DE60009777T2

DE60009777T2 - Verbindung für Behandlung und Vorsorge bei Diabetes

Info

Publication number: DE60009777T2
Application number: DE60009777T
Authority: DE
Inventors: Banavara Lakshman Groton Mylari
Original assignee: Pfizer Products Inc
Current assignee: Pfizer Products Inc
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-03-20
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: JP2000297075A; BR0001526A; PT1041068E; JP3356751B2; EP1041068A1; DK1041068T3; CA2303594A1; CA2303594C; DE60009777D1; EP1041068B1; US6294538B1; ATE264311T1; ES2215570T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von speziellen Pyrimidinderivaten zur Herstellung von Arzneimitteln, um diabetische Komplikationen bei einem Säuger zu behandeln oder zu verhindern. Die speziellen Pyrimidinderivate können auch in Kombination mit einem Aldosereduktaseinhibitor oder einem Natrium-Wasserstoff-Austauschinhibitor zur Herstellung der Arzneimittel verwendet werden. Die diabetischen Komplikationen können diabetische Neuropathie, diabetische Nephropathie, diabetische Retinopathie, Fußgeschwüre und cardiovaskuläre Zustände einschließen.
S. Ao et al., Metabolism, 40, 77–87 (1991), haben gezeigt, dass eine wesentliche funktionelle Verbesserung in den Nerven von diabetischen Ratten (basierend auf Nervenleitgeschwindigkeit) stattfindet, wenn Nervenfructosespiegel pharmakologisch gesenkt werden und dass solche Verbesserung stärker mit der Abnahme der Nervenfunktion korreliert als die Abnahme von Nervensorbit. Ähnliche Ergebnisse wurden von N. E. Cameron und M. A. Cotter, Diabetic Medicine, 8, Suppl. 1, 35A–36A (1991), mitgeteilt. In diesen beiden Fällen wurde die Abnahme von Nervenfruktose unter Verwendung von relativ hohen Dosen Aldosereduktaseinhibitoren erzielt, die die Bildung von Sorbit, einer Vorstufe von Fruktose, aus Glukose über das Enzym Aldosereduktase inhibieren.
US-Patent 5138058 und 5215990 offenbaren jeweils Verbindungen der Formel

worin R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ wie darin offenbart sind. Die Verbindungen werden mit einer Verwendbarkeit als Werkzeuge zum Screening für Aldosereduktaseinhibitoren aufgrund der sorbitbegleitenden Wirkung der Verbindungen der Erfindung offenbart.
Die gemeinsam übertragenen US-Patente 5728704 und 5866578 offenbaren ein Verfahren zum Behandeln oder Verhindern von diabetischen Komplikationen, die durch Inhibieren der Enzymsorbitdehydrogenase behandelt oder verhindert werden können. Das Patent offenbart auch Verbindungen der Formel A
worin R¹ bis R⁵ wie hierin definiert sind.
Weiterhin offenbaren auf Hoechst übertragene US-Patente, dass sie einen Nutzen beim Nachweis von Sorbitdehydrogenasespiegeln aufweisen.
Wir haben gefunden, dass Pyrimidinderivate der Formeln I, II, III und IV, wie nachstehend definiert, und deren pharmazeutisch verträgliche Salze Fruktosespiegel in den Geweben von Säugern, die von Diabetes betroffen sind (beispielsweise Nerven, Niere und Netzhautgewebe), senken und bei der Behandlung oder Verhinderung von vorstehend angeführten diabetischen Komplikationen verwendbar sind. Diese Verbindungen oder deren Metaboliten sind in vivo-Inhibitoren von Enzymsorbitdehydrogenase, welche die Oxidation von Sorbit zu Fruktose katalysiert.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung ist auf die Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1
oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon gerichtet, worin:
R N,N-Dimethylamino oder Isopropyl darstellt, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Verhinderung von diabetischen Komplikationen bei einem Säuger.
Diese Erfindung ist auch auf die Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon und eines Aldose-Reduktase-Inhibitors (ARI), oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Verhinderung von diabetischen Komplikationen bei einem Säuger gerichtet.
Diese Erfindung ist auch auf die Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1 oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon und eines Natrium-Wasserstoff-Ionenaustauscher-(NHE-1)-Inhibitors oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Verhinderung von diabetischen Komplikationen bei einem Säuger gerichtet.
Eine bevorzugte Verbindung der Formel 1 ist die Verbindung der Formel
Eine weitere bevorzugte Verbindung der Formel I ist die Verbindung der Formel
Der Begriff „Verminderung" schließt teilweise Prävention oder eine Prävention, die obwohl größer als jene, die sich aus der Einnahme keiner Verbindung oder aus der Einnahme eines Placebos ergeben würde, weniger als 100% zusätzlich zu einer im Wesentlichen vollständigen Verhinderung ist.
Der Begriff „Behandeln", „behandelt" oder „Behandlung", wie hierin verwendet, schließt präventive (beispielsweise prophylaktische) und palliative Behandlung ein.
„Pharmazeutisch verträglich" bedeutet, dass der Träger, das Verdünnungsmittel, die Exzipienten und/oder das Salz mit den anderen Bestandteilen der Formulierung kompatibel sein müssen und nicht deren Rezipienten beeinträchtigen.
Der Begriff „pharmazeutisch verträgliches Salz" bezieht sich auf nichttoxische anionische Salze, die Anionen enthalten, wie (jedoch nicht begrenzt auf) Chlorid, Bromid, Jodid, Sulfat, Bisulfat, Phosphat, Acetat, Maleat, Fumarat, Oxalat, Laktat, Tartrat, Zitrat, Gluconat, Methansulfonat und 4-Toluolsulfonat. Wenn mehr als eine basische Einheit vorliegt, schließt der Begriff mehrfache Salze (beispielsweise Disalz) ein. Der Begriff bezieht sich auch auf nichttoxische kationische Salze, wie (jedoch nicht begrenzt auf) Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Ammonium oder protoniertes Benzathin (N,N'-Dibenzylethylendiamin), Cholin, Ethanolamin, Diethanolamin, Ethylendiamin, Meglamin (N-Methylglucamin), Benethamin (N-Benzylphenethylamin), Piperazin oder Tromethamin (2-Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol).
Wenn hierin verwendet, beziehen sich die Begriffe „reaktionsinertes Lösungsmittel" und „inertes Lösungsmittel" auf ein Lösungsmittel oder Gemisch von Lösungsmitteln, das/die nicht mit Ausgangsmaterialien, Reagenzien, Zwischenprodukten oder Produkten in einer Weise, die sich negativ auf die Ausbeute des gewünschten Produkts auswirkt, in Wechselwirkung tritt.
DMF bedeutet N,N-Dimethylformamid. DMSO bedeutet Dimethylsulfoxid. THF bedeutet Tetrahydrofuran.
Die vorliegende Erfindung schließt auch isotopisch markierte Verbindungen ein, die mit jenen, die in Formel I angeführt wurden, identisch sind, abgesehen davon, dass ein oder mehrere Atome durch ein Atom mit einer Atommasse oder Massenzahl, die von der Atommasse oder Massenzahl, die gewöhnlich in der Natur gefunden werden, verschieden sind, ersetzt sind. Beispiele für Isotopen, die in die erfindungsgemäßen Verbindungen eingebaut sein können, schließen Isotopen von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel, Fluor und Chlor, wie ²H, ³H, ¹³C, ¹⁴C, ¹⁵N, ¹⁸O, ¹⁷O, ³¹P, ³⁵P, ³⁵S, ¹⁸F bzw. ³⁶Cl, ein. Die erfindungsgemäßen Verbindungen, Prodrugs davon und pharmazeutisch verträgliche Salze der Verbindungen oder der Prodrugs, die die vorstehend erwähnten Isotope und/oder andere Isotope von anderen Atomen enthalten, liegen innerhalb des Umfangs dieser Erfindung. Bestimmte isotopisch markierte erfindungsgemäße Verbindungen, beispielsweise jene, in die radioaktive Isotope, wie ³H oder ¹⁴C, eingebaut sind, sind in Assays zu Arzneistoff- und/oder Substratgewebsverteilungen, nützlich. Tritiierte, d. h. ³H oder Kohlenstoff-14, d. h. ¹⁴C-Isotope, sind besonders wegen ihrer einfachen Herstellung und Nachweisbarkeit bevorzugt. Weiterhin kann Substitution mit schweren Isotopen, wie Deuterium, d. h. ²H, bestimmte therapeutische Vorteile liefern, die sich aus größerer Metastabilität, beispielsweise erhöhter invivo-Halbwertzeit, oder verminderten Dosierungserfordernissen ergeben, und folglich können sie unter gewissen Umständen bevorzugt sein. Isotopisch markierte Verbindungen der Formel I dieser Erfindung und Prodrugs davon können im Allgemeinen durch Ausführen der in den Schemata und/oder in den Beispielen und Herstellungen nachstehend offenbarten Verfahren durch Austauschen des relativ leicht erhältlichen isotopisch markierten Reagenz gegen ein nicht isotopisch markiertes Reagenz hergestellt werden.
Weitere Merkmale und Vorteile werden aus der Beschreibung und den Ansprüchen, die die Erfindung beschreiben, deutlich.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN
Im Allgemeinen können die Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung durch Verfahren hergestellt werden, die Verfahren einschließen, die auf dem chemischen Fachgebiet bekannt sind, insbesondere im Hinblick auf die hierin enthaltene Beschreibung. Bestimmte Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen werden als weitere erfindungsgemäße Merkmale bereitgestellt und werden durch die nachstehenden Reaktionsschemata erläutert. Andere Verfahren werden in dem experimentellen Abschnitt beschrieben.
Die Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung können wie in Schema 1 nachstehend erläutert hergestellt werden. Verbindungen der Formel 1–10, Schema I, worin R¹ Wasserstoff, (C₁-C₆)-Alkyl, CO(C₁-C₆)Alkyl, CO-Phenyl oder Benzyl darstellt; wobei Benzyl und Phenyl gegebenenfalls an dem Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkyloxy, substituiert sind und R⁴ N,N-Dimethylamino oder Isopropyl darstellt, können gemäß Schema I hergestellt werden.
Schema 1
Die Verbindungen der Formel 1–3, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls an dem Phenylring mit 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt und R² Ethyl oder Methyl darstellt, können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–1, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu zwei Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, mit Meerwein-Reagenz unter Standardbedingungen hergestellt werden und werden gewöhnlich in Form ihrer Säureadditionssalze, beispielsweise einem Chlorwasserstoff- oder einem Tetrafluorboratsalz, isoliert.
Die Verbindungen der Formel 1–3, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt und R² Methyl oder Ethyl darstellt, können auch durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–2, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, mit gasförmigem Chlorwasserstoff in Gegenwart von alkoholischen Lösungsmitteln, wie Ethanol oder Methanol, hergestellt werden. Die Menge an gasförmigem Chlorwasserstoff könnte im Bereich von einem Äquivalent bis zu jenem, das zum Sättigen des angewendeten Lösungsmittels erforderlich ist, liegen. Die Reaktion wird bei Umgebungsdruck und bei Temperaturen von zwischen –20°C bis 0°C durchgeführt. Der Begriff Umgebungsdruck bedeutet den Druck von dem Raum, in dem die Reaktion durchgeführt wird.
Verbindungen der Formel 1–4, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–3, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, mit Ammoniak in alkoholischen Lösungsmitteln hergestellt werden. Typische alkoholische Lösungsmittel schließen Methanol, Ethanol, Propanole und Butanole ein. Die Reaktion wird bei Temperaturen zwischen –20° bis 0°C durchgeführt.
Verbindungen der Formel 1–6, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, werden durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–4, worin R¹ H, (C₁-C₄)-Alkyl oder Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, mit Verbindungen der Formel 1–5 (die gemäß dem in US-5138058 offenbarten Verfahren hergestellt werden), worin R³ (C₁-C₄)-Alkyl darstellt, hergestellt. Die Reaktion kann in wässrigen oder al-koholischen Lösungen bei Temperaturen von zwischen 25 und 100°C durchgeführt werden. Typische alkoholische Lösungsmittel schließen Methanol, Ethanol, Propanole und Butanole ein.
Verbindungen der Formel 1–6 von enantiomerer R-Konfiguration, worin R¹ CO-(C₁-C₆)Alkyl, CO-Phenyl, worin Phenyl gegebenenfalls mit bis zu 2 Substituenten substituiert ist, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder COCH₂-Phenyl, wobei das Phenyl gegebenenfalls mit (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, darstellt, werden durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–6, die racemisch sind, d. h. ein Gemisch von R- und S-Enantiomeren, worin R¹ H darstellt, mit Verbindungen der Formel CH₂=CH-OR¹, worin R¹ CO(C₁-C₆)Alkyl, CO-Phenyl, worin Phenyl gegebenenfalls mit (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy substituiert ist, COCH₂-Phenyl, worin Phenyl gegebenenfalls mit (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy substituiert ist, darstellt und einem Lipaseenzym, gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösungsmittels, hergestellt. Im Allgemeinen wird die Reaktion in Gegenwart von zwischen einem bis 100 Äquivalenten CH₂=CHOR¹ mit oder ohne ein Lösungsmittel durchgeführt. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, besteht es aus organischen Lösungsmitteln, die unpolare Lösungsmittel, wie C₁-C₇-Alkylkohlenwasserstoffe, oder aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol oder Xylole, polare Lösungsmittel, wie Aceto nitril oder Dimethylsulfoxid, oder Etherlösungsmittel, wie (C₁-C₆)-Alkylether, Tetrahydrofuran oder Dioxan, einschließen. Die bevorzugten Lösungsmittel sind Etherlösungsmittel. Eine Vielzahl von kommerziell erhältlichen Lipasen, einschließlich Lipase P30, können in der Reaktion angewendet werden und der Anteil von Lipase könnte im Bereich zwischen katalytischen Mengen bis zu 10 Äquivalenten liegen. Die Reaktion wird bei Umgebungsdruck und bei Temperaturen von 25°C bis zu der Rückflusstemperatur von entweder CH₂=CHOR¹ oder dem angewendeten Lösungsmittel durchgeführt.
Die Verbindungen der Formel 1–6 mit enantiomerer R-Konfiguration, worin R¹ CO (C₁-C₆)Alkyl, CO-Phenyl, worin das Phenyl gegebenenfalls mit (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod oder Trifluormethyl substituiert ist, COCH₂-Phenyl, worin das Phenyl gegebenenfalls mit (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl, (C₁-C₄)-Alkoxy substituiert ist, darstellt, können auch durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–6, worin R¹ H darstellt, mit (C₁-C₆)-Alkyl-CO-O-CO-(C₁-C₆)alkyl oder (C₁-C₆)-Alkyl-COCl in Gegenwart einer geeigneten Base und reaktionsverträglichen Lösungsmitteln hergestellt werden. Geeignete Basen schließen tertiäre organische Basen, wie Triethylamin, Pyridin und Dimethylaminopyridin, ein. Reaktionsverträgliche Lösungsmittel schließen Ether, Tetrahydrofuran und Halogenkohlenwasserstofflösungsmittel, wie Methylenchlorid und Chloroform, ein.
Verbindungen der Formel 1–7, worin Y Cl, OSO₂Me bzw. OSO₂CF₃ darstellt bzw. R¹ wie vorstehend definiert ist, können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–6 mit Phosphoroxychlorid, Methansulfonylchlorid und Trifluormethansulfonylchlorid hergestellt werden. Die Reaktion wird in reaktionsinerten Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Ether oder Tetrahydrofuran, und in Gegenwart einer tertiärem Aminbase, wie Triethylamin und Pyridin, durchgeführt. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 0 und 30°C.
Verbindungen der Formel 1–8 können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–7, worin Y Cl, SOO₂Me oder OSO₂CF₃ darstellt, mit Piperazin hergestellt werden. Die Reaktion wird in reaktionsinerten Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Ether oder Tetrahydrofuran, und in Gegenwart einer tertiären Aminbase, wie Triethylamin, Pyridin oder einer überschüssigen Menge an Piperazin durchgeführt. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen 0 bis 30°C.
Verbindungen der Formel 1–10, worin R¹ (C₁-C₆)-Alkyl, Benzyl, das gegebenenfalls am Phenylring mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Fluor, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, substituiert ist, CO (C₁-C₆)Alkyl, (C₁-C₆)-Aryl, worin das Aryl gegebenenfalls am Phenyl mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Chlor, Brom, Jod oder Trifluormethoxy substituiert ist, können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–8 mit R⁴SO₂Cl, worin R⁴ N,N-Dimethyl oder Isopropyl darstellt, hergestellt werden. Die Reaktion wird in reaktionsinerten Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, Ether oder Tetrahydrofuran, und in Gegenwart einer tertiären Aminbase, wie Triethylamin, Dimethylaminopyridin, Pyridin, oder einer überschüssigen Menge an 1–8 durchgeführt. Die Reaktionstemperatur liegt zwischen Raumtemperatur und der Rückflusstemperatur des angewendeten Lösungsmittels.
Verbindungen der Formel 1–10, worin R¹ Wasserstoff darstellt und R⁴ N,N-Dimethyl oder Isopropyl darstellt, können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–10, worin R¹ CO(C₁-C₆)Alkyl oder CO (C₁-C₆)Aryl darstellt, worin Aryl gegebenenfalls substituiertes Phenyl mit bis zu 2 Substituenten, ausgewählt aus (C₁-C₄)-Alkyl, Chlor, Brom, Jod, Trifluormethyl oder (C₁-C₄)-Alkoxy, darstellt, mit einer Base oder einer Säure in Wasser oder einem Gemisch von Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln hergestellt werden. Mit Wasser mischbare Lösungsmittel schließen Methanol, Ethanol, Propanol, DMSO, Dioxan und Tetrahydrofuran ein. Basen schließen Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide, wie Lithium-, Natrium-, Kalium- und Calciumhydroxide, ein. Säuren schließen Mineralsäuren, wie Chlorwasserstoff und Sulfonsäuren, ein.
Die Reaktion wird bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und 50°C ausgeführt.
Verbindungen der Formel 1–10, worin R¹ Wasserstoff darstellt und R⁴ N,N-Dimethyl oder Isopropyl darstellt, können durch Umsetzen von Verbindungen der Formel 1–12, worin R⁴ N,N-Dimethyl oder Isopropyl darstellt, mit Methylmagnesiumbromid in reaktionsinerten Standardlösungsmitteln, die zum Ausführen von Grignardreaktionen verwendet werden, beispielsweise Ether oder Tetrahydrofuran, hergestellt werden. Die Reaktion wird bei Temperaturen zwischen 0°C und der Rückflusstemperatur des angewendeten Lösungsmittels ausgeführt.
Verbindungen der Formel 1–12, worin R⁴ N,N-Dimethyl oder Isopropyl darstellt, können durch Oxidieren von Verbindungen der Formel 1–11 (hergestellt gemäß US-5138058), worin R⁴ N,N-Dimethyl oder Isopropyl darstellt, hergestellt werden. Die Oxidation kann mit aktiviertem Mangandioxid in chlorierten Lösungsmitteln, wie Methylenchlorid, oder unter Verwendung von gut bekannten Swern-Oxidationsbedingungen ausgeführt werden.
Die Ausgangsmaterialien und Reagenzien für die vorstehend beschriebenen Verbindungen sind leicht zugänglich oder können leicht durch den Fachmann unter Anwenden herkömmlicher Verfahren der organischen Synthese synthetisiert werden. Beispielsweise sind viele der hierin verwendeten Verbindungen mit Verbindungen, die in der Natur gefunden werden, verwandt oder davon abgeleitet, wobei es ein großes wissenschaftliches Interesse und einen hohen kommerziellen Bedarf gibt, und folglich sind viele solcher Verbindungen kommerziell erhältlich oder werden in der Literatur angeführt oder sind aus anderen üblicherweise verfügbaren Substanzen durch Verfahren, die in der Literatur angeführt werden, leicht zugänglich.
Die Verbindungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung inhibieren die Bildung von Sorbitdehydrogenase und sind als solche nützlich bei der Behandlung von diabetischen Komplikationen einschließlich, jedoch nicht begrenzt auf sol che Komplikationen, wie diabetische Retinopathie, diabetische Neuropathie und diabetische Cardiomyopathie. Die Verwendbarkeit der Verbindungen zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung als medizinische Mittel bei der Behandlung von Krankheiten, wie hierin im Einzelnen angegeben, beispielsweise diabetische Komplikationen, wie diabetische Cardiomyopathie, diabetische Neuropathie, diabetische Nephropathie, diabetische Mikroangiopathie und diabetische Makroangiopathie, bei Säugern (beispielsweise Menschen) wird durch die Wirksamkeit der Verbindungen der Formel I dieser Erfindung in herkömmlichen Assays gezeigt. Solche Assays stellen auch ein Mittel dar, wodurch die Wirkungen der Verbindungen der Formel I zur Verwendung in dieser Erfindung mit den Wirkungen von anderen bekannten Verbindungen verglichen werden können. Die Ergebnisse von diesen Vergleichen sind zum Bestimmen von Dosierungsspiegeln bei Säugern, einschließlich Menschen, für die Behandlung von solchen Erkrankungen verwendbar.
Messungen der SDH-Wirksamkeit
Männliche Sprague-Dawley-Ratten (350–400 g) werden für diese Versuche verwendet. Diabetes wird in einigen der Ratten durch eine Schwanzveneninjektion von Streptozocin, 85 mg/kg, induziert. 24 Stunden später wird vier Gruppen von diabetischen Ratten eine Dosis von 4-[4-(N,N-Dimethylsulfamoyl)piperazino]-2-methylpyrimidin (10, 50, 100 oder 300 mg/kg) durch orale Gabe verabreicht. Die Tiere werden 4–6 Stunden nach Dosieren geopfert und Blut und ischiatische Nerven werden gewonnen. Gewebe und Zellen werden mit 6%iger Perchlorsäure extrahiert.
Sorbit in Erythrozyten und Nerven wird durch eine Modifizierung des Verfahrens von R. S. Clements et al. (Science, 166: 1007–8, 1969) gemessen. Aliquote Mengen von Gewebsextrakten werden zu einem Assaysystem gegeben, das Endkonzentrationen von Reagenzien von 0,033 M Glycin, pH 9,4, 800 mM β-Nikotinadenindinukleotid und 4 Einheiten/ml Sorbitdehydrogenase aufweist. Nach Inkubation für 30 Minuten bei Raumtemperatur wird Fluoreszenz der Proben an einem Fluoreszenzspektrofotometer mit Anregung bei 366 nm und Emission bei 452 nm bestimmt. Nach Subtrahieren geeigneter Blindproben wird die Menge an Sorbit in jeder Probe aus einer linearen Regression von Sorbitstandards, die in der gleichen Weise wie die Gewebsextrakte verarbeitet werden, bestimmt.
Fruktose wird durch eine Modifizierung des Verfahrens, beschrieben von M. Ameyama, Methods in Enzymology, 89: 20–25 (1982), beschrieben. Eisen-II-cyanid wird durch Resazurin ersetzt. Aliquote Mengen von Gewebsextrakten werden zu dem Assaysystem gegeben, welches Endkonzentrationen von Reagenzien von 1,2 M Zitronensäure, pH 4,5, 13 mM Resazurin, 3,3 Einheiten/ml Fruktosedehydrogenase und 0,068% Triton X-100 aufweist. Nach Inkubation für 60 Minuten bei Raumtemperatur wird Probenfluoreszenz an einem Fluoreszenzspektrofotometer mit einer Anregung bei 560 nm und Emission bei 580 nm bestimmt. Nach Subtrahieren geeigneter Blindproben wird die Menge an Fruktose in jeder Probe aus einer linearen Regression von Fruktosestandards, die in der gleichen Weise wie die Gewebsextrakte verarbeitet wurden, bestimmt.
Die SDH-Wirksamkeit wird durch eine Modifizierung des Verfahrens, beschrieben von U. Gerlach, Methodology in Enzymatic Analyses, herausgegeben von H. U. Bergmeyer, 3, 112–117 (1983), gemessen. Aliquote Mengen von Seren oder Urin werden zu dem Assaysystem gegeben, welches Endkonzentrationen an Reagenzien von 0,1 M Kaliumphosphatpuffer, pH 7,4, 5 mM NAD, 20 mM Sorbit und 0,7 Einheiten/ml Sorbitdehydrogenase aufweist. Nach Inkubation für 10 Minuten bei Raumtemperatur wird die mittlere Veränderung der Probenabsorption bei 340 nm bestimmt. Die SDH-Wirksamkeit wird als MilliOD₃₄₀ Einheiten/Minute (OD₃₄₀ = optische Dichte bei 340 nm) wiedergegeben.
Ein beliebiger Aldosereduktaseinhibitor kann als die zweite Verbindung (Wirkmittel) dieser Erfindung für Kombinationstherapien verwendet werden. Der Begriff Aldosereduktaseinhibitor bezieht sich auf Verbindungen, die Bioumwandlung von Glukose zu Sorbit, was durch die Enzymaldosereduktase ka talysiert wird, inhibieren. Solche Inhibierung wird leicht durch den Fachmann gemäß Standardassays (J. Malone, Diabetes, 29: 861–864, 1980. „Red Cell Sorbitol, an indicator of Diabetic Control") bestimmt. Eine Vielzahl von Aldosereduktaseinhibitoren werden beschrieben und nachstehend angeführt, jedoch werden die anderen Aldosereduktaseinhibitoren dem Fachmann bekannt sein. Die nachstehend angeführten Offenbarungen von US-Patenten sind hierin durch Hinweis einbezogen. Übliche chemische USAN-Namen oder eine andere Benzeichnung sind, falls anwendbar, in Klammern zusammen mit Bezug auf geeignete Patentliteratur, die die Verbindung offenbart, ebenfalls angegeben.
Die Wirksamkeit eines Aldosereduktaseinhibitors in einem Gewebe kann durch Testen der Menge an Aldosereduktaseinhibitor, die erforderlich ist, um Gewebssorbit zu vermindern (d. h. durch Inhibieren der weiteren Herstellung von Sorbit, was nach Blockieren von Aldosereduktase folgt) oder um Gewebsfruktose zu vermindern (durch Inhibieren der Erzeugung von Sorbit nach dem Blockieren von Aldosereduktase und anschließende Herstellung von Fruktose) bestimmt werden. Obwohl wir nicht durch irgendeine bestimmte Theorie oder Mechanismus gebunden sein wollen, wird angenommen, dass ein Aldosereduktaseinhibitor durch Inhibieren von Aldosereduktase ischämische Schädigung, wie nachstehend beschrieben, verhindert oder vermindert.
Folglich schließen Beispiele des in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Aldosereduktaseinhibitors ein:

