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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft neue Oxathiepino[6,5-b]dihydropyridine, die als
Calciumkanalblocker nützlich sind.
Diese Verbindungen und verwandte pharmazeutische Zusammensetzungen
sind zum Behandeln und Verhindern einer Anzahl von Krankheiten nützlich,
wie etwa Überempfindlichkeit,
Allergie, Asthma, Bronchospasmus, Dysmenorrhoe, Ösophagus-Spasmus, Glaucom,
vorzeitige Wehen, Harntrakterkrankungen, Gastrointestinalmotilitätserkrankungen
und kardiovaskuläre
Erkrankungen.
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Hintergrund der Erfindung
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Thiacycloalkeno[3,2-b]pyridine
sind Inhibitoren der Calciumionenaufnahme in glattes Muskelgewebe. Sie
wirken dahingehend, daß sie
die Kontraktion des Gewebes relaxieren oder verhindern, die durch
Calciummechanismen vermittelt ist (Dodd et al., Drug Des. Discov.
1997 15:135–48).
Diese Verbindungen sind aktive Anti-Hypertensiva und Bronchodilatoren.
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Thiacycloalkeno[3,2-b]pyridine
sind ebenso für
die Behandlung von kardiovaskulären
Erkrankungen nützlich,
einschließlich
Bluthochdruck, Ischämie,
Angina, kongestive Herzinsuffizienz, Migräne, Myokardinfarkt und Hirnschlag.
Solche Verbindungen sind ebenso für die Behandlung von anderen
Erkrankungen nützlich, wie
etwa Überempfindlichkeit,
Allergie, Asthma, Dysmenorrhoe, Ösophagus-Spasmus,
Gastrointestinalmotilitätserkrankungen,
Glaucom, vorzeitige Wehen und Harntrakterkrankungen.
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Dodd
et al. bewerteten eine Reihe von Thiacycloalkeno[3,2-b]pyridine,
die in der Sulfonringgröße von 5-9-gliedrigen
Ringen reichten, auf ihre Calciumantagonistenaktivität. Es wurde
gefunden, daß eine
Erhöhung der
Sulfonringgröße von 5
auf 8 Zentren zu einer in-vitro-Potenzerhöhung von
zwei Größenordnungen
führt. Es
wurde gefunden, daß aromatische
Substitutionsmuster, die Tracheen-Effekte gegenüber Aorten-Effekten begünstigen,
2-NO2 und 2-Cl, 6-F waren. Die Esterseitenkette,
von der gefunden wurde, daß sie
in-vivo-Aktivität maximiert,
war die N-Benzyl-N-methyl-aminoethylgruppe (Dodd et al., Drug Des.
Discov. 1997, 15:135–48 und
Drug Des. Discov. 1993, 10:65–75).
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Zahlreiche
Verbindungen, die mit Thiacycloalkenopyridinen verwandt sind, sind
bekannt, wie beispielhaft veranschaulicht durch die folgenden Veröffentlichungen.
US-Patent Nr. 5,708,177 an Straub offenbart ein Verfahren zur Herstellung
von optisch aktiven orthosubstituierten 4-Aryl- oder Heteroaryl-1,4-dihydropyridinen durch
Oxidation und anschließender
Reduktion aus ihren gegenteiligen Enantiomeren. US-Patent Nr. 5,075,440
an Wustrow et al. offenbart Pyrido[2,3-f] [1,4]Thiazepine und Pyrido[3,2-b]
[1,5]Benzothiazepine, die als Calciumkanalantagonisten mit kardiovaskulärer, antiasthmatischer
und anti-bronchienverengender Aktivität nützlich sind. US-Patent Nr.
4,879,384 und 4,845,225, beide an Schwender und Dodd, offenbaren
substituierte Thiacycloalkeno[3,2-b]pyridine, die ebenso als Calciumkanalantagonisten
mit kardiovaskulären,
antiasthmatischen und anti-bronchienverengender Aktivität nützlich sind.
US Patente Nr. 4,285,955 und 4,483,985 offenbaren azyklische Sulfonsubstitution
an einfachen Dihydropyridinen, die Calciumkanalantagonistenaktivität besitzen.
US-Patent Nr. 4,532,248 offenbart eine breite Gruppe an Dihydropyridinen,
einschließlich
zyklischen Sulfonen, die mit einem Dihydropyridin-Nukleus kondensiert
sind. Kardiotonische Aktivität
wird für
die gesamte Gruppe offenbart. Schließlich werden 10-Phenyl-2H-thiopyranol[3,2-b]chinoline in Pagani,
G.P.A., J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2, 1392 (1974) offenbart. Jedoch
ist keine dieser Verbindungen ein Calciumkanalantagonist.
