DE60108241T2

DE60108241T2 - Felabamat-derivate zur behandlung von neuropathischem schmerz

Info

Publication number: DE60108241T2
Application number: DE60108241T
Authority: DE
Inventors: L. Timothy MACDONALD
Original assignee: University of Virginia UVA; University of Virginia Patent Foundation
Current assignee: University of Virginia UVA; University of Virginia Patent Foundation
Priority date: 2000-05-05
Filing date: 2001-05-04
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2021-05-05
Also published as: ATE286390T1; AU2001261219B2; DE60108241D1; ES2231495T3; MXPA02010837A; WO2001085149A2; AU6121901A; EP1282414B1; JP2003532672A; NZ522249A; EP1282414A2; CA2407697A1; WO2001085149A3; PT1282414E

Description

Hintergrund der Erfindung
Felbamat(2-phenyl-1,3-propandioldicarbamat) ist eine bekannte pharmazeutische Verbindung, die in den US-Patenten Nr. 2,884,444 und 4,868,327 beschrieben worden sind, wobei die Offenbarungen davon hierin ausdrücklich aufgenommen werden. Felbamat ist ein Modulator der NMDA-(N-Methyl-D-aspartat)-Rezeptorfunktion und ein Glycinstellenantagonist, weist aber ebenso andere berichtete Wirkungsweisen auf.
Es ist ebenso berichtet worden, daß Felbamat mit dem AMPA/Kainat-Rezeptor in Wechselwirkung steht, die Funktion des GABA-Rezeptors erleichtert und das Na.sup+-Kanalleitvermögen moduliert. Es ist ebenso demonstriert worden, daß Felbamat den verzögerten Nervenzellentot nach dem Kainsäure-induzierten akuten Epilepsiestadium bei Tieren verringert. Glycin oder d-Serin waren in der Lage, die krampflindernde und ischämische Schutzwirkung von Felbamat funktionell umzukehren.
Felbamat ist zur Verwendung bei der Behandlung verschiedener Neurologieerkrankungen einschließlich der Kontrolle von epileptischen Anfällen vorgeschlagen worden. Beispielsweise offenbart US-Patent Nr. 4,978,680 die Verwendung von Felbamat zur Vorbeugung und Kontrolle von epileptischen Anfällen; bezieht sich US-Patent Nr. 5,082,861 auf die Verwendung von Felbamat zur Vorbeugung und Kontrolle von epileptischen Anfällen verbunden mit komplexen Teilanfällen; und bezieht sich US-Patent Nr. 5,292,772 auf die Verwendung von Felbamat zur Vorbeugung und Kontrolle von epileptischen Anfällen verbunden mit dem Lennox-Gastaut-Syndrom. Die Offenbarungen der US-Patente Nr. 4,978,680, 5,082,861 und 5,292,772 werden hierin ausdrücklich aufgenommen.
Es ist ebenso berichtet worden, daß Felbamat Wirksamkeit beim Verringern der Zellschäden, die aus der vaskulären Reperfusion resultieren (US-Patent Nr. 5,462,966), und Vorbeugen und Behandeln von Gewebeschäden, die aus einem ischämischen Ereignis resultieren (US-Patent Nr. 5,055,489), aufweist. Beispielsweise können Zusammensetzungen, die Felbamat umfassen, verabreicht werden, um die Hypoxieschäden, die aus Hirnschlag und anderen zerebralen ischämischen Ereignissen resultieren, zu kontrollieren oder vorzubeugen. Die Offenbarung von US-Patent Nr. 5,462,966 und 5,055,489 werden hierin ebenso ausdrücklich aufgenommen.