1. 3-(4-Brom-2-fluorbenzyl)-3,4-dihydro-4-oxo-1-phthalazinessigsäure (Ponalrestat, US 4251528 );
2. N-[[(5-Trifluormethyl)-6-methoxy-1-naphthalinyl]thioxomethyl}-N-methylglycin (Tolrestat, US 4600724 );
3. 5-[(Z,E)-β-Methylcinnamyliden]-4-oxo-2-thioxo-3-thiazolidenessigsäure (Epalresat, US 4464382 , US 4791126 , US 4831045 );
4. 3-(4-Brom-2-fluorbenzyl)-7-chlor-3,4-dihydro-2,4-dioxo-1(2H)-chinazolinessigsäure (Zenarestat, US 4734419 und 4883800 );
5. 2R,4R-6,7-Dichlor-4-hydroxy-2-methylchroman-4-essigsäure ( US 4883410 );
6. 2R,4R-6,7-Dichlor-6-fluor-4-hydroxy-2-methylchroman-4-essigsäure ( US 4883410 );
7. 3,4-Dihydro-2,8-diisopropyl-3-oxo-2H-1,4-benzoxazin-4-essigsäure ( US 4771050 );
8. 3,4-Dihydro-3-oxo-4-[(4,5,7-trifluor-2-benzothiazolyl)methyl]-2H-1,4-benzothiazin-2-essigsäure (SPR-210, US 5252572 );
9. N-[3,5-Dimethyl-4-[(nitromethyl)sulfonyl]phenyl]-2-methylbenzolacetamid (ZD5522, US 5270342 und US 5430060 );
10. (S)-6-Fluorspiro[chroman-4,4'-imidazolidin]-2,5'dion (Sorbinil, US 4130714 );
11. d-2-Methyl-6-fluorspiro(chroman-4',4'-imidazolidin)-2',5'-dion ( US 4540704 );
12. 2-Fluorspiro-(9H-fluoren-9,4'-imidazolidin)-2',5'-dion ( US 4438272 );
13. 2,7-Difluorspiro-(9H-fluoren-9,4'-imidazolidin)-2',5'-dion ( US 4436745 , US 4438272 );
14. 2,7-Difluor-5-methoxyspiro-(9H-fluoren-9,4'-imidazolidin)-2',5'-dion ( US 4436745 , US 4438272 );
15. 7-Fluorspiro-(5H-indenol[1,2-b]pyridin-5,3'-pyrrolidin)-2,5'-dion ( US 4436745 , US 4438272 );
16. d-cis-6'-Chlor-2',3'-dihydro-2'-methylspiro(imidazolidin-4,4',4'-H-pyrano(2,3-b)pyridin)-2,5-dion ( US 4980357 );
17. Spiro[imidazolidin-4,5'-(6H)-chinolin]-2,5-dion-3'-chlor-7',8'-dihydro-7'-methyl-(5'-cis) ( US 5066659 );
18. (2S,4S)-6-Fluor-2',5'-dioxospiro(chroman-4,4'imidazolidin)-2-carboxamid ( US 5447946 ) und
19. 2-[(4-Brom-2-fluorphenyl)methyl]-6-fluorspiro[isochinolin-4-(1H)-3'-pyrrolidin]-1,2',3,5'-(2H)-tetron (ARI-509, US 5037831 ).

Andere Aldosereduktaseinhibitoren schließen Verbindungen der Formel ARI
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ein, worin
Z in der Verbindung der Formel ARI 0 oder S darstellt;
R¹ in der Verbindung der Formel ARI Hydroxy oder eine Gruppe darstellt, die in der Lage ist, in vivo entfernt zu werden und zur Herstellung einer Verbindung der Formel ARI, worin R¹ OH darstellt und
X und Y in der Verbindung der Formel ARI die gleichen oder verschiedene sind und ausgewählt sind aus Wasserstoff, Trifluormethyl, Fluor und Chlor.
Eine bevorzugte Untergruppe innerhalb der vorstehenden Gruppe von Aldosereduktaseinhibitoren schließt zahlreiche Verbindungen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10 und 17 und die nachstehenden Verbindungen der Formel ARI ein:

20. 3,4-Dihydro-3-(5-fluorbenzothiazol-2-ylmethyl)-4-oxophthalazin-1-yl-essigsäure [R¹ = Hydroxy, X = F, Y = H];
21. 3-(5,7-Difluorbenzothiazol-2-ylmethyl)-3,4-dihydro-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = Y = F];
22. 3-(5-Chlorbenzothiazol-2-ylmethyl)-3,4-dihydro-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = Cl, Y = H];
23. 3-(5,7-Dichlorbenzothiazol-2-ylmethyl)-3,4-dihydro-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = Y = Cl] ;
24. 3,4-Dihydro-4-oxo-3-(5-trifluormethyl)benzoxazol-2-ylmethyl)phthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = CF₃, Y = H];
25. 3,4-Dihydro-3-(5-fluorbenzoxazol-2-ylmethyl)-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = F, Y = H];
26. 3-(5,7-Difluorbenzoxazol-2-ylmethyl)-3,4-dihydro-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = Y = F];
27. 3-(5-Chlorbenzoxazol-2-ylmethyl)-3,4-dihydro-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure (R¹ = Hydroxy, X = Cl, Y = H];
28. 3-(5,7-Dichlorbenzoxazol-2-ylmethyl)-3,4-dihydro-4-oxophthalazin-1-ylessigsäure [R¹ = Hydroxy, X = Y = Cl] und
29. Zopolrestat; 1-Phthalazinessigsäure, 3,4-Dihydro-4-oxo-3-[[5-(trifluormethyl)-2-benzothiazolyl]methyl]- [R¹ = Hydroxy, X = Trifluormethyl, Y = H].