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„Weiche
Wirkstoffe" (ebenso
als „Antedrugs" bekannt) sind biologisch
aktive Wirkstoffe, die metabolisch inaktiviert werden, nachdem sie
ihre therapeutische Rolle an ihrer beabsichtigten Wirkungsstelle
erzielen. Die Verwendung von weichen Wirkstoffen anstelle ihrer
nicht-inaktivierbaren
Analogen vermeidet unerwünschte
Nebenwirkungen. Weiche Wirkstoffe sind im allgemeinen bekannt (siehe
zum Beispiel Biggadike et al., 2000, J. Med. Chem. 43:19–21; Lee
et al., 1998, Curr. Opin. Drug Disc. Dev. 1:235–44). Jedoch sind keine weichen
Dihydropyridin-Wirkstoffe bekannt.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Diese
Erfindung stellt neue Verbindungen bereit, klassifiziert anhand
von Formel I, wie hier unten definiert, ebenso wie Verfahren zum
Herstellen derselben. Diese Erfindung stellt ebenso eine pharmazeutische Zusammensetzung
bereit, umfassend die vorliegende Erfindung und einen pharmazeutisch
akzeptablen Träger.
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Diese
Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Behandeln eines Patienten
bereit, der an einer Krankheit leidet, deren Linderung durch die
Verringerung eines Calciumioneneinflusses in Zellen vermittelt wird,
deren Aktionen zu der Krankheit beitragen, wobei das Verfahren das
Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Dosis der vorliegenden
pharmazeutischen Zusammensetzung an den Patienten umfaßt.
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Diese
Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Inhibieren des Ausbruchs
einer Krankheit in einem Patienten bereit, deren Linderung durch
die Verringerung des Calciumioneneinflusses in Zellen vermittelt
wird, deren Aktionen zu der Krankheit beitragen, wobei das Verfahren
das Verabreichen einer prophylaktisch wirksamen Dosis der vorliegenden
pharmazeutischen Zusammensetzung an den Patienten umfaßt.
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Schließlich stellt
diese Erfindung eine Vorrichtung zum Verabreichen der vorliegenden
pharmazeutischen Zusammensetzung an einen Patienten bereit, umfassend
einen Behälter
und die pharmazeutische Zusammensetzung darin, wobei der Behälter ein
Mittel zum Abgeben einer therapeutischen und/oder prophylaktischen
Dosis der pharmazeutischen Zusammensetzung an den Patienten aufweist.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Diese
Erfindung stellt eine Verbindung der Formel I,
Formel
I oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon
bereit, wobei
- (a) R1,
R2, R3, R4 und R5 unabhängig ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus H, OH, Halogen, Cyano, NO2,
Alkyl, C1-8-Alkoxy, C1-8-Alkylsulfonyl,
C1-4-Carboalkoxy, C1-8-Alkylthio,
Difluormethoxy, Difluormethylthio, Trifluormethyl und Oxadiazol
(gebildet von R1 und R2);
- (b) R6 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus H, geradkettigem oder verzweigtkettigem C1-5-Alkyl, Aryl,
3-Piperidyl, N-substituiertes 3-Piperidyl, N-substituiertes 2-Pyrrolidinylmethylen
und substituiertes Alkyl, wobei
das N-substituierte 3-Piperidyl,
und das N-substituierte 2-Pynolidinylmethylen mit geradkettigem
oder verzweigtkettigem C1-8-Alkyl oder Benzyl
substituiert sein kann, und das substituierte Alkyl mit C1-8-Alkoxy, C2-8-Alkanoyloxy,
Phenylacetyloxy, Benzoyloxy, Hydroxy, Halogen, p-Tosyloxy, Mesyloxy,
Amino, Carboalkoxy oder NR'R'' substituiert sein kann, wobei
(i)
R' und R'' unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend
aus H, geradkettigem oder verzweigtkettigem C1-8-Alkyl,
C3-7-Cycloalkyl, Phenyl, Benzyl und Phenethyl,
oder
(ii) R' und
R'' zusammen einen heterozyklischen
Ring bilden, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Piperidino, Pyrrolidino, Morpholino,
Thiomorpholino, Piperazino, 2-Thieno, 3-Thieno und ein N-substituiertes
Derivat der heterozyklischen Ringe, wobei das N-substituierte Derivat
mit H, geradkettigem oder verzweigtkettigem C1-8-Alkyl,
Benzyl, Benzhydryl, Phenyl und/oder substituiertem Phenyl (substituiert
mit NO2, Halogen, geradkettigem oder verzweigtkettigem
C1-8-Alkyl, C1-8-Alkoxy
und/oder Trifluormethyl) substituiert ist;
- (c) R7 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus H, Amino, Alkyl, Aryl, Trifluormethyl, Alkoxymethyl, 2-Thieno
und 3-Thieno;
- (d) R9 Sauerstoff oder Schwefel ist;
und
- (e) n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Verbindung ist R6 -(CH2)2N(CH3)CH2PH oder Methyl. In einer anderen Ausführungsform
ist R7 Methyl. In einer weiteren Ausführungsform
sind R1, R2, R3, R4, und R5 unabhängig
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen und NO2.
In der bevorzugten Ausführungsform
ist R9 Sauerstoff.
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Die
folgenden Verbindungen sind für
die vorliegende Erfindung beispielhaft.
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Verbindung
1: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-9-(3-nitrophenyl),
2-[methyl(phenylmethyl)amino]ethylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
1
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Verbindung
2: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chiorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl,
methylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
2
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Verbindung
3: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl,
2-[methyl(phenylmethyl)amino]ethylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
3
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Verbindung
4: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-9-(3-nitrophenyl),
methylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
4
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Verbindung
5: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-9-(2-nitrophenyl),
methylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
5
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Verbindung
6: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(3-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl,
methylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
6
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Verbindung
7: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(3-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl,
2-[methyl(phenylmethyl)amino]ethylester, 1,1-dioxid.
