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Schema 3
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Die Reaktion von 9 mit dem aktivierten
Alaninol 13, wobei die Hydroxylgruppe in geeigneter Weise aktiviert
wurde für
eine nachfolgende nucleophile Aminierung durch Bildung eines Sulfonatesters
[J. Chem. Soc., Perkin 1, 1479 (1981)], z.B. Methansulfonyl, Toluolsulfonyl,
Bromphenylsulfonyl oder Nitrophenylsulfonyl, liefert 14, was nach
Abspaltung der Schutzgruppe an N Verbindungen 12 der Formel I ergibt.
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Schema 4
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Die 1,7,8,9-Tetrahydropyrano[2,3-g]indolzwischenprodukte
9 können
hergestellt werden aus dem geeigneten 6-Formylchroman mit der in
Can. J. Chem. 60, 2093 (1982) beschriebenen Methode oder aus dem geeigneten
5-Aminochroman mit der in U.S.-Patent 5 633 276 (1997) beschriebenen
Methode.
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Die Verbindungen der Erfindung gemäß Formel
I können
in verschiedene Arten von ophthalinischen Formulierungen zur Abgabe
ans Auge eingearbeitet werden (z.B. topisch, intracameral oder über ein
Implantat). Die Verbindungen werden bevorzugt in topische ophthalmische
Präparate
zur Abgabe ans Auge eingebracht. Die Verbindungen können mit
ophthalmologisch annehmbaren Konservierungsmitteln, Tensiden, Viskositätsverbesserern,
Penetrationsverbesserern, Puffern, Natriumchlorid und Wasser vereinigt
werden, um eine wässrige
sterile ophthalmische Suspension oder Lösung zu bilden. Ophthalmische
Lösungspräparate können hergestellt
werden, indem eine Verbindung in einem physiologisch annehmbaren
isotonischen wässrigen
Puffer gelöst
wird. Weiterhin kann die ophthalmische Lösung ein ophthalmologisch annehmbares
Tensid enthalten, um das Auflösen
der Verbindung zu fördern.
Weiterhin kann die ophthalmische Lösung ein Mittel enthalten,
um die Viskosität
zu erhöhen,
z.B. Hydroxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose,
Methylcellulose, Polyvinylpyrrolidon oder dgl., um die Retention
der Formulierung im Bindehautsack zu verbessern. Geliermittel können auch
verwendet werden, einschließlich
Gellan und Xanthangummi, ohne darauf beschränkt zu sein. Um sterile ophthalmische
Salbenpräparate
herzustellen, wird der aktive Inhaltsstoff mit einem Konservierungsmittel
in einem geeigneten Träger,
wie Mineralöl,
flüssigem
Lanolin oder Vaseline vereinigt. Sterile ophthalmische Gelpräparate können hergestellt
werden, indem der aktive Inhaltsstoff in einer hydrophilen Base
suspendiert wird, die aus der Kombination z.B. von Carbopol-974
oder dgl., gemäß veröffentlichten
Präparaten
für analoge
ophthalmische Präparate
hergestellt wird; Konservierungsmittel und Tonizitätsmittel
können
eingearbeitet werden.
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Die Verbindungen werden bevorzugt
als topische ophthalmische Suspensionen oder Lösungen formuliert mit einem
pH-Wert von etwa 5 bis B. Die Verbindungen sind normalerweise in
diesen Präparaten
in einer Menge von 0,01 bis 5 Gew.-%, aber bevorzugt in einer Menge
von 0,25 bis 2 Gew.-% enthalten. Für die topische Bereitstellung
würden
1 bis 2 Tropfen dieses Präparats
an die Oberfläche
des Auges ein- bis viermal pro Tag abgegeben, je nach der Verschreibung
durch den erfahrenen Arzt.
