DE60103050T2 - Spiro[2.4]heptanaminocarbonsäure und ihre derivate - Google Patents

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft therapeutisch aktive neue Spiro[2.4]heptanaminocarboxy-Verbindungen und ihre Derivate, ein Verfahren zu deren Herstellung, pharmazeutische Zusammensetzungen enthaltend die Verbindungen und ein Verfahren zur Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems (ZNS) damit.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die saure Aminosäure L-Glutamat ist als der hauptsächliche exzitatorische Neurotransmitter im ZNS anerkannt. Die Rezeptoren, die auf L-Glutamat antworten, werden Rezeptoren für exzitatorische Aminosäuren genannt. Die Rezeptoren für exzitatorische Aminosäuren sind deshalb von großer physiologischer Bedeutung, da sie eine Rolle bei einer Vielzahl physiologischer Prozesse, wie z.B. der Langzeit-Potenzierung (Lernen und Gedächtnis), der Entwicklung von synaptischer Plastizität, der motorischen Kontrolle, der Atmungs- und kardiovaskularen Regulation und der sensorischen Wahrnehmung spielen.
  • Rezeptoren für exzitatorische Aminosäuren werden in zwei Haupttypen klassifiziert, wobei beide durch L-Glutamat und seine Analoga aktiviert werden. Durch L-Glutamat aktivierte Rezeptoren, die direkt an ein Öffnen von Kationen-Kanälen in Zellmembranen von Neuronen gekoppelt sind, werden als „ionotrop" bezeichnet. Dieser Rezeptortyp wurde in mindestens drei Subtypen unterteilt, die aufgrund der depolarisierenden Wirkungen der selektiven Agonisten N-Methyl-D-aspartat (NMDA), α-Amino-3-hydroxy-5-methyl-isoxazol-4-propionsäure (AMPA) und Kainsäure (KA) bestimmt wurden.
  • Der zweite Haupttyp des Rezeptors ist der G-Protein- oder Second-Messenger-gekoppelte „metabotrope" Rezeptor für exzitatorische Aminosäuren. Dieser zweite Typ ist an eine Vielzahl von Second-Messenger-Systemen gekoppelt, die zu einer gesteigerten Phosphoinositid-Hydrolyse, Aktivierung von Phospholipase D, Erhöhungen oder Erniedrigungen in der cAMP-Bildung und Veränderungen der Ionenkanal-Funktion führen (Schoepp und Conn, Trends in Pharmacological Science, 14:13, 1993). Beide Rezeptortypen scheinen nicht nur normale synaptische Transmission entlang exzitatorischer Signalwege zu vermitteln, sondern auch an der Modifikation synaptischer Verbindungen während der Entwicklung und der gesamten Lebensspanne teilzunehmen.
  • Bisher wurden acht verschiedene Klone G-Protein-gekoppelter mGluRen identifiziert (Knopfel et al., 1995, 38, J. Med. Chem., 1417–1426). Diese Rezeptoren funktionieren, indem sie die präsynaptische Freisetzung von L-Glutamat und die postsynaptische Sensitivität der neuronalen Zellen gegenüber L-Glutamat-Stimulierung modulieren. Die mGluRen wurden anhand ihrer Pharmakologie, Sequenzhomologie und des Signaltransduktionsweges, den sie aktivieren, in drei Gruppen unterteilt. Die mGluR1- und mGluR5-Rezeptoren bilden die Gruppe I. Sie sind an die Hydrolyse von Phosphatidylinositol (PI) gekoppelt und werden selektiv durch (RS)-3,5-Dihydroxyphenylglycin aktiviert (Brabet et al., Neuropharmacology, 34, 895–903, 1995). Die Gruppe II umfasst mGluR2- und mGluR3-Rezeptoren. Sie sind negativ an die Adenylatcyclase gekoppelt und werden selektiv durch (2S,1'R,2'R,3'R)-2-(2,3-Dicarboxycyclopropyl)glycin aktiviert (DCG-IV; Hayashi et al., Nature, 366, 687–690, 1993). Schließlich gehören die mGluR4-, mGluR6-, mGluR7- und mGluR8-Rezeptoren zu Gruppe III. Sie sind auch negativ an die Adenylatcyclase gekoppelt und werden selektiv durch (S)-2-Amino-4-phosphonobuttersäure (L-AP4) aktiviert (Knopfel et al., 1995, J. Med. Chem., 38, 1417–1426).
  • Es wird angenommen, dass die Agonisten und Antagonisten dieser Rezeptoren für die Behandlung von akuten und chronischen neurodegenerativen Zuständen und als antipsychotische, antikonvulsive, analgetische, anxiolytische, antidepressive und antiemetische Mittel verwendet werden können. Die Antagonisten und Agonisten neuronaler Rezeptoren werden als selektiv für einen bestimmten Rezeptor oder Rezeptorsubtyp oder als nichtselektiv klassifiziert. Die Antagonisten können auch als kompetitiv oder nicht-kompetitiv klassifiziert werden. Während kompetitive und nicht-kompetitive Antagonisten auf die Rezeptoren in einer unterschiedlichen Art wirken, um ähnliche Ergebnisse zu bewirken, basiert die Selektivität auf den Beobachtungen, dass einige Antagonisten hohe Aktivitätsniveaus bei einem einzelnen Rezeptortyp und geringe oder keine Aktivität bei anderen Rezeptoren zeigen. Im Falle von Rezeptor-spezifischen Erkrankungen und Bedingungen sind die selektiven Agonisten und Antagonisten von größtem Wert.
  • Von Verbindungen wie L-Glutamat, Quisqualat und Ibotenat ist bekannt, dass sie als nichtselektive Agonisten auf mGluRen wirken, wohingegen selektive ionotrope Glutamatrezeptoragonisten, wie z.B. NMDA, AMPA und Kainat, eine geringe Wirkung auf diese Rezeptoren haben. Kürzlich wurden wenige Verbindungen ohne Aktivität auf ionotrope Glutamatrezeptoren, aber mit Aktivität auf die metabotropen Rezeptoren identifiziert. Diese schließen ein trans-ACPD (trans(1S,3R-1-Aminocyclopentan-1,3- dicarbonsäure), den partiellen Agonisten L-AP3 (L-2-Amino-3-phosphonopropionsäure; Palmer, E., Monaghan, D. T. und Cotman, C. W. Eur. J. Pharmacol. 166, 585–587, 1989; Desai; M.A. und Conn, P. J. Neuroscience Lett. 109, 157–162, 1990; Schoepp, D. D. et al., J. Neurochemistry. 56, 1789–1796, 1991; Schoepp, D. D. und Johnson, B. G. J. Neurochemistry 53, 1865–1870, 1989), L-AP4 (L-2-Amino-4-phosphonobutyrat), welches ein Agonist für den mGluR4-Rezeptor ist (Thomsen C. et al., Eur. J. Pharmacol. 227, 361–-362, 1992) und einige der Isomere von CCG (2-(Carboxycyclopropyl)glycine), insbesondere L-CCG-I und L-CCG-II (Hayashi, Y. et al., Br. J. Pharmacol. 107, 539–543, 1992).
  • Bisher wurde von sehr wenigen selektiven Antagonisten für die mGluRen berichtet. Dennoch wurde von einigen Phenylglycin-Derivaten, S-4CPG (S-4-Carboxyphenylglycin), S-4C3HPG (S-4-Carboxy-3-hydroxyphenylglycin) und S-MCPG (S-α-Methyl-4-carboxyphenylglycin) berichtet, dass sie die trans-ACPD-stimulierte Phosphoinositid-Hydrolyse antagonisieren und so möglicherweise als Antagonisten an den mGluR1- und mGluR5-Subtypen wirken (Thomsen, C. und Suzdak, P. Eur. J. Pharmacol. 245, 299, 1993).
  • Auf mGluRen gerichtete Forschungen beginnen nun zu zeigen, dass mGluRen in eine Anzahl sowohl normaler als auch pathologischer Mechanismen im Gehirn und Rückenmark einbezogen sein können. Zum Beispiel kann die Aktivierung dieser Rezeptoren an Neuronen den Spiegel der Wachheit, Aufmerksamkeit und Kognition beeinflussen; Nervenzellen vor aus Ischämie, Hypoglykämie und Anoxie resultierenden exzitotoxischem Schaden schützen; das Niveau der neuronalen Exzitation modulieren; zentrale Mechanismen, die in die Bewegungskontrolle einbezogen sind, beeinflussen; die Schmerzempfindlichkeit reduzieren; das Angstniveau reduzieren.
  • Die Verwendung von Verbindungen, die an mGluRen aktiv sind, zur Behandlung von Epilepsie wird durch Untersuchungen des Einflusses von trans-ACPD auf die Bildung von Konvulsionen (Sacaan und Schoepp, Neuroscience Lett. 139, 77, 1992) und aufgrund der Tatsache, dass die von mGluR vermittelte Phosphoinositid-Hydrolyse nach Kindling-Experimenten in Ratten erhöht ist (Akiyama et al., Brain Res. 569, 71, 1992), erhärtet. Von trans-ACPD wurde gezeigt, dass es die Freisetzung von Dopamin im Rattenhirn erhöht, was anzeigt, dass auf die mGluRen wirkende Verbindungen für die Behandlung der Parkinson-Krankheit und Chorea Huntington verwendbar sein könnten (Sacaan et al., J. Neurochemistry, 59, 245, 1992).
  • Von trans-ACPD wurde auch gezeigt, dass es ein neuroprotektives Mittel in einem Modell medialer zerebraler Arterienokklusion (MCAO) in Mäusen ist (Chiamulera et al., Eur. J.
  • Pharmacol., 215, 353, 1992), und von ihm wurde gezeigt, dass es in Nervenzellkulturen die NMDA-induzierte Neurotoxizität inhibiert (Koh et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 88, 9431, 1991). Die mGluR-aktiven Verbindungen werden auch in die Schmerzbehandlung einbezogen. Dies wird durch die Tatsache belegt, dass Antagonisten bei den metabotropen Glutamatrezeptoren die sensorische synaptische Antwort auf schädliche Stimuli durch Gifte von Neuronen des Thalamus antagonisiert (Eaton, S. A. et al., Eur. J. Neuroscience, 5, 186, 1993).
  • Auf die Verwendung von an den mGluRen aktiven Verbindungen zur Behandlung von neurologischen Erkrankungen, wie z.B. seniler Demenz, wurde auch durch die Forschungsergebnisse von Zheng und Gallagher (Neuron 9, 163, 1992) und Bashir et al. (Nature 363, 347, 1993), welche zeigten, dass die Aktivierung von mGluRen für die Induktion der Langzeitpotenzierung (LTP) in Nervenzellen (Septumkern, Hippocampus) notwendig ist, und den Forschungsergebnissen, dass Langzeitdepressionen nach Aktivierung von metabotropen Glutamatrezeptoren in Granulazellen im Cerebellum induziert werden (Linden et al. Neuron 7, 81, 1991), hingewiesen.
  • Folglich haben Verbindungen, die entweder aktivierende oder inhibierende Aktivität auf mGluRen zeigen, ein therapeutisches Potenzial für die Behandlung von neurologischen Erkrankungen. Diese Verbindungen finden als neue Wirkstoffe Einsatz, um sowohl akute als auch chronische neurologische Erkrankungen, wie z.B. Schlaganfall oder Kopfverletzungen; Epilepsie; Bewegungsstörungen, die mit der Parkinson-Erkrankung oder Chorea Huntington verbunden sind; Schmerz; Angst; AIDS-Demenz; und der Alzheimer-Erkrankung zu behandeln. Da die GluRen die Niveaus an Wachheit, Aufmerksamkeit und Kognition beeinflussen; Nervenzellen vor aus Ischämie, Hypoglykämie und Anoxie resultierendem exzitotoxischem Schaden schützen; das Niveau der neuronalen Exzitation modulieren; die zentralen Mechanismen, die in die Bewegungskontrolle einbezogen sind, modulieren; die Schmerzempfindlichkeit reduzieren; und die Niveaus an Angst reduzieren können, können diese Verbindungen auch verwendet werden, um diese Situationen zu beeinflussen und sie finden auch Einsatz bei Lern- und Gedächtnisstörungen, wie z.B. seniler Demenz. mGluRen können auch bei Suchtverhalten, Alkoholismus, Drogenabhängigkeit, Sensitivierung und Drogenentzug (Science, 280:2045, 1998) einbezogen sein, so dass Verbindungen, die auf mGluRen wirken, auch zur Behandlung dieser Störungen benutzt werden könnten.
  • Die gegenwärtigen pharmazeutischen Wahlmöglichkeiten zur Behandlung neurologischer Erkrankungen tendieren dazu, sehr allgemein und nicht-spezifisch in ihren Wirkungen zu sein, insofern als sie zwar die klinischen Symptome, die mit einer spezifischen neurologischen Störung verbunden sind, reduzieren, aber sich auch negativ auf die normale Funktion des Zentralnervensystems von Patienten auswirken können. Daher ist die Identifikation und Entwicklung neuer zellulärer Targets und Wirkstoffe, die in ihren Wirkungen spezifischer sind, erforderlich, und ein Bedürfnis nach chemischen Verbindungen, die spezifische Bindungseigenschaften gegen mGluRen zeigen, bleibt bestehen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue Spiro[2.4]heptanaminocarboxy-Verbindungen und ihre Derivate bereitzustellen, die eine Aktivität auf die verschiedenen metabotropen Glutamatrezeptoren zeigen. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindung der Formel (I) und ihre Stereoisomere oder pharmazeutisch akzeptable Salze oder Hydrate davon bereitgestellt,
    Figure 00050001
    wobei:
    R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, X gleich CO2H und Y gleich NH2 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen X und Y direkt an den Ring gebunden sind,
    R2 und R3 identisch oder unterschiedlich sein und aus der Gruppe ausgewählt sein können, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält, oder – wenn R2 und R3 auf benachbarten Kohlenstoffatomen vorhanden sind und zusammengefasst werden – dann R2 und R3 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring bilden können,
    R4 aus der Gruppe ausgewählt ist, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält,
    R5 aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carboxyl, Phosphono, Phosphino, Sulfono, Sulfino, Borono, Tetrazol, Isoxazol, -CH2-Carboxyl, -CH2-Phosphono, -CH2-Phosphino, -CH2-Sulfono, -CH2-Sulfino, -CH2-Borono, -CH2-Tetrazol, -CH2-Isoxazol und höhere Homologe davon enthält.