Felbamat wurde im Juli 1993 zur Behandlung von mehreren Formen von Epilepsie zugelassen. Felbamat zeigte einen ausgezeichneten therapeutischen Index während der vorklinischen und klinischen Versuche mit nur relativ milden beobachteten und/oder berichteten Nebenwirkungen. In seinem ersten Jahr der Zulassung wurden zwischen 100.000 und 125.000 Patienten auf die Felbamat-Therapie in den USA angesetzt. Jedoch wurden in dem ersten Jahr der ausgedehnten Verwendung von Felbamat Nebenwirkungen berichtet, vor allem aplastische Anämie und Hepatotoxizität. (Siehe Pennell et al., Neurology. 45, 456–460 (1995) und O'Neil et al., Neurology. 46, 1457–1459 (1996)). Die Stärke und die Häufigkeit des Auftretens dieser Nebenwirkungen veranlaßte eine Empfehlung der FDA im August 1994, die Felbamat-Therapie der Patienten abzusetzen, es sei denn der Nutzen der Kontrolle der Anfälle überwiegt das Risiko der berichteten Toxizitäten.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist gezeigt worden, daß die derzeit offenbarten Derivate von Felbamat Aktivität als Neuroprotektivum aufweisen, und es wird angenommen, daß sie biologische Wirkungen ähnlich denen der Elternfelbamatverbindung aufweisen. Jedoch sind die vorliegenden Verbindungen modifiziert worden, um die Bildung von Stoffwechselprodukten zu verhindern, von denen angenommen wird, daß sie die Nebenwirkungen, die mit der Verwendung von Felbamat verbunden sind, verursachen. Folglich wird erwartet, daß die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung für Felbamat für alle therapeuti schen Verwendungen, die für Felbamat vorgeschlagen worden sind, ersetzt werden können. Außerdem weisen viele der Derivate verbesserte Wirkungen auf, was die Verabreichung von geringeren therapeutisch wirksamen Dosierungsformen ermöglicht.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter neuropathischen Schmerzen leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III):

worin:
R₁, R₇, R₈, R₉ und R₁₀ jeweils unabhängig H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl, NR₅R₆,
Hydroxy oder Alkoxy sind;
R₂ Halogen ist;
R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist;
R₄ Hydroxy oder Carbonyl (=O) ist; und
R₅ und R₆ jeweils unabhängig Alkyl(vorzugsweise C₁-C₄-Alkyl) sind;
oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.

Die Erfindung stellte ebenso ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter Fettleibigkeit leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso ein Verfahren zur Behandlung von Glaukom bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso eine Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter Depression leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso eine Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter einer Stimmungsschwankung leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso eine Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter diabetischer Neuropathie leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso eine Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter der Alzheimerkrankheit, Parkinsonkrankheit oder HIV-Demenz leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso eine Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter Sepsis, Meningitis, ZNS-Vaskulitis, Adrenoleukodystrophie, Impotenz, Schizophränie, Drogenabhängigkeit, Multiple Sklerose, Ermüdung, Bleivergiftung, mitochondriale Myopathien (Luft'sche Krankheit), HIV-Demenz, amyotrophe Lateralsklerose, Aufmerksamkeitsschwäche, Narkolepsie, Komplikationen bei der Geburt, chirurgischer Anästhesie, traumatischer Kopf- und Rückenmarksverletzung, Hypoglykämie, Tourette-Syndrom oder Leberenzephalopathie leidet, bereit, umfassend das Verabreichen dem Patienten einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung von neuropahtischem Schmerz bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung von Fettleibigkeit bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um eine Medikament herzustellen, das zur Behandlung von Glaukom bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung von Depression bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung von Stimmungsschwankungen bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung der Gemütskrankheit bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung von diabetischer Neuropathie bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung der Alzheimerkrankheit, Parkinsonkrankheit und von HIV-Demenz bei einem Säugetier nützlich ist.
Die Erfindung stellt ebenso die Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon bereit, um ein Medikament herzustellen, das zur Behandlung von Sepsis, Meningitis, ZNS-Vaskulitis, Adrenoleukodystrophie, Impotenz, Schizophränie, Drogenabhängigkeit, Multiple Sklerose, Ermüdung, Bleivergiftung, mitochondriale Myopathien (Luft'sche Krankheit), HIV-Demenz, amyotrophe Lateralsklerose, Aufmerksamkeitsschwäche, Narkolepsie, Komplikationen bei der Geburt, chirurgischer Anästhesie, traumatischer Kopf- und Rückenmarksverletzung, Hypoglykämie, Tourette-Syndrom oder Leberenzephalopathie bei einem Säugetier nützlich ist.
Eine bevorzugte Verbindung, die zur Verabreichung gemäß den Verfahren der Erfindung nützlich ist, ist eine Verbindung der Formel (I), (II) oder (III):

worin:
R₁, R₇ und R₈ jeweils unabhängig H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl oder Hydroxy sind;
R₂ Fluor ist;
R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist;
R₄ Hydroxy oder Carbonyl (=O) ist; und
R₉ und R₁₀ jeweils H sind;
oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz hiervon.