I Verbindung
7
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Verbindung
8: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-9-(2-nitrophenyl),
2-[methyl(phenylmethyl)amino]ethylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
8
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Verbindung
9: 5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlor-6-fluorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl,
2-[methyl(phenylmethyl)amino]ethylester, 1,1-dioxid.
Verbindung
9
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Diese
Erfindung stellt ebenfalls weiche Wirkstoffanaloge der Verbindungen
der Formel I bereit. Diese weichen Wirkstoffe sind durch eine chemisch
labile Gruppe charakterisiert, die an die Estergruppe gebunden ist,
die wiederum an die Dihydropyridinringstruktur gebunden ist. Die
weichen Wirkstoffe erlauben es, daß die vorliegenden Wirkstoffe
ihren Effekt lokal ausüben
und daß sie
darauffolgend im Blutstrom metabolisiert werden, wodurch ungewünschte systemische
Nebenwirkungen verringert werden (z. B. niedriger Blutdruck). Die Verwendung
von solchen weichen Wirkstoffanalogen erlaubt die Verabreichung
von größeren Dosen
der beanspruchen Dihydropyridinverbindungen, ohne den Patienten
einem unerträglichen
Niveau an unerwünschten systemischen
Effekten auszusetzen.
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Insbesondere
stellt diese Erfindung eine Verbindung der Formel II,
oder ein pharmazeutisch akzeptables
Salz davon bereit, wobei
- (a) R1,
R2, R3, R4 und R5 unabhängig ausgewählt sind
aus der Gruppe, bestehend aus Wasserstoff, OH, Halogen, Cyano, NO2, Alkyl, C1-8-Alkoxy,
C1-8-Alkylsulfonyl, C1-4-Carboalkoxy, C1-8-Alkylthio, Difluormethoxy, Difluormethylthio,
Trifluormethyl und Oxadiazol (gebildet von R1 und
R2);
- (b) R7 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus Wasserstoff, Amino, Alkyl, Aryl, Trifluormethyl, Alkoxymethyl,
2-Thieno und 3-Thieno;
- (c) R8 ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend
aus -Alkyl-OH, Alkylamin, Lacton, zyklischem Carbonat, Alkyl-substituiertem
zyklischem Carbonat, Aryl-substituiertem zyklischem Carbonat, -Aryl-C(O)OR', -Alkyl-aryl-C(O)OR', -Alkyl-OC(O)R', -Alkyl-C(O)R', -Alkyl-C(O)OR', -Alkyl-N(R'')C(O)R', und -Alkyl-N(R'')C(O)OR', wobei
R' und R'' unabhängig ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend
aus Wasserstoff, Amino, Alkyl, Aryl, Aryl-kondensiertem Cycloalkyl
und Heterocyclyl, wobei das Amino, Alkyl, Aryl, Aryl-kondensiertes
Cycloalkyl und Heterocyclyl fakultativ mit Halogen, Cyano, NO2, Lacton, Amino, Alkylamino, Aryl-substituiertem
Alkylamino, Amid, Carbamat, Carbamoyl, zyklischem Carbonat, Alkyl,
Halogen-substituiertem Alkyl, Arylalkyl, Alkoxy, Heterocyclyl und/oder
Aryl substituiert ist (wobei das Aryl fakultativ mit OH, Halogen,
Cyano, NO2, Alkyl, Amino, Dimethylamino,
Alkoxy, Alkylsulfonyl, C1-4-Carboalkoxy,
Alkylthio und/oder Trifluormethyl substituiert ist); und
- (d) R9 Sauerstoff oder Schwefel ist;
- (e) n eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.
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Jede
der bevorzugten Ausführungsformen
der Verbindungen der Formel I, die oben dargestellt ist, wird ebenso
als eine Ausführungsform
der Verbindungen der Formel II in Erwägung gezogen. Zusätzlich ist
in einer bevorzugten Ausführungsform
der Verbindung der Formel II R8 ausgewählt aus
-Alkyl-OH, Lacton, zyklischem Carbonat, Alkyl-substituiertem zyklischem
Carbonat, Aryl-substituiertem zyklischem Carbonat und -Alkyl-OC(O)R', wobei R' wie oben beschrieben
ist.
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Die
folgenden Verbindungen (die hierin als Verbindungen Nr. 10–19 bezeichnet
werden) sind ebenfalls bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung:
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2,
3-dichlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, (5-methyl-2-oxo-1,3-dioxol-4-yl)methylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2,
3-dichlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, (2-oxo-5-phenyl-1,3-dioxol-4-yl)methylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-hydroxyethylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-(2-methyl-1-oxopropoxy)ethylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlor-6-fluorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-(2-methyl-1-oxopropoxy)ethylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlor-6-fluorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-[(cyclopropylcarbonyl)oxy]ethylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlor-6-fluorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-(acetyloxy)ethylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlor-6-fluorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-[(Cyclohexylcarbonyl)oxy]ethylester,
1,1-dioxid;
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlor-6-fluorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 2-(benzoyloxy)ethylester,
1,1-dioxid; und
5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrahydro-7-methyl-, 3-(benzoyloxy)propylester,
1,1-dioxid.