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Die Verbindungen können auch
in Kombination mir anderen Mitteln zur Behandlung von Glaukom verwendet
werden, z.B. mit β-Blockern
(z.B. Timolol, Betaxolol, Levobetaxolol, Carteolol, Levobunolol,
Propanolol), Carboanhydraseinhibitoren (z.B. Brinzolamid und Dorzolamid), α1-Antagonisten
(z.B. Nipradolol), α2-Agonisten
(z.B. Iopidin und Brimonidin), Miotika (z.B. Pilocarpin und Epinephrin),
Prostaglandinanaloga (z.B. Latanoprost, Travaprost, Unoproston und
Verbindungen, die in den U.S.-Patenten Nr. 5 889 052; 5 296 504;
5 422 368 und 5 151 444 angegeben sind), "blutdrucksenkenden Lipiden" (z.B. Lumigan und
Verbindungen, die in 5 352 708 angegeben sind) und neuroprotektiven
Mitteln (z.B. Verbindungen von U.S.-Patent Nr. 4 690 931, insbesondere
Eliprodil und R-Eliprodil, wie in einer schwebenden Anmeldung US
Serial Nr. 60/203 350 angegeben) und geeigneten Verbindungen aus
WO 94/13275, einschließlich
Memantin, ohne darauf beschränkt
zu sein.
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Die folgenden Beispiele werden angegeben,
um die Herstellung von Verbindungen zu erläutern, die Gegenstand der Erfindung
sind. Die bevorzugten Verbindungen der Formel I werden in den Beispielen
1, 3, 4 und 6 beschrieben. Am meisten bevorzugt ist die Verbindung
von Beispiel 4. Das kernmagnetische Resonanzspektrum jeder Verbindung
in den Beispielen stimmte mit der zugeordneten Struktur überein.
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Methode 1
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5-HT2-Rezeptorbindungstest
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Um die relativen Affinitäten von
serotonergen Verbindungen für
5-HT2-Rezeptoren zu bestimmen, wird ihre
Fähigkeit,
mit der Bindung des Agonisten und Radioliganden [125I]-DOI
an 5-HTZ-Rezeptoren des Hirns zu konkurrieren,
bestimmt, wie unten beschrieben mit geringer Modifikation des Literaturverfahrens
[Neuropharmacology, 26, 1803 (1987)]. Aliquots von nach dem Tode
erhaltenen Homogenisaten der Hirnrinde von Ratte und Mensch (400 μl) dispergiert
in 50 mM Tris-HCI-Puffer (pH 7,4) werden mit [125I]-DOI
(80 pM zum Schluss) in Abwesenheit oder Gegenwart von Methiothepin
(10 μM am
Schluss) inkubiert, um die gesamte bzw. nicht spezifische Bindung
in einem Gesamtvolumen von 0,5 ml zu definieren. Die Testmischung
wird 1 Stunde bei 23°C
in Polypropylenröhrchen
inkubiert und die Tests beendet durch schnelle Vakuumfiltration über Whatman-GF/B-Glasfaserfilter,
die vorher in 0,3% Polyethylenimin eingeweicht wurden unter Verwendung
von eiskaltem Puffer. Testverbindungen (in verschiedenen Konzentrationen)
ersetzen das Methiothepin. Die filtergebundene Radioaktivität wird bestimmt
durch Szintillationsspektrometrie an einem β-Zähler. Die Daten werden analysiert
unter Verwendung eines nicht linearen iterativen Kurvenanpassungscomputerprogramms
[Trends Pharmacol. Sci., 16, 413 (1995)], um die Affinitätsparameter
der Verbindung zu bestimmen. Die Konzentration der Verbindung, die
notwendig ist, um die [125I]-DOI-Bindung
um 50% des Maximums zu hemmen, wird als IC50-Wert
bezeichnet. Von einer Verbindung wird angenommen, dass sei eine
hohe Affinität
für den
5-HT2-Rezeptor besitzt, wenn der IC50-Wert kleiner als 50 nM ist.