In Verbindungen 20–23 und 29 ist Z S. In Verbindungen 24–28 ist Z O.
Von der vorstehenden Untergruppe sind Verbindungen 20–29 bevorzugter, wobei 29 besonders bevorzugt ist.
Ein besonders bevorzugter Aldosereduktaseinhibitor ist 1-Phthalazinessigsäure, 3,4-Dihydro-4-oxo-3-[[5-trifluormethyl)-2-benzothiazolyl]methyl]-.
Die Aldosereduktaseinhibitorverbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung sind leicht zugänglich oder können leicht durch den Fachmann unter Verwendung herkömmlicher Verfahren der organischen Synthese, insbesondere im Hinblick auf die vorliegenden Patentbeschreibungen, synthetisiert werden.
Eine Menge an Aldosereduktaseinhibitor, die für die Wirkungen dieser Erfindung wirksam ist, kann eingesetzt werden. Typischerweise liegt eine wirksame Dosierung für die erfindungsgemäßen Aldosereduktaseinhibitoren im Bereich von etwa 0,1 mg/kg/Tag bis 100 mg/kg/Tag in einzelnen oder verteilten Dosen, vorzugsweise 0,1 mg/kg/Tag bis 20 mg/kg/Tag in einzelnen oder verteilten Dosen.
Ein beliebiger Natrium-Wasserstoff-Ionenaustausch(NHE-1)inhibitor kann als die zweite Verbindung (Wirkmittel) in dieser Erfindung zur Kombination mit Arzneimitteln verwendet werden. Der Begriff NHE-1-Inhibitor bezieht sich auf Verbindungen, die das Natrium/Protonen(Na⁺/H⁺)-Austauschtransportsystem inhibieren und folglich als ein therapeutisches oder prophylaktisches Mittel für Erkrankungen, die durch die Beschleunigung des Natrium/Protonen(Na⁺/H⁺)-Austauschtransportsystems verursacht oder verschlimmert werden, beispielsweise cardiovaskuläre Erkrankungen [z. B. Arteriosklerose, Hypertension, Arrhythmie (z. B. ischämische Arrhythmie, Arrhythmie aufgrund Herzinfarkt, akute Ischämie, Herzdysfunktion, Arrhythmie nach PTCA oder nach Thrombose usw.), Angina pectoris, Herzhypertrophie, Herzinfarkt, Herzinsuffizienz (beispielsweise Herzstauungsinsuffizienz, akute Herzinsuffizienz, Herzhypertrophie usw.), Restenose nach PTCA, PTCI, Schock (beispielsweise hämorrhagischen Schock, Endotoxinschock usw.)], Nierenkrankheiten (beispielsweise Diabetes mellitus, diabetische Nephropathie, ischämisches akute Niereninsuffizienz usw.), Organstörungen, die mit Ischämie oder ischämischer Reperfusion verbunden sind ((beispielsweise mit Herzmuskel-ischämischer Reperfusion verbundene Störungen, akute Niereninsuffizienz oder Störungen, die durch chirurgische Behandlung induziert sind, wie Coronararterienbypassimplantat (CABG)-Eingriffe, vaskuläre Eingriffe, Organtransplantation, Nicht-Herzeingriffe oder perkutane transluminale Coronarangioplastie (PTCA)], cerebrovaskuläre Erkrankungen (beispielsweise ischämischer Schock, hämorrhagischer Schock usw.), cerebroischämische Störungen (beispielsweise Störungen, die mit cerebralem Infarkt verbunden sind, Störungen, die nach cerebraler Apoplexie als Folge verursacht werden, oder cerebrale Ödeme) verwendbar sind. NHE-1-Inhibitoren können auch als ein Mittel für den Herzschutz während Koronararterienbypassimplantat (CABG)-Eingriffen, vaskulären Eingriffen, perkutaner transluminaler Coronarangioplastie (PTCA), PTCI, Organtransplantation oder Nicht-Herzeingriffen verwendet werden. Die Verwendbarkeit von NHE-1-Inhibitoren als medizinische Mittel bei der Behandlung von Erkrankungen, wie hier im Einzelnen bei Säugern (beispielsweise Menschen) z. B. angegeben, Herzschutz während Chirurgie oder Herzschutz bei Patienten mit beginnenden Herz- oder cerebralen ischämischen Ereignissen oder chronischen Cardioschutz bei Patienten mit diagnos tischer koronarer Herzerkrankung oder bei einem Risiko für coronare Herzkrankheit, Herzinsuffizienz oder akute Ischämie wird durch die Wirksamkeit von Verbindungen der Formel I dieser Erfindung in herkömmlichen vorklinischen Cardioschutzassays [siehe In-vivo-Assay in Klein, H. et al., Circulation 92: 912–917 (1995); das isolierte Herzassay in Scholz, W. et al., Cardiovascular Research 29: 260–268 (1995); das antiarrhythmische Assay in Yasutake M. et al., Am. J. Physiol., 36: H2430-H2440 (1994); das NMR-Assay in Kolke et al., J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 112: 765–777 (1996)] und die zusätzlichen in-vitro- und in-vivo-Assays, die nachstehend beschrieben wurden, gezeigt. Solche Assays stellen auch ein Mittel bereit, wodurch die Wirkungen der Verbindungen der Formel I zur Verwendung in dieser Erfindung mit den Wirkungen von anderen bekannten Verbindungen verglichen werden können. Die Ergebnisse dieser Vergleiche sind zum Bestimmen der Dosierungsspiegel bei Säugern, einschließlich Menschen, für die Behandlung solcher Krankheiten verwendbar.
NHE-1-Inhibitoren werden in US-Patent-Nr. 5698581, der europäischen Patentveröffentlichung EP 803501A1, der internationalen Patentveröffentlichung WO 94/26709 und PCT/JP97/04650 offenbart. Die hierin offenbarten NHE-1-Inhibitoren besitzen einen Nutzen in der Kombination dieser Erfindung. Die NHE-1-Inhibitoren können, wie hierin offenbart, hergestellt werden.
Bevorzugte NHE-1-Inhibitoren schließen Verbindungen der Formel NHE
ein Prodrug davon oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Verbindung oder des Prodrugs ein, worin
Z in der Verbindung der Formel NHE über Kohlenstoff gebunden ist und ein fünfgliedriger di-ungesättigter Diaza-Ring mit 2 benachbarten Stickstoffatomen darstellt, wobei der Ring gegebenenfalls mit bis zu 3 Substituenten, unabhängig ausgewählt aus R¹, R² und R³, mono-, di- oder trisubstituiert ist;
Z in der Verbindung der Formel NHE Kohlenstoffverbunden ist und einen fünfgliedrigen di-ungesättigten Triaza-Ring darstellt, wobei der Ring gegebenenfalls mit bis zu 2 Substituenten, unabhängig ausgewählt aus R⁴ und R⁵, mono- oder disubstituiert ist;
worin R¹, R², R³, R⁴ und R⁵ in der Verbindung der Formel NHE jeweils unabhängig Wasserstoff, Hydroxy(C₁-C₄)alkyl, (C₁-C₄)-Alkyl, (C₁-C₄)-Alkylthio, (C₃-C₄)-Cycloalkyl, (C₃-C₇)-Cycloalkyl(C₁-C₄)alkyl, (C₁-C₄)-Alkoxy, (C₁-C₄)-Alkoxy(C₁-C₄)-alkyl, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylcarbamoyl, M oder M(C₁-C₄)-Alkyl, wobei die vorstehend angeführten (C₁-C₄)-Alkyl-Einheiten gegebenenfalls ein bis neun Fluoratome aufweisen; das (C₁-C₄)-Alkyl oder (C₃-C₄)-Cycloalkyl gegebenenfalls unabhängig mit Hydroxy, (C₁-C₄)-Alkoxy, (C₁-C₄)-Alkylthio, (C₁-C₄)-Alkylsulfinyl, (C₁-C₄)-Alkylsulfonyl, (C₁-C₄)-Alkyl, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylcarbamoyl oder Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylaminosulfonyl mono- oder disubstituiert ist; und das (C₁-C₄)-Cycloalkyl gegebenenfalls ein bis sieben Fluoratome aufweist, darstellen;
wobei M in der Verbindung der Formel NHE einen teilweise gesättigten, vollständig gesättigten oder vollständig ungesättigten fünf- bis achtgliedrigen Ring, gegebenenfalls mit einem bis drei Heteroatomen, unabhängig ausgewählt aus Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, oder einen bicyclischen Ring, der aus zwei kondensierten, teilweise gesättigten, vollständig gesättigten oder vollständig ungesättigten dreibis sechsgliedrigen Ringen besteht, unabhängig genommen, gegebenenfalls mit einem bis vier Heteroatomen, unabhängig ausgewählt aus Stickstoff, Schwefel und Sauerstoff, darstellt;
wobei M in der Verbindung der Formel NHE gegebenenfalls substituiert ist an einem Ring, wenn die Einheit monocyclisch ist, oder an einem oder beiden Ringen, wenn die Einheit bicyclisch ist, an Kohlenstoff oder Stickstoff mit bis zu 3 Substituenten, unabhängig ausgewählt aus R⁶, R⁷ und R⁸, worin einer von R⁶, R⁷ und R⁸ gegebenenfalls einen teilweise gesättigten vollständig gesättigten oder vollständig ungesättigten drei- bis siebengliedrigen Ring, gegebenenfalls mit einem bis drei Heteroatomen, unabhängig ausgewählt aus Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff, gegebenenfalls substituiert mit (C₁-C₄)-Alkyl, darstellt und zusätzlich R⁶, R⁷ und R⁸ gegebenenfalls Hydroxy, Nitro, Halogen, (C₁-C₄)-Alkoxy, (C₁-C₄)-Alkoxycarbonyl, (C₁-C₄)-Alkyl , Formyl , (C₁-C₄)-Alkanoyl , (C₁-C₄)-Alkanoyloxy, (C₁-C₄)-Alkanoylamino, (C₁-C₄)-Alkoxycarbonylamino, Sulfonamido, (C₁-C₄)-Alkylsulfonamido, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylamino, Carbamoyl, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylcarbamoyl, Cyano, Thiol, (C₁-C₄)-Alkylthio, (C₁-C₄)-Alkylsulfinyl, (C₁-C₄)-Alkylsulfonyl, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylaminosulfonyl, (C₂-C₄)-Alkenyl, (C₂-C₄)-Alkinyl oder (C₅-C₇)-Cycloalkenyl sind,
worin die (C₁-C₄)-Alkoxy-, (C₁-C₄)-Alkyl-, (C₁-C₇)-Alkanoyl-, (C₁-C₄)-Alkylthio-, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylamino- oder (C₃-C₇)-Cycloalkyl-R₆-, -R₇- und -R₈-Substituenten gegebenenfalls unabhängig monosubstituiert sind mit Hydroxy, (C₁-C₄)-Alkoxycarbonyl, (C₃-C₇)-Cycloalkyl, (C₁-C₄)-Alkanoyl, (C₁-C₄)-Alkanoylamino, (C₁-C₄)-Alkanoyloxy, (C₁-C₄)-Alkoxycarbonylamino, Sulfonamido, (C₁-C₄)-Alkylsulfonamido, Amino, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylamino, Carbamoyl, Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylcarbamoyl, Cyano, Thiol, Nitro, (C₁-C₄)-Alkylthio, (C₁-C₄)-Alkylsulfinyl, (C₁-C₄)-Alkylsulfonyl oder Mono-N- oder Di-N,N-(C₁-C₄)-alkylaminosulfonyl oder gegebenenfalls mit ein bis neun Fluoratomen substituiert sind.
Besonders bevorzugte NHE-Inhibitoren schließen [1-(8-Bromchinolin-5-y1)-5-cyclopropyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(6-Chlorchinolin-5-yl)-5-cyclopropyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(Indazol-7-yl)-5-cyclopropyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(Benzimidazol-5-yl)-5-cyclopropyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(1-Isochinolyl)-5-cyclopropyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [5-Cyclopropyl-1-(4- chinolinyl)-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [5-Cyclopropyl-1(chinolin-5-yl)-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [5-Cyclopropyl-1-(chinolin-8-yl)-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(Indazol-6-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(Indazol-5-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(Benzimidazol-5-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(1-Methylbenzimidazol-6-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; 1-(5-Chinolinyl)-5-n-propyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(5-Chinolinyl)-5-isopropyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [5-Ethyl-1-(6-chinolinyl)-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(2-Methylbenzimidazol-5-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(1,4-Benzodioxan-6-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(Benzotriazol-5-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(3-Chlorindazol-5-yl)-5-ethyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [1-(5-Chinolinyl)-5-butyl-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [5-Propyl-1-(6-chinolinyl)-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin; [5-Isopropyl-1(6-chinolinyl)-1H-pyrazol-4-carbonyl]guanidin oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ein.
Die bevorzugten und besonders bevorzugten NHE-1-Inhibitoren, die in den vorstehend angeführten zwei Abschnitten offenbart wurden, können gemäß Verfahren, die in der internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/IB99/00206 angegeben wurden oder, die nachstehend angeführt wurden, hergestellt werden, wobei die Variablen in den nachstehenden Schemata und der Beschreibung sich nur auf die NHE-1-Verbindungen beziehen.
SCHEMA I
SCHEMA II
SCHEMA III
SCHEMA IV
SCHEMA V
SCHEMA VI
SCHEMA VII
SCHEMA III
Gemäß Schema I wird die Verbindung der Formel I-a, worin R⁴ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE be schrieben ist, in einer wässrigen Alkalimetallhydroxidlösung (beispielsweise 1N Natriumhydroxid) zusammen mit Natriumnitrit gelöst oder suspendiert und das Gemisch wird zu einer wässrigen sauren Lösung (beispielsweise 10% Volumen/Volumen Schwefelsäure) bei einem pH-Wert von etwa 0 bei einer Temperatur von etwa 0°C bis etwa 5°C für etwa 30 Minuten bis etwa 1 Stunde gelöst oder suspendiert. Das erhaltene Gemisch wird filtriert unter Gewinnung des Oxims der Formel I-b. Alternativ wird die Verbindung der Formel I-a in 1 : 1 Essigsäure/Propionsäure gelöst und festes Natriumnitrit wird bei etwa 0°C zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei etwa 0°C für etwa 2 Stunden gerührt, dann in Eiswasser gegossen und das Oxim der Formel I-b wird durch Filtration erhalten.
Die Verbindung der Formel I-b wird mit einer Verbindung der Formel I-c, worin R⁵ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, in einem protischen Lösungsmittel, wie Ethanol, bei einer Temperatur von etwa 50°C bis etwa 110°C für etwa 10 Minuten bis etwa eine Stunde umgesetzt unter Bildung des Hydrazons der Formel I-d.
Das Hydrazon der Formel I-d wird cyclisiert und zu dem Triazol der Formel I-e in einem alkoholischen Lösungsmittel, wie 2-Ethoxyethanol, unter basischen Bedingungen (beispielsweise Kaliumhydroxid) bei einer Temperatur von etwa 100°C bis etwa 175°C für etwa eine halbe Stunde bis etwa 2 Stunden hydrolysiert, gefolgt von Ansäuerung unter Gewinnung der Triazolsäure der Formel I-e.
Die Säure der Formel I-e wird mit Guanidin in Gegenwart eines geeigneten Kupplungsmittels gekuppelt. Ein geeignetes Kupplungsmittel ist jenes, das eine Carbonsäure in eine reaktive Spezies überführt, welche bei der Reaktion mit einem Amin eine Amidbindung bildet.
Das Kupplungsmittel kann ein Reagenz sein, das diese Kondensation in einem Eintopfverfahren bewirkt, wenn es mit der Carbonsäure und Guanidin vermischt wird. Beispielhafte Kupplungsreagenzien sind 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid-Hydroxybenzotriazol (EDC/HBT), Dicyc lohexylcarbodiimid/Hydroxybenzotriazol (HBT), 2-Ethoxy-1-ethoxycarbonyl-1,2-dihydrochinolin (EEDQ) und Diethylphosphorylcyanid. Das Kuppeln wird in einem inerten Lösungsmittel, vorzugsweise einem aprotischen Lösungsmittel, bei einer Temperatur von etwa –20°C bis etwa 50°C für etwa ein bis etwa 48 Stunden in Gegenwart von überschüssigem Guanidin als Base durchgeführt. Beispielhafte Lösungsmittel schließen Acetonitril, Dichlormethan, Dimethylformamid und Chloroform oder Gemische davon ein.
Das Kupplungsmittel kann auch jenes Mittel sein, das die Carbonsäure zu einem aktivierten Zwischenprodukt umwandelt, welches in einem ersten Schritt isoliert und/oder gebildet wird und mit Guanidin in einem zweiten Schritt reagieren lassen wird. Beispiele für solche Kupplungsmittel und aktivierte Zwischenprodukte sind Thionylchlorid oder Oxalyl-chlorid unter Bildung des Säurechlorids, Cyanurfluorid unter Bildung des Säurecluorids oder ein Chlorameisensäurealkylester, wie Chlorameisensäureisobutyl- oder -isopropenylester, oder Propanphosphonsäureanhydrid (Propanphosphonsäureanhydrid, PPA) (mit einer tertiärem Aminbase) unter Bildung eines gemischten Anhydrids der Carbonsäure oder Carbonyldiimidazol unter Bildung eines Acylimidazols. Wenn das Kupplungsmittel Oxalylchlorid ist, ist es vorteilhaft, eine kleine Menge an Dimethylformamid als Co-Lösungsmittel mit weiterem Lösungsmittel (wie Dichlormethan) anzuwenden, um die Bildung des Säurechlorids zu katalysieren. Dieses aktivierte Säurederivat kann durch Vermischen mit überschüssigem Guanidin in einem geeigneten Lösungsmittel zusammen mit einer geeigneten Base gekuppelt werden. Geeignete Lösungsmittel/Base-Kombinationen sind zum Beispiel Dichlormethan, Dimethylformamid oder Acetonitril oder Gemische davon in Gegenwart von überschüssigem Guanidin als Base. Andere geeignete Lösungsmittel/Base-Kombinationen schließen Wasser oder einen (C₁-C₅)-Alkohol oder ein Gemisch davon zusammen mit einem Co-Lösungsmittel, wie Dichlormethan, Tetrahydrofuran oder Dioxan, und einer Base, wie Natrium-, Kalium- oder Lithiumhydroxid, in ausrei chender Menge, um die in der Reaktion freigesetzte Säure zu verbrauchen, ein. Anwendung von diesen Kupplungsmitteln und geeignete Auswahl von Lösungsmitteln und Temperaturen sind dem Fachmann bekannt oder können leicht aus der Literatur bestimmt werden. Diese und andere beispielhafte Bedingungen, die für das Kuppeln von Carbonsäuren verwendbar sind, werden in Houben-Weyl, Band XV, Teil II, E. Wunsch, Hrsg., G. Thieme Verlag 1974, Stuttgart; M. Bodansky, Principles of Peptide Synthesis, Springer-Verlag, Berlin 1984 und The Peptides, Analysis, Synthesis and Biology (Hrsg. E. Gross und J. Meienhofer), Bände 1–5 (Academic Press, NY 1979–1983), beschrieben.