  • In Übereinstimmung mit den weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I,
    Figure 00060001
    von Stereoisomeren davon oder pharmazeutisch akzeptablen Salzen oder Hydraten davon zur Verfügung gestellt, wobei:
    R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, X gleich CO2H und Y gleich NH2 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen X und Y direkt an den Ring gebunden sind,
    R2 und R3 identisch oder unterschiedlich sein und aus der Gruppe ausgewählt sein können, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält – oder wenn R2 und R3 auf benachbarten Kohlenstoffatomen vorhanden sind und zusammengefasst werden -, dann R2 und R3 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus oder einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring bilden können,
    R4 aus der Gruppe ausgewählt ist, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder heterocyclisch enthält,
    R5 aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carboxyl, Phosphono, Phosphino, Sulfono, Sulfino, Borono, Tetrazol, Isoxazol, -CH2-Carboxyl, -CH2-Phosphono, -CH2-Phosphino, -CH2-Sulfono, -CH2-Sulfino, -CH2-Borono, -CH2-Tetrazol, -CH2-Isoxazol und höhere Homologe davon enthält, wobei das Verfahren aufweist:
    • (a) Hydrolysieren einer Verbindung nach Formel II:
      Figure 00060002
      wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R6 gleich
      Figure 00070001
      ist, wobei gilt, dass: n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CN und NHR7 direkt an den Ring gebunden sind, R7 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe darstellt. Bevorzugte Werte für R7 sind Wasserstoff und (C1-C2)Alkanoylgruppen, wie Acetyl,
    • (b) Hydrolysieren einer Verbindung nach Formel III:
      Figure 00070002
      wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R8 gleich
      Figure 00070003
      ist, wobei gilt, dass n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die cyclische Gruppe, welche R9 und R10 enthält, direkt an den fünfteiligen Ring gebunden ist, R9 und R10 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine (C2-C6)Alkanoylgruppe, eine (C1-C4)Alkylgruppe, eine (C2-C4)Alkenylgruppe oder eine Phenyl(C1-C4)Alkylgruppe, in der das Phenyl unsubstituiert oder durch Halogen substituiert ist, (C1-C4)Alkyl oder (C1-C4)Alkoxy oder ein Salz davon darstellen; oder
    • (c) Entschützen einer Verbindung nach Formel N:
      Figure 00070004
      wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R11 gleich
      Figure 00080001
      ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CO2R13 und NHR12 direkt an den Ring gebunden sind, R13 ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe oder ein Salz davon darstellt, und R12 ein Wasserstoffatom oder eine Stickstoffschutzgruppe darstellt; wonach, falls erforderlich und/oder gewünscht, folgende Schritte ausgeführt werden: (i) Auflösen der Verbindung gemäß Formel I; (ii) Umwandeln der Verbindung gemäß Formel I in einen nicht-toxischen, metabolisch labilen Ester oder ein Amid davon; und/oder (iii) Umwandeln der Verbindung gemäß Formel I oder eines nicht-toxischen, metabolisch labilen Esters oder eines Amids davon in ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verbindung der Formel:
    Figure 00080002
    bereitgestellt, wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R6 gleich
    Figure 00080003
    ist, wobei gilt, dass:
    n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CN und NHR7 direkt an den Ring gebunden sind, R7 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe darstellt. Bevorzugte Werte für R7 sind Wasserstoff und (C1-C2)Alkanoylgruppen, wie Acetyl.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verbindung der Formel:
    Figure 00090001
    bereitgestellt, wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R8 gleich
    Figure 00090002
    ist, wobei gilt, dass n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0 und die cyclische Gruppe, welche R9 und R10 enthält, direkt an den fünfteiligen Ring gebunden ist, R9 und R10 jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine (C2-C6)Alkanoylgruppe, eine (C1-C4)Alkylgruppe, eine (C2-C4)Alkenylgruppe oder eine Phenyl(C1-C4)Alkylgruppe, in der das Phenyl unsubstituiert oder durch Halogen substituiert ist, (C1-C4)Alkyl oder (C1-C4)Alkoxy oder ein Salz davon darstellen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verbindung der Formel:
    Figure 00090003
    bereitgestellt, wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R11 gleich
    Figure 00090004
    ist, wobei:
    n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CO2Rl3 und NHR12 direkt an den Ring gebunden sind, R13 ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe oder ein Salz davon darstellt, und R12 ein Wasserstoffatom oder eine Stickstoffschutzgruppe darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Begriffe und Abkürzungen, die in den folgenden Beispielen verwendet werden, haben ihre normalen Bedeutungen, soweit nichts anderes angegeben ist. Zum Beispiel bezieht sich „°C" auf Grad Celsius; „N" bezieht sich auf normal oder Normalität; „mmol" bezieht sich auf Millimol oder Millimole; „g" bezieht sich auf ein oder mehrere Gramm; „mL" bedeutet ein oder mehrere Milliliter; „M" bezieht sich auf molar oder Molarität; „MS" bezieht sich auf Massenspektrometrie; „IR" bezieht sich auf Infrarotspektroskopie; und „NMR" bezieht sich auf Kern-magnetische-Resonanz-Spektroskopie.
  • Alkyl: bezieht sich auf eine gesättigte geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffgruppe, die 1–10 Kohlenstoffatome enthalten. Typische Alkylgruppen schließen ein, ohne darauf begrenzt zu sein, Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, t-Butyl, Pentyl, Isopentyl und Hexyl.
  • Cycloalkyl: bezieht sich auf eine mono- oder polycyclische Kohlenwasserstoffgruppe, die 3 bis 15 Kohlenstoffatome enthält und gegebenenfalls eine oder zwei Doppelbindungen enthalten kann. Typische Cycloalkylgruppen schließen ein, ohne darauf begrenzt zu sein, Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl und Cyclohexyl.
  • Heterocyclisch oder Heterocyclus: bezieht sich auf eine stabile mono- oder polycyclische Verbindung, die gegebenenfalls eine oder zwei Doppelbindungen enthalten kann oder gegebenenfalls einen oder mehrere aromatische Ringe enthalten kann. Jeder Heterocyclus besteht aus Kohlenstoffatomen und aus ein bis vier Heteroatomen, unabhängig voneinander ausgewählt aus einer Gruppe einschließend Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, und schließt jede oxidierte Form von Stickstoff und Schwefel und quaternisierte Form jedes basischen Stickstoffs ein. Typische heterocyclische Gruppen schließen ein, ohne darauf begrenzt zu sein, Pyrimidinyl, Tetrahydroquinolyl, Tetrahydroisoquinonlinyl, Purinyl, Pyrimidyl, Indolinyl, Benzimidazolyl, Imidazolyl, Imidazolinoyl, Imidazolidinyl, Quinolyl, Isoquinolyl, Indolyl, Pyridyl, Pyrrolyl, Pyrrolinyl, Pyrazolyl, Pyrazinyl, Quinoxolyl, Piperidinyl, Piperazinyl, Morpholinyl, Thiamorpholinyl, Furyl, Thienyl, Triazolyl und Thiazolyl. Weiter Heterocyclen sind in A. R. Katrizky und C. W. Rees, Hrsg., Comprehensive Heterocyclic Chemistry: The Structure, Reactions, Synthesis and Use of Heterocyclic Compounds, Bd. 1–8, Pergamon Press, N.Y. (1984) beschrieben.
  • Aryl: bezieht sich auf eine mono- oder polycyclische Gruppe, die 6, 10, 12 oder 14 Kohlenstoffatome enthält, in welcher mindestens ein Ring aromatisch ist. Typische Arylgruppen schließen ein, ohne darauf begrenzt zu sein, Phenyl, Naphthyl, Anthracyl und Azulenyl.
  • Heteroaromatisch: bezieht sich auf eine mono- oder polycyclische Gruppe, die 1 bis 15 Kohlenstoffatome und 1 bis 4 Heteroatome enthält, von denen jedes unabhängig voneinander ausgewählt aus einer Gruppe einschließend Schwefel, Stickstoff und Sauerstoff, und welche zusätzlich 1 bis 3 fünf- oder sechsteilige Ringe enthält, von denen mindestens einer aromatisch ist.
  • Wie vom Fachmann verstanden wird, kann es während der Synthese der Verbindungen der Formel I notwendig sein, eine Aminoschutzgruppe oder eine Carboxyschutzgruppe einzusetzen, um eine für die Reaktion empfängliche Amino- oder Carboxy-Funktionalität reversibel zu schützen, während andere funktionale Gruppen der Verbindung zur Reaktion gebracht werden.
  • Beispiele solcher Aminoschutzgruppen schließen ein Formyl, Trityl, Phthalimido, Trichloracetyl, Chloracetyl, Bromacetyl, Iodacetyl, und Blockierungsgruppen vom Urethantyp, wie Benzyloxycarbonyl, 4-Phenylbenzyloxycarbonyl, 2-Methylbenzyloxycarbonyl, 4-Methoxybenzyloxycarbonyl, 4-Fluorbenzyloxycarbonyl, 4-Chlorbenzyloxycarbonyl, 3-Chlorbenzyloxycarbonyl, 2-Chlorbenzyloxycarbonyl, 2,4-Dichlorbenzyloxycarbonyl, 4-Brombenzyloxycarbonyl, 3-Brombenzyloxycarbonyl, 4-Nitrobenzyloxycarbonyl, 4-Cyanobenzyloxycarbonyl, t-Butoxycarbonyl, 2-(4-Xenyl)-isopropoxycarbonyl, 1,1-Diphenyleth-1-yloxycarbonyl, 1,1-Diphenylprop-1-yloxycarbonyl, 2-Phenyl-prop-2-yloxycarbonyl, 2-(p-Toluyl)-prop-2-yloxycarbonyl, Cyclopentanyloxycarbonyl, 1-Methylcyclopentanyloxycarbonyl, Cyclohexanyloxycarbonyl, 1-Methylcyclohexanyloxycarbonyl, 2-Methylcyclohexanyloxycarbonyl, 2-(4-Toluylsulfono)-ethoxycarbonyl, 2-(Methylsulfono)-ethoxycarbonyl, 2-(Triphenylphosphino)-ethoxycarbonyl, Fluorenylmethoxycarbonyl („FMOC"), 2-(Trimethylsilyl)-ethoxycarbonyl, Allyloxycarbonyl, 1-(Trimethylsilylmethyl)prop-1-enyloxycarbonyl, 5-Benzisoxalylmethoxycarbonyl, 4-Acetoxybenzyloxycarbonyl, 2,2,2-Trichlorethoxycarbonyl, 2-Ethinyl-2-propoxycarbonyl, Cyclopropylmethoxycarbonyl, 4-(Decycloxy)benzyloxycarbonyl, isobornyloxycarbonyl, 1-Piperidyloxycarbonyl; Benzoylmethylsulfonogruppe, 2-Nitrophenylsulfenyl, Diphenylphosphinoxid und ähnliche Aminoschutzgruppen. Die Art der Aminoschutzgruppen, die eingesetzt wird, ist so lange nicht kritisch, wie die derivatisierte Aminogruppe gegenüber den Bedingungen der anschließenden Reaktionen) an anderen Positionen des intermediären Moleküls stabil ist und selektiv zum geeigneten Zeitpunkt ohne Zerstörung des Restes des Moleküls einschließlich jeder anderen Aminoschutzgruppe entfernt werden kann. Bevorzugte Aminoschutzgruppen sind t-Butoxycarbonyl (t-Boc), Allyloxycarbonyl und Benzyloxycarbonyl (CbZ). Weitere Beispiele dieser Gruppen sind in E. Haslam in Protective Groups in Organic Synthesis McOmie, J.G.W., Hrsg., 1973, in Kapitel 2; und Greene, T.W. und Wuts, P.G.M., Protective Groups in Organic Synthesis, Zweite Auflage; Wiley-Interscience: 1991; Kapitel 7, zu finden.
  • Beispiele von Carboxylschutzgruppen schließen ein Methyl, p-Nitrobenzyl, p-Methylbenzyl, p-Methoxybenzyl, 3,4-Dimethoxybenzyl, 2,4-Dimethoxybenzyl, 2,4,6-Trimethoxybenzyl, 2,4,6-Trimethylbenzyl, Pentamethylbenzyl, 3,4-Methylendioxybenzyl, Benzhydryl, 4,4'-Dimethoxybenzhydryl, 2,2',4,4'-Tetramethoxybenzhydryl, t-Butyl, t-Amyl, Trityl, 4-Methoxytrityl, 4,4'-Dimethoxytrityl, 4,4',4''-Trimethoxytrityl, 2-Phenylprop-2-yl, Trimethylsilyl, t-Butyldimethylsilyl, Phenacyl, 2,2,2-Trichlorethyl, β-(Di(n-butyl)methylsilyl)ethyl, p-Toluolsulfonoethyl, 4-Nitrobenzylsulfonoethyl, Allyl, Cinnamyl, 1-(Trimethylsilylmethyl)prop-1-en-3-yl. Bevorzugte Carboxylschutzgruppen sind Allyl, Benzyl und t-Butyl. Weitere Beispiele dieser Gruppen sind in E. Haslam, supra, in Kapitel 5; und T.W. Greene und P.G.M. Wuts, supra, in Kapitel 5 zu finden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Verbindung der Formel (I), Stereoisomere davon oder pharmazeutisch akzeptable Salze oder Hydrate davon bereit:
    Figure 00120001
    wobei:
    R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei: n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist , X gleich CO2H und Y gleich NH2 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen X und Y direkt an den Ring gebunden sind,
    R2 und R3 identisch oder unterschiedlich sein und aus der Gruppe ausgewählt sein können, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält oder – wenn R2 und R3 auf benachbarten Kohlenstoffatomen vorhanden sind und zusammengefasst werden – dann R2 und R3 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring bilden können,
    R4 aus der Gruppe ausgewählt ist, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält,
    R5 aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carboxyl, Phosphono, Phosphino, Sulfono, Sulfino, Borono, Tetrazol, Isoxazol, -CH2-Carboxyl, -CH2-Phosphono, -CH2-Phosphino, -CH2-Sulfono, -CH2-Sulfino, -CH2-Borono, -CH2-Tetrazol, -CH2-Isoxazol und höhere Homologe davon enthält.
  • Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung schließen die folgenden Beispiele ein, ohne darauf begrenzt zu sein:
    Figure 00130001
  • Die vorliegende Erfindung schließt die pharmazeutisch akzeptablen Salze der Verbindungen, wie sie durch Formel I definiert sind, ein. Eine erfindungsgemäße Verbindung kann eine ausreichend saure, eine ausreichend basische oder beide funktionalen Gruppen enthalten und entsprechend mit jeder beliebigen einer Reihe organischer und anorganischer Basen, und anorganischer und organischer Säuren, reagieren, um ein pharmazeutisch akzeptables Salz zu bilden.
  • Der Ausdruck „pharmazeutisch akzeptables Salz", wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf Salze der Verbindungen der obigen Formel, die im Wesentlichen für lebende Organismen nicht toxisch sind. Typische pharmazeutisch akzeptable Salze schließen jene Salze ein, die durch Reaktion der Verbindungen der vorliegenden Erfindung mit einer pharmazeutisch akzeptablen mineralischen oder organischen Säure oder einer organischen oder anorganischen Base hergestellt werden. Solche Salze sind als saure Additions- und basische Additionssalze bekannt.