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Sofern
nicht anderweitig spezifiziert, bezieht sich der Begriff „Alkyl" auf einen geradkettigen,
verzweigtkettigen oder zyklischen Substituenten, bestehend nur aus
Kohlenstoff und H ohne ungesättigte
Bindungen. Der Begriff „Alkoxy" bezieht sich auf
O-Alkyl, wobei Alkyl wie oben definiert ist. Veranschaulichende
Arylsubstituenten schließen
zum Beispiel Phenyl, Naphthyl, Diphenyl, Fluorphenyl, Difluorphenyl,
Benzyl, Benzoyloxyphenyl, Carboethoxyphenyl, Acetylphenyl, Ethoxyphenyl,
Phenoxyphenyl, Hydroxyphenyl, Carboxyphenyl, Trifluormethylphenyl,
Methoxyethylphenyl, Acetamidophenyl, Tolyl, Xylyl, Dimethylcarbamylphenyl, -(CH2)2N(CH3)CH2PH, -CH2CH2-N(Me)-CH2-Heteroaryl
und ähnliches
ein. Der Begriff „Halogen" bedeutet Fluor,
Chlor, Brom und Iod. Das Symbol „Ph" bezieht sich auf Phenyl. „Unabhängig" bedeutet, daß, wenn
es mehr als einen Substituent gibt, die Substituenten unterschiedlich
sein können.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind asymmetrisch im Dihydropyridin-Ring
an der 4-Position und existieren daher als optische Antipoden. Daher
sind alle möglichen
optischen Isomere, Antipoden, Enantiomere oder Diastereomere, die
aus zusätzlichen
asymmetrischen Zentren resultieren, die in den optischen Antipoden
existieren, Racemate und racemische Mischungen davon ebenfalls Teil
dieser Erfindung. Die Antipoden können mittels Verfahren getrennt
werden, die Fachleuten bekannt sind, wie zum Beispiel fraktionierte
Umkristallisierung von diastereomerischen Salzen von enantiomerisch
reinen Säuren.
Alternativ können die
Antipoden mittels Chromatographie in einer Säule vom Pirkle-Typ getrennt
werden.
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Wie
hierin verwendet, bedeutet die Wendung „pharmazeutisch akzeptables
Salz" ein Salz der
freien Base, das die erwünschte
pharmakologische Aktivität
der freien Base besitzt und das weder biologisch noch sonstwie unerwünscht ist.
Diese Salze können
aus anorganischen oder organischen Säuren abgeleitet sein. Beispiele
für anorganische
Säuren
sind Salzsäure,
Salpetersäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure
und Phosphorsäure.
Beispiele für
organische Säuren
sind Essigsäure,
Propionsäure,
Glykolsäure,
Milchsäure, Brenztraubensäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Äpfelsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Methylsulfonsäure, Salicylsäure und ähnliches.
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Die
vorliegenden Verbindungen können
hergestellt werden unter Verwendung von leicht verfügbaren Ausgangsmaterialien.
Der erste Schritt der Synthese, wie hiernach gezeigt in Schema I,
ist auf dem Gebiet gut bekannt (Shibata et al., Fuji Photo Film
Co., Ltd., Jpn. Kokai Tokkyo Koho, S. 47; JP-Patent 62253161, 1987; JP-Patentanmeldung
86–39760
(860224); Kanadische Patentanmeldung Nr. 429975, 1988).
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Diese
Erfindung stellt ebenso eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit,
umfassend die vorliegende Verbindung und einen pharmazeutisch akzeptablen
Träger.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen, enthaltend eine Verbindung der vorliegenden Erfindung
als aktiven Inhaltsstoff in guter Vermischung mit einem pharmazeutischen
Träger
können
gemäß herkömmlichen pharmazeutischen
Techniken hergestellt werden. Der Träger kann eine große Vielzahl
von Formen annehmen, abhängig
von der Form der Zubereitung, die zur Verabreichung gewünscht ist,
wie etwa eine systemische Verabreichung, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf intravenös,
oral, nasal oder parenteral. Beim Herstellen der Zusammensetzungen
in oraler Dosierungsform können
beliebige der gewöhnlichen
pharmazeutischen Träger
verwendet werden, wie etwa Wasser, Glykole, Öle, Alkohole, Geschmacksstoffe,
Konservierungsmittel, Farbstoffe, Sirup und ähnliches im Falle von oralen
flüssigen
Zubereitungen (zum Beispiel Suspensionen, Elixieren und Lösungen),
oder Träger,
wie etwa Stärken,
Zucker, Verdünnungsmittel,
Granuliermittel, Schmiermittel, Bindemittel, Zersetzungsmittel und ähnliches
im Falle von oralen festen Zubereitungen (zum Beispiel Pulver, Kapseln
und Tabletten).