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Methode 2
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Funktioneller 5-HT2-Assay: Phosphoinositid-(PI)-Umsatztests
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Die relative Agonistaktivität von serotonergen
Verbindungen am 5-HT2-Rezeptor kann in vitro
bestimmt werden unter Verwendung der Fähigkeit der Verbindungen, die
Produktion von [3H]-Inositphosphaten in
mit [3H]-myo-Inosit-markierten vaskulären glatten
Muskelzellen von A7r5-Ratten zu stimulieren durch ihre Fähigkeit,
das Enzym Phospholipase C zu aktivieren. Diese Zellen werden auf
Kulturplatten gezüchtet,
in einer befeuchteten Atmosphäre
mit 5% CO2 und 95% Luft gehalten und halbwöchentlich
mit Dulbecco's modifiziertem
Eagle-Medium (DMEM), das 4,5 g/l Glucose enthält und mit 2 nM Glutamin, 10 μg/ml Gentamicin
und 10% fötalem
Rinderserum ergänzt
ist, gefüttert.
Um die Phosphoinositid-(PI)-Umsatzversuche durchzuführen, werden
A7r5-Zellen in 24-Napfplatten wie vorher gezüchtet [J. Pharmacol. Expt.
Ther. 286, 411 (1998)]. Zusammenfließende Zellen werden 24 bis
30 Stunden lang 1,5 μCi
[3H]-myo-Inosit (18,3 Ci/mmol) 0,5 ml serumfreiem Medium
ausgesetzt. Die Zellen werden dann einmal mit DMEM/F-12, das 10
mM LiCI enthält,
vor der einstündigen
Inkubation mit dem Testmittel (oder Lösungsmittel als Kontrolle)
in 1,0 ml des gleichen Mediums bei 37°C gespült, wonach das Medium abgesaugt
wird und 1 ml kalte 0,1 M Ameisensäure zugegeben wird, um die
Reaktion zu stoppen. Die chromatographische Auftrennung von [3H]-Inositphosphaten ([3H]-IPs)
auf einer AG-1-X8-Säule
wird durchgeführt,
wie vorher beschrieben [J. Pharmacol. Expt. Ther. 286, 411 (19989)]
bei aufeinander folgendem Waschen mit H2O
und 50 mM Ammoniumformiat gefolgt von der Elution der gesamten [3H]-IPs-Fraktion mit 1,2 M Ammoniumformiat,
das 0,1 M Ameisensäure
enthält.
Das Eluat (4 ml) wird gesammelt, nur 15 ml Szintillationsflüssigkeit
vermischt und alle [3H]-IPs werden mit Szintillationszählung an
einem β-Zähler bestimmt.
Konzentrations-Wirkungs-Daten werden analysiert mit der Sigmakurven-Anpassfunktion der
Origin Scientific Graphics Software (Microcal Software, Northampton,
MA), um die Agonistpotenz (EC50-Wert) und
die Wirksamkeit (Emax) zu bestimmen. Serotonin
(5-HT) wird als positive Kontrolle-(Standard)-Agonistverbindung
verwendet und die Wirksamkeit der Testverbindungen wird verglichen
mit der von 5-HT (gesetzt als 100%). Die Konzentration der Verbindung,
die notwendig ist, um die Produktion von [5-H]-IPs um 50% der maximalen
Antwort zu stimulieren, wird als EC50-Wert
bezeichnet. Verbindungen werden als potente Agonisten angesehen,
wenn ihre EC50-Werte bei diesem funktionellen
Assay ≤ 1 μM sind und
werden als vollwertige Agonisten angesehen, wenn ihre Wirksamkeit > 80% der von 5-HT ist.
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Die obigen Verfahren wurden verwendet,
um die in Tabelle 1 gezeigten Daten zu erzeugen.