  • Säuren, die gewöhnlich zur Bildung saurer Additionssalze eingesetzt werden, sind anorganische Säuren, wie z.B. Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Iodwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, und organische Salze, wie z.B. p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Oxasäure, p-Bromphenylsulfonsäure, Carbonsäure, Bernsteinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure und Essigsäure. Beispiele solcher pharmazeutisch akzeptablen Salze sind das Sulfat, Pyrosulfat, Bisulfat, Sulfat, Bisulfit, Phosphat, Monohydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat, Metaphosphat, Pyrophosphat, Bromid, Iodid, Acetat, Propionat, Decanoat, Caprylat, Acrylat, Formiat, Hydrochlorid, Dihydrochlorid, Isobutyrat, Caproat, Heptanoat, Propiolat, Oxalat, Malonat, Succinat, Suberat, Sebacat, Fumarat, Maleat, Butin-1,4-dioat, Hexin-1,6-dioat, Benzoat, Chlorbenzoat, Methylbenzoat, Hydroxybenzoat, Methoxybenzoat, Phthalat, Xylolsulfonat, Phenylacetat, Phenylpropionat, Phenylbutyrat, Citrat, Lactat, gamma-Hydroxybutyrat, Glycolat, Tartrat, Methansulfonat, Propansulfonat, Naphthalin-1-sulfonat, Naphthalin-2-sulfonat und Mandelat. Bevorzugte pharmazeutisch akzeptable saure Additionssalze sind solche, die mit mineralischen Säuren, wie z.B. Salzsäure und Bromwasserstoffsäure, gebildet werden, und solche, die mit organischen Säuren, wie z.B. Maleinsäure und Methansulfonsäure, gebildet werden.
  • Salze von Amingruppen können auch quaternäre Ammoniumsalze umfassen, in welchen der Aminostickstoff eine geeignete organische Gruppe, wie z.B. einen Alkyl-, Alkenyl-, Alkinyl- oder Aralkylrest, trägt.
  • Basische Additionssalze schließen solche ein, die von anorganischen Basen abgeleitet sind, wie z.B. Ammonium- oder Alkali- oder Erdalkalimetallhydroxide, -carbonate, -bicarbonate und ähnliche. Solche Basen, die zur Herstellung der erfindungsgemäßen Salze verwendet werden können, schließen folglich Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Ammoniumhydroxid, Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Calciumhydroxid und Calciumcarbonat ein. Die Kalium- und Natriumsalzformen sind besonders bevorzugt.
  • Es sollte erkannt werden, dass das bestimmte Gegenion, das einen Teil jedes erfindungsgemäßen Salzes bildet, für gewöhnlich nicht kritisch ist, solange das Salz als Ganzes pharmakologisch akzeptabel ist und solange das Gegenion nicht zu unerwünschten Eigenschaften des Salzes als Ganzes beiträgt. Diese Erfindung umfasst weiter pharmazeutisch akzeptable Solvate der Verbindungen der Formel I. Viele Verbindungen der Formel I können mit Lösungsmitteln, wie z.B. Wasser, Methanol, Ethanol und Acetonitril, kombiniert werden, um pharmazeutisch akzeptable Solvate, wie das entsprechende Hydrat, Methanolat, Ethanolat und Acetonitrilat, zu bilden.
  • Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung haben eine Vielzahl asymmetrischer (chiraler) Zentren. Als Konsequenz dieser chiralen Zentren erscheinen die erfindungsgemäßen Verbindungen als Racemate, Mischungen von Enantiomeren und als einzelne Enantiomere wie auch als Diastereomere und Mischungen von Diastereomeren. Alle asymmetrischen Formen, einzelnen Isomere und Kombinationen davon befinden sich im Umfang der vorliegenden Erfindung.
  • Die Präfixe „R" und „S", werden hierin wie in der organischen Chemie üblich verwendet, um die absolute Konfiguration eines chiralen Zentrums nach dem Cahn-Ingold-Prelog-System zu bezeichnen. Der stereochemische Deskriptor R (rectus) bezieht sich auf die Konfiguration eines chiralen Zentrums mit einer Beziehung der Gruppen im Uhrzeigersinn, folgend von der höchsten zur zweithöchsten Priorität von der Seite aus gesehen, die der Gruppe mit der geringsten Priorität gegenüber liegt. Der stereochemische Deskriptor S (sinister) bezieht sich auf die Konfiguration eines chiralen Zentrums mit einer Beziehung der Gruppen im Gegenuhrzeigersinn, folgend von der höchsten zur zweithöchsten Priorität von der Seite aus gesehen, die der Gruppe mit der geringsten Priorität gegenüber liegt. Die Priorität der Gruppen wird unter Verwendung der Sequenzregeln festgelegt, wie sie von Cahn et al., Angew. Chem., 78, 413–447, 1966, und Prelog, V. und Helmchen, G., Angew. Chem. Int. Ed. Eng., 21, 567–583, 1982, beschrieben ist.
  • Zusätzlich zu dem R,S-System, welches zur Bezeichnung der absoluten Konfiguration eines chiralen Zentrums benutzt wird, wird auch das älter D-L-System in diesem Dokument verwendet, um die relative Konfiguration anzuzeigen, insbesondere in Bezug auf Aminosäuren und Aminosäurederivate. In diesem System wird eine Fischer-Projektion der Verbindung so orientiert, dass der Kohlenstoff-1 der Elternkette oben ist. Das Präfix „D" wird verwendet, um die relative Konfiguration des Isomers darzustellen, in welchem die funktionale (bestimmende) Gruppe rechts von dem Kohlenstoffatom des chiralen Zentrums ist, und „L" für das Isomer, in welchem sie links ist.
  • Die Stereochemie der Verbindungen der Formel I ist, wie zu erwarten war, kritisch für deren Potenz als Agonisten oder Antagonisten. Die relative Stereochemie wird früh während der Synthese begründet, was Probleme bei der nachfolgenden stereoisomeren Trennung später im Verfahren vermeidet. Stereospezifische Vorgehensweisen werden dann zur weiteren Veränderung der Moleküle eingesetzt, um die bevorzugte Chiralität zu erhalten. Die bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren sind die Verfahren, die jene bevorzugten Verbindungen einsetzen.
  • Nicht-toxische metabolisch labile Ester und Amide der Verbindungen der Formel I sind Ester- oder Amidderivate der Verbindungen der Formel I, die in vivo hydrolysiert werden, um die Verbindungen der Formel I und einen pharmazeutisch akzeptablen Alkohol oder ein solches Amin zu ermöglichen. Beispiele von metabolisch labilen Estern schließen Ester ein, die gebildet werden mit (C1-C6)Alkanolen, in welchen der Alkanolrest gegebenenfalls durch eine (C1-C8)Alkoxygruppe, zum Beispiel Methanol, Ethanol, Propanol und Methoxyethanol, substituiert sein kann. Beispiele von metabolisch labilen Amiden schließen Amide ein, die mit Aminen, wie z.B. Methylamin, gebildet werden.
  • Herstellung der Verbindungen der Formel (I)
  • Nach einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel I oder eines pharmazeutisch akzeptablen metabolisch labilen Esters oder eines Amids davon oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon bereit, welches umfasst:
    • (a) Hydrolysieren einer Verbindung der Formel II:
      Figure 00160001
      wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R6 gleich
      Figure 00160002
      ist, wobei: n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CN und NHR7 direkt an den Ring gebunden sind, R7 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe darstellt. Bevorzugte Werte für R7 sind Wasserstoff und (C1-C2)Alkanoylgruppen, wie Acetyl,
    • (b) Hydrolysieren einer Verbindung der Formel III:
      Figure 00170001
      wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R8 gleich
      Figure 00170002
      ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die cyclische Gruppe, welche R9 und R10 enthält, direkt an den fünfteiligen Ring gebunden ist, R9 und R10 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine (C2-C6)Alkanoylgruppe, eine (C1-C4)Alkylgruppe, eine (C2-C4)Alkenylgruppe oder eine Phenyl(C1-C4)Alkylgruppe, in der das Phenyl unsubstituiert oder durch Halogen substituiert ist, (C1-C4)Alkyl oder (C1-C4)Alkoxy oder ein Salz davon darstellen; oder
    • (c) Entschützen einer Verbindung der Formel N:
      Figure 00170003
      wobei: R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R11 gleich
      Figure 00170004
      ist, wobei: n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CO2R13 und NHR12 direkt an den Ring gebunden sind, R13 ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe oder ein Salz davon darstellt, und R12 ein Wasserstoffatom oder eine Stickstoffschutzgruppe darstellt; wonach, falls erforderlich und/oder gewünscht, folgende Schritte ausgeführt werden: (i) Auflösen der Verbindung gemäß Formel I; (ii) Umwandeln der Verbindung gemäß Formel I in einen nicht-toxischen, metabolisch labilen Ester oder ein Amid davon; und/oder (iii) Umwandeln der Verbindung gemäß Formel I oder eines nicht-toxischen, metabolisch labilen Esters oder eines Amids davon in ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
  • Der Schutz von Carbonsäure- und Amingruppen ist allgemein beschrieben in McOmie, Protecting Groups in Organic Chemistry, Plenum Press, NY, 1973, und Greene und Wuts, Protecting Groups in Organic Synthesis, 2. Aufl., John Wiley & Sons, NY, 1991. Beispiele von Carboxylschutzgruppen schließen ein Alkylgruppen, wie z.B. Methyl, Ethyl, t-Butyl und t-Amyl; Aralkylgruppen, wie z.B. Benzyl, 4-Nitrobenzyl, 4-Methoxybenzyl, 3,4-Dimethoxybenzyl, 2,4-Dimethoxybenzyl, 2,4,6-Trimethoxybenzyl, 2,4,6-Trimethylbenzyl, Benzhydryl und Trityl; Silylgruppen, wie z.B. Trimethylsilyl und t-Butyldimethylsilyl; und Allylgruppen, wie z.B. Allyl und 1-(Trimethylsilylmethyl)prop-1-en-3-yl. Beispiele von Aminschutzgruppen schließen ein Acylgruppen, wie z.B. Gruppen der Formel R11aCO, in welcher R11a (C1-C6)Alkyl, (C3-C10)Cycloalkyl, Phenyl(C1-C6)Alkyl, Phenyl, (C1-C6)Alkoxy, Phenyl(C1-C6)Alkoxy oder ein (C3-C10)Cycloalkoxy darstellt, wobei eine Phenylgruppe gegebenenfalls mit einem oder zwei Substituenten substituiert sein kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Amino, Hydroxy, Nitro, Halogen, (C1-C6)Alkyl, (C1-C6)Alkoxy, Carboxyl, (C1-C6)Alkoxycarbonyl, Carbamoyl, (C1-C6)Alkanoylamino, (C1-C6)Alkylsulfonylamino, Phenylsulfonylamino, Toluolsulfonylamino und (C1-C6)Fluoralkyl.
  • Die Verbindungen der Formel II lassen sich geeigneter Weise in Gegenwart einer Säure, wie z.B. Salzsäure oder Schwefelsäure, oder einer Base, wie z.B. eines Alkalimetallhydroxids, beispielsweise Natriumhydroxid, hydrolysierten. Die Hydrolyse wird geeigneter Weise in einem wässrigen Lösungsmittel, wie z.B. Wasser, und bei einer Temperatur im Bereich von 50 bis 200°C durchgeführt.
  • Die Verbindungen der Formel III lassen sich geeigneter Weise in Gegenwart einer Base, beispielsweise eines Alkalimetallhydroxids, wie z.B. Lithium-, Natrium- oder Kaliumhydroxid, oder eines Erdalkalimetallhydroxids, wie z.B. Bariumhydroxid, hydrolysieren. Geeignete Reaktionsmedien schließen Wasser ein. Die Temperatur ist geeigneter Weise im Bereich von 50 bis 150°C.
  • Die Verbindungen der Formel IV können durch ein übliches Verfahren entschützt werden. So kann eine Alkylcarboxylschutzgruppe durch Hydrolyse entfernt werden. Die Hydrolyse kann geeigneter Weise durch Erhitzen der Verbindung der Formel V in Gegenwart entweder einer Base, zum Beispiel eines Alkalimetallhydroxids, wie z.B. Lithium-, Natrium- oder Kaliumhydroxid, oder eines Erdalkalimetallhydroxids, wie z.B. Bariumhydroxid, oder einer Säure, wie z.B. Salzsäure, durchgeführt werden. Die Hydrolyse wird geeigneter Weise bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 300°C durchgeführt. Eine Arylalkylcarboxylschutzgruppe kann geeigneter Weise durch Hydrogenolyse entfernt werden. Die Hydrogenolyse kann geeigneter Weise durch Reagieren der Verbindung der Formel V mit Wasserstoff in Gegenwart eines Gruppe-VIII-Metallkatalysators, zum Beispiel eines Palladiumkatalysators, wie z.B. Palladium auf Aktivkohle, bewirkt werden. Geeignete Lösungsmittel für die Reaktion schließen Alkohole, wie z.B. Ethanol, ein. Die Reaktion wird geeigneter Weise bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 100°C durchgeführt. Eine Acyl-, Aminschutzgruppe wird geeigneter Weise auch durch Hydrolyse entfernt, zum Beispiel wie für das Entfernen einer Alkylcarboxylschutzgruppe beschrieben.
  • Die Verbindungen der Formel II können durch Reagieren eines Verbindung der Formel V mit einem Alkalimetallcyanid, wie z.B. Lithium-, Natrium- oder Kaliumcyanid, und entweder Ammoniumcarbonat in einem wässrigen Alkohol, wie z.B. wässrigem Ethanol, oder mit einem Ammoniumhalid, wie z.B. Ammoniumchlorid, geeigneter Weise in Gegenwart von Ultraschall, hergestellt werden. Wenn die Reaktion mit Ammoniumcarbonat ausgeführt wird, wird die Reaktion geeigneter Weise bei einer Temperatur im Bereich von 35°C bis 150°C durchgeführt. Falls gewünscht, können die Verbindungen der Formel II dann alkyliert werden, zum Beispiel unter Verwendung einer Verbindung der Formel RCl, wobei: R eine gerad- oder verzweigtkettige (C1-C6)-Alkyl- oder (C1-C6)-Alkanoylgruppe ist. Die alkylierten Verbindungen können in ihre Diastereomere aufgetrennt werden. Wenn die Reaktion mit einem Ammoniumhalid in Gegenwart von Ultraschall durchgeführt wird, wird das Ammoniumhalid mit Aluminiumoxid von Chromatographie-Qualität in Gegenwart eines geeigneten Verdünnungsmittels, wie z.B. Acetonitril, gemischt. Die Mischung wird dann mit Ultraschall behandelt, anschließend wird die Verbindung der Formel V zugefügt und die Mischung wiederum mit Ultraschall behandelt. Das Alkalimetallcyanid wird dann zugefügt, gefolgt von einer weiteren Behandlung mit Ultraschall.
    Figure 00200001
    wobei:
    R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R14 gleich =O, oder -(CH2)n-CHO ist, wobei: n gleich 0–3 ist.
  • Einzelne Isomere der Verbindungen der Formel II können durch Reagieren einer Verbindung der Formel V mit den Stereoisomeren des chiralen Agens (S)- und (R)-Phenylglycinol und einem reaktiven Cyanid, wie z.B. Trimethylsilylcyanid, hergestellt werden.
  • Die Verbindungen der Formel III können durch Reagieren einer Verbindung der Formel V mit einem Alkalimetallcyanid, wie z.B. Lithium-, Natrium- oder Kaliumcyanid, und einem Ammoniumcarbonat oder Ammoniumcarbamat hergestellt werden. Geeignete Lösungsmittel schließen Wasser, verdünntes Ammoniumhydroxid, Alkohole, wie z.B. Methanol, wässriges Methanol und wässriges Ethanol, ein. Geeigneter Weise wird die Reaktion bei einer Temperatur im Bereich von 10 bis 150°C durchgeführt. Falls gewünscht, können die Verbindungen der Formel III dann N-alkyliert werden, zum Beispiel unter Verwendung einer geeigneten Verbindung der Formel R9Cl und/oder R10Cl.