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In
einer besonderen Ausführungsform
werden die Verbindungen der vorliegenden Erfindung durch Inhalation
verabreicht. Für
eine Inhalationstherapie kann die Verbindung in einer Lösung sein,
die zur Verabreichung mittels Inhalatoren mit abgemessener Dosis
nützlich
sind, oder in einer Form, die für
einen Trockenpulverinhalator oder Insufflator geeignet ist. Insbesondere
werden die Verbindungen zur Verwendung in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung bequemerweise in der Form einer Aerosol-Spray-Darreichung
aus einem unter Druck stehenden Behälter, einer Verpackung oder
einem Vernebeler abgegeben, zum Beispiel unter Verwendung eines
geeigneten Treibmittels, z. B. Dichlordifluormethan, Trichlorfluormethan,
Dichlortetrafluorethan, Kohlendioxid oder ein anderes geeignetes
Gas innerhalb eines solchen Behälters.
Die Dosierungseinheit kann durch Bereitstellen eines Ventils zum
Abgeben einer abgemessenen Menge bestimmt werden. Kapseln und Patronen,
die aus einem pharmazeutisch akzeptablen Material, wie etwa Gelatine,
gemacht sind, zur Verwendung in einem Inhalator oder Insufflator,
können
formuliert werden, daß sie
eine Pulvermischung der Verbindung und eine geeignete Pulverbasis
enthalten, wie etwa Laktose oder Stärke.
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Wegen
der leichten Verabreichung stellen Tabletten und Kapseln eine vorteilhafte
orale Dosierungseinheitsform dar, wobei feste pharmazeutische Träger verwendet
werden. Wenn erwünscht,
können
Tabletten mittels Standardtechniken Zucker-beschichtet oder enterisch
beschichtet werden. Für
Parenteralia wird der Träger
gewöhnlich
steriles Wasser umfassen, obwohl andere Inhaltsstoffe aus Löslichkeits-
oder Konservierungszwecken ebenso enthalten sein können. Injizierbare
Suspensionen können
ebenso hergestellt werden, wobei geeignete flüssige Träger, Suspendiermittel und ähnliches
verwendet werden können.
Die Verbindungen können
ebenso in der Form eines Aerosols verabreicht werden.
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Die
vorliegenden pharmazeutischen Zusammensetzungen werden im allgemeinen
pro Dosierungseinheit (z. B. Tablette, Kapsel, Pulver, Injektion,
Teelöffel
und ähnliches)
von 0,001 bis ungefähr
100 mg/kg und bevorzugt von ungefähr 0,01 bis ungefähr 20 mg/kg
der vorliegenden Verbindung enthalten. Es sind Verfahren auf dem
Gebiet bekannt zum Bestimmen von therapeutisch und prophylaktisch
wirksamen Dosen für
die vorliegende pharmazeutische Zusammensetzung. Die effektive Dosis
zum Verabreichen der pharmazeutischen Zusammensetzung an einen Menschen
kann zum Beispiel mathematisch anhand der Ergebnisse von Tierversuchen
bestimmt werden.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung inhibieren die Aufnahme
von Calciumionen in glatten Muskeln und wirken deshalb dahingehend,
daß sie
die Calciumionen-vermittelte Kontraktion von glattem Muskelgewebe
relaxieren oder verhindern.
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Daher
stellt diese Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Behandeln eines
Patient bereit, der an einer Krankheit leidet, deren Linderung durch
die Verringerung eines Calciumioneneinflusses in Zellen vermittelt wird,
deren Aktionen zu der Krankheit beitragen, wobei das Verfahren das
Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Dosis der vorliegenden
pharmazeutischen Zusammensetzung an einen Patienten umfaßt. Beispielsweise
sind bei einem Patienten, der an Asthma leidet, die Atemwege des
Patienten aufgrund einer Kontraktion der glatten Atemwegsmuskelzellen
(„SMCs") verengt. Ein Verringern
des Calciumeinflusses in die SMCs, deren Aktion zu der Krankheit
beiträgt,
würde erwartungsgemäß die Krankheit
lindern.
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Diese
Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Inhibieren des Ausbruchs
einer Krankheit bei einem Patienten bereit, deren Linderung durch
die Verringerung eines Calciumioneneinflussen in Zellen vermittelt wird,
deren Aktionen zu der Krankheit beitragen, wobei das Verfahren das
Verabreichen einer prophylaktisch effektiven Dosis der vorliegenden
pharmazeutischen Zusammensetzung umfaßt.
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In
einer Ausführungsform
ist die Krankheit ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Überempfindlichkeit,
Allergie, Asthma, Bronchospasmus, Dysmenorrhoe, Osophagus-Spasmus, Glaucom,
vorzeitige Wehen, eine Harnwegserkrankung, eine Gastrointestinalmotilitätserkrankung
und eine kardiovaskuläre
Erkrankungen. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Krankheit
Asthma. Die kardiovaskuläre
Erkrankung kann zum Beispiel Bluthochdruck, Ischämie, Angina, kongestive Herzinsuffizienz,
Myokardinfarkt oder Hirnschlag sein.
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Wie
hierin verwendet, bedeutet „Behandeln" einer Krankheit
das Eliminieren oder anderweitige Verbessern der Ursache und/oder
der Effekte davon. Ein „Inhibieren" des Ausbruchs einer
Krankheit bedeutet ein Verhindern, Verzögern oder Verringern der Wahrscheinlichkeit
eines solchen Ausbruchs.