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Tabelle 1
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5-HT2-Rezeptorbindung
und funktionelle Daten
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Methode 3
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Akute I0P-Antwort bei
gelaserten (hypertensiven) Augen von Cynomolgus-Affen die bei Bewusstsein
sind
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Der Intraokulardruck (IOP) wurde
bestimmt mit einem Alcon-Pneumatonometer nach einer leichten Hornhautanästhesie
mit 0,1% Proparacain. Die Augen wurden mit Kochsalzlösung nach
jeder Messung gewaschen. Nach einer Grundlinien-IOP-Messung wurde
die Testverbindung in einem 30-μl-Aliquot
nur in die rechten Augen von neun Cynomolgus-Affen getropft. Träger wurde
in die rechten Augen von sechs weiteren Tieren getropft. Die anschließenden IOP-Messungen
erfolgten nach 1, 3 und 6 Stunden. Eine Verbindung wird als wirksam
bei diesem Modell des Augenhochdrucks angesehen, wenn es eine Senkung
des Grundlinien-IOP des gelaserten Auges (OD) von mindestens 20%
nach topischer Verabreichung gibt.
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Das Profil der IOP-Antwort nach topischer
Verabreichung der repräsentativen
Verbindungen ist in Tabelle 2 gezeigt.
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Tabelle 2
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IOP-Antwort bei Cynomolgus-Affen,
die bei Bewusstsein sind
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Beispiel 1
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1-Methyl-2-(3-methyl-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1-yl)ethylaminhydrochlorid
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Stufe A. 1-(2-Nitrophenyl)-3-methyl-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2]elindol
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Eine Mischung von 3-Methyl-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-l-carboxaldehyd
(1,02 g, 4,74 mmol) und Ammoniumacetat (0,30 g, 3,90 mmol) in 12
ml Nitroethan wurde 3 Stunden lang auf 100°C erhitzt, bei Raumtemperatur
18 Stunden lang gerührt,
mit Wasser (50 ml) vermischt und mit EtOAc (3 × 50 ml) extrahiert.
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Die vereinigten Extrakte wurden getrocknet
(MgSO4), filtriert und zur Trockene eingedampft.
Die Kristallisation des Rückstandes
aus einer Mischung von Dichlormethan und Hexan ergab einen orangen
Feststoff (1,10 g, 85%): Schmelzpunkt 200-202°C.
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Stufe B. 1-Methyl-2-(3-methyl-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1-yl)
ethylaminhydrochlorid
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Zu einer gerührten Lösung des Produkts von Stufe
A (0,90 g, 3,31 mmol) in wasserfreiem THF (50 ml) wurde unter Stickstoff
eine 1 M Lösung
von Lithiumaluminiumhydrid in THF (17,0 ml, 17 mmol) zugegeben. Die
entstehende Mischung wurde 2 Stunden lang auf 50°C erwärmt, auf Raumtemperatur gekühlt und
die Reaktion durch Zugabe von Wasser (0,68 ml), 15% NaOH (0,68 ml)
und Wasser (2,0 ml) abgeschreckt. Die Suspension wurde 2 Stunden
lang gerührt,
filtriert und mit THF (50 ml) gewaschen. Das Filtrat wurde eingeengt, mit
2 n HCl (200 ml) vermischt und mit EtOAc (2 × 50 ml) extrahiert, um das
Ausgangsmaterial zu entfernen. Der pH-Wert der wässrigen Phase wurde mit 50%
NaOH auf mehr als 12 eingestellt und diese Lösung wurde mit EtOAc (3 × 80 ml)
extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (MgSO,),
filtriert und zur Trockene eingeengt. Das rohe Öl wurde in einer Mischung aus
Ethylacetat und Ethanol gelöst
und mit einer 1 n Lösung von
HCl in Ether versetzt. Der Feststoff, der sich bildete, wurde durch
Filtration gesammelt und getrocknet (65°C, Vakuum), was einen grauweißen Feststoff
lieferte (0,297 g, 32%); Schmelzpunkt 214-217°C.
Analyse berechnet für C15H20N2O · HCl · 0,25
H2O: C 63,14; H 7,59; N 9,82;
Gefunden:
C 63,18; H 7,46; N 9,65.