  • Verbindungen der Formel V, wobei R14 gleich =O oder -(CH2)n-CHO ist, können hergestellt werden:
    • (i) durch Cycloaddition einer Verbindung der Formel VI mit Ethylacrylat, gefolgt von einer Hydrolyse der Estergruppe;
      Figure 00200002
      wobei: R2, R3 und R14 obiger Definition entsprechen und R15 = Cl, Br, oder I, oder
    • (ii) durch Cyclopropierung oder 2 + 2 Cycloaddition einer Verbindung der Formel (VII)
      Figure 00210001
      wobei: R2, R3 und R14 obiger Definition entsprechen und R16 gleich =CHR17 ist, wobei: R17 gleich H, Alkyl, Aryl, Halo, heterocyclisch, Alkylester (C1-C3) oder Arylester oder Alkylarylester ist, oder
    • (iii) durch Ringschluss des Diesters VIII oder IX unter Dieckmann-Kondensationsbedingungen, gefolgt von weiteren Veränderungen der resultierenden Verbindungen unter Benutzung des Wissens des Fachmanns;
      Figure 00210002
      wobei: R4 und R5 obiger Definition entsprechen, R2, R3 und R18 gleich H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Hetercyclus sind, oder wenn sie zusammengefasst werden, können R2 und R3 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder heteroaromatischen Ring bilden, oder wenn sie zusammengefasst werden, können R18 und R2 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus bilden. Unter der Voraussetzung, dass (i) mindestens einer von R2, R3 oder R18 H sein muss oder (ii) dass R18 gleich H ist, wenn R2 und R3 zusammengefasst werden, um ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring zu bilden, oder (iii) dass R3 H ist, wenn R18 und R2 zusammengefasst werden, um ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring zu bilden.
  • Verbindungen der Formel V können, wenn R14 gleich -(CH2)n-CHO ist, durch Wittig-Reaktion der Verbindung V, wobei R14 gleich =O ist, mit dem geeigneten Wittig-Salz, gefolgt von weiteren Veränderungen der resultierenden Verbindungen unter Benutzung des Wissens des Fachmanns hergestellt werden.
  • Verbindungen der Formel VII, wobei: R14 gleich =O ist, können hergestellt werden:
    • (a) durch Kondensation der Verbindung der Formel X mit einem Aldehyd des Typs HCOR17,
      Figure 00220001
      wobei: R2, R3 und R17 obiger Definition entsprechen, oder
    • (b) durch Wittig-Reaktion der Verbindung der Formel XI mit dem geeigneten Wittig-Reagens,
      Figure 00220002
      wobei: R19 gleich =O ist, R2 und R3 obiger Definition entsprechen, oder Verbindungen der Formel VII, wobei: R14 gleich -(CH2)n-CHO ist, wobei: n gleich 0–3 ist, können durch Wittig-Reaktion der Verbindung der Formel XII hergestellt werden:
      Figure 00220003
      wobei: R20 gleich -(CH2)n-CHO ist, R2 und R3 obiger Definition entsprechen, in diesem Fall die Aldehydgruppe mit einer geeigneten Schutzgruppe vor der Behandlung der Formel XII mit einem geeigneten Wittig-Reagens geschützt wird. Die Schutzgruppe kann nach der Wittig-Reaktion entfernt werden, um das freie Aldehyd zu erhalten. Die Schutzgruppen für Carbonyl-Gruppen sind dem Fachmann gut bekannt, und Beispiele dieser Gruppen finden sich in Greene, T.W., und Wuts, P.G.M., Protective Groups in Organic Synthesis, 2. Auflage; Wiley-Interscience: 1991; Kapitel 4.
  • Verbindungen der Formeln XI und XII sind kommerziell erhältlich oder können durch Standardreaktionen von einer im Fachgebiet kundigen Person synthetisiert werden.
  • Von vielen der hierin beschriebenen Zwischenprodukte, zum Beispiel den Verbindungen der Formel II, III und IV, wird angenommen, dass sie neu sind, und sie werden als weitere Aspekte der Erfindung bereitgestellt.
  • Biologische und therapeutische Aktivität der Verbindungen der Formel (I)
  • Die Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung sind Agonisten oder Antagonisten an bestimmten metabotropen Rezeptoren exzitatorischer Aminosäuren (metabotropic excitatory amino acid receptors; mGluRen). Daher ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Beeinflussung von mGluRen in Säugern, welches das Verabreichen einer pharmakologisch wirksamen Menge einer Verbindung der Formel I an einen Säuger, der eine modulierte Neurotransmission von exzitatorischen Aminosäuren benötigt, umfasst. Der Ausdruck „pharmakologisch wirksame Menge" wird verwendet, um eine Menge einer erfindungsgemäßen Verbindung darzustellen, die in der Lage ist, die mGluRen zu beeinflussen. Durch die Beeinflussung wirkt die erfindungsgemäße Verbindung als ein Agonist oder Antagonist. Wenn eine erfindungsgemäße Verbindung als ein Agonist wirkt, imitiert die Wechselwirkung der Verbindung mit dem Rezeptor für exzitatorische Aminosäuren die Antwort der Wechselwirkung dieses Rezeptors mit seinem natürlichen Liganden (d.h. L-Glutamat). Wenn eine erfindungsgemäße Verbindung als ein Antagonist wirkt, blockiert die Wechselwirkung der Verbindung mit dem Rezeptor für die exzitatorische Aminosäure die Antwort der Wechselwirkung dieses Rezeptors mit seinem natürlichen Liganden (d.h. L-Glutamat).
  • Die bestimmte Dosis der Verbindung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verabreicht wird, wird natürlich durch die jeweiligen Umstände, die den Fall begleiten, abhängen, einschließlich der verabreichten Verbindung, der Route der Verabreichung, des bestimmten zu behandelnden Zustands und ähnlichen Überlegungen. Die Verbindungen können durch eine Vielzahl von Routen verabreicht werden, einschließlich der oralen, rektalen, transdermalen, subkutanen, intravenösen, intramuskulären oder intranasalen Route. Alternativ kann die Verbindung durch kontinuierliche Infusion verabreicht werden.
  • Eine typische tägliche Dosis wird ungefähr 0,001 mg/kg bis 100 mg/kg der aktiven erfindungsgemäßen Verbindung enthalten. Vorzugsweise wird die tägliche Dosis 0,05 mg/kg bis 50 mg/kg, mehr bevorzugt 0,1 mg/kg bis 20 mg/kg betragen.
  • Von einer Vielzahl physiologischer Funktionen wurde bisher gezeigt, dass sie Gegenstand der Beeinflussung durch exzessive oder ungeeignete Stimulation der Transmission exzitatorischer Aminosäuren sind. Von den Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung wird (aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit den mGluRen) angenommen, dass sie die Fähigkeit besitzen, eine Vielzahl von neurologischen Störungen in Säugern zu behandeln, die mit diesem Zustand verbunden sind, einschließlich akuter neurologischer Störungen, wie z.B. zerebraler Defizite nach Herz-Bypass-Operation und Transplantation, cerebraler Ischämie (z.B. Schlaganfall oder Herzstillstand), Rückenmarksverletzung, Kopfverletzung, perinataler Hypoxie und hypoglykämischer neuronaler Schaden. Von den Verbindungen der Formel I wird angenommen, dass sie die Fähigkeit besitzen, eine Vielzahl von chronischen neurologischen Störungen zu behandeln, wie z.B. die Alzheimer-Krankheit, Chorea Huntington, amyotrophe Lateralsklerose, AIDS-induzierte Dementia, Augenschäden und Retinopathie, kognitive Störungen und idiopathische und Medikamenten-induzierte Parkinsonsche Krankheit. Die vorliegende Erfindung stellt auch Verfahren zur Behandlung dieser Störungen bereit, die das Verabreichen einer wirksamen einer Verbindung der Formel I an einen Patienten beinhaltet, der dies benötigt.
  • Von den Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung wird (aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit den mGluRen) ebenso angenommen, dass sie die Fähigkeit besitzen, eine Vielzahl anderer neurologischer Störungen in Säugern zu behandeln, die mit einer Glutamatdysfunktion verbunden sind, einschließlich Muskelkrämpfe, Konvulsionen, Migräneschmerzen, Harninkontinenz, Psychose, Drogentoleranz, -entzug und -absetzung (z.B. Opiate, Benzodiazepine, Nikotin, Kokain oder Ethanol), Rauchentwöhnung, Angstzustände und damit verwandte Störungen (z.B. Panikattacken), Erbrechen, Hirnödem, chronische Schmerzen, Schlafstörungen, Tourette-Syndrom, Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom und tardive Dyskinesia. Daher stellt die vorliegende Erfindung auch Verfahren zur Behandlung dieser Störungen bereit, die das Verabreichen einer wirksamen Menge der Verbindung der Formel I an einen Patienten umfasst, der dies benötigt.
  • Von den Verbindungen der Formel I der vorliegenden Erfindung wird (aufgrund ihrer Wechselwirkungen mit den mGluRen) angenommen, dass sie die Fähigkeit besitzen, eine Vielzahl von psychiatrischen Störungen zu behandeln, wie z.B. Schizophrenie, Angstzustände und damit verwandte Störungen (z.B. Panikattacken), Depression, bipolare Störungen, Psychose und obsessiv-kompulsive Störungen. Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Behandeln dieser Störungen bereit, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel I an einen Patienten umfasst, der dies benötigt.
  • Funktionale Tests unter Einsatz klonierter Subtypen des metabotropen Rezeptors
  • Die pharmakologischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen können durch geeignete funktionale Tests unter Verwendung rekombinanter metabotroper Glutamatrezeptoren bestimmt werden. Zum Beispiel können Adenylatcyclase-Tests oder Phosphatidylinositol-Hydrolyse-Tests, die nach Standardverfahren durchgeführt werden, verwendet werden, um die Agonist- oder Antagonist-Aktivität gegenüber mGluRen zu bestimmen.
  • Im Allgemeinen schließen die Testverfahren das Überwachen der Adenylatcyclase-Aktivität und Phosphatidylinositol-Hydrolyse in einer Zelllinie ein, die den geeigneten mGluR exprimiert und die CHO-Zelllinien einschließt, ohne darauf begrenzt zu sein.
  • (a) Adenylatcyclase-Aktivität
  • Die Adenylatcyclase-Aktivität wird in anfänglichen Tests in transfizierten Säugerzellen unter Verwendung von Standardtechniken bestimmt. Siehe, z.B., N. Adham, et al., supra; R. L. Winshank, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 89:3630–3634 (1992), und die hierin zitierten Literaturstellen.
  • Säugerzellen (die Zelllinie AV 12-664 ist besonders bevorzugt) werden stabil mit einem Plasmid transfiziert, welches den klonierten metabotropen Glutamatrezeptor enthält. Die Zellen werden in einem geeigneten Medium gehalten, zum Beispiel einem bestehend aus Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), enthaltend 5% dialysiertes fötales Kälberserum, 10 mM HEPES-Puffer (pH 7,3), 1 mM Natriumpyruvat, 1 mM Glutamin und 200 μg/mL Hygromycin.
  • Für den Test werden die Zellen von den Flaschen der Stockkultur mit Trypsin abgelöst und in Plastikgewebekulturplatten mit 24 Vertiefungen (15 mm Vertiefungen) in einer Dichte von 500.000–700.000 Zellen pro Vertiefung unter Verwendung des gleichen Kulturmediums ausgesät. Nach einer vierundzwanzigstündigen Inkubation in einem CO2-Inkubator mit Befeuchter werden die Zell-Monolayer mit Puffer (zum Beispiel Dulbecco's Phosphat-gepufferter Saline, enthaltend 0,5 mM IBMX und 3 mM Glucose) gewaschen und dann in dem gleichen Puffer bei 37°C für 30 Minuten inkubiert. Die Monolayer werden dann durch sechsfachen Pufferwechsel gewaschen.
  • Die Testverbindungen) und Forskolin, oder Forskolin allein, in Puffer gelöst, werden nach dem letzten Waschschritt zugegeben. Nach einer 20-minütigen Inkubation bei 37°C werden 0,5 mL 8mM EDTA zu jeder Vertiefung zugegeben. Die Platten werden dann für etwa vier Minuten in ein kochendes Wasserbad gegeben. Die Überstandsflüssigkeiten werden aus den Vertiefungen gewonnen und lyophilisiert. Die Bestimmungen von cyclischem AMP (cAMP) werden an den lyophilisierten Proben unter Verwendung kommerziell erhältlicher Radioimmuno-Assay-Kits entsprechend den Angaben des Herstellers durchgeführt. Die cAMP-Spiegel in den die Testverbindungen) enthaltenden Vertiefungen werden dann mit den Forskolin-Kontrollen verglichen.
  • (b) Phosphatidylinositol-Test
  • Die Phosphatidylinositol-Hydrolyse wird in klonalen Zelllinien (zum Beispiel AV 12), die ein Plasmid beinhalten, welches den klonierten metabotropen Glutamatrezeptor exprimiert, in Antwort auf die Zugabe von Glutamat-Agonisten, als ein funktionaler Test für metabotrope Glutamatrezeptor-Aktivität nach D. Schoepp, Trends in Pharmaceutical Sciences, 11:508, 1990, gemessen.
  • In Gewebekulturgefäßen mit vierundzwanzig Vertiefungen werden ungefähr 250.000 Zellen pro Vertiefung in einem geeigneten Medium, zum Beispiel Dulbecco's Minimal Essential Media (D-MEM) (in Abwesenheit von Glutaminsäure), enthaltend 2 mM Glutamin und 10% dialysiertes fötales Kälberserum ausgesät. Nach 24 Stunden Wachstum bei 37°C wird das Medium entfernt und durch frisches Medium ersetzt, welches vier Mikrocurie [3H]myo-Inositol pro Vertiefung enthält, und die Kulturen werden für weitere 16 bis 20 Stunden inkubiert. Das Medium wird dann entfernt und die Zellen in jeder Vertiefung werden mit serumfreiem Medium, enthaltend 10 mM Lithiumchlorid, 10 mM myo-Inositol und 10 mM HEPES gewaschen (2 × 1 mL Waschschritte). Nach dem letzten Waschschritt wird 0,5 mL Waschlösung, enthaltend die geeignete(n) Konzentrationen) der Testverbindung(en), zugegeben.
  • Falls in dem jeweiligen Test auch Antagonisten getestet werden, wird eine zehnminütige Inkubation vor der Antagonist-Induktion durchgeführt. Die Zellen werden für ungefähr eine Stunde bei 37°C in 95% : 5% O2 : CO2 oder wie im Zeitverlauf geeignet inkubiert. Die Reaktionen werden durch Entfernen des Mediums und Zugabe von 1 mL gekühltem 1:1 Aceton:Methanol, gefolgt von einer Inkubation auf Eis für mindestens zwanzig Minuten, gestoppt.