Die Erfindung stellte ebenso neue Verbindungen der hierin offenbarten Formel (I), (II) oder (III) und Salze hiervon bereit; sowie synthetische Verfahren und Zwischenprodukte, die zur Herstellung von Verbindungen der Formel (I), (II) oder (III) und Salzen hiervon nützlich sind.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Beim Beschreiben und Beanspruchen der Erfindung wird die folgende Terminologie gemäß den nachstehend dargestellten Definitionen verwendet.
Wie hierin verwendet, umfaßt der Ausdruck „pharmazeutisch verträglicher Träger" irgendeinen der pharmazeutischen Standardträger, wie phosphatgepufferte Salzlösung, Wasser und Emulsionen, wie eine Öl/Wasser- oder Wasser/Öl-Emulsion, und verschiedene Benetzungsmittel.
Wie hierin verwendet, bedeutet „wirksame Menge" eine ausreichende Menge, um eine ausgewählte Wirkung zu erzeugen. Beispielsweise ist eine wirksame Menge eines Felbamatderivats zur Behandlung von neuropathischem Schmerz eine ausreichende Menge, um die Häufigkeit und Stärke eines derartigen Schmerzes zu verringern.
Die allgemeinen chemischen Ausdrücke, die in der Beschreibung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden, weisen ihre üblichen Bedeutungen auf. Beispielsweise bedeutet der Ausdruck „Alkyl" selbst oder als Teil eines anderen Sub stituenten eine gerade oder verzweigte aliphatische Kette mit der angegebenen Anzahl an Kohlenstoffatomen. Vorzugsweise ist Alkyl C₁-C₆-Alkyl und stärker bevorzugt C₁-C₄-Alkyl (beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl oder Butyl).
Der Ausdruck „Halogen" umfaßt Brom, Chlor, Fluor und Jod.
Der Ausdruck „parenteral" bedeutet nicht durch den Verdauungskanal, sondern durch einige andere Wege, wie subkutan, intramuskulär, intraspinal oder intravenös.
Wie hierin verwendet, umfaßt der Ausdruck „Behandeln" Mildern der Symptome, die mit einer speziellen Erkrankung oder Zustand verbunden sind, und/oder Vorbeugen oder Beseitigen dieser Symptome.
In Fällen, wo die Verbindungen ausreichend basisch oder sauer sind, um stabile nichttoxische Säure- oder Basensalze zu bilden, kann die Verabreichung der Verbindungen als Salze geeignet sein. Beispiele von pharmazeutisch verträglichen Salzen sind organische Säureadditionssalze, die mit Säuren gebildet werden, die ein physiologisch verträgliches Anion bilden, beispielsweise Tosylat, Methansulfonat, Acetat, Citrat, Malonat, Tartrat, Succinat, Benzoat, Ascorbat, ☐-Ketoglutarat und ⎕-Glycerophosphat. Geeignete anorganische Salze können ebenso gebildet werden, einschließlich Hydrochlorid-, Sulfat-, Nitrat-, Bicarbonat- und Carbonatsalze.
Pharmazeutisch verträgliche Salze können unter Verwendung von Standardverfahren, die in der Technik allgemein bekannt sind, beispielsweise durch Umsetzen einer ausreichend basischen Verbindung, wie ein Amin, mit einer geeigneten Säure, die ein physiologisch verträgliches Anion gewährleistet, erhalten werden. Alkalimetall- (beispielsweise Natrium, Kalium oder Lithium) oder Erdalkalimetall-(beispielsweise Calicum)-salze von Carbonsäuren können ebenso hergestellt werden.
Von dem folgenden Stoffwechselablauf (Schema I) von Felbamat (1) ist vorgeschlagen worden, daß er zu dem reaktiven Stoffwechselprodukt 3-Carbamoyl-2-phenylpropionaldehyd (3) führt.
Schema I Der Stoffwechsel von Felbamat.