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Beispiel 2
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1-Methyl-2-(3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1-yl)ethylaminmaleat
Stufe A. 1-(2-Nitropropenyl)-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol
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Eine Mischung von 3,7,8,9-Tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1-carboxaldehyd
(0,90 g, 4,48 mmol) und Ammoniumacetat (0,34 g, 4,48 mmol) wurde,
wie für
Beispiel 1, Stufe A, beschrieben, behandelt, was nach Kristallisation
einen orangen Feststoff ergab (0,95 g, 82%); Schmelzpunkt 246-247°C.
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Stufe B. 1-Methyl-2-(3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-l-x1
ethylaminmaleat Das Produkt von Stufe A wurde wie fiir Beispiel
1, Stufe B, beschrieben, behandelt, aber als Maleinsäuresalz
isoliert, was einen grauweißen
Feststoff ergab (9%).
Analyse berechnet für C14H18N2O · C4H4O2 · 0,25
H2O: C 61,61; H 6,46; N 7,98;
Gefunden:
C 61,66; H 6,34; N 7,91.
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Beispiel 3
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1-Methyl-2-(3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1-yl)ethylaminhydrochlorid
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Das Produkt von Beispiel 2, Stufe
A (1,45 g, 5,62 mmol) in wasserfreiem THF (50 ml) wurde, wie für Beispiel
1, Stufe B, beschrieben, behandelt, aber das rohe Öl wurde
mit Chromatographie gereinigt (Silica, Dichlormethan/Methanol/Triethylamin
10:1:0,5), was einen Feststoff ergab, der in Ethanol gelöst wurde
und mit einer 1 n Lösung
von HCI in Ether versetzt wurde. Die Umkristallisation aus einer
Mischung von Ethanol in Ethylacetat ergab einen beigefarbenen Feststoff
(0,65 g, 40%); Schmelzpunkt 270-271°C.
Analyse berechnet für C14H18N2O · HCl · 0,33
C2H5OH · 0,33
H2O: C 61,31; H 7,54; N 9,79;
Gefunden:
C 61,37; H 7,54; N 9,65.
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Beispiel 4
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(R)-1-Methyl-2-(3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1
yl)ethylaminhydrochlorid
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Stufe A. (S)-1-(2-Hydroxypropyl)-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol
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Zu einer Lösung von 3,7,8,9-Tetrahydropyrano[3,2-e]indol
(1,00 g, 5,78 mmol) in wasserfreiem THF (50 ml) wurde bei 0°C eine Lösung von
Ethylmagnesiumbromid (1,0 M in tert.-Butylmethylether, 6,94 ml,
6,94 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde 10 Minuten lang gerührt und
(S)-Propylenoxid (0,50 g, 8,67 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde
15 Stunden lang gerührt
und dann in eine gesättigte
Lösung
von Ammoniumchlorid gegossen, die mit EtOAc (2 × 100 ml) extrahiert wurde.
Die vereinigten Extrakte wurden getrocknet (MgSO4)
und zu einem Rückstand
verdampft, der mit Säulenchromatographie
gereinigt wurde (Silica, 20 bis 40 EtOAc in Hexan), was ein Öl ergab
(0,36 g, 27%).
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Stufe B.(R)-1-(2-Azidopropyl)-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol
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Methansulfonsäureanhydrid (0,477 g, 2,73
mmol) wurde zu einer Lösung
des Produkts von Stufe A (0,35 g, 1,52 mmol) und Triethylamin (0,46
g, 4,55 mmol) in wasserfreiem THF (50 ml) bei 0°C zugegeben. Die Mischung wurde
30 Minuten lang gerührt
und Natriumazid (0,59 g, 9,1 mmol) zugegeben und anschließend zu einem
Rückstand
eingeengt; wasserfreies DMF (50 ml) wurde zugegeben und die Mischung
1 Stunde lang auf 90°C
erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde in Eiswasser (100 ml) gegossen
und diese Mischung mit EtOAc (2 × 75 ml) extrahiert. Die vereinigten
Extrakte wurden getrocknet (MgSO4) und zu
einem Rückstand
eingedampft, der mit Säulenchromatographie
gereinigt wurde (Silica, 10 bis 20% EtOAc in Hexan), was ein Öl ergab (0,26
g, 67%); LCMS (APCI) 257 (M+H).