  • Diese Extrakte werden dann gesammelt und in 1,5 mL Zentrifugenröhrchen gegeben. Jede Vertiefung wird mit 0,5 mL Wasser gewaschen, und dieses Waschmedium zu dem jeweiligen Extrakt zugefügt. Nach Mischen und Zentrifugation wird jeder wässrige Überstand durch Chromatographie auf einer QMA SEP-PAK®-Säule behandelt, die vorbefeuchtet und durch Durchfluss von 10 mL Wasser, gefolgt von 8 mL 1 M Triethylammoniumhydrogencarbonat (TEAB), gefolgt von 10 mL Wasser, durch die Säule äquilibriert wird.
  • Die Testüberstände, welche das wasserlösliche [3H]Inositolphosphat enthalten, werden über die Säulen laufen gelassen. Auf dieses folgt ein Waschschritt mit 10 mL Wasser und ein Waschschritt mit 4 mL 0,02 M TEAB, um die [3H]Inositolvorläufer zu entfernen. Das [3H]Inositolphosphat wird mit 4 mL 0,1 M TEAB in Szintillationsgefäße eluiert und in Gegenwart eines Szintillationscocktails gezählt. Die Gesamtmenge Protein in jeder Probe wird durch Standardtechniken gemessen. Die Messergebnisse werden als Menge des freigesetzten [3H]Inositolphosphats pro Milligramm Protein aufgenommen.
  • Die Tests werden in Abwesenheit und in Gegenwart der getesteten Verbindung ausgeführt. Die Messungen von [3H]Inositolphosphat pro Milligramm Protein werden verglichen, um die Agonist- und Antagonist-Aktivität der Verbindung, die getestet wird, zu bestätigen.
  • Diese Arten von Experimenten, die Zelllinien einsetzen, die die verschiedenen Subtypen der klonierten metabotropen Rezeptoren exprimieren, können verwendet werden, um zu bestimmen, welche Verbindungen eine selektive Affinität besitzen, wobei sie einen Rezeptor-Subtyp mit größerer Aktivität als einen anderen Subtyp modulieren.
  • (c) Testen in Zelllinien chinesischer Hamster
  • Die Zelllinien chinesischer Hamsterovarien, welche mGluR1α- , mGluR2- und mGluR4α-Rezeptoren exprimieren, wurden bereits beschrieben (Amarori und Nakanishi, Neuron, 8:757–765, 1992; Tanabe et al., Neuron, 8, 169–179, 1992, und J. Neurochem., 63:2038–-2047, 1993). Sie werden bei 37°C in einem befeuchteten Inkubator mit 5% CO2 in Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) gehalten, welches eine reduzierte Konzentration an (S)-Glutamin (2 mM) enthält, und werden mit 1% Prolin, Penicillin (100 U/mL), Streptomycin (100 mg/mL) und 10% dialysiertem fötalem Kälberserum (alle GIBCO, Paisley) supplementiert. Zwei Tage vor dem Test werden 1,8 × 106 Zellen gleichmäßig in die Vertiefungen von Platten mit 24 Vertiefungen verteilt.
  • Die Phosphatidylinositol-(PI)-Hydrolyse kann wie zuvor beschrieben gemessen werden (Hayashi et al., Nature, 366:687–690, 1992, und J. Neuroscience, 14:3370–3377, 1994). Kurz zusammengefasst werden die Zellen mit [3H]Inositol (2 μCi/mL) 24 h vor dem Test markiert. Für Agonist-Tests werden die Zellen mit der Testverbindung, die in Phosphatgepufferter-Saline-(PBS)-LiCl gelöst ist, für 20 min inkubiert und die Agonist-Aktivität wird anhand der Spiegel der gebildeten 3H-markierten Mono-, Bi- und Tri-Inositolphosphate bestimmt, welche durch nachfolgende Ionenaustauschchromatographie gemessen und mit dem Spiegel in Abwesenheit der Testverbindung verglichen werden. Für Antagonist-Tests werden die Zellen mit dem Liganden, der in PBS-LiCl gelöst ist, vor der 20-minütigen Inkubation mit der Testverbindung und 10 μm (S)-Glu für 20 min vorinkubiert. Die Antagonist-Aktivität wird dann bestimmt als die inhibitorische Wirkung der (S)-Glu-vermittelten Antwort.
  • Der Test zur Bildung des cyclischen AMP kann wie zuvor beschrieben durchgeführt werden (Hayashi et al., 1992, 1994). Kurz zusammengefasst werden die Zellen für 10 min in PBS inkubiert, welches die Testverbindung und 10 μM Forskolin und 1 mM 3-Isobutyl-1-methylxanthin (IBMX) (beide Sigma, St. Louis, MO, USA) enthält. Die Agonist-Aktivität wird dann als die inhibitorische Wirkung auf die Forskolin-induzierte Bildung von cyclischem AMP bestimmt. Für einen Antagonist-Test werden die Zellen mit einem Liganden für 20 min vorinkubiert, welcher in PBS, enthaltend 1 mM IBMX, gelöst wird, vor einer 10-minütigen Inkubation in PBS, enthaltend die Testverbindung, 20 μM (mGlu2) oder 50 μM (mGlu4a) (S)-Glu, 10 μM Forskolin und 1 mM IBMX. Die Antagonist-Aktivität wird dann als die potenzierende Wirkung auf die Forskolin-induzierte cyclische AMP-Bildung bestimmt.
  • Das Testen des Vorhandenseins einer pharmakologischen Aktivität bestimmter Verbindungen auf repräsentative mGlu-Rezeptor-Subtypen kann unter Verwendung von Geweben von Sprague-Dawley-Ratten durchgeführt werden.
  • Die Phosphatidylinositol-(PI)-Hydrolyse kann wie unten beschrieben gemessen werden: Kurz zusammengefasst werden quer geschnittene Schnitte aus Gewebe von neonatalen Sprague-Dawley-Ratten (Alter: p7-p14) hergestellt. Die Schnitte werden mit [3H]myo-Inositol vormarkiert. Nach der Vormarkierung werden die Schnitte mit dem Testwirkstoff und einem Standard (bekannte Gruppe-I-Agonisten d.h. ACPD) für eine Dauer von 45 Minuten inkubiert. Die Inkubation wird durch Zugabe von Chloroform/Methanol/HCl (100:200:2) gestoppt. Das resultierende Gemisch wird in zwei Phasen durch Zugabe von Chloroform und destilliertem Wasser aufgetrennt. Die wässrige Phase wird auf Ionenaustauschersäulen aufgetragen und die Inositolphosphate unter Verwendung von 800 mM Ammoniumformiat/100 mM Ameisensäure eluiert. Das Eluat wird dann unter Verwendung von Flüssigszintillations-Counten analysiert. Die Menge an Inositolphosphat-Akkumulation wird ausgedrückt als Prozent der durch ACPD induzierten Menge.
  • Der Test auf Bildung von cyclischem AMP kann wie zuvor beschrieben durchgeführt werden (Tovey et al., Clinica Chimica Acta, 56, 221–234, 1974). Der Test kann analog zu dem cyclischen AMP-Testkit, welcher von Amersham erhältlich ist, gestaltet sein, welcher wiederum auf dem von Tovey et al. kreierten Test basiert. Kurz zusammengefasst, werden Proben aus Corticalschnitten von Sprague-Dawley-Ratten (225–250 g) hergestellt. Die Schnitte werden mit dem Wirkstoff inkubiert und dann mit Forskolin zur Induktion der cyclischen AMP-Freisetzung herausgefordert. Nach dem Reaktionsstopp durch Kochen werden die Schnitte homogenisiert und zentrifugiert. Proben des Überstands werden dann 2–3 Stunden mit einer bekannten Menge [3H]cAMP und einem Bindeprotein inkubiert. Wenn die Inkubation abgeschlossen ist, wird das gebundene cyclische AMP von dem freien cyclischen AMP durch Zentrifugation mit Aktivkohle getrennt. Der resultierende Überstand (enthaltend freies cyclisches AMP) wird dann durch Flüssigszintillations-Count analysiert. Die Menge an ungebundenem cyclischem AMP kann aus Standardkurven errechnet werden, die zuvor mit verschiedenen Proben an freiem cyclischem AMP bestimmt wurden.
  • Bei der Durchführung solcher Experimente mit einigen der Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurde gezeigt, dass einige Verbindungen der vorliegenden Erfindung als Modulatoren der cAMP-gekoppelten metabotropen Glutamatrezeptoren wirken, wohingegen sie weniger Aktivität auf Phosphatidylinositol-gekoppelte metabotrope Glutamatrezeptoren zeigten und vice versa.
  • Verabreichung von Verbindungen der Formel (I)
  • Gemäß einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Modulieren einer oder mehrerer metabotroper Glutamatrezeptorfunktionen in einem warmblütigen Säugetier bereit, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel I oder eines nicht-toxischen metabolisch labilen Esters oder Amids davon oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon umfasst.
  • Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden vorzugsweise vor der Verabreichung formuliert. Daher ist ein weiterer Aspekt der Erfindung eine pharmazeutische Formulierung, umfassend eine Verbindung der Formel I und einen pharmazeutisch akzeptablen Träger, ein pharmazeutisch akzeptables Verdünnungsmittel oder einen pharmazeutisch akzeptablen Arzneimittelträger. Die vorliegenden pharmazeutischen Formulierungen werden durch bekannte Verfahren unter Verwendung gut bekannter und leicht erhältlicher Bestandteile hergestellt. Bei der Herstellung von Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung wird der aktive Bestandteil für gewöhnlich mit einem Träger gemischt oder durch einen Träger verdünnt oder in einem Träger eingeschlossen und kann in Form einer Kapsel, eines Päckchens, Briefchens oder eines anderen Behältnisses vorliegen. Wenn der Träger als ein Verdünnungsmittel dient, kann er ein festes, halbfestes oder flüssiges Material sein, das als ein Vehikel, Träger oder Medium für den aktiven Bestandteil wirkt.
  • Die Verbindungen der Formel I werden gewöhnlich in Form pharmazeutischer Zusammensetzungen verabreicht. Diese Verbindungen können durch eine Vielzahl von Routen verabreicht werden, einschließlich oral, rektal, transdermal, subkutan, intravenös, intramuskulär und intranasal. Diese Verbindungen sind sowohl als injizierbare als auch orale Zusammensetzungen wirksam. Solche Zusammensetzungen werden in einer in der Pharmazie gut bekannten Weise hergestellt und umfassen mindestens eine aktive Verbindung.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, die Verbindungen, wie sie in den Ansprüchen offenbart sind, in Verbindung mit einem oder mehreren pharmazeutisch akzeptablen, inerten oder physiologisch aktiven Verdünnungsmittel(n) oder Hilfsstoff(en) enthalten. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können gefriergetrocknet sein und, falls erwünscht, mit anderen pharmazeutisch akzeptablen Trägern kombiniert werden, um Formulierungen zur Verabreichung herzustellen. Diese Zusammensetzungen können in jeder Form dargereicht werden, die für den vorgesehenen Verabreichungsweg geeignet ist. Die parenterale und die intravenöse Route sind die bevorzugten Routen für die Verabreichung.
  • Verbindungen der allgemeinen Formel I können oral, topikal, parenteral, durch Inhalation oder Spray oder rektal in Dosiseinheitsformulierungen verabreicht werden, die konventionelle nicht-toxische pharmazeutisch akzeptable Träger, Hilfsstoffe und Vehikel enthalten. Der Ausdruck „parenteral", wie er hierin verwendet wird, schließt subkutane Injektionen, intravenöse, intramuskuläre, intrasternale Injektions- oder Infusionstechniken ein. Zusätzlich wird eine pharmazeutische Formulierung bereitgestellt, die eine Verbindung der allgemeinen Formel I und einen pharmazeutisch akzeptablen Träger umfasst. Eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I können in Verbindung mit einem oder mehreren nicht-toxischen, pharmazeutisch akzeptablen Träger und/oder Lösungsmitteln und/oder Hilfsstoffen und, falls gewünscht, anderen aktiven Bestandteilen vorhanden sein. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen, die Verbindungen der allgemeinen Formel I enthalten, können in einer Form sein, die zur oralen Verwendung geeignet ist, zum Beispiel als Tabletten, Pastillen, Pillen, wässrige oder ölige Suspensionen, dispersible Pulver oder Körnchen, Emulsionen, Hart- oder Weichkapseln, Sirups oder Elixiere.
  • Zusammensetzungen, die zur oralen Verabreichung beabsichtigt sind, können nach einem im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen hergestellt werden und solche Zusammensetzungen können enthalten ein oder mehrere Mittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Süßungsmitteln, Geschmacksstoffen, Farbstoffen und Konservierungsmitteln, um pharmazeutisch hochwertige und angenehme Zubereitungen herzustellen. Tabletten enthalten den aktiven Bestandteil in Beimischung mit nicht-toxischen, pharmazeutisch akzeptablen Arzneimittelträgern, die für die Herstellung von Tabletten geeignet sind. Diese Arzneimittelträger können zum Beispiel sein inerte Verdünnungsmittel, wie z.B. Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Lactose, Calciumphosphat oder Natriumphosphat; Granulierungs- und Aufschlussmittel, wie z.B. Maisstärke oder Algininsäure; Bindemittel, z.B. Stärke, Gelatine oder Gummi arabicum; und Gleitmittel, wie z.B. Magnesiumstearat, Stearinsäure oder Talk. Die Tabletten können unbeschichtet sein oder sie können durch bekannte Techniken beschichtet sein, um den Aufschluss und die Absorption in dem Gastrointestinaltrakt zu verzögern und so eine anhaltende Wirkung über eine längere Zeitdauer bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein zeitverzögerndes Material, wie z.B. Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat, eingesetzt werden.
  • Formulierungen zur oralen Verabreichung können auch als Hartgelatinekapseln dargestellt werden, wobei der aktive Bestandteil mit einem inerten festen Lösungsmittel, z.B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin gemischt wird, oder als Weichgelatinekapseln, wobei der aktive Bestandteil mit Wasser oder einem öligen Medium, z.B. Erdnussöl, flüssigem Paraffin oder Olivenöl gemischt wird.
  • Wässrige Suspensionen enthalten aktive Materialien in Beimischung mit Arzneimittelträgerstoffen, die zur Herstellung von wässrigen Suspensionen geeignet sind. Solche Arzneimittelträgerstoffe sind Suspensionsmittel, z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydropropylmethylcellulose, Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Tragantgummi und Gummi arabicum; Dispersions- oder Feuchtmittel können ein natürlich vorkommendes Phosphatid, z.B. Lecithin, oder Kondensationsprodukte eines Alkylenoxids mit Fettsäuren, z.B. Polyoxyethylenstearat, oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit langkettigen aliphatischen Alkoholen, z.B. Heptadecaethylenoxycetanol, oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit partiellen Estern, die von Fettsäuren und einem Hexitol stammen, wie Polyoxyethylensorbitolmonooleat, oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Partialestern, die von Fettsäuren und Hexitolanhydriden stammen, z.B. Polyethylensorbitanmonooleat, sein. Die wässrigen Suspensionen können auch ein oder mehrere Konservierungsmittel, z.B. Ethyl- oder n-Propyl-p-hydroxybenzoat, ein oder mehrere Farbstoffe, ein oder mehrere Geschmacksstoffe oder ein oder mehrere Süßungsmittel wie z.B. Saccharose oder Saccharin enthalten.