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Der
Begriff „Patient" schließt ohne
Beschränkung
jedes Tier oder künstlich
modifiziertes Tier ein. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Patient
ein Mensch. Diese Erfindung stellt weiterhin eine Vorrichtung zum
Verabreichen der vorliegenden pharmazeutischen Zusammensetzung an
einen Patienten bereit, umfassend einen Behälter und die pharmazeutische
Zusammensetzung darin, wobei der Behälter ein Mittel zum Abgeben
einer therapeutischen und/oder prophylaktischen Dosis der pharmazeutischen
Zusammensetzung an den Patienten hat. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Vorrichtung eine Aerosol-Sprühvorrichtung
zum Behandeln und/oder Verhindern von Asthma über eine topische respiratorische
Verabreichung.
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Schließlich stellt
diese Erfindung, wie genauer weiter unten dargestellt werden wird,
ein Verfahren zum Herstellen der Verbindung der Formel I bereit:
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Diese
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden experimentellen
Einzelheiten besser verstanden werden, aber Fachleute werden in
leichter Weise erkennen, daß diese
lediglich zu Veranschaulichungszwecken der Erfindung dienen, die
vollständiger
in den nachfolgenden Ansprüchen
beschrieben ist. Zusätzlich
werden in dieser gesamten Anmeldung verschiedene Publikationen zitiert.
Die Offenbarung dieser Publikationen wird hiermit durch Bezugnahme
in diese Anmeldung aufgenommen, um den Stand der Technik, auf den
sich diese Erfindung bezieht, vollständiger zu beschreiben.
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Experimentelle Details
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A. Schemata und Synthesen
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Prozeduren
zum Herstellen von Dihydropyridinen sind auf dem Gebiet gut dokumentiert,
wie gezeigt in Eistert et al. (Chem. Ber. 110, 1069–1085, 1977),
G.A. Pagani (J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1392–7, 1974),
Mason et al. (J. Chem. Soc. (C) 2171–76, 1967), E.A. Fehnel (J.
Amer. Chem. Soc. 74, 1569–74,
1952) und M. Seiyaku (Japanische Patentanmeldung Nr. 58201764, 1984).
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Schema
I zeigt die Herstellung der Verbindung der Formel I:
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Die
Verbindungen der Formel II können
in Übereinstimmung
mit Schema II gemacht werden (wobei Verbindung 2a in Schritten gemacht
werden kann, die denjenigen in Schema I analog sind, und R1-9 sind wie oben beschrieben), bevorzugt
in der Anwesenheit von K2CO3 oder
CsCO3 in einem organischen Lösungsmittel,
wie etwa Dimethylformamid (DMF).
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Die
Verbindungen der Formen II können
ebenso in Übereinstimmung
mit Schema III gemacht werden (wobei Verbindung 3a in Schritten
gemacht werden kann, die denjenigen in Schema I analog sind, und
R1-9 sind wie oben beschrieben), bevorzugt
in der Anwesenheit von Ameisensäure
beziehungsweise NaOH (aq).
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Die
folgenden Beispiele beschreiben im größeren Detail die chemische
Synthese von repräsentativen Verbindungen
der vorliegenden Erfindung. Die verbleibenden Verbindungen, die
hierin offenbart sind, können in ähnlicher
Weise in Übereinstimmung
mit einem oder mehreren dieser Verfahren hergestellt werden. Kein Versuch
ist gemacht worden, um die Ausbeuten zu optimieren, die in diesen
Reaktionen erhalten werden, und es wäre für einen Fachmann klar, daß Variationen
hinsichtlich der Reaktionszeiten, Temperaturen, Lösungsmittel
und/oder Reagentien die Ausbeuten erhöhen könnten.
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Beispiel 1
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5H-[1,4]Oxathiepino[6,5-b]pyridin-8-carbonsäure, 9-(2-chlorphenyl)-2,3,6,9-tetrah
ydro-7-methyl, 2-[methyl(phenylmethyl)amino]ethylester,
1,1-dioxid
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Die
Synthese der Verbindung 3, die in Schema IV oben gezeigt wird, wurde
wie folgt durchgeführt:
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24,95
g (269,7 mmol) Epichlorhydrin wurde tropfenweise über einen
Zugabetrichter zu einer Lösung von
21,07 g (269,7 mmol) 2-Mercaptethanol in 100 ml Wasser und 21,33
g (269,7 mmol) Pyridin bei 0°C
zugegeben. Nachdem die Zugabe abgeschlossen war, wurde das Kältebad entfernt
und die Lösung
bei Zimmertemperatur für
6 Stunden gerührt.
Die Reaktion wurde dann mit 1N HCL-Lösung sauer gemacht und mit
4 × 200
ml EtOAc extrahiert. Die organischen Schichten wurden getrennt,
kombiniert, über
MgSO4 getrocknet, gefiltert und in vacuo
aufkonzentriert, um 40,8 g eines Produkts eines farblosen Öls zu ergeben
(> 100% Ausbeute).
Die Synthese dieses Produkts (2-[(Oxiranylmethyl)thio]ethanol) wird
im Detail in der Literatur beschrieben (Benzy alcohol-free rapid
processing of silver halide color photophraphic print pater, Shibata
et al. (Fuji Photo Film Co., Ltd., Japan); Jpn. Kokai Tokkyo Koho,
S.47; JP-Patent 62253161, 1987; JP-Patentanmeldung 86–39760,
860224; Kanadische Patentanmeldung Nr. 4229975, 1988).