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Stufe C. (R)-1-Methyl-2-(3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-l-yl
ethylaminhydrochlorid
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Eine Mischung des Produkts von Stufe
B (0,26 g, 1,01 mmol) und 10% Pd/C (0,026 g) wurde unter Wasserstoff
5 Stunden lang gerührt,
filtriert und zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde in EtOAc gelöst, 1 n
HCl/EtOH zugegeben und die Mischung zu einem Feststoff eingedampft.
Die Kristallisation aus MeOH/EtOAc ergab einen gelblichen Feststoff
(0,221 g, 79%); Schmelzpunkt 262-264°C.
[α] 25 / D +24,8° (c = 0,206, McOH).
Analyse
berechnet für
C15H20N2O · HCI · 0,5 H2O: C 60,95; H 7,31; N 10,15;
Gefunden:
C 61,25; H 7,49; N 9,75.
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Beispiel 5
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(S)-1-Methyl-2-(3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-1-yl)ethylaminhydrochlorid
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Diese Verbindung wurde hergestellt,
indem das gleiche Verfahren, wie in Beispiel 4 beschrieben, durchgeführt wurde,
wobei aber R-Propylenoxid in Stufe A verwendet wurde: 49% Ausbeute,
Schmelzpunkt 261-263°C;
[α] 25 / D -25,6° (c = 0,29,
McOH).
Analyse berechnet für
C15H20N20 · HCl · 0,5 H2O · 0,1
CH3OH: C 60,68; H 7,37; N 10,04;
Gefunden:
C 60,90; H 7,48; N 9,67.
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Beispiel 6
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1-(2-Aminopropyl)-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3,2-e]indol-8-olhydrochlorid
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Stufe A: Essigsäure-3-methyl-4-nitro-2-(2-propenyl)phenylester
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Zu einer Lösung von 3-Methyl-4-nitro-2-(2-propenyl)phenol
(5,19 g, 26,9 mmol) in Dichlormethan (200 ml) wurde bei 0°C Triethylamin
(5,43 g, 53,8 mmol) und Essigsäureanhydrid
(3,29 g, 32,3 ml) zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung
zu einem Rückstand
verdampft, der mit Chromatographie (Silica, 2% bis 10% Ethylacetat
in Hexan) gereinigt wurde, was ein oranges Öl ergab (4,80 g, 76%).
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Stufe B: 5-Methyl-6-nitrochroman-3-ol
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Zu einer Lösung des Produkts von Stufe
A (1,89 g, 8,04 mmol) in Dichlormethan (150 ml) wurde MCPBA (2,53
g, 14,63 mmol) zugegeben. Die Mischung wurde über Nacht bei Umgebungstemperatur
gerührt,
mit EtOAc (2 · 200
ml) extrahiert und mit einer gesättigten
Lösung
von Natriumbicarbonat gewaschen. Die vereinigten Extrakte wurden
getrocknet, filtriert und eingedampft, was einen Rückstand
ergab, der mit Chromatographie (Silica, 10 bis 20% Ethylacetat in
Hexan) gereinigt wurde, was das Epoxid als Öl ergab (1,46 g, 72%). Eine
Lösung
des Epoxids (1,44 g, 5,74 mmol) in THF (30 ml) wurde mit einer 2
n NaOH-Lösung
(6 ml, 12 mmol) vereinigt. Methanol (10 ml) wurde zugegeben, was
eine Lösung
lieferte, die 4 Stunden lang gerührt
wurde. Die Reaktionsmischung wurde zu einem Rückstand verdampft, der in EtOAc
gelöst
wurde und mit Wasser gewaschen wurde. Das EtOAc wurde getrocknet
und eingedampft, was ein Öl
ergab (1,12 g, 93%).