Es wird angenommen, daß 3-Carbamoyl-2-phenylpropionaldehyd (3) ein reaktives Zwischenprodukt bei der Oxidation von 2-Phenyl-1,3-propandiolmonocarbamat (2) zu dem menschlichen Hauptstoffwechselprodukt 3-Carbamoyl-2-phenylpropionsäure (4) ist. Außerdem wurde herausgefunden, daß das Aldehydcarbamat (3) der spontanen Eliminierung unterliegt, wodurch das ⎕,⎕-ungesättigte Aldehyd, 2-Phenylpropenal (5), gebildet wird, das im allgemeinen als Atropaldehyd bekannt ist. Es ist vorgeschlagen worden, daß Atropaldehyd eine Rolle bei der Entwicklung der Toxizität während der Felbamat-Therapie spielt.
Der Beweis für die Atropaldehydbildung in vivo ist mit der Identifizierung von modifizierten N-Acetyl-cystein-Konjugaten 7 und 8 von Atropaldehyd in sowohl Menschen- als auch Rattenurin nach der Felbamatverabreichung berichtet worden. Die Identifizierung des Atropaldehyds, das aus Mercaptursäuren in Urin nach der Felbamatverabreichung stammt, stimmt mit der Hypothese überein, daß Atropaldehyd in vivo gebildet wird, und daß es mit den Thiolnucleophilen umgesetzt wird.
Bezogen auf die Hypothese, daß die Toxizität, die mit der Felbamatverabreichung verbunden ist, direkt der Menge des gebildeten Atropaldehyds entspricht, ist die vorliegende Erfindung auf die Entwicklung einer neuen Klasse von Mitteln gerichtet, die strukturell mit Felbamat, das nicht dem Stoffwechsel von Atropaldehyd unterliegt, verwandt sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Benzylwasserstoff von Felbamat (1) durch einen Substituenten „R₂" ersetzt, wie in dem folgenden Stoffwechselschema (Schema II) gezeigt. R₂ ist Halogen und in einer bevorzugten Ausführungsform ist der Substituent ein Fluoratom.
Schema II Felbamat-abstammendes Mittel
2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandioldicarbamat (Fluorfelbamat; 12) und 2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiolmonocarbamatfluormonocarbamatfelbamat (13) sind Derivate von bekannten antiepileptischen Mitteln. Diese Mittel stellen eine neue Klasse von antiepileptischen Mitteln dar, obwohl sie strukturelle Ähnlichkeit zu Felbamat besitzen, kein Stoffwechselprofil von Felbamat zeigen werden und keine Nebenwirkungen, wie die, die mit der Verwendung von Felbamat verbunden sind, hervorrufen werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können diese Verbindungen außerdem modifiziert werden, um Substituenten an der para-Stellung des Benzolrings des Felbamatderivats einzubeziehen, um die Bildung von anderen möglicherweise toxischen Spezies mittels des Zytochrom-P450-Weges auszuschließen. Diese möglicherweise Zytochrom-P450-vermittelte Toxizität kann mit den 2-substituierten-2-Phenyl-1,3-propandiol-dicarbamat-Derivaten der vorliegenden Erfindung durch die Bildung von elektrophilen Spezies, wie 19, verbunden sein, die ebenso aus Dihydroxyfelbamat, einem bekannten Stoffwechselprodukt von Felbamat, gebildet werden können. Felbamatderivatverbindungen, die an der para-Stellung substituiert sind, werden aus dem Stoffwechselumsatz durch bestimmte Mitglieder der Zytochrom-P450-Stoffwechselfamilie blockiert. Beispiele sind zwei bevorzugte Verbindungen Difluorfelbamat (23) und Difluormonocarbamatfelbamat (24). Diese Felbamatderivate sind nicht in der Lage, zu Atropaldehyd durch Stoffwechsel umgesetzt zu werden, und werden ebenso aus dem Stoffwechselumsatz durch bestimmte Mitglieder der Zytochrom-P450-Stoffwechselfamilie blockiert.