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12,16
g (304 mmol) Natriumhydroxid wurden in 120 ml Wasser aufgelöst. 40,8
g (304 mmol) des Rohepoxids wurden tropfenweise über einen Zugabetrichter zugegeben.
Die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluß für 5 Stunden erhitzt (währenddessen
die Reaktion sehr dunkel wurde), auf Zimmertemperatur gekühlt, mit
6 N HCL-Lösung
sauer gemacht und mit 4 × 400
ml EtOAc extrahiert. Die organischen Schichten wurden kombiniert, über MgSO4 getrocknet, gefiltert und in vacuo aufkonzentriert,
um 20,08 g (150 mmol) eines braunen Öls zu ergeben, das geringfügig schneller
als das Ausgangsmaterial auf TLC unter Verwendung von 1:1 Hexan/Ethylacetat
für die
Elution läuft.
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Ein
1 L-3-Halskolben, der mit einem Thermometer, einem Zugabetrichter
und einem luftgetriebenen Rührer
ausgestattet war, wurde mit 43,5 g (214,1 mmol) 85%-iger 3-Chlorperoxybenzoesäure und
260 ml CHCl3 beladen und dann in einem Eisbad
gekühlt.
13,06 g (97,32 mmol) des rohen Sulfids in 200 ml CHCl3 wurde
tropfenweise über
einen Zugabetrichter über
1 Stunde zugegeben. Das Kühlbad
wurde dann entfernt und der Reaktionsschlamm bei Zimmertemperatur
für 2 Stunden
gerührt.
Die Reaktion wurde dann gefiltert und das Filtrat in vacuo aufkonzentriert.
Der Rückstand
wurde mit Ether behandelt und dekantiert. Das resultierende Öl wurde
dann mit warmen Toluol behandelt und dekantiert, um 9,07 g eines
hellbraunen Öls
zu ergeben. Säulenchromatographie
unter Verwendung von 1% MeOH in EtOAc lieferte 7,9 g (47,53 mmol)
des Sulfons als ein hellgelbes Öl.
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Zu
7,9 g (47,53 mmol) Alkohol in 125 ml Aceton bei 0°C wurden
20 ml (54 mmol, 1,1 Äquivalente)
an frisch zubereitetem 2,7 M Jones Reagenz tropfenweise über einen
Zugabetrichter zugegeben. Das Jones-Reagenz wurde hergestellt durch
sorgfältiges
Auflösen
von 5,34 g an Chromtrioxid in 4,6 ml konzentrierter Schwefelsäure und
dann durch sorgfältiges
Verdünnen
auf 20 ml Gesamtvolumen mit Wasser. Das Kältebad wurde entfernt, und
der resultierende Schlamm wurde bei Zimmertemperatur über Nacht
gerührt.
Der Reaktionsschlamm wurde dann mit 200 ml Wasser verdünnt und
mit 4 × 200ml
EtOAc extrahiert. Die organischen Schichten wurden getrennt, kombiniert,
mit 2 × 200ml
Wasser gewaschen, über
MgSO4 getrocknet, gefiltert und in vacuo
aufkonzentriert, um einen weißen
Rückstand
zu ergeben. Der Rückstand
wurde mit Ether/Ethylacetat trituriert und gefiltert, um 4,67 g
(28,44 mmol) des erwünschten
Produkts als einen weißen
Feststoff zu ergeben.
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Eine
Lösung
von 25,43 g (153,9 mmol) N-Benzyl-N-methylethanolamin und 0,2 ml
Triethylamin wurde in einem Ölbad
auf 60°C
erwärmt.
13,6 g (161,79 mmol) Diketen wurde tropfenweise über einen Zugabetrichter zugegeben,
wobei die Reaktionstemperatur zwischen 60–85°C gehalten wurden. Nachdem die
Zugabe an Diketen abgeschlossen war, wurde die Reaktion weitere
30 Minuten gerührt,
auf Zimmertemperatur gekühlt,
und dann in einem Eisbad gekühlt.
20 ml 2-Propanol wurden zugegeben. Ammoniakgas wurde dann durch
die Reaktionsmischung für
2 Stunden geblasen. Die orange Reaktionsmischung wurde mit einer
Kappe versehen, und über
Nacht bei 5°C
stehengelassen. Die Reaktionsmischung wurde dann in einem Eisbad
gerührt,
und 10 ml Heptan wurden zugegeben. Ein Niederschlag begann sich
zu bilden. Nach einer Stunden wurde der Reaktionsschlamm gefiltert,
und der Niederschlag wurde mit 3 × 40ml 10% v/v 2-Propanol/Heptan
gewaschen, um 21,15 g (85,17 mmol) eines weißen Feststoffs zu ergeben.
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2,4
g (14,62 mmol) zyklischer β-Ketonsulfonether,
2,06g (14,62 mmol) 2-Chlorbenzaldehyd und 3,63g (14,62 mmol) 2-(N-Benzyl-N-methylamino)ethyl-3-aminocrotonat
wurden auf 110°C
in 50 ml DMF für
3,5 Stunden erhitzt. Die Reaktion wurde dann gekühlt, mit 500 ml EtOAc verdünnt, mit
4 × 200
ml Wasser, 1 × 100
ml Salzlösung
gewaschen, über
Na2SO4 getrocknet,
gefiltert und in vacuo aufkonzentriert, um ein braunes Öl zu ergeben.