Gemäß Schema II wird das primäre Amin der Formel II-a, worin R⁵ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE eschrieben ist, mit einem α-Diazo-β-ketoester der Formel II-b, worin R⁴ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist und R Niederalkyl darstellt, in Gegenwart von Titantetrachlorid analog zu den in Eguchi S. et al., Synthesis 1993, 793, beschriebenen Verfahren umgesetzt unter Bildung des Triazolcarbonsäureesters der Formel II-c. Der Ester der Formel II-c wird direkt zu dem Acylguanidin II-d durch Reaktion mit Guanidin in einem alkoholischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 60 bis etwa 110°C, vorzugsweise unter Rückfluss, in Methanol für einen Zeitraum von 8–20 Stunden umgewandelt.
Gemäß Schema III wird eine Verbindung der Formel III-a, worin R⁴ und R⁵ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben sind, mit Lawessons's Reagenz (d. h. 2,4-Bis-(4-methoxyphenyl)-1,3-dithia-2,4-diphosphetan-2,4-disulfid) in einem aprotischen Lösungsmittel, wie Dimethoxyethan, bei einer Temperatur von etwa 20°C bis etwa 120°C für etwa 1 bis 8 Stunden behandelt. Das erhaltene Thioamid wird mit einem Alkylierungsmittel, wie Methyljodid, in einem polaren inerten Lösungsmittel, wie Aceton, geeigneterweise bei Umgebungstemperatur für etwa 8 Stunden bis etwa 48 Stunden behandelt. Die erhaltene Verbindung wird mit wasserfreiem Hydrazin und einem alkoholischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 0°C bis etwa 25°C für etwa 1 bis 8 Stunden umgesetzt unter Bereitstellung der Verbindung der Formel III-b (analog wie in Doyle und Kurzer, Synthesis 1974, 583 beschrieben).
Die Verbindung der Formel III-b wird mit einem Monoalkyloxalylchlorid in einem aprotischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa 50°C für etwa 1 bis 8 Stunden behandelt unter Bereitstellung der Carbonsäureesterverbindung der Formel III-c, worin R Niederalkyl darstellt. Der Ester der Formel III-c wird direkt mit Guanidin in einem alkoholischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 60°C bis etwa 110°C, vorzugsweise unter Rückfluss, in Methanol für einen Zeitraum von 8 bis 20 Stunden zum Herstellen der Triazolcarbonylguanidine der Formel III-d gekuppelt.
Gemäß Schema IV wird die Verbindung der Formel IV-a, worin R⁵ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, mit Methyljodid in einem inerten Lösungsmittel geeigneterweise bei Umgebungstemperatur für etwa 4 bis 24 Stunden behandelt. Die erhaltene Verbindung wird mit wasserfreiem R⁴-Hydrazin (worin R⁴ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist) in einem alkoholischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 0°C bis etwa 25°C für etwa 1 bis 8 Stunden umgesetzt unter Bereitstellung der Amidrazonverbindung der Formel IV-b (analog wie in Doyle und Kurzer, Synthesis 1974, 583 beschrieben).
Die Verbindung der Formel IV-b wird mit einem Monoal-kyloxalylchlorid in einem aprotischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa 50°C für etwa ein bis acht Stunden behandelt unter Bereitstellung der Carbonsäureesterverbindung der Formel IV-c, worin R Niederalkyl darstellt. Der Ester der Formel IV-c wird direkt mit Guanidin in einem alkoholischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 60°C bis etwa 110°C, vorzugsweise unter Rückfluss, in Methanol für einen Zeitraum von 8 bis 20 Stunden zum Herstellen der Triazolcarbonylguanidine der Formel IV-d gekuppelt.
Gemäß Schema V wird die Verbindung der Formel V-a, worin R¹ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, mit überschüssigem (CH₃O)₂C(R³)N(CH₃)₂ (N,N-Dimethylamiddimethylacetal), worin R³ wie für die Verbindung der Formel NHE vorstehend beschrieben ist, gegebenenfalls in Gegenwart eines Säurekatalysators, wie p-Toluolsulfonsäure, bei einer Temperatur von etwa 90°C bis etwa 110°C für etwa eine bis etwa 2 Stunden kombiniert, um die vorstehend genannte Verbindung der Formel V-c herzustellen.
Die Verbindung der Formel V-c wird mit einer Verbindung der Formel V-d, worin R² wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, in einem inerten Lösungsmittel, wie Ethanol, bei einer Temperatur von etwa 20°C bis etwa 30°C für etwa 5 Minuten bis etwa eine Stunde cyclisiert, gefolgt von Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 70°C bis etwa 110°C für etwa 2 Stunden bis etwa 4 Stunden zur Bildung des Pyrazols der Formel V-f.
Alternativ wird gemäß Schema V die Verbindung der Formel V-a, worin R¹ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, mit einem Triethylorthoester (d. h. R³C(OEt)₃, worin R³ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist) und Acetanhydrid bei einer Temperatur von etwa 120°C bis etwa 150°C für etwa 2 bis etwa 5 Stunden kombiniert, um die Verbindung der Formel V-b herzustellen.
Die Verbindung der Formel V-b wird mit einer Verbindung der Formel V-d, worin R² wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, cyclisiert zur Bildung des Pyrazols der Formel V-c.
Das Pyrazol der Formel V-c wird mit einer Base, wie Natriumhydroxid oder Lithiumhydroxid, in einem Lösungsmittel, wie Wasser und/oder Methanol und/oder THF, geeigneterweise bei Umgebungstemperatur oder bei erhöhter Temperatur (beispielsweise Rückfluss) für etwa eine Stunde bis etwa 5 Stunden hydrolysiert, um die Säure der Formel V-f herzustellen.
Die Säure der Formel V-f wird mit Guanidin in Gegenwart eines geeigneten Kupplungsmittels, wie für das vorstehende Kuppeln der Säure der Formel I-e und Guanidin beschrieben, gekuppelt. In einer Ausführungsform wird die Säure der Formel V-f mit Thionylchlorid bei einer Temperatur von etwa 60°C bis etwa 90°C für etwa 15 Minuten bis etwa 2 Stunden aktiviert. Das erhaltene aktivierte Säurechlorid wird mit Guanidinhydrochlorid und einer anorganischen Base (beispielsweise Natriumhydroxid) in wasserfreiem Tetrahydrofuran und gegebenenfalls Methanol und/oder Wasser kombiniert. Die Lösung wird geeigneterweise unter Rückfluss für etwa eine Stunde bis etwa 8 Stunden erhitzt, um die Verbindung der Formel V-g herzustellen.
Alternativ kann gemäß Schema V die Verbindung der Formel V-e direkt zu der Verbindung der Formel V-g durch verschiedene Verfahren umgewandelt werden. Beispielsweise kann die Verbindung der Formel V-e in Gegenwart von überschüssigem Guanidin in einem polaren protischen Lösungsmittel, beispielsweise Methanol oder Isopropanol, bei einer geeigneten Temperatur, geeigneterweise unter Rückfluss, für etwa eine bis etwa 72 Stunden erhitzt werden. Diese Umsetzung kann durch wiederholtes Entfernen des Lösungsmittels, beispielsweise Entfernen von Ethanol oder Toluol für etwa viermal, aus einem Gemisch der Verbindung der Formel V-e und überschüssigem Guanidin bei einem Druck von etwa 1 bis etwa 100 mmHg und bei einer Temperatur von etwa 25°C bis etwa 95°C durchgeführt werden. Diese Reaktion kann auch in Abwesenheit des Lösungsmittels durch Erhitzen des Gemisches der Verbindung der Formel V-e und überschüssigen Guanidins bei einer Temperatur von etwa 100°C bis etwa 180°C, gegebenenfalls bei etwa einem Druck von etwa 1 bis etwa 100 mmHg für etwa 5 Minuten bis etwa 8 Stunden durchgeführt werden.
Gemäß Schema VI wird die Verbindung der Formel VI-a, worin R³ wie für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, mit der Verbindung der Formel VI-b, worin R¹ und R² wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben sind, in einem aprotischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von etwa 0°C bis etwa 25°C für etwa 2 Stunden bis etwa 24 Stunden in Gegenwart einer geeigneten Aminbase, wie Triethylamin, umgesetzt zur Bildung der Verbindung der Formel VI-c.
Die erhaltene Verbindung der Formel VI-c wird mit Guanidin unter Verwendung von einem der in früheren Schemata beschriebenen Verfahren, wie dem Verfahren unter Anwenden von Carbonyldiimidazol, hydrolysiert und gekuppelt zur Bildung der Verbindung der Formel VI-d.
Gemäß Schema VII wird das Hydrazin der Formel VII-a, worin R² wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, mit der geeigneten Verbindung der Formel VII-b umgesetzt zur Bildung des Pyrazolesters der Formel VII-c, worin R Niederalkyl darstellt, gemäß dem Verfahren von Bajnati, A. und Hubert-Habart, M. Bull. Soc. Chim. France 1988, 540. Der erhaltene Pyrazolester wird zu dem Acylguanidin der Formel VII-d unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Hydrolyse- und Kupplungsverfahren umgewandelt.
Gemäß Schema VIII wird die Verbindung der Formel VIII-a, worin R² und R¹ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben sind, zu dem Lithiumsalz der Formel VIII-b überführt, worin R Niederalkyl darstellt, gemäß dem in J. Het. Chem. 1989, 26, 1389, beschriebenen Verfahren. Das Lithiumsalz der Formel VIII-b wird mit dem Hydrazin der Formel VIII-c, worin R³ wie vorstehend für die Verbindung der Formel NHE beschrieben ist, in einem inerten Lösungsmittel, wie Ethanol, in Gegenwart einer Mineralsäure bei einer Temperatur von etwa 20°C bis etwa 30°C für etwa 5 Minuten bis etwa 1 Stunde, gefolgt von Erhitzen auf eine Temperatur von etwa 70°C bis etwa 110°C für 2 Stunden bis etwa 4 Stunden umgesetzt zur Bildung von sowohl Pyrazolen der Formel VIII-d als auch VIII-e. Die Pyrazole der Formel VIII-d und VIII-e werden zu den Acylguanidinen der Formel VIII-f bzw. VIII-g unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Hydrolyse- und Kupplungsverfahren umgewandelt. Einige der für die Herstellung von hierin beschriebenen Verbindungen verwendbaren Verfahren können Schutz von räumlich entfernter Funktionalität (beispielsweise primäres Amin, sekundäres Amin, Carboxyl in Vorstufen der Formel I) erfordern. Der Bedarf für solchen Schutz wird in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der räumlich entfernten Funktionalität und den Bedingungen der Herstellungsverfahren variieren. Der Bedarf für solchen Schutz wird leicht durch den Fachmann bestimmt. Die Verwendung solcher Schutz-/Schutzgruppenentfernungsverfahren liegt auch innerhalb des Fachgebiets. Für eine allgemeine Beschreibung von Schutzgruppen und deren Verwendung siehe T. W. Greene, Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 1991.
Die Verbindungen der Formel I zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung, wenn in Kombination mit NHE-1-Inhibitoren verwendet, inhibieren das Natrium/Proton(Na⁺/H⁺)-Austauschtransportsystem und sind folglich als ein therapeutisches oder prophylaktisches Mittel für Erkrankungen, die durch die Beschleunigung des Natrium/Proton(Na⁺/H⁺)-Austauschtransportsystems verursacht oder verschlimmert werden, beispielsweise cardiovaskuläre Erkrankungen [z. B. Arteriosklerose, Hypertension, Arrhythmie (z. B. ischämische Arrhythmie, Arrhythmie aufgrund Herzinfarkt, akute Ischämie, Herzdysfunktion, Arrhythmie nach PTCA oder nach Thrombose usw.), Angina pectoris, Herzhypertrophie, Herzinfarkt, Herzinsuffizienz (beispielsweise Herzstauungsinsuffizienz, akute Herzinsuffizienz, Herzhypertrophie usw.), Restenose nach PTCA, PTCI, Schock (beispielsweise hämorrhagischen Schock, Endotoxinschock usw.)], Nierenkrankheiten (beispielsweise Diabetes mellitus, diabetische Nephropathie, ischämische akute Niereninsuffizienz usw.), Organstörungen, die mit Ischämie oder ischämischer Reperfusion verbunden sind [(beispielsweise mit Herzmuskel-ischämischer Reperfusion verbundene Störungen, akute Niereninsuffizienz oder Störungen, die durch chirurgische Behandlung induziert sind, wie Coronararterienbypassimplantat (CABG)-Eingriffe, vaskuläre Eingriffe, Organtransplantation, Nicht-Herzeingriffe oder perkutane transluminale Coronarangioplastie (PTCA)], cerebrovaskuläre Erkrankungen (beispielsweise ischämischer Schock, hämorrhagischer Schock usw.), cerebroischämische Störungen (beispielsweise Störungen, die mit cerebralem Infarkt verbunden sind, Störungen, die nach cerebraler Apoplexie als Folge verursacht werden oder cerebrale Ödeme), verwendbar.
Messung von Human-NHE-1-Inhibitorwirkung
Methodologien zur Messung von Human-NHE-1-Aktivität und Inhibitorstärke basieren auf jenen, die von Watson et al., (Am. J. Physiol., 24: G229–G238, 1991) veröffentlicht wurden, worin NHE-vermittelte Gewinnung von intrazellulärem pH-Wert nach intrazellulärer Ansäuerung gemessen wird. Somit werden Fibroplasten stabil exprimierendes Human-NHE (Counil-lon, L. et al., Mol. Pharmacol., 44: 1041–1045 (1993)) auf Kollagen-beschichtete 96-Vertiefungs-Platten (50000/Vertiefung) angeordnet und zum Zusammenfluss in Wachstumsmedium (DMEM Hochglukose, 10% fötales Rinderserum, 50 u/ml Penicillin und Streptomycin) wachsen lassen. Die konfluenten Platten werden 30 Minuten bei 37°C mit der pH-empfindlichen Fluoreszenzsonde BCECF (5 μM, Molecular Probes, Eugene, OR) inkubiert. BCECF-beladene Zellen werden 30 Minuten bei 37°C in säurebeladenen Medien (70 mM Cholinchlorid, 50 mM NHCl₄, 5 mM KCl, 1 mM MgCl₂, 1,8 mM CaCl₂, 5 mM Glucose, 1,0 mM HEPES, pH 7,5) inkubiert und dann in einem Fluoreszenzbildplattenlaser (Molecular Devices, CA) angeordnet. BCECF-Fluoreszenz wird unter Verwendung von Anregungs- und Emissionswellenlängen von 485 nm bzw. 525 nm verfolgt. Die intrazelluläre Ansäuerung wird über schnellen Austausch von säurebeladenen Medien mit Gewinnungsmedien (120 mM NaCl, 5 mM KCl, 1 mM MgCl₂, 1,8 mM CaCl₂, 5 mM Glucose, 10 mM HEPES, pH 7,5) ± Testkombination gestartet und NHE-vermittelte Gewinnung von intrazellulärem pH-Wert wird als die anschließende zeitabhängige Erhöhung der BCECF-Fluoreszenz verfolgt. Die Stärke der Kombinationen der Verbindungen der Formel I zur Verwendung in dieser Erfindung mit NHE-1-Inhibitoren wird als die Konzentration berechnet, die die Erholung des intrazellulären pH-Werts um 50% vermindert (IC₅₀). Unter diesen Bedingungen hatten Bezugs-NHE-Inhibitoren Amilorid und HOE-642 IC₅₀-Werte von Human-NHE-1 von 50 μM bzw. 0,5 μm.
Als Hintergrundinformation wird angemerkt, dass kurze Perioden von Herzischämie, gefolgt von Coronararterienreperfusion das Herz vor anschließender schwerer Herzischämie schützt (Murry et al., Circulation 74: 1124–1136, 1986).
Die therapeutischen Wirkungen der Kombination der Verbindungen der Formel I mit NHE-1-Inhibitoren beim Verhindern von Herzgewebsschädigung, die sich aus einer ischämischen Verletzung ergeben, können in vitro gemäß Liu et al. (Cardiovasc. Res. 28: 1057–1061, 1994), wie speziell hierin beschrieben, gezeigt werden. Herzschutz, wie durch eine Verminderung von Infarktmyocardium angezeigt, kann pharmakologisch unter Verwendung von Adenosinrezeptoragonisten in isolierten retrograd perforierten Kaninchenherzen als ein invitro-Modell von herzischämischem Vorkonditionieren induziert werden (Liu et al., Cardiovasc. Res., 28: 1057–1061, 1994). Der nachstehend beschriebene in-vitro-Test zeigt, dass eine Testverbindung oder in diesem Fall eine Testkombination (d. h. eine Kombination einer Verbindung der Formel I mit einem NHE-1-Antagonisten) auch pharmakologisch Herzschutz induzieren kann, d. h. verminderte Herzinfarktgröße, wenn an ein von einem Kaninchen isoliertes Herz verabreicht. Die Wirkungen der Testkombination werden mit ischämischem Vorkonditionieren verglichen und der A1/A3-Adenosinagonist, APNEA (N6-[2-(4-Aminophenyl)ethyl]adenosin), der als pharmakologischer Herzschutz in dem von dem Kaninchen isolierten Herz zu induzieren gezeigt wurde, werden verglichen (Liu et al., Cardiovasc. Res., 28: 1057–1061, 1994). Die exakte Methodologie wird nachstehend beschrieben.