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Stufe C: 3,7,8,9-Tetrahydropyrano[3,2-e]indol-8-ol
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Eine Mischung des Produkts von Stufe
B (2,35 g, 11,2 mmol) und Dimethylformamid-Dimethylacetal (5 ml)
in DMF (10 ml) wurde 64 Stunden lang unter Stickstoff auf 164°C erhitzt
und dann zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in EtOH (100
ml) gelöst
und 10% Palladium auf Kohlenstoff (0,20 g) zugegeben. Die Mischung
wurde unter Wasserstoffatmosphäre
2 Tage lang gerührt,
filtriert und zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde mit einer Mischung
von EtOAc in Dichlormethan und Siliciumdioxid vereinigt und filtriert. Die
Reinigung mit Chromatographie (Siliciumdioxid, 25 bis 35% Ethylacetat
in Hexan) ergab ein Öl
(0,77 g, 36%).
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Stufe D: 8-Hydroxy-3,7,8,9-tetrahydropyrano[3
2-e]indol-1-carboxaldehyd
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Zu einer Mischung von DMF (2,0 ml)
und POCl3 (0,687 g, 4,48 mmol) wurde unter
Stickstoff eine Lösung
des Produkts von Stufe C (0,77 g, 4,07 mmol) in DMF (1,2 ml) zugegeben.
Die Mischung wurde 1,5 Stunden lang auf 40°C erhitzt, gekühlt und
Eis (10 g) zu der Mischung zugegeben und anschließend 2 n
NaOH. Diese Mischung wurde 1 Stunde lang auf 70°C erhitzt, auf Umgebungstemperatur
gekühlt
und mit EtOAc (3 · 100
ml) extrahiert. Die vereinigten Extrakte wurden getrocknet und zu
einem Rückstand
verdampft, der mit Chromatographie (Siliciumdioxid, 50 bis 90% Ethylacetat
in Hexan) gereinigt wurde, was einen Feststoff ergab (0,67 g, 76%):
Schmelzpunkt 158-162°C;
MS (ES-) 216 (M-H).
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Stufe E: 1-(2-Nitropropenyl)-3,7,8,9-tetrahdropyrano[3,2-e]indol-8-ol
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Eine Mischung des Produkts von Stufe
D (0,64 g, 2,95 mmol) und Ammoniumacetat (0,23 g, 2,98 mmol) in
Nitroethan (3 ml) wurde 2,5 Stunden lang auf 115°C erhitzt. Die Mischung wurde
gekühlt
und der orange Feststoff, der sich bildete, wurde durch Filtration
gesammelt, mit EtOAc und Wasser gewaschen und im Vakuum getrocknet
(0,54 g, 67%): Schmelzpunkt 240-242°C.
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Stufe F: 1-(2-Aminopropyl)-3,7,8,9-tetrahpyrano[3,2-e]indol-8-olhydrochlorid
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Zu einer Mischung des Produkts von
Stufe E (0,54 g, 1,98 mmol) in THF (50 ml) wurde LiAlH4 (1
M, 5,93 ml) zugegeben und die Mischung 3 Stunden lang auf 70°C erhitzt.
Die Reaktionsmischung wurde gekühlt und
Wasser und 15% NaOH zugegeben. Nach einstündigem Rühren bei Umgebungstemperatur
wurde der Niederschlag durch Filtration entfernt; das Filtrat wurde
eingeengt, mit EtOAc vermischt und mit Kochsalzlösung gewaschen. Das rohe Produkt
wurde mit RP-HPLC (C-18-Säule,
0 bis 60% Acetonitril in Wasser, das 0,1% TFA enthielt) gereinigt,
was ein viskoses Öl
ergab. Das Öl
wurde in das Hydrochloridsalz umgewandelt (0,20 g, 36%):
Schmelzpunkt
187-192°C;
MS (ES+) 247 (M+H).
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Die folgenden topischen ophthalmischen
Formulierungen sind nützlich
für die
vorliegende Erfindung und werden ein- bis viermal pro Tag, je nach
Verschreibung des erfahrenen Arztes, verabreicht.
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Beispiel 7
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Beispiel 8
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Beispiel 9
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Beispiel 10
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