  • Ölige Suspensionen können durch Suspendierung des aktiven Bestandteils in einem Pflanzenöl formuliert werden, z.B. Erdnussöl, Olivenöl, Sesamöl oder Kokosnussöl oder in einem Mineralöl, wie z.B. flüssigem Paraffin. Die öligen Suspensionen können ein Verdickungsmittel, wie z.B. Bienenwachs, Hartparaffin oder Cetylalkohol enthalten. Süßungsmittel wie die oben ausgeführten und Geschmacksstoffe können zugefügt werden, um eine angenehme orale Zubereitung herzustellen. Diese Zusammensetzungen können durch Zugabe eines Antioxidans, wie z.B. Ascorbinsäure, konserviert werden.
  • Dispersible Pulver und Körnchen, die zur Herstellung einer wässrigen Suspension durch Zugabe von Wasser geeignet sind, stellen den aktiven Bestandteil in Beimischung mit einem Dispersions- oder Feuchtmittel, Suspensionsmittel und einem oder mehreren Konservierungsstoffen bereit. Geeignete Dispersions- oder Feuchtmittel und Suspensionsmittel sind bereits beispielhaft unter den gleichen Namen oben erwähnt. Zusätzliche Arzneimittelträger, z.B. Süßungs- und Geschmacksmittel sowie Farbstoffe, können auch vorhanden sein.
  • Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Formulierungen können auch in Form einer Öl-in-Wasser-Emulsion sein. Die ölige Phase kann ein Pflanzenöl, z.B. Olivenöl oder Erdnussöl, oder ein Mineralöl, z.B. flüssiges Paraffin oder Gemische davon, sein. Geeignete Emulgiermittel können natürlich vorkommende Gummis, z.B. Gummi arabicum oder Targantgummi, natürlich vorkommende Phosphatide, z.B. Sojabohne, Lecithin, und Ester oder Partialester erhalten aus Fettsäuren und Hexitol, Anhydride, z.B. Sorbitanmonooleat, und Kondensationsprodukte dieser Partialester mit Ethylenoxid, z.B. Polyoxyethylensorbitanmonooleat, sein. Die Emulsionen können auch Süßungs- und Geschmacksmittel enthalten.
  • Sirupe und Elixiere können mit Süßungsmitteln, z.B. Glycerin, Propylenglycol, Sorbitol oder Saccharose formuliert sein. Solche Formulierungen können auch ein Milderungsmittel, einen Konservierungsstoff und Geschmacks- und Farbstoffe enthalten. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können in Form einer sterilen injizierbaren wässrigen oder öligen Suspension sein. Diese Suspension kann in bekannter Weise unter Verwendung jener akzeptablen Dispersions- und Feucht- und Suspensionsmittel, die bereits oben erwähnt wurden, hergestellt werden. Die sterile injizierbare Zubereitung kann auch eine sterile injizierbare Lösung oder eine Suspension in einem nicht-toxischen parenteral akzeptablen Verdünnungsmittel oder Lösungsmittel sein, wie z.B. eine Lösung in 1,3-Butandiol. Unter den akzeptablen Vehikeln und Lösungsmitteln, die eingesetzt werden können, sind Wasser, Ringerlösung und isotone Kochsalzlösung. Zusätzlich werden sterile, gehärtete Öle konventionell als ein Lösungs- oder Suspensionsmittel eingesetzt. Für diesen Zweck kann jedes mild gehärtete Öl eingesetzt werden, einschließlich synthetischen Mono- oder Diglyceriden. Zusätzlich finden Fettsäuren, wie Ölsäure, bei der Herstellung solcher Injektionen Verwendung.
  • Die Verbindungen) der allgemeinen Formel I kann/können, zusammen oder getrennt, in Form von Suppositorien zur rektalen Verabreichung des Wirkstoffs verabreicht werden. Diese Zusammensetzungen können durch Mischen des Wirkstoffs mit einem akzeptablen nicht-reizenden Arzneimittelträger hergestellt werden, der bei normaler Temperatur fest, aber bei rektaler Temperatur flüssig ist und daher im Rektum schmelzen wird, um den Wirkstoff freizusetzen. Solche Materialien sind Kakaobutter und Polyethylenglycole.
  • Die Verbindungen) der allgemeinen Formel I kann/können, zusammen oder getrennt, parenteral in sterilem Medium verabreicht werden. Der Wirkstoff kann in Abhängigkeit von dem Vehikel und der verwendeten Konzentration entweder suspendiert oder in dem Vehikel gelöst sein. Vorteilhafterweise können Hilfsstoffe wie lokale Anästhetika, Konservierungsmittel und Puffermittel in dem Vehikel gelöst sein.
  • Die Dosierung, die verabreicht werden soll, ist kein Gegenstand definierter Grenzen und sie wird gewöhnlich eine wirksame Menge sein. Sie wird gewöhnlich das Äquivalent auf einer molaren Basis der pharmakologisch aktiven freien Form sein, die aus einer Dosierungsformulierung durch metabolische Freisetzung des aktiven freien Wirkstoffs produziert wird, um seine gewünschten pharmakologischen und physiologischen Wirkungen zu erzielen. Die Zusammensetzungen werden vorzugsweise in Einheitsdosisform formuliert, wobei jede Dosierung 0,05 bis 100 mg, üblicher 1,0 bis 30 mg aktiven Bestandteil enthält. Der Ausdruck „Einheitsdosisform" betrifft physikalisch diskrete Einheiten, die als einzelne Dosen für Menschen oder andere Säuger geeignet sind, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge aktives Material enthält, welche so berechnet wurde, dass der gewünschte therapeutische Effekt in Verbindung mit einem akzeptablen pharmazeutischen Arzneimittelträger erzielt wird.
  • Die aktive Verbindung ist über einen breiten Dosisbereich wirksam. Zum Beispiel fallen Tagesdosen normalerweise in den Bereich von 0,01 bis 30 mg/kg Körpergewicht. Eine typische Tagesdosis wird 0,01 mg/kg bis 100 mg/kg der aktiven erfindungsgemäßen Verbindung enthalten. Vorzugsweise wird die Tagesdosis 0,05 mg/kg bis 50 mg/kg sein, weiter bevorzugt 0,1 mg/kg bis 25 mg/kg. Bei der Behandlung erwachsener Menschen ist der Bereich von 0,1 bis 15 mg/kg/Tag in einer einzelnen oder in verteilten Dosen besonders bevorzugt. Dennoch wird verstanden werden, dass die Menge der Verbindung, die tatsächlich verabreicht wird, von einem Arzt im Hinblick auf die relevanten Umstände, einschließlich des zu behandelnden Zustands, der gewählten Verabreichungsroute, der tatsächlich verabreichten Verbindung, dem Alter, Gewicht und Antwort des individuellen Patienten und der Schwere der Symptome des Patienten bestimmt werden wird, und daher ist von den oben genannten Dosierungsbereichen nicht beabsichtigt, dass sie den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken. In einigen Fällen können Dosierungsniveaus unterhalb der unteren Grenze des vorgenannten Bereichs mehr als adäquat sein, wohingegen in anderen Fällen noch größere Dosen eingesetzt werden können, ohne jegliche schädliche Nebenwirkungen zu verursachen, vorausgesetzt, dass solche höheren Dosen zuerst in mehrere kleine Dosen zur Verabreichung über den ganzen Tag aufgeteilt werden.
  • Die Zusammensetzungen werden bevorzugt in einer Einheitsdosisform formuliert, wobei jede Dosierung 5 mg bis 500 mg, mehr bevorzugt ca. 25 mg bis ca. 300 mg aktive Verbindung enthält. Der Ausdruck „Einheitsdosisform" betrifft eine physikalisch diskrete Einheit, die als einzelne Dosen für Menschen oder andere Säuger geeignet sind, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge aktives Material enthält, die so berechnet wurde, dass der gewünschte therapeutische Affekt in Verbindung mit einem akzeptablen pharmazeutischen Träger, Lösungsmittel oder Arzneimittelträger erzielt wird. Die folgenden Formulierungsbeispiele sind nur illustrativ und es ist nicht beabsichtigt, dass sie den Umfang der Erfindung in irgendeiner Weise einschränken.
  • Formulierung 1
  • Hartgelatinekapseln werden unter Verwendung der folgenden Bestandteile hergestellt:
    Menge (mg/Kapsel)
    Aktiver Bestandteil 250
    Stärke, getrocknet 200
    Magnesiumstearat 10
    Gesamt 460
  • Die oben genannten Bestandteile werden gemischt und in Hartgelatinekapseln in 460 mg Mengen abgefüllt.
  • Formulierung 2
  • Eine Tablette wird unter Verwendung der unten genannten Bestandteile hergestellt:
    Menge (mg/Tablette)
    Aktiver Bestandteil 250
    Zellulose, mikrokristallin 400
    Kieselpuder 10
    Stearinsäure 5
    Gesamt 665
  • Die Bestandteile werden gemischt und in Form von Tabletten gepresst, wobei eine jede 665 mg wiegt.
  • Formulierung 3
  • Eine Aerosollösung, enthaltend die folgenden Bestandteile, wird hergestellt:
    Gewicht in %
    Aktiver Bestandteil 0,25
    Ethanol 29,75
    Treibmittel 22 (Chlordifluormethan) 70,00
    Gesamt 100
  • Die aktive Verbindung wird mit Ethanol gemischt und die Mischung zu einem Teil des Treibmittels 22 zugefügt, auf –30°C gekühlt und in eine Fülleinrichtung übertragen. Die benötigte Menge wird dann in einen rostfreien Stahlbehälter gefüllt und mit dem Rest des Treibmittels verdünnt. Die Ventileinheiten werden dann an den Behälter angepasst.
  • Formulierung 4
  • Tabletten, von denen jede 60 mg aktiven Bestandteil enthält, werden wie folgt hergestellt:
    Menge (mg/Tablette)
    Aktiver Bestandteil 60
    Stärke 45
    Mikrokristalline Zellulose 35
    Polyvinylpyrrolidon 4
    Natriumcarboxymethylstärke 4,5
    Magnesiumstearat 0,5
    Talk 1,0
    Gesamt 150
  • Der aktive Bestandteil, die Stärke und Zellulose werden durch ein Sieb mit der US-Siebnummer 45 gesiebt und sorgfältig gemischt. Die Lösung von Polyvinylpyrrolidon wird mit dem resultierenden Pulver gemischt, das dann durch ein Sieb mit der US-Siebnummer 14 gesiebt wird. Die so hergestellten Körnchen werden bei 50°C getrocknet und durch ein Sieb mit der US-Siebnummer 18 gesiebt. Die Natriumcarboxymethylstärke, das Magnesiumstearat und der Talk, die zuvor durch ein Sieb mit der US-Siebnummer 60 gesiebt wurden, werden dann zu den Körnchen zugefügt, die nach Mischen in einer Tablettenmaschine gepresst werden, um Tabletten zu ergeben, die jeweils 150 mg wiegen.
  • Formulierung 5
  • Kapseln, von denen jede 80 mg Medikament enthält, werden wie folgt hergestellt:
    Menge (mg/Kapsel)
    Aktiver Bestandteil 80
    Stärke 59
    Mikrokristalline Zellulose 59
    Magnesiumstearat 2
    Gesamt 200
  • Der aktive Bestandteil, die Zellulose, Stärke und Magnesiumstearat werden gemischt, durch ein Sieb Nr. 45 gesiebt und in Hartgelatinekapseln in 200 mg Mengen gefüllt.
  • Formulierung 6
  • Suppositorien, von denen jedes 225 mg aktive Verbindung enthält, können wie folgt hergestellt werden:
    Menge (mg/Suppositorium)
    Aktiver Bestandteil 225
    Gesättigte Fettsäureglyceride 2000
    Gesamt 2225
  • Der aktive Bestandteil wird durch ein Sieb der US-Siebnummer 60 gesiebt und in den gesättigten Fettsäureglyceriden suspendiert, die zuvor unter Verwendung der minimal notwendigen Hitze geschmolzen wurden. Das Gemisch wird dann in eine Suppositorienform mit nominal 2 g Kapazität gegossen und abkühlen gelassen.
  • Formulierung 7
  • Suspensionen, von denen jede 50 mg Medikament pro 5 mL Dosis enthält, werden wie folgt hergestellt:
    Aktiver Bestandteil 50 mg
    Natriumcarboxymethylcellulose 50 mg
    Sirup 1,25 mL
    Benzoesäurelösung 0,10 mL
    Geschmack q.v.
    Farbe q.v.
    Gereinigtes Wasser auf gesamt 5 mL
  • Das Medikament wird durch ein Sieb mit der US-Siebnummer 45 gesiebt und dann mit der Natriumcarboxymethylcellulose und dem Sirup gemischt, um eine weiche Paste zu bilden. Die Benzoesäurelösung, Geschmack und Farbe werden mit etwas von dem Wasser verdünnt und unter Rühren zugefügt. Ausreichend Wasser wird dann zugegeben, um das gewünschte Volumen zu erhalten.
  • Formulierung 8
  • Eine intravenöse Formulierung kann wie folgt hergestellt werden:
    Menge
    Aktiver Bestandteil 100 mg
    Manitol 100 mg
    5 N Natriumhydroxid 200 mL
    Gereinigtes Wasser auf gesamt 5 mL
  • Formulierung 9
  • Eine topische Formulierung kann wie folgt hergestellt werden:
    Menge
    Aktiver Bestandteil 1–10 g
    Emulgierungswachs 30 g
    Flüssiges Paraffin 20 g
    Weißes Weichparaffin 100 g
  • Das weiße Weichparaffin wird bis zum Schmelzen erhitzt, das flüssige Paraffin und das Emulgierungswachs werden aufgenommen und bis zum Lösen gerührt. Der aktive Bestandteil wird zugefügt und das Rühren bis zur Dispersion fortgesetzt. Die Mischung wird dann abgekühlt, bis sie fest ist.
  • Formulierung 10
  • Sublingual- und Buccal-Tabletten, von denen jede 10 mg aktiven Bestandteil enthält, können wie folgt hergestellt werden:
    Menge (mg/Tablette)
    Aktiver Bestandteil 10,0
    Glycerin 210,5
    Wasser 143,0
    Natriumcitrat 4,5
    Polyvinylalkohol 26,5
    Polyvinylpyrrolidon 15,5
    Gesamt 410,0
  • Das Glycerin, Wasser, Natriumcitrat, Polyvinylalkohol und Polyvinylpyrrolidon werden zusammen durch kontinuierliches Rühren und Beibehaltung einer Temperatur von ca. 90°C beigemischt. Wenn die Polymere in Lösung gegangen sind, wird die Lösung auf ca. 50–55°C abgekühlt und das Medikament langsam beigemischt. Die homogene Mischung wird in Formen gegossen, die aus einem inerten Material hergestellt sind, um eine Wirkstoff enthaltende Diffusionsmatrix mit einer Dicke von ca. 2 bis 4 mm herzustellen. Die Diffusionsmatrix wird dann geschnitten, um einzelne Tabletten mit einer geeigneten Größe zu schneiden.
  • Eine andere bevorzugte Formulierung, die in den Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, benutzt transdermale Verabreichungsvorrichtungen („Patches"). Solche transdermalen Patches können verwendet werden, um kontinuierliche oder diskontinuierliche Infusionen der Verbindungen der vorliegenden Erfindung in kontrollierten Mengen bereitzustellen.