Der für diese Versuche verwendete Ablauf folgt eng jenem, der von Liu et al., Cardiovasc. Res., 28: 1057–1061, 1994, beschrieben wurde. Männliche weiße Neuseelandkaninchen (3–4 kg) werden mit Natriumpentobarbital (30 mg/kg, i. v.) anästhesiert. Nach dem tiefe Anästhesie erreicht ist (bestimmt durch die Abwesenheit eines Okularen Blinkreflexes), wird das Tier intubiert und mit 100% O₂ unter Verwendung eines Positivdruckventilators ventiliert. Eine linke Thoractomie wird ausgeführt, das Herz exponiert und eine Schlinge (2– 0 Seide) wird locker um eine vorherrschende Verzweigung der linken Coronararterie ungefähr 2/3 des Abstands gegen den Apex des Herzens angeordnet. Das Herz wird aus dem Brustkasten entfernt und schnell (kleiner 30 s) an einer Langendorff-Apparatur befestigt. Das Herz wird retrograd in einer nicht rezirkulierenden Weise mit einer modifizierten Krebs-Lösung (NaCl 118,5 mM, KCl 4,7 mM, MgSO₄ 1,2 mM, KH₂PO₄ 1,2 mM, NaH-CO₃ 24,8 mM, CaCl₂ 2,5 mM und Glukose 10 mM) bei einem Konstantdruck von 80 mmHg und einer Temperatur von 37°C durchströmt. Der Perfusat-pH-Wert wird mittels Durchleiten von 95 O₂/5% CO₂ bei 7,4 bis 7,5 gehalten. Die Herztemperatur wird unter Verwendung von erhitzten Reservoiren für die physiologische Lösung und Wasserummantelung um beide der Perfusionsröhren und das isolierte Herz streng kontrolliert. Die Herzgeschwindigkeit und linke Ventrikeldrücke werden über einen Latexballon, der in den linken Ventrikel eingeschoben ist und mit einem Edelstahlrohr zu einem Druckdurchleiter verbunden ist, bestimmt. Der intraventrikuläre Ballon wird unter Bereitstellung eines systolischen Drucks von 80–100 mmHg und eines diastolischen Drucks ≤ 10 mmHg aufgepumpt. Der gesamte coronare Strom wird auch kontinuierlich unter Verwendung einer Inline-Fließsonde verfolgt und für das Herzgewicht normalisiert.
Das Herz wird für 30 Minuten ins Gleichgewicht gebracht, wonach das Herz stabile ventrikuläre Drücke innerhalb der vorstehend ausgewiesenen Parameter zeigen muss. Wenn die Herzgeschwindigkeit unter 180 bpm (Schläge pro Minute) bei jeder Zeit vor dem Zeitraum von 30 Minuten regionaler Ischämie fällt, wird das Herz bei etwa 200 bpm für den Rest des Versuchs angeordnet. Ischämisches Vorkonditionieren wird durch vollständige Beendigung der Herzperfusion (globale I schämie) für 5 Minuten induziert, gefolgt von Reperfusion für 10 Minuten. Die regionale Ischämie wird durch Verengen der Schlinge um die koronare Herzverzweigung bewirkt. Nach der regionalen Ischämie für 30 Minuten wird die Schlinge gelöst und das Herz für weitere 120 Minuten reperfundiert.
Pharmakologischer Herzschutz wird durch Infusion der Testkombination, d. h. eine Kombination einer Verbindung der Formel I mit einem NHE-1-Inhibitor bei vorbestimmten Konzentrationen, beginnend 30 Minuten vor den 30 Minuten regionaler Ischämie und fortsetzend bis zum Ende des 120-Minuten-Reperfusionszeitraums, induziert. Herzen, die die Testkombination empfangen, unterliegen nicht dem Zeitraum von ischämischem Vorkonditionieren. Die Bezugsverbindung APNEA (500 nm) wird durch Herzen (die nicht die Testverbindung empfangen haben) für einen Zeitraum von 5 Minuten, der 10 Minuten vor der 30-minütigen regionalen Ischämie endet, geleitet.
Am Ende des 120-minütigen Reperfusionszeitraums wird die coronare Arterienschlinge verdichtet und eine 0,5%ige Suspension von fluroeszenten Zinkcadmiumsulfatteilchen 1–10 μM) Duke Scientific Corp. (Palo Alto, CA) wird durch das Herz geleitet; dies färbt das gesamte Myocardium mit der Ausnahme der Risikofläche für die Infarktentwicklung an (Risikofläche). Das Herz wird aus der Langendorff-Apparatur entfernt, trocken getupft, in Aluminiumfolie verpackt und über Nacht bei –20°C gelagert. Am nächsten Tag wird das Herz in 2-mm-Längsstreifen von dem Apex zu der Spitze der Ventrikel geschnitten. Die Scheiben werden mit 1% Triphenyltetrazoniumchlorid (TTC) in Phosphat-gepufferter Salzlösung für 20 Minuten bei 37°C angefärbt. Da TTC mit lebendem Gewebe (enthaltend NAD-abhängige Dehydrogenasen) reagiert, unterscheidet die Anfärbung zwischen lebendem (rot gefärbtem) Gewebe und totem Gewebe (nicht angefärbtem Infarktgewebe). Die Infarktfläche (keine Anfärbung) und die Risikofläche (keine fluoreszenten Teilchen) werden für jede Scheibe des linken Ventrikels unter Verwendung eines vorkalibrierten Bildanalysators berechnet. Um die ischämische Schädigung auf Unterschiede in den Risikoflächen zwischen Herzen zu normalisieren, werden die Daten als das Verhältnis von Infarktfläche gegen Risikofläche (%IA/AAR) ausgedrückt. Alle Daten werden als mittlere ± Standardabweichung ausgedrückt und statistisch unter Verwendung eines nichtparametrischen Mann-Whitney-Tests mit einer Bonferroni-Korrektur für Mehrfachvergleiche verglichen. Die Signifikanz wird als p < 0,05 betrachtet.
Die Ergebnisse aus dem vorstehenden in-vitro-Test zeigen, dass eine Kombination einer erfindungsgemäßen Verbindung mit einem NHE-1-Inhibitor, bezogen auf die Kontrollgruppe, signifikant Herzschutz induziert.
Die therapeutischen Wirkungen einer Kombination einer Verbindung der Formel I mit einem NHE-1-Inhibitor beim Verhindern von Herzgewebsschädigung, die sich aus einer ischämischen Verletzung ergibt, können auch in vitro gemäß Liu et al. (Circulation, Band 84: 350–856, 1991), wie speziell hierin beschrieben, gezeigt werden. Die in-vivo-Assaytests des Herzschutzes der Testverbindung, d. h. eine Verbindung der Formel I zusammen mit einem NHE-1-Inhibitor, bezogen auf die Kontrollgruppe, welche Salzlösungsträger empfängt. Herzschutz, wie durch eine Verminderung an Infarktmyocardium ausgewiesen, kann pharmakologisch unter Verwendung von intravenös verabreichten Adenosinrezeptorantagonisten bei intakten anästhesierten Kaninchen, untersucht als ein in-situ-Modell von myocardialem ischämischem Vorkonditionieren, induziert werden (Liu et al., Circulation 84: 350–356, 1991). Das invivo-Assay testet, ob die vorliegende Kombination einer Verbindung der Formel I mit einem NHE-1-Inhibitor pharmakologisch Herzschutz induzieren kann, d. h. verminderte Infarktgröße, wenn parenteral an intakte, anästhesierte Kaninchen verabreicht. Die Wirkungen der Kombination einer Verbindung der Formel I dieser Erfindung mit einem NHE-11-Inhibitor können mit ischämischem Vorkonditionieren unter Verwendung des Al-Adenosinagonisten, N⁶-1-(Phenyl-2R-isopropyl)adenosin (PIA), der sich als pharmakologisch Herzschutz in intakten anästhesierten Kaninchen induzierend erwies, untersucht in situ (Liu et al., Circulation 84: 350 : 356, 1991), verglichen werden. Die Methodologie wird nachstehend beschrieben.
Chirurgie: Männliche weiße Neuseeland-Kaninchen (3–4 kg) werden mit Natriumpentobarbital (30 mg/kg, i. v.) anästhesiert. Eine Tracheotomie wird über eine ventrale Mittelliniencervicalinszision durchgeführt und die Kaninchen werden mit 100% Sauerstoff unter Verwendung eines positiven Druckventilators ventiliert. Katheter werden in die linke juguläre Vene zur Arzneimittelverabreichung und in die linke carotide Arterie für Blutdruckmessungen platziert. Die Herzen werden dann durch eine linke Thoractomie exponiert und eine Schlinge (00 Seide) um die vorherrschende Verzweigung der linken coronaren Arterie angeordnet. Ischämie wird durch enges Zusammenziehen der Schlinge und Klammern derselben am Ort induziert. Das Lösen der Schlinge erlaubt der befallenen Fläche, zu reperfundieren. Myocardiale Ischämie wird durch regionale Cyanose deutlich gemacht; Reperfusion wird durch reaktive Hyperämie deutlich gemacht.
Verlauf: Sind arterieller Druck und Herzgeschwindigkeiten einmal für mindestens 30 Minuten stabil, wird der Test begonnen. Ischämisches Vorkonditionieren wird durch Verstopfen der Herzarterie für 5 Minuten induziert, gefolgt von 10 Minuten Reperfusion. Pharmakologisches Vorkonditionieren wird durch Infusion der Testkombination, d. h. einer Kombination einer Verbindung der Formel I dieser Erfindung mit einem NHE-1-Inhibitor über beispielsweise 5 Minuten, induziert und 10 Minuten vor weiterer Intervention oder durch Infusion des Adenosinagonisten, PIA (0,25 mg/kg), belassen. Nach ischämischem Vorkonditionieren wird pharmakologisches Vorkonditionieren oder kein Konditionieren (unkonditionierte Trägerkontrolle) der Arterie 30 Minuten verschlossen und dann 2 Stunden zum Einleiten von Herzinfarkt reperfundiert. Die Testkombination und PIA werden in Salzlösung oder anderem geeigneten Träger gelöst bzw. bei 1 bis 5 mg/kg freigesetzt.
Anfärben (Liu et al., Circulation 84: 350–356, 1991): Am Ende des Reperfusionszeitraums von 2 Stunden werden die Herzen schnell entfernt, an eine Langendorff-Apparatur gehängt und eine Minute mit normaler Salzlösung, erhitzt auf Körpertemperatur (38°C), gespült. Der als die Schlinge verwendete Seidenfaden wird dann eng gezogen, um die Arterie erneut zu verstopfen, und eine 0,5%ige Suspension an fluoreszierenden Zinkcadmiumsulfatteilchen (1–10 μm) Duke Scientific Corp. (Palo Alto, CA) wird mit dem Perfusat zum Anfärben des gesamten Myocardiums mit der Ausnahme der Risikofläche (nicht fluoreszierende Ventrikel) infundiert. Die Herzen werden dann schnell gefroren und über Nacht bei –20°C gelagert. Am folgenden Tag werden die Herzen in 2-mm-Scheiben geschnitten und mit 1% Triphenyltetrazoniumchlorid (TTC) angefärbt. Da TTC mit lebendem Gewebe reagiert, unterscheidet diese Anfärbung zwischen lebendem (rot angefärbtem Gewebe) und totem Gewebe (nicht angefärbtem Infarktgewebe). Die Infarktfläche (keine Anfärbung) und die Risikofläche (keine fluoreszenten Teilchen) werden für jede Scheibe des linken Ventrikels unter Verwendung eines vorgeeichten Bildanalysators berechnet. Um die ischämische Schädigung auf Unterschiede beider Risikoflächen zwischen Herzen zu normalisieren, werden die Daten als das Verhältnis von Infarktfläche gegen Risikofläche (%IA/AAR) ausgedrückt. Alle Daten werden als Mittelwert ± SEM ausgedrückt und statistisch unter Verwendung eines Einzelfaktors ANOVA oder nichtparametrischem Mann-Whitney-Test verglichen. Signifikanz wird als p < 0,05 betrachtet.
Die Kombination einer Verbindung der Formel I mit eine NHE-1-Inhibitor kann für deren Verwendbarkeit beim Vermindern oder Verhindern von ischämischer Schädigung in Nichtherzgeweben, beispielsweise dem Hirn oder der Leber, unter Verwendung von Verfahren, die in der wissenschaftlichen Literatur angeführt werden, getestet werden. Die Kombination einer erfindungsgemäßen Verbindung der Formel I mit einem NHE-1-Inhibitor in solchem Test kann durch den bevorzugten Weg und Träger der Verabreichung und bei der bevorzugten Verab reichungszeit entweder vor der ischämischen Episode, während der ischämischen Episode, nach der ischämischen Episode (Reperfusionszeitraum) oder während jeder der nachstehend erwähnten Versuchsstufen verabreicht werden.
Der Vorteil der Kombination der NHE-1-Inhibitoren und Verbindungen der Formel I zum Vermindern von ischämischer Herzschädigung kann beispielsweise bei Säugern unter Verwendung des Verfahrens von Park et al. (Ann. Neurol. 1988, 24: 543–551) gezeigt werden. Gemäß dem Verfahren von Park et al. werden erwachsene männliche Sprague-Dawley-Ratten anfänglich mit 2%igem Halothan anästhesiert und anschließend durch mechanische Ventilation mit einem Stickoxid-Sauerstoff-Gemisch (70% : 30%), das 0,5 bis 1% Halothan enthält, anästhesiert. Eine Tracheostomie wird dann ausgeführt. Das Schlagvolumen des Ventilators wird zum Beibehalten arterieller Kohlendioxidspannung bei ungefähr 35 mmHg und entsprechender arterieller Oxygenierung (PaO₂ > 90 mmHg) eingestellt. Die Körpertemperatur kann durch ein rektales Thermometer verfolgt werden und die Tiere können normotherm, falls erforderlich durch äußeres Erhitzen, gehalten werden. Die Tiere unterliegen nun subtemporaler Craniektomie, um den Hauptschnitt der linken mittleren cerebralen Arterie (MCA) unter einem Operationsmikroskop auszusetzen, und die exponierte Arterie wird mit mikrobipolarer Koagulation zur Erzeugung von großen ischämischen Läsionen in dem cerebralen Cortex und Basalganglien verstopft. Nach 3 Stunden MCA-Okklusion werden die Ratten tief mit 2% Halothan anästhesiert und eine Thoractomie wird ausgeführt, um heparinisierte Salzlösung in den linken Ventrikel einzuleiten. Der Ablauf wird über eine Inszision des rechten Atriums gesammelt. Die Salzlösungsauswaschung wird von ungefähr 200 ml einer 40%igen Formaldehyd-, Eisessig- und absolutem Methanol-Lösung (FRM, 1 : 1 : 8, volumen/Volumen/Volumen) gefolgt, dann werden die Tiere geopfert und der Kopf wird in Fixativum für 24 Stunden gelagert. Das Hirn wird dann entfernt, disseziert, eingebettet in Paraffinwachs und seziert (ungefähr 100 Schnitte, 0,2 mm pro Hirn).
Die Schnitte werden dann mit Hepatoxylin-Eosin oder mit einer Kombination von Cresylviolett und Luxol fast blue angefärbt und durch Lichtmikroskopie zum Identifizieren und Quantifizieren der ischämischen Schädigung unter Verwendung eines vorkalibrierten Bildanalysators geprüft. Die ischämischen Volumen und Flächen werden in absoluten Einheiten (mm³ und mm²) und als Prozentsatz der gesamt geprüften Region ausgedrückt. Die Wirkung der Zusammensetzungen und Verfahren dieser Erfindung zum Vermindern von ischämischer Hirnschädigung, die durch MCA-Okklusion induziert wird, wird aufgezeichnet, basierend auf der Verminderung der Fläche oder des Volumens von relativer oder absoluter ischämischer Schädigung in den Hirnsektionen der Ratten in der Behandlungsgruppe, verglichen mit den Hirnsektionen von Ratten in einer Placebo-behandelten Kontrollgruppe.
Andere Verfahren, die alternativ angewendet werden könnten, um die Verwendungen der Erfindung zum Vermindern von ischämischer Hirnschädigung zu zeigen, schließen jene, beschrieben von Nakayama et al. in Neurology 1988, 38: 1667– 1673, Memezawa et al. in Stroke 1992, 23: 552–559, Folbergrova et al. in Proc. Natl. Acad. Sci 1995, 92: 5057–5059 und Gotti et al. in Brain Res. 1990, 522: 290–307, ein.
Die Verwendungen dieser Erfindung zum Vermindern von ischämischer Leberschädigung können beispielsweise bei Säugern unter Verwendung des Verfahrens von Yokoyama et al. (Am. J. Physiol. 1990, 258: G564–G570) gezeigt werden. Gemäß dem Verfahren von Yokoyama et al. werden gefastete männliche Sprague-Dawley-Ratten mit Natriumpentobarbital (40 mg/kg i. p.) anästhesiert, dann werden die Tiere tracheotomisiert und mechanisch mit Raumluft belüftet. Die Leber wird entfernt und in einer Umweltkammer, die bei einer Konstanttemperatur (37°C) gehalten wird, angeordnet, dann durch die Portalvene bei einem konstanten Druck von 15 cm H₂O mit einem modifizierten Hämoglobin-freien Krebs-Henseleit-Puffer (in mM: 118 NaCl , 4,7 KCl, 27 NaHCO₃ , 2,5 CaCl₂, 1,2 MgSO₄, 1,2 KH₂PO₄ , 0,05 EDTA und 11 mM Glukose plus 300 U Heparin) perfundiert.