Parafluor-substituierte Derivate von Felbamat
Die vorliegende Erfindung umfaßt ebenso die Derivate der möglicherweise aktiven Stoffwechselprodukte von Felbamat. Insbesondere umfaßt diese Fluoroxazinan-dion 16 und Difluoroxazinan-dion, die Derivate des Felbamatstoffwechseloxazinan-dions 9 sind. Die Struktur von Oxazinan-dion 9 trägt interessante Ähnlichkeit zu mehreren eingeführten epileptischen Medikamenten, einschließlich Phenobarbital, Phenytoin, Oxazinan-dion, Metharbital und Ethotoin, wie nachstehend dargestellt:
Es ist deshalb zu erwarten, daß das Oxazinan-dion 9 für einige Aspekte der Wirksamkeit von Felbamat in vivo verantwortlich ist. Da Patienten, die der Felbamat-Therapie unterzogen werden, zur Kontrolle der Anfälle große Mengen von Felbamat aufnehmen (Gramm pro Tag), könnte sogar eine 1- bis 2%ige Umwandlung zu einem pharmakologisch aktiven Stoffwechselprodukt signifikante Wirkungen aufweisen. Dies könnte eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Anfälle, die mit Felbamat beobachtet wurde, spielen, insbesondere wenn das Stoffwechselprodukt (d. h. das Oxazinan-dion) eine wirksamere Verbindung war. Im Lichte der Möglichkeit, daß das Oxazinan-dion 9 ein Stoffwechselpräkursor zu dem menschlichen Hauptstoffwechselprodukt, Säurecarbamat 4, sein könnte, kann es in signifikanten Mengen gebildet werden (es wurde berichtet, daß das Säurecarbamat ~12% einer Dosis darstellt). Da herausgefunden worden ist, daß das Elternoxazinan-dion 9 bei relevanten pH instabil ist, sind die Oxazinan-dione 16 berücksichtige Kandidaten zur Entwicklung als mögliche antiepileptische Mittel. Ebenso sind in dieser Klasse cyclische Artverwandte 21 und 22 einbezogen, die aus Felbamatderivaten gebildet werden können (siehe Schema II). Ebenso einbezogen ist 20, das ein unbekanntes Stoffwechselprodukt von Felbamat 1 ist, und aus dem Felbamatderivat 12 durch den Zytochrom-P450-Stoffwechsel hergestellt werden könnte.
Eine bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß der Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung mit der allgemeinen Struktur:
worin X aus der Gruppe, bestehend aus
ausgewählt ist, und R₁ und R₇ unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl, -NR₅R₆, Hydroxy und Alkoxy, ausgewählt sind, R₂ Cl oder F ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist, R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist, R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl sind.
Eine andere bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß den Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung mit der allgemeinen Struktur:
worin X aus der Gruppe, bestehend aus
ausgewählt ist, und R₁ und R₈ unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl, -NR₅R₆, Hydroxy und Alkoxy, ausgewählt ist, R₂ Cl oder F ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist, R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist, R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl sind.
Eine andere bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß der Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung, die aus der Gruppe, bestehend aus
ausgewählt ist, worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl, -NR₅R₆, Hydroxy und Alkoxy, ausgewählt ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist, R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist, und R₅ und R₆ unabhängig voneinander C₁-C₄-Alkyl sind.
Eine andere bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß der Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung, die aus der Gruppe, bestehend aus
ausgewählt ist, worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H oder Halogen, ausgewählt ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist, und R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist.
Eine andere stärker bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß der Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung, die aus der Gruppe, bestehend aus:
ausgewählt ist, worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H, F, Cl, CF₃ und Hydroxy, ausgewählt ist, und R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist R₁ H oder F und R₃ ist -OCONH₂.
Zusammensetzungen, die das Felbamatderivat der vorliegenden Erfindung umfassen, können verwendet werden, um Patienten zu behandeln, die unter einer Neurologiekrankheit, wie epileptische Anfälle, leiden, oder können verwendet werden, um Reperfusionsverletzungen, die aus Hirnschlag, Myokardinfarkt und Rückenmarksverletzungen vom Reperfusionstyp resultieren, vorzubeugen oder zu behandeln. Es wird angenommen, daß die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung ebenso Nützlichkeit zur Behandlung von Zuständen aufweisen, die durch die Gegenwart von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) gekennzeichnet sind.
Das Felbamatderivat der vorliegenden Erfindung kann mit pharmazeutisch verträglichen Trägern, Stabilisierungsmitteln, Lösungsvermittlern und Füllstoffen, die dem Fachmann bekannt sind, zur Verabreichung an einen Patienten vereinigt werden. Die Zusammensetzungen können unter Verwendung von Standardzufuhrvehikeln und Standardformulierungen zur oralen, parenteralen oder transdermalen Zufuhr formuliert werden.