  • Die Konstruktion und Verwendung von transdermalen Patches zur Verabreichung von pharmazeutischen Mitteln ist im Stand der Technik gut bekannt (siehe z.B. US-Patnr. 5,023,252, erteilt am 11. Juni 1991). Solche Patches können zur kontinuierlichen, gepulsten oder Verabreichung nach Bedarf von Pharmazeutika konstruiert werden.
  • Häufig ist es wünschenswert oder notwendig, die pharmazeutische Zusammensetzung entweder direkt oder indirekt in das Gehirn einzuführen. Direkte Techniken beinhalten gewöhnlich die Platzierung von Wirkstoffverabreichungskathetern in das ventrikuläre System des Wirts, um die Blut-Hirn-Schranke zu passieren. Ein solches implantierbares Verabreichungssystem, das für den Transport biologischer Faktoren an spezifische anatomische Regionen im Körper verwendet wird, ist in US-Patnr. 5,011,472, erteilt am 30. April 1991, beschrieben.
  • Indirekte Techniken, die generell bevorzugt werden, beinhalten gewöhnlich das Formulieren von Zusammensetzungen, um eine verlängerte Wirkstoffwirkung (latentiation) durch Umwandlung der hydrophilen Wirkstoffe in Lipid-lösliche Wirkstoffe oder Prodrugs bereitzustellen. Die verlängerte Wirkung wird allgemein durch Blockierung der Hydroxy-, Carbonyl-, Sulfat- und primären Amingruppen, die auf dem Wirkstoff vorhanden sind, erreicht, um den Wirkstoff fettlöslicher und empfänglicher für die Transportierung über die Blut-Hirn-Schranke zu machen. Alternativ kann die Verabreichung von hydrophilen Wirkstoffen durch intra-arterielle Infusion von hypertonen Lösungen erhöht werden, die vorübergehend die Blut-Hirn-Schranke öffnen.
  • BEISPIELE
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung. Die folgenden Abkürzungen werden in den Beispielen verwendet: EtOAc, Ethylacetat; THF, Tetrahydrofuran; EtOH, Ethanol; TLC, Dünnschichtchromatographie; GC, Gaschromatographie; HPLC, Hochdruckflüssigkeitschromatographie; m-CPBA, m-Chlorperbenzoesäure; Et2O, Diethylether; DMSO, Dimethylsulfoxid; DBU, 1,8-Diazabicyclo-[5.4.0]undec-7-en, MTBE, Methyl-t-butylether; und FDMS, Felddesorptionsmassenspektrometrie.
  • Beispiel 1 Spiro[2.4]heptan-4-amino-1,4-dicarbonsäure-Isomere (7) und (8)
    Figure 00410001
  • Herstellung von Ethylspiro[2.4]heptan-4-oxo-1-carboxylat (3)
  • Einer Lösung von 2-Chlorcyclopentanon (1) (10 g, 0,084 Mol) und Ethylacrylat (2) (16,8 g, 0,168 Mol) in Benzol (50 mL), wurde DBU (15 mL, 0,10 Mol) bei Raumtemperatur (RT) zugefügt. Nach Rühren für 2 Stunden und 30 Minuten wurde die Mischung in Wasser geschüttet. Die Mischung wurde mit EtOAc extrahiert, mit H2O gewaschen, mit MgSO4 getrocknet und bis zur Trockenheit evaporiert. Der Rest wurde durch Chromatographie auf einer Silikagelsäule mit 5 bis 75 % EtOAc/Hexanen als Eluent gereinigt. Das Produkt (3) wurde als farbloses Öl erhalten (5,99 g, 40 %).
  • Herstellung von [2.4]Heptan-4-oxo-1-carbonsäure (4)
  • Die Verbindung (3) (5,0 g) wurde in KOH (1 N, 32,5 mL) und EtOH (200 mL) bei Raumtemperatur über Nacht hydrolysiert. Die Säure wurde als ein Feststoff (100 %) erhalten.
  • Herstellung der Hydantoine (5) und (6)
  • Die Verbindung (4) (3,92 g) wurde in eine Druckflasche mit KCN, (NH4)2CO3 und 1:1 H2O : Ethanol platziert. Die Reaktion wurde bei 80°C über Nacht gerührt. Die Hydantoine wurden durch Zugabe von 6 M HCl isoliert und die zwei Isomere durch Chromatographie mit McOH/CHCl3/H2O/NH3 (26:70:4:1) getrennt. Hydantoin 5 kommt zuerst aus der Säule (1,8 g, Feststoff), gefolgt von Hydantoin 6 (1,8 g, Feststoff).
  • Herstellung von Aminosäuren (7) und (8)
  • Hydantoin (5) (800 mg) wurde in 2 N NaOH in einem verschlossenen Druckrohr gelöst und wird auf 100°C für 46 Stunden erhitzt. Die resultierende Lösung wurde abgekühlt und angesäuert (6 N HCl). Die Lösung wurde bis zur Trockenheit evaporiert und mit EtOH extrahiert. Der ethanolische Extrakt wurde mit 4 mL Propylenoxid behandelt, um die rohe Aminosäure zu präzipitieren. Die Aminosäuren wurden durch Kationenaustausch-Chromatographie gereinigt. 430 mg der Verbindung (7) wurden aus Hydantoin (5) erhalten. Nach dem gleichen Verfahren wie für Hydantoin (5) wurden 380 mg der Verbindung 8 aus 800 mg Hydantoin (6) erhalten.
    Analyse kalkuliert für Aminosäure (7) C9H13NO4·H2O: % C, 49,16; %H, 6,96; %N, 6,45. Gefunden: %C, 49,35; %H, 6,58; %H, 7,19.
    Analyse kalkuliert für Aminosäure (8) C9H13NO4·H2O: % C, 53,07; %H, 6,68; %N, 6,88. Gefunden: %C, 53,16; %H, 6,51; %H, 6,95.
    1H NMR (200 MHz, D2O): δ 5,2–4,9 (m 1H), 4,6–4,2 (m 6H), 3,7, 3,6 (AB System, 2H) ppm
  • Beispiel 2 Spiro[2.4]heptan-4-amino-2-phenyl-1,4-dicarbonsäure-Isomere (16) und (17)
    Figure 00430001
  • Herstellung von 2-Phenylmethylencyclopentanon (11)
  • Eine Mischung von Cyclopentanon (9) (6,0 g, 0,071 Mol), Benzaldehyd (10) (7,35 g, 0,069 Mol) und NaOH (1 N, 66,6 mL) in Ether (70 mL) wurde bei Raumtemperatur für 64 Stunden gerührt. Die organische Schicht wurde von der wässrigen Schicht getrennt und mit Wasser gewaschen. Der Rückstand wurde nach Evaporation des Lösungsmittels durch Chromatographie gereinigt und das Produkt wurde in fester Form erhalten (7,29 g, 60 %).
  • Herstellung von Ethylspiro[2.4]heptan-4-oxo-2-phenyl-1-carboxylat (12)
  • Eine Mischung von (11) (6,82 g, 0,04 Mol) und EDSA in Benzol (50 mL) wurde unter Rückflusskühlung über Nacht erhitzt. [EDSA wurde wie folgt hergestellt: Eine Lösung von (Ethoxycarbonylmethyl)dimethylsulfoniumbromid (13,79 g, 0,06 Mol) in CHCl3 (50 mL) wurde mit K2CO3 (gesättigt, 40 mL) für 1 Stunde bei Raumtemperatur behandelt. Die Chloroformschicht wurde mit MgSO4 getrocknet. Das Lösungsmittel wurde evaporiert, um ein Öl (5,92 g, 0,04 Mol) zu ergeben]. Nach Abkühlung der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur wurde die organische Schicht mit Sole gewaschen, über wasserfreiem MgSO4 getrocknet und im Vakuum konzentriert. Die Reinigung durch Säulenchromatographie (CH2Cl2/Hexane 1:1) ergab 9,96 g (95%) der Titelverbindung (12) als einen Feststoff.
  • Herstellung von Hydantoinen (14 und 15) aus 12
  • Der Ketonester (12) (9,92 g) wurde in EtOH (250 mL) mit KOH (1 N, 45,0 mL) bei Raumtemperatur über Nacht behandelt. Die Mischung wurde mit KHSO4 neutralisiert und die resultierenden Präzipitate durch Filtration gesammelt, um einen Feststoff zu ergeben (13, 8,95 g, 100 %). Dieser Feststoff (13, 2,30 g, 10,0 mMol) wurde mit KCN (1,68 g, 25,0 mMol) und (NH4)2CO3 (6,69 g, 70 mMol) in H2O-EtOH (1:1, 20 mL) bei 85°C über Nacht behandelt. Die resultierende Mischung wurde vorsichtig angesäuert (6 N HCl) und filtriert, um einen Feststoff zu ergeben, der zwei Isomere enthielt. Die Isomere (14 und 15) wurden durch Chromatographie (CHCl3/MeOH/H2O/NH3/H2O, 70:26:4:1) getrennt. Hydantoin (14) (0,88 g) kommt zuerst von der Säule und dann Hydantion (15) (0,63 g).
  • Herstellung von Spiro[2.4]heptan-4-amino-2-phenyl-1,4-dicarbonsäuren (16 und 17)
  • Das Hydantoin (14) (0,88 g) wurde bei 136°C in einer Druckröhre über Nacht hydrolysiert. Die resultierende Lösung wurde abgekühlt und angesäuert (6 N HCl). Die Lösung wurde bis zur Trockenheit evaporiert und mit EtOH extrahiert. Die ethanolischen Extrakte wurden mit 4 mL Propylenoxid behandelt, um die rohe Aminosäure zu präzipitieren. Das rohe Produkt wurde durch Kationen-Ionenaustauscher-Chromatographie gereinigt. 210 mg (26 %) von (16) wurden erhalten. In ähnlicher Weise wurden 50 mg von (17) aus 606 mg Hydantoin (15) erhalten (9 %).
    Analyse kalkuliert für Verbindung (17) (C15H17NO4·H2O·0,2 NH4Cl: %C, 63,99; %H, 5,37; %N, 9,33. Gefunden %C: 58,84; %H, 6,20; %H, 5,21.
    1H NMR (200 MHz, D2O) δ 7,15 (s 5H), 2,9 (d 1H), 2,65 (d 1H), 2,5–1,6 (m 6H) ppm.
  • Beispiel 3 1-Amino-1-carboxyindan-3-spiro-cyclopropancarbonsäure
    Figure 00450001
  • Herstellung von Verbindung (19)
  • 5 g 1,3-Indandion (18) wurde in Toluol (180 mL) suspendiert und (Carbethoxymethylen)-triphenylphosphoran (13,1 g, 37,63 mMol) zugefügt. Die resultierende Lösung wurde unter Rückflusskühlung für 3,5 Stunden erhitzt. Die Lösung wurde abgekühlt und das Lösungsmittel evaporiert. Die rohe Mischung wurde durch Säulenchromatographie (Hexan EtOAc (3:1)) gereinigt, um 4,38 g reine Verbindung (19) zu ergeben.
  • Herstellung von Verbindung (20)
  • Die Verbindung (19) (1,12 g, 5,18 mMol) wurde in trockenem THF (20 mL) gelöst. Dimethylsulfoxidmethylid (0,5 M, 12,44 mL, 6,2 mMol) wurde tropfenweise unter Stickstoffgas zugefügt. Die resultierende Lösung wurde bei Raumtemperatur für 2 Stunden gerührt. H2O (10 mL) wurde zugegeben und die Mischung mit Et2O (2 × 30 mL) extrahiert. Die kombinierten Extrakte wurden mit Sole gewaschen und getrocknet. Die Säulenchromatographie der rohen Mischung unter Verwendung von Hexanen : EtOAc (3:1), um Verbindung (20) zu ergeben (0,13 g, 0,55 mMol).
  • Herstellung von Verbindung (21)
  • Die Verbindung (20) (0,13 g, 0,55 mMol), Ethanol (4,5 mL) und 1 N NaOH (0,65 mL) wurden bei 70°C für 4 Stunden gerührt und das Lösungsmittel in Vakuum evaporiert. Der Rückstand wurde in 4 mL (1:1, EtOH:H2O) gelöst und mit KCN (90 mg) und (NH4)2CO3 (238 mg) behandelt. Die resultierende Mischung wurde bei 85°C für 60 Stunden unter Druck gerührt. Die Lösung wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 6 N HCl angesäuert. Das Ethanol wurde evaporiert und die wässrige Lösung mit EtOAc extrahiert. Das Produkt wurde für den nächsten Schritt ohne jede Reinigung verwendet.
  • Herstellung von Verbindung (22)
  • Die Verbindung (21) wurde in 2 M NaOH (5 mL) gelöst und die resultierende Lösung bei 150°C für 24 Stunden unter Druck gerührt. Die Lösung wurde dann abgekühlt und mit 6 N HCl angesäuert. Es bildete sich ein Präzipitat, welches gefiltert und mit Wasser gewaschen wurde. Das Filtrat wurde dann im Vakuum konzentriert und auf eine Anionen-Austauschersäule unter Verwendung von 0,5 M HOAc als Eluent gegeben, um 56 mg der Verbindung (22) als ein weißes Pulver zu ergeben. Die Ausbeute betrug 31,8 % der Verbindung (20).
    Analyse kalkuliert für Verbindung (22): C13H13NO4: %C, 57,90; %H, 5,69; %N, 5,18. Gefunden: %C, 57,44; %H, 5,39; %H, 4,82.
    1H NMR (200 MHz, D2O) δ 7,4–7,2 (m, 4H), 2,45 (m, 1H), 1,9–1,7 (m, 2H), 1,05, 0,95 (AB-System 2H) ppm.
  • Beispiel 4 Spiro[4.2]heptan-1-carboxy-4-glycin-Isomere (27) und (28)
    Figure 00460001
  • Herstellung des Zwischenprodukts 23
  • Natriumbis(trimethylsilyl)amid (26,7 mL) wurde zu einer gerührten Suspension von (Methoxymethyl)triphenylphosphoniumchlorid (9,5024 g) in trockenem THF (80 mL) bei 0°C unter N2 gegeben. Die resultierende rote Mischung wurde bei 0°C für 35 Minuten gerührt, gefolgt von der Zugabe einer Lösung von Verbindung (3) (4,31 g) in trockenem THF (40 mL) über 10 Minuten. Die Reaktionsmischung wurde bei 0°C für 2 Stunden und bei Raumtemperatur für 1 Stunde gerührt. Wasser (30 mL) wurde zu der Reaktionsmischung zugegeben und die Mischung wurde dann zwischen Sole (200 mL) und EtOAc (200 mL) aufgeteilt. Die organische Phase wurde mit Sole (2 × 150 mL) gewaschen und die kombinierten wässrigen Phasen wurden wieder mit EtOAc (3 × 150 mL) extrahiert. Die kombinierten EtOAc-Extrakte wurden getrocknet und unter Vakuum konzentriert. Das rohe Produkt wurde durch Säulenchromatographie (Hexane:EtOAc, 9:1) gereinigt, um 3,11 g der Verbindung 23 zu erhalten.