Der pH-Wert des Perfusats wird durch Begasen des Puffers mit 95% O₂–5% CO₂ bei 7,4 gehalten. Jede Leber wird mit einer Fließgeschwindigkeit von 20 ml/min in einer Einzeldurchgangsweise für 30 Minuten Waschung und Gleichgewichtszeitraum (präischämischer Zeitraum), gefolgt von einem Zwei-Stunden-Zeitraum globaler Ischämie und dann einem Zwei-Stunden-Zeitraum von Reperfusion unter in dem präischämischen Zeitraum ausgewiesenen Bedingungen perfundiert. Aliquote Mengen (20 ml) des Perfusats werden während des präischämischen Zeitraums unmittelbar nach dem okklusiven ischämischen Zeitraum und 30 Minuten des Zwei-Stunden-Reperfusionszeitraums gesammelt. Die Reperfusatproben werden für das Auftreten von hepatozellulären Enzymen, beispielsweise Aspartataminotransferase (AST), Alaninaminotransferase (ALT) und Laktatdehydrogenase (LDH), die genommen werden, um quantitativ den Grad an ischämischer Lebergewebsschädigung während des Verfahrens zu reflektieren, bestimmt. AST-, ALT- und LDH-Wirkungen in dem Perfusat können durch verschiedene Verfahren, beispielsweise durch das Reflektometrieverfahren unter Verwendung eines automatischen Kodak Ektachem 500-Analysators, berichtet von Nakano et al. (Hepatology 1995; 22: 539–545), bestimmt werden. Die Wirkung der Zusammensetzungen und Verfahren dieser Erfindung beim Vermindern von ischämischer Leberschädigung, die durch Okklusion induziert wird, wird aufgrund einer Verminderung bei der Freisetzung von hepatozellulären Enzymen sofort nach dem okklusiven Zeitraum und/oder während des postischämischen Reperfusionszeitraums in perfusierten Lebern aus den Ratten bei der Behandlungsgruppe, verglichen mit perfundierten Lebern aus Ratten in einer Placebo-behandelten Kontrollgruppe, aufgezeichnet.
Andere Verfahren und Parameter, die alternativ angewendet werden könnten, um den Vorteil dieser Erfindung beim Vermindern von ischämischer Leberschädigung zu zeigen, schließen von Nakano et al. beschriebene ein (Hepatology 1995; 22: 539–545).
Verbindungen der Formel I, pharmazeutisch verträgliche Salze von jeder der Vorstehenden und pharmazeutische Zusammensetzungen, umfassend eine Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz der Verbindung und entweder (a) einen Aldosereduktaseinhibitor oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz des Aldosereduktaseinhibitors, (b) einen NHE-1-Inhibitor oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz des NHE-1-Inhibitors werden nachstehend insgesamt als „die Wirkstoffe und Zusammensetzungen zur Verwendung in dieser Erfindung" bezeichnet.
Die Wirkstoffe und Zusammensetzungen zur Verwendung in dieser Erfindung können an dem Probanden bei Bedarf von Behandlung durch eine Vielzahl von herkömmlichen Verabreichungswegen, einschließlich oral, parenteral und örtlich, verabreicht werden. Im Allgemeinen werden die Verbindungen der Formel I und deren pharmazeutisch verträgliche Salze oral oder parenteral bei Dosierungen zwischen etwa 1 und etwa 50 mg/kg Körpergewicht für den zu behandelnden Probanden pro Tag, vorzugsweise etwa 1–15 mg/kg, in einzelnen oder verteilten Dosen verabreicht. Zusammensetzungen, die sowohl eine Verbindung der Formel I als auch einen Aldosereduktaseinhibitor enthalten, werden im Allgemeinen oral oder parenteral bei Dosierungen zwischen etwa 1 und etwa 100 mg jeder Wirkkomponente (d. h. die Verbindung der Formel I und der Aldosereduktaseinhibitor) pro kg Körpergewicht des zu behandelnden Probanden pro Tag, vorzugsweise etwa 1 bis etwa 25 mg/kg, verabreicht. Zusammensetzungen, die sowohl eine Verbindung der Formel I als auch einen NHE-1-Inhibitor enthalten, werden im Allgemeinen oral oder parenteral bei Dosierungen zwischen etwa 1 und 100 mg der Verbindung der Formel I pro kg Körpergewicht des zu behandelnden Probanden pro Tag und etwa 0,001 bis 100 mg/kg/Tag des NHE-1-Inhibitors verabreicht. Eine besonders bevorzugte Dosierung enthält zwischen etwa 1 und 50 mg/kg/Tag der Verbindung der Formel I und zwischen etwa 0,01 und 50 mg/kg/Tag des NHE-1-Inhibitors.
Die Wirkstoffe und Zusammensetzungen zur Verwendung in dieser Erfindung können einzeln oder in Kombination mit pharmazeutisch verträglichen Trägern in entweder Einzel- oder Mehrfachdosen verabreicht werden. Geeignete pharmazeutische Träger schließen inerte feste Verdünnungsmittel oder Füllstoffe, sterile wässrige Lösungen und verschiedene organische Lösungsmittel ein. Die durch Kombinieren der Wirkstoffe der Formel I und der pharmazeutisch verträglichen Träger gebildeten pharmazeutischen Zusammensetzungen werden dann leicht in einer Vielzahl von Dosierungsformen, wie Tabletten, Pulvern, Pastillen, Sirupe, injizierbare Lösungen und dergleichen, verabreicht. Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen können, falls erwünscht, zusätzliche Bestandteile, wie Geschmacksmittel, Bindemittel, Exzipienten und dergleichen, enthalten. Somit können für Zwecke der oralen Verabreichung Tabletten, die verschiedene Exzipienten, wie Natriumzitrat, Calciumcarbonat und Calciumphosphat, enthalten, zusammen mit verschiedenen Sprengmitteln, wie Stärke, Alginsäure und bestimmten Komplexsilikaten, zusammen mit Bindemitteln, wie Polyvinylpyrrolidon, Saccharose, Gelatine und Acazia, angewendet werden. Zusätzlich sind häufig Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumlaurylsulfat und Talkum, häufig für Tablettierungszwecke anwendbar. Feste Zusammensetzungen eines ähnlichen Typs können auch als Füllstoffe in weich und hart gefüllten Gelatinekapseln angewendet werden. Bevorzugte Materialien dafür schließen Laktose oder Milchzucker und Polyethylenglykole mit hohem Molekulargewicht ein. Wenn wässrige Suspensionen oder Elixiere zur oralen Verabreichung erwünscht sind, kann der essentielle Wirkbestandteil hierin mit verschiedenen Süßungs- oder Geschmacksmitteln, färbenden Stoffen oder Farbstoffen und, falls erwünscht, emulgierenden oder suspendierenden Mitteln, zusammen mit Verdünnungsmittel, wie Wasser, Ethanol, Propylenglycol, Glyzerin und Kombinationen davon, kombiniert werden.
Zur parenteralen Verabreichung können Lösungen der Wirkstoffe und Zusammensetzungen dieser Erfindung in Sesam- oder Erdnussöl, wässrigem Propylenglykol oder sterile wässrige Lösungen angewendet werden. Solche wässrigen Lösungen sollten, falls erforderlich, geeignet gepuffert sein und das flüssige Verdünnungsmittel zuerst mit ausreichend Salzlösung oder Glukose isotonisch gemacht werden. Diese einzelnen wässrigen Lösungen sind insbesondere für die intravenöse, intramuskuläre, subkutane und intraperetoneale Verabreichung geeignet. In diesem Zusammenhang sind die angewendeten sterilen wässrigen Medien alle durch dem Fachmann bekannte Standardtechniken leicht zugänglich.
Die Wirkstoffe und Zusammensetzungen zur Verwendung in dieser Erfindung können bevorzugter bei der Herstellung von ophthalmischen Lösungen angewendet werden. Solche ophthalmischen Lösungen sind von Hauptinteresse bei der Behandlung von diabetischen Katarakten durch örtliche Verabreichung. Für die Behandlung von diabetischen Katarakten werden die Wirkstoffe und Zusammensetzungen zur Verwendung in dieser Erfindung in das Auge in Form einer ophthalmischen Zubereitung, die gemäß herkömmlicher pharmazeutischer Praxis hergestellt wird, verabreicht werden. Die ophthalmische Zubereitung wird eine Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz solcher Verbindung der Formel I in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,05 bis etwa 0,5%, in einer pharmazeutisch verträglichen Lösung, Suspension oder Salbe enthalten. In ophthalmischen Zubereitungen, die eine Kombination einer Verbindung der Formel I und einen Aldosereduktaseinhibitor enthalten, wird jeder Wirkstoff in einer Menge von etwa 0,005 bis etwa 1 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,005 bis etwa 0,25%, in einer pharmazeutisch verträglichen Lösung, Suspension oder Salbe vorliegen.
Die Verabreichung von Verbindungen der Formel I kann über ein beliebiges Verfahren erfolgen, das eine Verbindung dieser Erfindung vorzugsweise an das gewünschte Gewebe (beispielsweise Pankreas, Leber und/oder Herzgewebe) abgibt. Diese Verfahren schließen orale Wege, parenterale, intraduodena le Wege usw. ein. Im Allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in einzelnen (beispielsweise einmal täglich) oder Mehrfachdosen oder über konstante Infusion verabreicht.
Im Allgemeinen wird eine Verbindung der Formel I oral oder parenteral (beispielsweise intravenös, intramuskulär, subkutan oder intramedullär) verabreicht. Örtliche Verabreichung kann beispielsweise angezeigt sein, wenn der Patient unter Gastrointestinalstörungen leidet, oder wann immer die Medikation am besten auf die Oberfläche eines Gewebes oder Organs, wie durch den behandelnden Arzt bestimmt, appliziert wird.
Die Menge und der Zeitpunkt der verabreichten Verbindungen werden natürlich von dem zu behandelnden Patienten, von der Schwere des Befalls, von der Art der Verabreichung und der Einschätzung des behandelnden Arztes abhängen. Somit werden aufgrund der Variabilität von Patient zu Patient die nachstehenden gegebenen Dosierungen eine Richtlinie sein und der Arzt kann Dosen des Arzneimittels zum Erreichen der Behandlung, die der Arzt als für den Patienten geeignet betrachtet, einstellen. Beim Betrachten des gewünschten Behandlungsgrades muss der Arzt eine Vielzahl von Faktoren, wie das Alter des Patienten, Vorliegen von vorher bestehender Erkrankung sowie Vorliegen von anderen Erkrankungen ausgleichen.
Somit können beispielsweise in einer Verabreichungsart die Verbindungen der Formel I unmittelbar vor der Operation (beispielsweise innerhalb 24 Stunden vor der Operation, beispielsweise Herzoperation), während oder anschließend an die Operation (beispielsweise innerhalb 24 Stunden nach der Operation), wenn es ein Risiko für Herzinfarkt gibt, verabreicht werden. Die Verbindungen der Formel I können in einem chronologischen täglichen Modus verabreicht werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden im Allgemeinen in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die mindestens eine der erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel enthält, verabreicht. Somit können die Ver bindungen der Formel I einzeln oder zusammen mit beliebiger herkömmlicher oraler, parenteraler, rektaler oder transdermaler Dosierungsform verabreicht werden.
Für Zwecke der transdermalen (beispielsweise örtlichen) Verabreichung werden verdünnte sterile wässrige oder teilweise wässrige Lösungen (gewöhnlich in etwa 0,1%iger bis 5%iger Konzentration), ansonsten ähnlich zu den vorstehenden parenteralen Lösungen hergestellt.
Verfahren zur Herstellung verschiedener pharmazeutischer Zusammensetzungen mit einer bestimmten Menge Wirkstoff sind bekannt oder werden im Lichte dieser Offenbarung dem Fachmann deutlich. Beispiele für Methoden des Herstellens pharmazeutischer Zusammensetzungen siehe Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, Pa., 19. Ausgabe (1995).
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen können beispielsweise 0,0001%–95% der erfindungsgemäßen Verbindung(en) enthalten. In jedem Fall wird die zu verabreichende Zusammensetzung oder Formulierung eine Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung(en) in einer wirksamen Menge zum Behandeln der Erkrankung/Zustand des zu behandelnden Patienten enthalten.
Die zwei verschiedenen Verbindungen dieser Kombination dieser Erfindung können gemeinsam gleichzeitig oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge oder als eine einzelne pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung der Formel I und einen wie vorstehend beschriebenen Aldosereduktaseinhibitor oder einen Glucogenphosphorylaseinhibitor, wie vorstehend beschrieben, oder ein cardiovaskuläres Mittel, verabreicht werden.
Die Verbindungen der Formel I zur Verwendung in dieser Erfindung werden im Allgemeinen in einer passenden Formulierung verabreicht.
In den nachstehenden Formulierungen bedeutet „Wirkstoff" eine Verbindung(en) zur Verwendung in dieser Erfindung.
Formulierung 1: Gelatinekapseln
Hartgelatinekapseln werden unter Verwendung des Nachstehenden hergestellt:
Eine Tablettenformulierung wird unter Verwendung der nachstehenden Bestandteile hergestellt:
Formulierung 2: Tabletten
Die Verbindungen werden vermischt und verdichtet, um Tabletten zu bilden. Alternativ werden die Tabletten, die jeweils 0,25–100 mg Wirkbestandteile enthalten, wie nachstehend ausgeführt:
Formulierung 3: Tabletten
Der Wirkbestandteil, Stärke und Zellulose werden durch ein US-Sieb Nr. 45 Mesh geleitet und sorgfältig vermischt. Die Lösung von Polyvinylpyrrolidon wird mit den erhaltenen Pulvern, die durch ein US-Sieb Nr. 14 Mesh geleitet werden, vermischt. Die so hergestellten Granulate werden bei 50° bis 60°C getrocknet und durch ein US-Sieb Nr. 18 Mesh geleitet. Die Natriumcarboxymethylstärke, Magnesiumstearat und Talkum, vorher durch ein US-Sieb Nr. 60 geleitet, werden dann zu den Granulaten gegeben, die nach Vermischen auf einer Tablettiermaschine verpresst werden, um Tabletten zu ergeben.
Suspensionen, die jeweils 0,25–100 mg Wirkbestandteil pro 5 ml Dosis enthalten, werden wie nachstehend hergestellt:
Formulierung 4: Suspensionen
Der Wirkbestandteil wird durch ein US-Sieb Nr. 45 Mesh geleitet und mit der Natriumcarboxymethylzellulose und Sirup unter Bildung einer glatten Paste vermischt. Die Benzoesäurelösung, Geschmack und Farbe werden mit etwas Wasser verdünnt und unter Rühren zugegeben. Ausreichend Wasser wird dann zum Herstellen des geforderten Volumens zugesetzt. Eine Aerosollösung wird hergestellt, die die nachstehenden Bestandteile enthält:
Formulierung 5: Aerosol
Der Wirkbestandteil wird mit Ethanol vermischt und das Gemisch wird zu einem Teil des Treibmittels 22, gekühlt auf 30°C, gegeben und zu einer Füllvorrichtung überführt. Die geforderte Menge wird dann zu einem Edelstahlbehälter gegeben und mit dem verbleibenden Treibmittel gefüllt. Die Ventileinheiten werden dann an den Behälter angeschlossen. Suppositorien werden wie nachstehend hergestellt:
Formulierung 6: Suppositorien
Der Wirkbestandteil wird durch ein US-Sieb Nr. 60 Mesh geleitet und in den gesättigten Fettsäureglyceriden, die vorher unter Verwendung möglichst wenig erforderlicher Wärme geschmolzen wurden, suspendiert. Das Gemisch wird dann in eine Suppositorienform von nominal 2 g Fassungsvermögen gegossen und abkühlen lassen.
Eine intravenöse Formulierung wird wie nachstehend hergestellt:
Formulierung 7: intravenöse Lösung
Die Lösung der vorstehenden Bestandteile wird intravenös an einen Patienten verabreicht.
Der vorstehende Wirkbestandteil kann auch eine Kombination von Mitteln sein.
ALLGEMEINE EXPERIMENTELLE VERFAHREN
Die Schmelzpunkte wurden an einer Thomas-Hoover-Kapillarschmelzpunkt-Apparatur bestimmt und sind unkorrigiert. ¹H-NMR-Spektren wurden an einem Bruker AM-250 (Bruker Co., Billerica, Massachusetts), einem Bruker AM-300, einem Varian XL-300 (Varian Co., Palo Alto, Kalifornien) oder einer Varian Unity 400 bei etwa 23°C bei 250, 300 oder 400 MHz für Protonen erhalten. Chemische Verschiebungen werden in parts per million (6), bezogen auf restliches Chloroform (7,26 ppm), Dimethylsulfoxid (2,49 ppm) oder Methanol (3,30 ppm) als inneren Bezug, angeführt. Die Peakformen werden wie nachstehend bezeichnet: s, Singulett; d, Dublett; t, Triplett; q, Quartett; m, Multiplett; c, komplex; br, breit. Niedrig auflösende Massenspektren wurden unter Thermospray(TS⁺)bedingungen an einem Fisons (nun Micromass) Trio 1000 Massenspektrometer (Micromass Inc., Beverly, Massachusetts) unter chemischen Ionisierungs(CI)bedingungen an einem Hewlett Packard 5988A Particle Beam Mass Spectrometer (Hewlett Packard Co., Palo Alto, Kalifornien) oder unter atmosphärischem Druck chemischer Ionisierung (APCI) an einem Fisons (nun Micromass) Platform II Spectrometer erhalten. Optische Drehungen wurden an einem Perkin-Elmer 241 MC Polarimeter (Perkin-Elmer, Norwalk, Connecticut) unter Verwendung einer Standardweglänge von 1 dem bei etwa 23°C bei der ausgewiesenen Konzentration in dem ausgewiesenen Lösungsmittel erhalten.