Eine Säulenchromatographie
unter Verwendung von 3:2 EtOAc/Hexan lieferte 4,87g (9,42 mmol)
des erwünschten
Produkts (Verbindung 3) als einen gelben Schaum.
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4,87g
(9,42 mmol) des Dihydropyridins wurden in 150 ml Ether aufgenommen,
enthaltend eine geringe Menge an Ethylacetat. 1,08 g (9,42 mmol)
85%-ige Orthophosphorsäure
in 75 ml Ether wurde tropfenweise über einen Zugabetrichter über 90 Minuten
zugegeben. Der resultierende weiße Schlamm wurde 4 Stunden gerührt und
dann gefiltert. Der resultierende weiße Feststoff wurde mit einem Überschuß an Ether
gewaschen und getrocknet, um 2,68 g (5,18 mmol) des Phosphatsalzes
zu ergehen.
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B. Assays
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Beispiel 2
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Assay zur
Inhibition von Nitrendipin-Bindung
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Weibliche,
weiße
New Zealand-Kaninchen (1–2
kg) werden durch Genickbruch geopfert, und das Herz wird sofort
entnommen, gesäubert
und in kleine Stücke
gehackt. Das Gewebe wird in 5 × Volumen
an 0,05 M Hepes-Puffer, pH 7,4 homogenisiert. Das Homogenat wird
bei 4000g für
10 Minuten zentrifugiert, und der Überstand wird bei 42000g für 90 Minuten
rezentrifugiert. Das resultierende Membran-Pellet wird resuspendiert
(0,7 ml/g Gewicht) in 0,05 M Hepes, pH 7,4 und bei 70°C bis zur
Verwendung gelagert. Jedes Röhrchen des
Bindungsassay enthält 3H-Nitrendipin (0,05–0,50 nM), Puffer, Membranen
(0,10 ml) und eine Testverbindung in einem Gesamtvolumen von 1,0
ml. Nach 90 Minuten bei 4°C
wird das gebundene Nitrendipin von dem nicht-gebundenem mittels
Filtration auf Whatman GF/C-Filtern
getrennt. Nach einem Spülen
werden die Filter getrocknet und in einem Flüssig-Szintillationszähler ausgezählt.
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Nicht-spezifisch
gebundenes 3H-Nitrendipin (d. h. die Menge,
die in der Anwesenheit von einem Überschuß an nicht-markiertem Nitrendipin
gebunden wird) wird von der gesamten gebundenen Menge abgezogen,
um spezifisch-gebundenes radioaktiv markiertes Nitrendipin zu erhalten.
Die Menge an spezifisch-gebundenem Nitrendipin in der Anwesenheit
einer Testverbindung wird mit der Menge verglichen, die in der Abwesenheit
der Verbindung gebunden wird. Eine prozentuale Verdrängung (oder
Inhibition) kann dann ermittelt werden.
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Beispiel 3
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Test für eine Inhibition von Calcium-abhängiger Kontraktion
der glatten Muskeln
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Die
Trachea und die Aorta von Hunden, die mit einer Injektion eines Überschusses
an KCl geopfert wurden, werden über
Nacht bei 4°C
in mit Sauerstoff versehenem Krebs-Henseleit-Puffer gelagert. Tracheen-Ringe, ein
Knorpelsegmet weit (5–10
mm), werden ausgehend vom bronchialem Ende geschnitten. Es werden
ebenso Ringe an Aortagewebe derselben Weite hergestellt. Nach dem
Schneiden des Knorpels wird das tracheale Muskelgewebe und das Aortagewebe
in mit Sauerstoff versehenem Krebs-Henseleit-Puffer bei 37°C in einem
25 ml Gewebebad suspendiert. Nach einer 60-minütigen Äquilibrationsperiode werden
die Gewebe mit 10 μM
Carbachol stimuliert. Nach 5 Minuten werden die Gewebe gespült und für 50 Minuten
in Ruhe gelassen. Die Gewebe werden dann mit 50 mM KCl stimuliert
und nach 30 Minuten werden die Kontraktionen quantifiziert. Die
Gewebe werden dann gespült
und für
50 Minuten re-äquilibriert.
Testverbindungen werden dann für
10 Minuten zugegeben, und das Gewebe wird erneut mit 50 mM KCl stimuliert.
Nach 30 Minuten wird die Kontraktion aufgezeichnet und verwendet,
um die prozentuale Inhibition der Kontrolle zu bestimmen. Die prozentuale
Inhibition der Kontraktion der glatten Muskeln wird wie folgt anhand
von Reaktionsdaten vor und nach der Wirkstoffbehandlung berechnet:
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Tabelle
1 unten stellt die Massenspektrumsdaten, die Inhibition der Nitrendipin-Bindung
und die Inhibition der Calcium-abhängigen Kontraktionen der glatten
Muskeln, ausgedrückt
in Prozent-Inhibition, für
ausgewählte
Verbindungen der Formel I dar.
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Tabelle
2 unten zeigt die Daten für
die Massenspektren und die Inhibition der Nitrendipin-Bindung für ausgewählte Verbindungen
der Formel IIa.
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