  • Herstellung der Verbindung 24
  • Die Verbindung 2 (4,4 g) in Dioxan-H2O (90 mL 2:1) wurde unter Rückflusskühlung für 2 Stunden erhitzt und über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit Wasser verdünnt und mit Et2O extrahiert. Die organischen Extrakte wurden mit NaHCO3 (50%), gefolgt von Wasser, gewaschen, über wasserfreiem MgSO4 getrocknet und im Vakuum konzentriert, um 3,0 g der Verbindung 24 als ein Öl zu erhalten.
  • Herstellung der Verbindung 25
  • Eine Mischung von 24 (3,0 g, 0,015 Mol), KCN (2,08 g, 0,032 Mol) und (NH4)2CO3 (10,7 g, 0,11 Mol) in EtOH-H2O (30 mL 1:1) wurde auf 60°C über Nacht erhitzt. Der pH wurde mit 6 N HCl auf 5 eingestellt. Das Reaktionsgemisch wurde mit EtOAc extrahiert und das organische Lösungsmittel evaporiert, um Verbindung 25 als dunkles Öl zu ergeben.
  • Herstellung der Verbindungen 26 und 27
  • Die Verbindung 25, welche durch die obige Reaktion erhalten wurde, wurde mit 3 N NaOH unter Rückflusskühlungsbedingungen über Nacht behandelt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 6 N HCl angesäuert und dann wurden HCl und H2O evaporiert. Der Rückstand wurde mit EtOH behandelt. Die Filtration und Evaporation von EtOH ergaben einen Schaum. Der Schaum wurde einer Kationen-Austauscherharz-Chromatographie unterzogen und mit 10% Pyridin eluiert, um 250 mg der Aminosäure 26 und 14 mg der Aminosäure 27 zu erhalten.
    1H NMR (200 MHz, D2O) δ 3,3 (d, 1H), 2,4–2,1 (m, 1H), 1,9–1,3 (m, 7H), 1,05, 0,9 (AB-System 2H) ppm.
  • Beispiel 5
  • Testen exemplarischer Verbindungen
  • Cyclischer AMP-Test
  • Rationale
  • Gruppe II/III metabotrope Glutamatrezeptoren (mGluRen) sind negativ an Adenylatcyclase gekoppelt und Agonisten dieser Rezeptoren führen zu einem Abfall der intrazellulären cyclischen AMP-Akkumulation.
  • Verfahren
  • Dem Test diente der cyclische AMP-Assay-Kit, erhältlich von Amersham, als Vorlage. Dieser Kit wiederum basiert auf dem von Tovey et al. (1974) kreierten Test. Kurz zusammengefasst wurden die Proben aus Cortical-Schnitten von Sprague-Dawley-Ratten (225–250 g) hergestellt. Die Schnitte wurden mit der Testverbindung (Wirkstoff) inkubiert und dann mit Forskolin zur Induktion der cyclischen AMP-Freisetzung herausgefordert. Nach Stopp der Reaktion durch Kochen wurden die Schnitte homogenisiert und zentrifugiert. Proben der Überstände wurden dann für 2 bis 3 Stunden mit einer bekannten Menge an [3H]cAMP und einem Bindungsprotein inkubiert. Nachdem die Inkubation abgeschlossen war, wurde das gebundene cyclische AMP von dem freien cyclischen AMP durch Zentrifugation mit Aktivkohle getrennt. Der resultierende Überstand (enthaltend freies cyclisches AMP) wurde dann durch Flüssigszintillationscounten analysiert. Die Menge an ungebundenem cyclischen AMP wurde anhand einer Standardkurve berechnet, die zuvor mit verschiedenen Proben an freiem cyclischem AMP bestimmt worden war.
  • Interpretation der Ergebnisse
  • Wenn die getesteten Wirkstoffe die Forskolin-induzierte cyclische AMP-Akkumulation inhibierten, wurden sie als Gruppe II/III-Agonisten angesehen. Umgekehrt wurden sie als Gruppe II/III-Antagonisten erachtet, wenn sie den Abfall der Forskolin-induzierten cyclischen AMP-Akkumulation, die durch Glutamat verursacht wird, inhibierten.
  • Ergebnisse
    Figure 00490001
  • Phosphatidylinositol-Test
  • Rationale
  • Gruppe I metabotrope Glutamatrezeptoren (mGluRen) sind positiv an den Inositolphosphat-Metabolismus gekoppelt. Agonisten dieser Rezeptoren führen zu einem Anstieg der intrazellulären freien Inositolphosphate, wohingegen Antagonisten die Erhöhung der intrazellulären freien Inositolphosphate, die durch Standardagonisten (d.h. ACPD) induziert werden, inhibieren.
  • Verfahren
  • Quergeschnittene Schnitte wurden aus Gewebe von neonatalen Sprague-Dawley-Ratten (Alter: p7–p14) hergestellt. Die Schnitte wurden mit [3H]myo-Inositol vormarkiert. Nach der Vormarkierung wurden die Schnitte mit den Testverbindungen und dem Standard (bekannte Gruppe-I Agonisten, d.h. ACPD) für eine Dauer von 45 Minuten inkubiert. Die Inkubation wurde durch Zugabe von Chloroform/Methanol/HCl (100:200:2) gestoppt. Die resultierende Mischung wurde durch Zugabe von Chloroform und destilliertem Wasser in zwei Phasen geteilt. Die wässrige Fraktion wurde auf Ionenaustauschersäulen aufgetragen und die Inositolphosphate wurden unter Verwendung von 800 mM Ammoniumformiat/100 mM Ameisensäure eluiert. Der Eluent wurde dann unter Verwendung von Flüssigszintillationscounten analysiert. Die Menge an Inositolphosphat-Akkumulation wurde als Prozent der durch ACPD induzierten Inositolphosphat-Akkumulation ausgedrückt.
  • Interpretation der Ergebnisse
  • Wenn die Wirkstoffe einen Anstieg an intrazellulärer Inositolphosphat-Akkumulation bewirken, werden sie als Gruppe-I-Agonisten erachtet. Wenn sie den Anstieg an intrazellulärer freier Inositolphosphat-Akkumulation, die durch ACPD induziert wird, inhibieren, werden sie als Gruppe-II-Antagonisten erachtet.
  • Ergebnisse
    Figure 00500001

Claims (18)

  1. Verbindung mit der Strukturformel (I):
    Figure 00510001
    Stereoisomere davon oder pharmazeutisch akzeptable Salze oder Hydrate davon, wobei: R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, X gleich CO2H und Y gleich NH2 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann n = 0 gilt und die Gruppen X und Y direkt an den Ring gebunden sind, R2 und R3 identisch oder unterschiedlich sein und aus der Gruppe ausgewählt sein können, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält, oder – wenn R2 und R3 auf benachbarten Kohlenstoffatomen vorhanden sind und zusammengefasst werden – dann R2 und R3 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring bilden können, R4 aus der Gruppe ausgewählt ist, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält, R5 aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carboxyl, Phosphono, Phosphino, Sulfono, Sulfino, Borono, Tetrazol, Isoxazol, -CH2-Carboxyl, -CH2-Phosphono, -CH2-Phosphino, -CH2-Sulfono, -CH2-Sulfino, -CH2-Borono, -CH2-Tetrazol, -CH2-Isoxazol und höhere Homologe davon enthält.
  2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 gleich XY oder CHXY ist.
  3. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R5 gleich -CO2H oder -CH2CO2H ist.
  4. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R4 gleich H oder Ph ist.
  5. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei gilt, dass n = 0, m = 0, R2 = R3 = R4 = H, R5 gleich COOH ist.
  6. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei gilt, dass n = 0, m = 0, R2 = R3 = H, R4 gleich Ph und R5 gleich COOH ist.
  7. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei gilt, dass n = 0, m = 1, R2 = R3 = R4 = H, R5 gleich =COOH ist.
  8. Verbindung nach Anspruch 1, wobei R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei gilt, dass n = 0, m = 0, R2 und R3 auf benachbarten Kohlenstoffatomen vorhanden sind und zusammengefasst einen aromatischen Ring bilden, R4 = H, R5 gleich COOH ist.
  9. Verbindung nach Anspruch 1, wobei die Verbindung aus folgender Gruppe ausgewählt wird:
    Figure 00520001
  10. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Formel I,
    Figure 00520002
    Stereoisomere davon oder pharmazeutisch akzeptable Salze oder Hydrate davon, wobei: R1 gleich (CH2)n(CH)mXY ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, X gleich CO2H und Y gleich NH2 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann n = 0 gilt und die Gruppen X und Y direkt an den Ring gebunden sind, R2 und R3 identisch oder unterschiedlich sein und aus der Gruppe ausgewählt sein können, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält, oder – wenn R2 und R3 auf benachbarten Kohlenstoffatomen vorhanden sind und zusammengefasst werden – dann R2 und R3 ein Cycloalkyl (3–6 Kohlenstoffatome), einen Heterocyclus, einen aromatischen Ring oder einen heteroaromatischen Ring bilden können, R4 aus der Gruppe ausgewählt ist, die H, Halo, Alkyl, Cycloalkyl, Aryl oder Heterocyclus enthält, R5 aus der Gruppe ausgewählt ist, die Carboxyl, Phosphono, Phosphino, Sulfono, Sulfino, Borono, Tetrazol, Isoxazol, -CH2-Carboxyl, -CH2-Phosphono, -CH2-Phosphino, -CH2-Sulfono, -CH2-Sulfino, -CH2-Borono, -CH2-Tetrazol, -CH2-Isoxazol und höhere Homologe davon enthält, wobei das Verfahren aufweist: (a) Hydrolysieren einer Verbindung nach Formel II:
    Figure 00530001
    wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R6 gleich
    Figure 00530002
    ist, wobei gilt, dass n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0, und die Gruppen CN und NHR7 direkt an den Ring gebunden sind, R7 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe darstellt. Bevorzugte Werte für R7 sind Wasserstoff und (C1-C2)Alkanoylgruppen, wie Acetyl, (b) Hydrolysieren einer Verbindung nach Formel III:
    Figure 00540001
    wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R8 gleich
    Figure 00540002
    ist, wobei gilt, dass n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0 und die cyclische Gruppe, welche R9 und R10 enthält, direkt an den fünfteiligen Ring gebunden ist, R9 und R10 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine (C2-C6)Alkanoylgruppe, eine (C1-C4)Alkylgruppe, eine (C2-C4)Alkenylgruppe oder eine Phenyl(C1-C4)Alkylgruppe, in der das Phenyl unsubstituiert oder durch Halogen substituiert ist, (C1-C4)Alkyl oder (C1-C4)Alkoxy oder ein Salz davon darstellen; oder (c) Entschützen einer Verbindung nach Formel IV:
    Figure 00540003
    wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R11 gleich
    Figure 00540004
    ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0 und die Gruppen R13 und NHR12 direkt an den Ring gebunden sind, R13 ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe oder ein Salz davon darstellt, und R12 ein Wasserstoffatom oder eine Stickstoffschutzgruppe darstellt; wonach, falls erforderlich und/oder gewünscht, folgende Schritte ausgeführt werden: (i) Auflösen der Verbindung gemäß Formel I; (ii) Umwandeln der Verbindung gemäß Formel I in einen nicht-toxischen, metabolisch labilen Ester oder ein Amid davon; und/oder (iii) Umwandeln der Verbindung gemäß Formel I oder eines nicht-toxischen, metabolisch labilen Esters oder eines Amids davon in ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon.
  11. Pharmazeutische Formulierung, welche eine Verbindung nach Anspruch 1 und einen) pharmazeutisch akzeptablen/s Träger, Verdünnungsmittel oder Arzneimittelträger aufweist.
  12. Verbindung gemäß der Strukturformel (I) nach Anspruch 1 zur Verwendung beim Modulieren von einer oder mehreren Funktionen eines metabotropen Glutamatrezeptors in warmblütigen Säuger.
  13. Verwendung der Verbindung gemäß der Strukturformel (I) nach Anspruch 1 in der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer neurologischen Erkrankung oder Störung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die zerebrale Defizite nach einer Herz-Bypass-Operation und Transplanatation, zerebrale Ischämie, Schlaganfall, Herzstillstand, Rückenmarksverletzung, Kopfverletzung, perinatale Hypoxie und hypoglykämischen neuronalen Schaden, Alzheimer-Krankheit, Chorea Huntington, amyotrophe Lateralsklerose, AIDS-induzierte Dementia, Augenschäden, Retinopathie, kognitive Störungen, idiopathische und Medikamenten-induzierte Parkinsonsche Krankheit, Muskelkrämpfe, Konvulsionen, Migräneschmerzen, Harninkontinenz, Psychose, Drogentoleranz, -entzug und -einstellung (z.B. Opiate, Benzodiazepine, Nikotin, Kokain oder Ethanol), Rauchentwöhnung, Angstzustände und damit verwandte Störungen (z.B. Panikattacken), Erbrechen, Hirnödem, chronische Schmerzen, Schlafstörungen, Tourette-Syndrom, Aufmerksamkeitsdefizitsyndrom und tardive Dyskinesia enthält.
  14. Verwendung der Verbindung gemäß der Strukturformel (I) nach Anspruch 1 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung einer psychiatrischen Erkrankung oder Störung, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die Schizophrenie, Angstzustände und damit verwandte Störungen (z.B. Panikattacken), Depression, bipolare Störungen, Psychose und obsessiv-kompulsive Störungen enthält.
  15. Verbindung nach Anspruch 12 oder Verwendung nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Verbindung aus der Gruppe von Verbindungen ausgewählt wird, die Folgendes umfasst:
    Figure 00560001
  16. Verbindung der Formel:
    Figure 00560002
    wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R6 gleich
    Figure 00560003
    ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0 und die Gruppen CN und NHR7 direkt an den Ring gebunden sind, R7 ein Wasserstoffatom oder eine Acylgruppe darstellt. Bevorzugte Werte für R7 sind Wasserstoff und (C1-C2)Alkanoylgruppen wie Acetyl.
  17. Verbindung der Formel:
    Figure 00560004
    wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R8 gleich
    Figure 00570001
    ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0 und die cyclische Gruppe, welche R9 und R10 enthält, direkt an den fünfteiligen Ring gebunden ist, R9 und R10 jeweils unabhängig ein Wasserstoffatom, eine (C2-C6)Alkanoylgruppe, eine (C1-C4)Alkylgruppe, eine (C2-C4)Alkenylgruppe oder eine Phenyl(C1-C4)Alkylgruppe, in der das Phenyl unsubstituiert oder durch Halogen substituiert ist, (C1-C4)Alkyl oder (C1-C4)Alkoxy oder ein Salz davon darstellen; oder
  18. Verbindung der Formel:
    Figure 00570002
    wobei R2, R3, R4, R5 obiger Definition entsprechen und R11 gleich
    Figure 00570003
    ist, wobei n gleich 0–3, m gleich 0 oder 1 ist, unter der Voraussetzung, dass, wenn m = 0, dann gilt, dass n = 0 und die Gruppen R13 und NHR12 direkt an den Ring gebunden sind, R13 ein Wasserstoffatom oder eine Carboxylschutzgruppe oder ein Salz davon darstellt, und R12 ein Wasserstoffatom oder eine Stickstoffschutzgruppe darstellt.
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