Flüssigsäulenchromatographie wurde unter Verwendung von erzwungenem Strom (Flashchromatographie) des ausgewiesenen Lösungsmittels an entweder Baker Silica Gel (40 um, J. T. Baker, Phillipsburg, New Jersey) oder Silica Gel 60 (EM Sciences, Gibbstown, New Jersey) in Glassäulen oder unter Verwendung von Niedrigstickstoff oder Luftdruck in Flash- 40^TM- oder Flash-12^TM- (Biotage, Charlottesville, Virginia) Patronen ausgeführt. Radiale Chromatographie wurde unter Verwendung eines Chromatron (Harrison Research, Palo Alto, Kalifornien) durchgeführt. Die Begriffe „auf konzentriert" und „verdampft" beziehen sich auf Entfernung von Lösungsmittel unter Verwendung eines Rotationsverdampfers bei Wasserstrahldruck oder bei ähnlichen Drücken, die durch einen Büchi B-171 Vacobox (Brinkmann Instruments, Inc., Westbury, New York) oder einen Büchi B-177 Vacobox mit einer Badtemperatur gleich oder weniger als 50°C erzeugt werden. Reaktionen, die die Verwendung von Wasserstoffgas bei Drücken größer als 1 Atmosphäre erfordern, wurden unter Verwendung einer Parr-Hydrierungsapparatur (Parr Instrument Co., Moline, Illinois) ausgeführt. Sofern nicht anders ausgewiesen, wurden die Reagenzien aus kommerziellen Quellen erhalten. Die Abkürzungen „d", „h" und „min" stehen für „Tag (e) ", „Stunde (n) " bzw. „Minute (n) ".
Beispiel 1 4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1sulfonsäuredimethylamid
Schritt A. (R)-2-Methoxypropionitril. Ein Gemisch von 2-Methoxypropionamid (hergestellt gemäß Freudenberg und Market, Chem. Ber., 1927, 60, 2453, 3,0 g, 29,1 mMol), Phosphorpentoxid (4,13 g, 29,1 mMol) und trockenem Sand (3,0 g) wurde in einer Destillationsapparatur auf 160°C erhitzt und das Destillat wurde gesammelt (1,01 g, 44%); [α]_D + 139,2 (c = 1, Methanol) ; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,5 (d, 3H), 3,45 (s, 3H), 4,15 (q, 1H).
Schritt B. (R)-2-Methoxypropioniminosäureethylesterhydrochlorid. Chlorwasserstoffgas wurde in eine eiskalte Lösung von (R)-2-Methoxypropionitril (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, Schritt A, 9,91 g, 116,5 mMol) in wasserfreiem Ethanol (100 ml) geleitet, bis die Lösung mit dem Gas gesättigt war. Die Reaktion wurde über Nacht in einem Kühlschrank gelagert. Das überschüssige Ethanol wurde unter Vakuum entfernt unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 1, Schritt B als einen zerfließenden Feststoff (19,5 g, 100% Ausbeute) ; [α]_D +46,4 (c = 1, Methanol) ; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,4 (d, 3H), 3,4 (s, 1H), 3,7 (q, 2H), 4,8 (q, 1H), 6,2 (b, 1H).
Schritt C. (R)-2-Methoxypropionamidin. Eine Lösung von (R)-2-Methoxypropioniminosäureethylesterhydrochlorid in Ethanol wurde in einem Eisbad gekühlt und gasförmiges Ammoniak in die Lösung geleitet, bis die Reaktion mit Ammoniak gesättigt war. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht gerührt. Überschüssiges Ethanol wurde entfernt unter Gewinnung einer sirupartigen Flüssigkeit, die mit Diethylether (100 ml) verrieben wurde. Der erhaltene Feststoff wurde filtriert, um die Titelverbindung von Beispiel 1, Schritt C zu sammeln (12,2 g), Fp. 60–75°C; [α]_D +45, 4 (c = 1, Methanol) ; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,4 (d, 3), 3,4 (s, 3H), 3,7 (q, 1H), 5,8 (b, 1H), 6,5 (b, 1H).
Schritt D. (R)-2-Methoxymethyl-4-hydroxypyrimidin. Ein Gemisch von (R)-2-Methoxypropionamidin (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, Schritt C, 10,0 g, 72,15 mMol), 2-Ethoxycarbonylethenolat (hergestellt gemäß Herstellung 1, Schritt C, 19,93 g, 144,3 mMol) und Wasser (50 ml) wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde durch die Zugabe von ausreichend konz. HCl neutralisiert, um den pH-Wert auf rund 7,0 einzustellen, und mit Methylenchlorid extrahiert. Der Extrakt wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, zur Trockne eingedampft und der Rückstand wurde über Kieselgel chromatographiert. Elution mit ei nem Gemisch von 95 : 5 Methylenchlorid und Methanol und Verdampfung des Effluenten lieferte ein dickes viskoses Öl (1,7 g); [α]_D +76,4 (c = 1, Methanol) ; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,51 (d, 3H), 3,44 (s, 3H), 4,29 (q, 1H), 7,91 (d, 1H), 11,00 (b, 1H).
Schritt E. (R)-2-(1-Methoxyethyl)pyrimidin-4-ylmethansulfonat. Zu einer eiskalten Lösung von (R)-2-Methoxymethyl-4-hydroxypyrimidin (1,69 g, 10,95 mMol) in Methylenchlorid (10 ml) wurde zuerst Triethylamin (1,7 ml, 12,05 mMol) und dann Mesylchlorid (1,38 g, 12,05 mMol) gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei Eistemperatur 20 Minuten gerührt und dann auf Raumtemperatur erwärmt. Nach 1 h wurde die Reaktion mit gesättigter wässriger Natriumbicarbonatlösung gestoppt, die organische Schicht wurde gesammelt und sie wurde mit Wasser (10 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde eingedampft unter Bereitstellung eines Öls (2,11 g, 83%). [α]_D +69, 2 (c = 1, Methanol); ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,52 (d, 3H), 3,38 (s, 3H), 3,62 (s, 3H), 4,53 (q, 1H), 7,00 (d, 1H), 8,80 (d, 1H).
Schritt F. (R)-4-[2-(1-Methoxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid. Zu einer Lösung von (R)-2-(1-Methoxyethyl)pyrimidin-4-ylmethansulfonat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, Schritt E, 2,11 g, 9,1 mMol) in Tetrahydrofuran (20 ml) wurde Dimethylsulfamoylpiperazin (hergestellt gemäß dem Verfahren offenbart in US-Pat.- Nr. 2748129, 1,94 g, 10 mMol), gefolgt von Triethylamin (1,4 ml, 10 mMol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 15 h unter Rückfluss erhitzt und zu einem öligen Rückstand eingedampft. Dieser wurde mit Essigsäureethylester (20 ml) extrahiert und der Extrakt wurde zuerst mit einer gesättigten wässrigen Natriumbicarbonatlösung und dann mit Wasser (10 ml) gewaschen. Der Essigsäureethylesterextrakt wurde über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde eingedampft unter Bereitstellung eines Rohprodukts, das über Kieselgel chromatographiert wurde. Elution mit einem Gemisch von 9 : 1 Essigsäureethylester und Methanol und Verdampfung der Lö sungsmittel ergab die Titelverbindung von Beispiel 1, Schritt F (1,75 g, 59%); Fp. 65–70°C; [α]_D +54,4° (c = 1, Methanol); ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,48 (d, 3H), 2,89 (s, 6H), 3,31 (m, 4H), 3,37 (s, 3H), 3,78 (m, 4H), 4,34 (q, 1H), 6,41 (d, 1H), 8,30 (d, 1H).
Schritt G. 4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid. Zu einer eiskalten Lösung von 4-[2-(1-Methoxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 1, Schritt F, 1,75 g, 5,31 mMol) in Methylenchlorid (53 ml) wurde Bortribromid (10,6 ml, 10,6 mMol) gegeben und das Reaktionsgemisch 1 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmen lassen, wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumbicarbonat gestoppt. Die Methylenchloridschicht wurde mit Wasser (20 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde zu einem festen Rückstand eingedampft, der aus einem Gemisch von Isopropylether und Methylenchlorid kristallisiert wurde, unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 1 als einen weißen Feststoff (642 mg, 38%); Fp. 103–105°C; [α]_D +16,1° (c = 1, Methanol) ; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,48 (d, 6H), 2,83 (s, 3H), 3,31 (m, 4H), 3,74 (m, 4H), 4,70 (q, 1H), 6,40 (d, 1H), 8,21 (d, 1H); MS (Cl) M⁺¹ 316.
Beispiel 2 4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1sulfonsäuredimethylamid
Schritt A. 4-(2-Formylpyrimidin-4-yl)piperazin-1sulfonsäuredimethylamid
Zu einer Lösung von 4-[2-Hydroxymethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid (hergestellt gemäß dem Verfahren offenbart in US-Patent-Nr. 5138058, 12,12 g, 40,2 mMol) in Methylenchlorid (100 ml) wurde eine Lösung von Oxalylchlorid (3,9 ml, 44,2 mMol) gegeben und das Reaktionsgemisch wurde auf –78°C gekühlt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde eine Lösung von DMSO (6,27 ml, 88,4 mMol) in Methylenchlorid (20 ml) tropfenweise unter Halten der Reaktionstemperatur bei oder unter –70°C gegeben. Nach 2 Stunden wurde tropfenweise Triethylamin (28,0 ml, 88,4 mMol) zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur kommen lassen. Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser (200 ml) verdünnt und die gesammelte organische Schicht wurde mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die gewaschene organische Schicht wurde gesammelt, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde zu einem Feststoff eingedampft. Der Feststoff wurde mit Ether (20 ml) verrieben und das Gemisch wurde filtriert unter Bereitstellung der Titelverbindung von Beispiel 2, Schritt A (10,84 g, 94%); Fp. 124–127°C.
Schritt B. 4-[2-(1RS-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid. Zu einer auf –5°C gekühlten Lösung von 4-(2-Formylpyrimidin-4-yl)piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 2, Schritt A, 419 g, 14 mMol) in trockenem Tetrahydrofuran (100 ml) wurde eine Etherlösung von Methylmagnesiumbromid (7,6 ml, 23,1 mMol) gegeben. Nach 20 Minuten wurde die Reaktion auf Raumtemperatur erwärmen lassen und dann 30 Minuten unter Rückfluss erhitzt. Nach Kühlen der Reaktion auf Raumtemperatur wurde sie mit gesättigter Ammoniumchloridlösung gestoppt und dann mit Essigsäureethylester (2 × 50 ml) extrahiert. Die organische Schicht wurde gesammelt, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde ein gedampft unter Bereitstellung eines schwachgelben Feststoffs (4,21 g, 95%); Fp. 115–116°C.
Schritt C. R-1-[4-(4-Dimethylsulfamoylpi-perazin-1yl)pyrimidin-2-yl]ethylacetat
Zu einer Lösung, enthaltend 4-[2-(1-(RS)-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 2, Schritt B, 0,9 g, 2,86 mMol), Dimethoxyethan (5,7 ml) und Vinylacetat (10,5 ml), wurde Lipase P30 (90 mg, 10%) gegeben und das Reaktionsgemisch wurde 14 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Es wurde filtriert, das Filtrat wurde zu einem braunen Öl eingedampft, welches über Kieselgel chromatographiert wurde. Elution mit einem 95 : 5-Gemisch von Essigsäureethylester und Methanol und Verdampfung des Elutionsmittels ergab die Titelverbindung von Beispiel 2, Schritt C als ein klares Öl (220 mg, 43%); [α]_D + 41,9 (c = 1, Methanol), ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,55 (d, 6H), 2,2 (s, 3H), 2,9 (s, 6H), 3,3 (m, 4H), 3,8 (m, 4H) 6,35 (q, 1H), 6,4 (d, 1H), 8,25 (d, 1H).
Schritt D. 4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid. Eine Lösung, enthaltend R-1-[4-(4-Dimethylsulfamoylpiperazin-1-yl)pyrimidin-2-yl]ethylacetat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 2, Schritt C, 200 mg, 0,56 mMol), Dioxan (4 ml), Methanol (0,5 ml) und Kaliumhydroxid (4 Tropfen, 20%ige wässrige Lösung), wurde 1 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wurde mit Wasser (10 ml) verdünnt, mit Essigsäureethylester extrahiert (2 × 10 ml), die organische Schicht gesammelt, über Natriumsulfat getrocknet und das Filtrat wurde eingedampft unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 2 als einen weißen Feststoff mit den gleichen charakteristischen Eigenschaften wie für die Verbindung von Beispiel 1 angegeben.
Beispiel 3
4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1sulfonsäuredimethylamid
Schritt A. 1(R)-(4-Piperazin-1-ylpyrimidin-2-yl)ethylbutyrat. (R,S)-2-Hydroxyethyl-4-hydroxypyrimidin (hergestellt gemäß Herstellung 1, Schritt D, 21,75 g, 155,2 mMol) wurde zu Dioxan (650 ml), enthaltend Vinylbutyrat (17,72 g, 310 mMol), gegeben und das Gemisch auf 50°C erhitzt. Zu der erhaltenen Lösung wurde Lipase P30 (4,35 g) gegeben und das Erhitzen wurde 24 h fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das Filtrat wurde eingedampft unter Gewinnung eines dicken sirupartigen flüssigen Rückstands. Der Rückstand wurde zwischen Methylenchlorid (300 ml) und Wasser (600 ml) verteilt und die Methylenchloridschicht wurde gesammelt, über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann filtriert. Das Filtrat wurde eingedampft unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 3, Schritt A als eine farblose Flüssigkeit (9,35 g, 86%); [α]_D +29,5 (c = 1, Methanol); ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,95 (t, 3H), 1,65 (m, 5H), 2,4 (m, 2H), 5,65 (q, 1H), 6,45 (d, 1H), 8,0 (d, 1H).
Schritt B. (R)-1-(4-Piperazin-1-ylpyrimidin-2-yl)ethylbutyrat. Zu einer eiskalten Lösung von (R)-1-(4-Hydroxypyrimidin-2-yl)ethylbutyrat (10,5 g, 50,0 mMol) und Triethylamin (6,06 g, 97,8 mMol) in Dichlormethan (100 ml) wurde Methansulfonylchlorid (6,29 g, 55,0 mMol) tropfenweise gegeben und 1,5 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Gemisch wurde nacheinander mit gesättigter Bicarbonatlösung und Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde eingedampft unter Gewinnung von (R)-1-(4-Methansulfonyloxypyrimidin-2-yl)ethylacetat 12,6 g (91%) als ein Öl. Dieses wurde in Tetrahydrofuran (100 ml) gelöst und zu der Lösung wurde Piperazin (7,57 g, 88,0 mMol) gegeben und 12,0 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Gemisch wurde filtriert und das Filtrat aufkonzentriert, dann unter vermindertem Druck 3 h gepumpt unter Gewinnung der Titelverbindung als ein Öl 10,2 g (73%). ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,95 (t, 3H), 1,56 (d, 3H), 1,68 (m, 2H), 2,48 (t, 2H), 2,83 (m, 4H), 3,63 (m, 4H), 5,53 (q, 1H), 6,35 (d, 1H), 8,21 (d, 1H); MS (TS) 279 (MH⁺).
Schritt C. R-1-[4-(4-Dimethylsulfamoylpiperazin-1yl)pyrimidin-2-yl]ethylbutyrat
Zu einer Lösung von 1(R)-[4-Piperazin-1-yl)pyrimidin-2-yl]ethylbutyrat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 3, Schritt B, 1,49 g, 5,0 mMol), Triethylamin (0,61 g, 6,0 mMol) und Tetrahydrofuran (20,0 ml) wurde N,N-Dimethylsulfamoylchlorid (0,86 g, 6,0 mMol) bei Umgebungstemperatur gegeben und 2 h gerührt. Das Gemisch wurde mit Wasser verdünnt und zweimal mit Essigsäureethylester extrahiert. Der Essigsäureethylesterextrakt wurde einmal mit Wasser (10 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde auf konzentriert unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 3, Schritt B als ein Öl (0,72 g, 87%); ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,95 (t, 3H), 1,55 (d, 6H), 1,55 (d, 3H), 1,6–1,7 (m, 4H), 2,42 (t, 2H), 3,2 (m, 1H), 3,45 (m, 4H), 3,74 (m, 4H), 5,4 (q, 1H), 6,4 (d, 1H), 8,1 (d, 1H).
Schritt C. 4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid. R-1-[4-(4-Dimethylsulfamoylpiperazin-1-yl)pyrimidin-2-yl]ethylbutyrat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 3, Schritt B, 230 mg, 0,60 mMol) wurde mit konz. Salzsäure (5,0 ml) vereinigt und bei Umgebungstemperatur 6 h gerührt, mit Wasser verdünnt, wobei der pH-Wert der Lösung mit 6N wässriger Natriumhydroxidlösung auf 9,0 eingestellt wurde, und zweimal mit Essigsäureethylester extrahiert. Der Extrakt wurde einmal mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde zu einem Öl aufkonzentriert, das durch Flashchroma tographie (9 : 1 Methylenchlorid:Methanol) gereinigt wurde. Verdampfung des Lösungsmittels ergab ein Öl, das aus Isopropylether kristallisiert wurde, unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 3 mit den gleichen charakteristischen Eigenschaften wie für die Verbindung von Beispiel 1 angegeben.
Beispiel 4 (R)-{1-4-[4-(Propan-2-sulfonyl)piperazin-1-yl]pyrimidin-2-yl}ethanol
Schritt A. (R)-{1-4-[4-Propan-2-sulfonyl)piperazin-1yl]pyrimidin-2-yl}ethylbutyrat
Zu einer Lösung von 1R-(4-Piperazin-1-ylpyrimidin-2-yl)ethylbutyrat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 3, Schritt B, 2,1 g, 7,5 mMol), Triethylamin (0,91 g, 9,0 mMol) in Methylenchlorid (37 ml) wurde Isopropylsulfonylchlorid (1,3 g, 9,0 mMol) bei Umgebungstemperatur gegeben und 14 h gerührt. Das Gemisch wurde mit Wasser (2 × 20 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde auf konzentriert unter Gewinnung von R-1-{4-(4-(Propan-2-sulfonyl)piperazin-1-yl]pyrimidin-2-yl}ethylbutyrat als ein klares Öl 2, 05 g (87%) ; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,95 (t, 3H), 1,42 (d, 6H), 1,55 (d, 3H), 1,6–1,7 (m, 4H), 2,42 (t, 2H), 3,2 (m, 1H), 3,45 (m, 4H), 3,74 (m, 4H), 5,4 (q, 1H), 6,4 (d, 1H), 8,1 (d, 1H); MS (Cl) M⁺¹ 385.
Schritt B. (R)-{1-4-[4-Propan-2-sulfonyl)piperazin-1yl]pyrimdin-2-yl}ethanol
Zu einer Lösung von (R)-1-{4-[4-Propan-2-sulfonyl)piperazin-1-yl]pyrimidin-2-yl}ethylbutyrat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 4, Schritt A, 1,9 g, 4,92 mMol) in Methanol (30 ml) wurde bei Umgebungstemperatur 6,0 N wässriges Kaliumhydroxid (5,0 ml) gegeben. Nach Rühren für 3,0 h wurde die Lösung mit Methylenchlorid (50 ml) verdünnt und zweimal mit Wasser (10 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat zu einem viskosen Öl auf konzentriert, das durch Flashchromatographie unter Verwendung eines 9 : 1-Gemisches von Methylenchlorid und Methanol gereinigt wurde. Verdampfung der Lösungsmittel ergab einen Feststoff, der aus Cyclohexan kristallisiert wurde, unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 4 als einen weißen Feststoff (1,2 g, 77%) ; Fp. 65°C–66°C; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,4 (d, 6H), 1,54 (d, 3H), 3,23 (m, 1H), 3,4 (m, 4H), 3,6–3,8 (m, 4H), 4,75 (m, 1H), 6,46 (d, 1H), 8,12 (d, 1H); MS (Cl) M⁺¹ 315; [α]_d +14, 5 (c 1,0, MeOH).
Vergleichsbeispiel 1 4-[2-(1S-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1sulfonsäuredimethylamid
Schritt A. 1(S)-(4-Hydroxypyrimidin-2-yl)ethylbutyrat. Zu einer Lösung von 2-(S-1-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on (hergestellt gemäß dem Verfahren von Herstellung 4, 1,40 g, 10 mMol), Triethylamin (2,22 g, 22 mMol) in Methylenchlo rid (20 ml) wurde N,N-Dimethylaminopyridin (0,06 g, 0,5 mMol), gefolgt von Buttersäureanhydrid (1,74 g, 11 mMol) bei 0°C gegeben. Nach Rühren bei Umgebungstemperatur für 1,0 h wurde das Gemisch mit Wasser gewaschen und die Methylenchloridschicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde aufkonzentriert unter Gewinnung der Titelverbindung als ein Öl (1,97 g, 94%); ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,94 (t, 3H), 1,49 (d, 3H), 1,68 (m, 2H), 2,38 (t, 2H), 5,64 (q, 1H), 6,38 (d, 1H), 8,21 (d, 1H); MS (Cl) 211 (MH⁺); [α]_d –44,3 (c 1,0, MeOH).
Schritt B. 1(S)-(4-Piperazin-1-ylpyrimidin-2-yl)ethylbutyrat. Zu einer eiskalten Lösung von 1-(S)-(4-Hydroxypyrimidin-2-yl)ethylbutyrat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 5, Schritt A, 0,42 g, 2,0 mMol) und Triethylamin (0,20 g, 2,2 mMol) in Methylenchlorid (10 ml) wurde tropfenweise Mesylchlorid (0,25 g, 2,1 mMol) gegeben und 1,5 h gerührt. Das Gemisch wurde nacheinander mit gesättigter Bicarbonatlösung und Wasser gewaschen und die organische Schicht wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Es wurde filtriert und eingedampft unter Gewinnung von 1-(S)(4-Methansulfonyloxypyrimidin-2-yl)ethylbutyrat als ein Öl. Das Öl wurde in Tetrahydrofuran (10 ml) gelöst und zu der Lösung wurde Piperazin (0,69 g, 8,0 mMol) gegeben und 4 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Gemisch wurde filtriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert unter Gewinnung eines Rohprodukts, das durch Flashchromatographie (9 : 1 Methylenchlorid:Methanol) gereinigt wurde, unter Gewinnung der Titelverbindung von Beispiel 5, Schritt B als ein Öl (0,50 g, 90%); ¹H (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,95 (t, 3H), 1,51 (d, 3H), 1,68 (m, 2H), 2,66 (t, 2H), 2,83 (m, 4H), 3,63 (m, 4H), 5,54 (q, 1H), 6,38 (d, 1H), 8,24 (d, 1H); MS (Cl) 251 (MH⁺).
Schritt C. 4-[2-(1S-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1-sulfonsäuredimethylamid
Zu einer Lösung von 1(S)-[4-Piperazin-1-yl)pyrimidin-2-yl]ethylbutyrat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Beispiel 5, Schritt B, 0,52 g, 1,8 mMol), Triethylamin (0,21 g, 2,0 mMol) und Tetrahydrofuran (5,0 ml) wurde N,N-Dimethylsulfamoylchlorid (0,29 g, 1,8 mMol) bei Umgebungstemperatur gegeben und 2 h gerührt. Das Gemisch wurde mit Wasser verdünnt und 2 x mit Essigsäureethylester extrahiert. Der Extrakt wurde einmal mit Wasser (10 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat zu einem Öl auf konzentriert. Das Öl wurde in konzentrierter Salzsäure (3,0 ml) gelöst, bei Umgebungstemperatur für 6 h gerührt, mit Wasser verdünnt und der pH-Wert der Lösung wurde auf 9,0 mit 6N wässriger Natriumhydroxidlösung eingestellt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Essigsäureethylester (2 × 10 ml) extrahiert und der Extrakt wurde einmal mit Wasser (10 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und das Filtrat wurde auf konzentriert unter Bereitstellung eines Öls, das durch Flashchromatographie (95 : 5 Methylenchlorid/Methanol) gereinigt wurde, unter Gewinnung eines Öls. Verreibung des Öls mit Isopropylether lieferte die Titelverbindung von Beispiel 5 als einen weißen Feststoff (0,16 g, 28,2%), Fp. 99°C–100°C; ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,48 (d, 6H), 2,83 (s, 3H), 3,32 (m, 4H), 3,74 (m, 4H), 4,69 (q, 1H), 6,41 (d, 1H), 8,21 (d, 1H); MS (Cl) M⁺¹ 316; [α]_d –16,9 (c 1,0, MeOH).
Herstellung 1
2-(1RS-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on
Schritt A. 2-Hydroxypropioniminosäureethylesterhydrochlorid. Eine Lösung von (RS)-Lactonitril (378 g, 5,32 Mol) in Ethylether (1,46 1) und Ethanol (0,34 1) wurde mit Chlorwasserstoffgas bei 0°C–5°C für 0,5 h gesättigt und bei 5°C für 60 h gehalten. Der Feststoff wurde abfiltriert und zweimal mit Ethylether gewaschen unter Gewinnung von 2-Hydroxypropioniminosäureethylesterhydrochlorid als einen Feststoff (815 g, 99%); Fp. 165–168°C; ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ 1,38 (t, 3H), 4,49 (q, 1H), 6,55–7,11 (bs, 1H).
Schritt B. 2-Hydroxypropionamidinhydrochlorid. Eine Suspension von 2-Hydroxypropioniminosäureethylesterhydrochlorid (hergestellt gemäß dem Verfahren von Herstellung 1, Schritt A, 751 g, 4,87 Mol) in Ethanol (3,75 l) wurde bei 0°C mit Ammoniakgas gesättigt unter Halten der Innentemperatur unter 5°C für 1 h. Es wurde dann 18 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Der Feststoff wurde abfiltriert und unter Vakuum bei 40°C getrocknet unter Bereitstellung eines Feststoffs. Das Filtrat wurde auf eine Hälfte seines Volumens auf konzentriert und eine zweite Charge Feststoff wurde gesammelt, der unter Vakuum verdünnt und mit der ersten Charge vereinigt wurde, unter Bereitstellung von 2-Hydroxypropionamidinhydrochlorid als einen gelben Feststoff (608 g, 99%); Fp. 134–138°C; ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ 1,33 (t, 3H), 4,42 (q, 1H), 6,25– 6,88 (bs, 1H), 8,72–9,25 (bs, 3H).
Schritt C. 2-Ethoxycarbonylethenolat. Zu einer Suspension von Natriumhydrid (60%ige Dispersion in Öl) (269 g, 16,7 Mol) in Isopropylether (12 1) wurde langsam Essigsäureethylester (1280 g, 14,2 mMol) mit einer solchen Geschwindigkeit gegeben, um die Innentemperatur auf 45°C zu halten. Ameisensäureethylester (2232 g, 30,13 Mol) wurde dann tropfenweise bei 42°C zugegeben und 18 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Gemisch wurde filtriert und mit Ethylether (2 × 300 ml), mit Hexanen (500 ml) gewaschen und der Feststoff wurde getrocknet unter Gewinnung von Natrium-2-ethoxycarbonylethenolat als einen weißen Feststoff (1930 g, 99%); ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) δ 1,03 (t, 3H), 3,86 (q, 2H), 4,08 (d, 1H), 8,03 (d, 1H).
Schritt D. 2-(1RS-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on. Zu einer Lösung von Natrium-2-ethoxycarbonylethenolat (hergestellt gemäß dem Verfahren von Herstellung 1, Schritt C, 1301 g, 9,42 Mol) in Wasser (1,3 l) wurde eine wässrige Lösung von 2-Hydroxypropionamidinhydrochlorid (hergestellt gemäß dem Verfahren von Herstellung 1, Schritt B, 610 g, 4,9 Mol) in Wasser (1,3 l) bei Umgebungstemperatur gegeben und 48 h gerührt. Die Lösung wurde mit Essigsäure auf pH 7,0 eingestellt und dann kontinuierlich mit Chloroform für 48 h extrahiert. Der Extrakt wurde über Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde zu einem Feststoff aufkonzentriert, der, in Ethylether aufgeschlämmt, filtriert wurde und der feste Rückstand wurde getrocknet unter Gewinnung der Titelverbindung von Herstellung 1 (232 g, 38%); Fp. 121–124°C; ¹H NMR (DMSO-d₆, 300 MHz) ?? 1,45 (d, 1H), 4,42 (q, 1H), 6,25– 6,88 (bs, 1H).
Herstellung 2
1-(R)-4-Hydroxypyrimidin-2-ylethylacetat
(R,S)-2-Hydroxyethyl-4-hydroxypyrimidin (hergestellt gemäß Herstellung 1, Schritt D, 2,1 g, 15,07 Mol) wurde zu Dioxan (63 ml), enthaltend Vinylacetat (4,3 g, 50 Mol), gegeben und das Gemisch auf 50°C erhitzt. Zu der erhaltenen Lösung wurde Lipase P30 (0,21 g) gegeben und das Erhitzen 24 h fortgesetzt. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und das Filtrat wurde eingedampft unter Gewinnung eines dicken sirupartigen flüssigen Rückstands. Der Rückstand wurde über Kieselgel chromatographiert und flasheluiert mit einem Gemisch von 95 : 5 Methylenchlorid und Methanol. Verdampfung des gesammelten Elutionsmittels ergab die Titelverbindung als eine farblose Flüssigkeit (0, 97 g, 92%); [α]_D +39,9° (c = 1, Methanol); ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,61 (d, 3H), 2,2 (s, 3H), 5,65 (q, 1H), 6,35 (d, J = 6 Hz, 1H), 7,97 (d, 1H), 11,94 (s, 1H).
Herstellung 3
1-(S)-(4-Piperazin-1-ylpyrimidin-2-yl)ethylbutyrat
Zu einer eiskalten Lösung von 1-(S)-(4-Hydroxypyrimidin-2-yl)ethylbutyrat (0,42 g, 2,0 mMol) und Triethylamin (0,20, 2,2 mMol) in Methylenchlorid (10 ml) wurde Mesylchlorid (0,25 g, 2,1 mMol) tropfenweise gegeben und 1,5 h gerührt. Das Gemisch wurde nacheinander mit gesättigter Bicarbonatlösung und Wasser gewaschen und die organische Schicht über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Es wurde filtriert und eingedampft unter Gewinnung von 1-(S)-(4-Methansulfonyloxypyrimidin-2-yl)ethyl als ein Öl. Das Öl wurde in Tetrahydrofuran (10 ml) gelöst und zu der Lösung wurde Piperazin (0,69 g, 8,0 mMol) gegeben und 4 h bei Umgebungstemperatur gerührt. Das Gemisch wurde filtriert und das Filtrat wurde aufkonzentriert unter Gewinnung eines Rohprodukts, das durch Flashchromatographie (9 : 1 Methylenchlorid/Methanol) gereinigt wurde, unter Gewinnung der Titelverbindung als ein Öl 0,50 g (90%). ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 0,95 (t, 3H), 1,51 (d, 3H), 1,68 (m, 2H), 2,66 (t, 2H), 2,83 (m, 4H), 3,63 (m, 4H), 5,54 (q, 1H), 6,38 (d, 1H), 8,24 (d, 1H); MS (Cl) 251 (MH⁺)
Herstellung 4
2-(1R-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on und 2-(1S-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on
2-(1RS-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on (30 g) wurde durch präparative HPLC in seine einzelnen Enantiomeren getrennt. Mehrfache Einspritzungen von 0,4 g wurden auf eine Chiralpak-AS-Säule (5 cm × 50 cm) geladen und mit Hexan/Ethanol (85 : 15) bei einer Fließgeschwindigkeit von 75 ml/min eluiert. Die Fraktionen wurden unter Verwendung einer analytischen AS-25-cm-Säule unter Elution mit Heptan:Ethanol:Diethylamin (85 : 15 : 0,05) analysiert. Die am schnellsten eluierenden Fraktionen (7,2 min) wurden vereinigt und eingedampft unter Gewinnung von 2-(1S-Hydroxyethyl)-3H-pyrimdin-4-on als ein Öl (9,9 g, 66% Wiedergewinnung); ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) ? 1,51 (d, 3H), 5,54 (q, 1H), 6,38 (d, 1H), 8,24 (d, 1H); MS (Cl) 251 (MH⁺); [α]_d –69,8 (c 1,0, MeOH).
Die langsamer eluierenden Fraktionen (9,1 min) wurden vereinigt und eingedampft unter Gewinnung von 2-(1R-Hydroxyethyl)-3H-pyrimidin-4-on als ein Öl (12,4 g, 80% Wiedergewinnung); ¹H NMR (CDCl₃, 300 MHz) δ 1,51 (d, 3H), 5,54 (q, 1H), 6,38 (d, 1H), 8,24 (d, 1H); MS (Cl) 251 (MH⁺); [α]_d +65,8 (c 1,0, MeOH).
Kinetikassay auf 96-Vertiefungs-Microtiterplatten für Sorbitdehydrogenase Prinzip:
Reagenzien:
Reagenz 1: 100 mM Kaliumphosphatpuffer, pH-Wert 7,0, 6,8 g KHP₂O₄ (Fischer Nr. P285–500) und 8,7 g KHP₂O₄ (Fischer Nr. P288–500) werden in 990 ml destilliertem Wasser gelöst, der pH-Wert wird auf 7,0 mit 5N KOH eingestellt und destilliertes Wasser zu einem Volumen von 1000 ml zugegeben.
Reagenz 2: β-Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid (NAD⁺) Sigma Nr. N-7129
Reagenz 3: Diaphorase (EC 1.8.1.4 aus Clostridium kluyveri) Sigma Nr. D-5540
Reagenz 4: Jodnitrotetrazoliumviolett (INT)-Farbstoff, Sigma Nr. I-8377. Eine 10 mM-Lösung wird durch Auflösen von 253 mg INT in einem Endvolumen an 50 ml destilliertem Wasser hergestellt. Erhitzen für 30 Minuten auf etwa 50°C unter Rühren ist zur vollständigen Auflösung erforderlich.
Reagenz 5: Rekombinante Human- oder Ratten-SDH-Lösungen, Pan Ver Nr. R1820 bzw. R1818, etwa 0,5 mg/ml.
Testlösung: Verbindungen werden in 20% (Vol./Vol.) DMSO bei einer Konzentration von 5 mM gelöst. Serielle Verdünnungen werden mit 20% DMSO unter Gewinnung von 10fach gewünschten Endkonzentrationen ausgeführt.
Arbeitsreagenz: 22,4 mg NAD+, 14,8 mg Diaphorase und 21 μl Human-rSDH oder 146 μl Ratten-rSDH wird zu 25 ml Phosphatpuffer gegeben. Nach Mischen an einem Vortexmischer werden 2,7 ml INT-Lösung zugegeben.
Verfahren: 25 ml DMSO oder Testlösungen werden zu jeder Vertiefung einer 96-Vertiefungs-Mikrotiterplatte gegeben. 200 μl Arbeitsreagenz wird zu jeder Vertiefung gegeben und bei Raumtemperatur 15 min inkubieren lassen. 25 μl 20 mM D-Sorbit werden zum Beginn der Reaktion zugegeben. Die Absorption bei 495 nm wird 10 Minuten bei Raumtemperatur verfolgt. Der Grad der Zunahme bei A₄₉₅ für jede eine Verbindung enthaltende Vertiefung wird mit jener für Vertiefungen, die nur DMSO enthalten, verglichen. Prozent Inhibierung wird berechnet wie:
Endkonzentrationen:

Kaliumphosphat 90 mM, pH 7,0

NAD+ 1 mM

INT 1 mM

Sorbit 2 mM

SDH 2 nM (Human-rSDH) oder 14 nm (Ratten-rSDH)
IC₅₀, nM (Human-SDH)
4-[2-(1R-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1sulfonsäuredimethylamid
4-[2-(1S-Hydroxyethyl)pyrimidin-4-yl]piperazin-1sulfonsäuredimethylamid

Claims

Verwendung der wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1
oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, worin: R N,N-Dimethylamino oder Isopropyl darstellt, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Verhinderung von diabetischen Komplikationen bei einem Säuger.
Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1, wie in Anspruch 1 definiert, oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon und eines Aldose-Reduktase-Inhibitors (ARI), oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Verhinderung von diabetischen Komplikationen bei einem Säuger.
Verwendung einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel 1, wie in Anspruch 1 definiert, oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon und eines Natrium-Wasserstoff-Ionenaustauscher-(NHE-1)-Inhibitors oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Verhinderung von diabetischen Komplikationen bei einem Säuger.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die diabetische Komplikation diabetische Neuropathie, diabe tische Nephropathie, diabetische Retinopathie, Fußgeschwüre oder ein cardiovaskulärer Zustand ist.