Eine andere bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß der Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung, die aus der Gruppe, bestehend aus:
ausgewählt ist, worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl und Hydroxy, ausgewählt ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist, und R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist, zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger.
Eine andere stärker bevorzugte Verbindung zur Verabreichung gemäß der Verfahren der Erfindung ist eine Verbindung, die aus der Gruppe, bestehend aus:
ausgewählt ist, worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H, F, Cl, CF₃ und Hydroxy, ausgewählt ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist, zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger.
Es wird erwartet, daß die vorliegenden Felbamatderivate ähnliche Aktivität wie Felbamat aufweisen werden, und daher wird erwartet, daß die vorliegenden Derivate beim Behandeln von Krankheiten, wo Felbamat therapeutisch wirksam ist, wirksam sind. Insbesondere beschreiben die US-Patente Nr. 5,942,540 und 5,728,728, deren Offenbarungen hierin ausdrücklich aufgenommen werden, eine Vielzahl von Krankheiten oder Zuständen, die durch die Verabreichung von Felbamat behandelt werden können. Die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung sind ebenso beim Behandeln dieser Krankheiten nützlich.
Fettleibigkeit ist eine allgemeine humane Krankheit, die 10 bis 15% der Bevölkerung betrifft, von denen bis zu 5% schwer fettleibig sein können. Es wird geschätzt, daß die Sterblichkeit von Fettleibigkeit zwischen 300.000 und 400.000 pro Jahr beträgt. Die Fettleibigkeit wird im allgemeinen durch den BMI (Body-Mass-Index) gemessen, der das Gewicht in Kilogramm geteilt durch die Größe in Quadratmetern ist. Der Fettleibigkeitsgrad wird im Vergleich zu Standardabweichungen über dem Mittelwert für Männer und Frauen bestimmt.
Die Ätiologie der Fettleibigkeit ist unbekannt, aber tritt auf, wenn die Energieaufnahme den Energieaufwand überschreitet. Der Appetit wird über den ventromedialen Hypothalamus und den komplexen Verbindungen mit dem limbischen System und anderen Teilen des Gehirns kontrolliert. Die kürzliche Neurochemischforschung betraf Leptin, GLP-1 (Glucagon-ähnliches Peptid 1) und Neuropeptid-Y bei der Kontrolle des Appetits. Leptin ist ein natürlicher Appetitzügler, der von Fettzellen freigesetzt wird, zu dem Gehirn wandert und scheinbar die Kontrolle über den Appetit und die langfristige Gewichtskontrolle ausübt. Es ist davon ausgegangen worden, daß ein defekter Leptinrezeptor bei fettleibigen Patienten involviert ist. Es wird angenommen, daß GLP-1, ein Gehirnhormon, das die Sättigung fördert, den kurzfristigen Appetit reguliert. Neuropeptid-Y ist ein wirksamer Stimulator des Appetits, dessen Wirkungen durch Leptin und GLP-1 blockiert werden können. Die vollständige Wechselwirkung dieser Verbindungen bleibt zu klären.
Felbamat ist dafür bekannt, das es Appetitlosigkeit bei behandelten Patienten mit Epilepsie hervorruft. In einer Studie von Felbamat als Zusatztherapie bei Teilepilepsie bei Kindern war der Gewichtsverlust vorübergehend und kehrte nach zwanzig Wochen zum normalen wieder zurück (Carmant J., Pediatr 125:481–486, 1994). Der Gewichtsverlust von 4 bis 5% wurde bei Patienten der Felbamatmonotherapie bemerkt (Faught E., Neurology 43:688–692, 1993). Es ist vorgeschlagen worden, daß der Gewichtsverlust von Felbamat aufgrund der NMDA-Rezeptor-Modulation in den Hyptothalamusstrukturen, die in der Appetitkontrolle involviert sind, auftritt.
Felbamat, das den Menschen in oralen Dosierungen von etwa 100 bis 15.000 mg/Tag, vorteilhafterweise von etwa 1200 bis 7200 mg/Tag chronisch verabreicht wird (Serumniveau zwischen etwa 25 und 300 ⎕g/ml), ist beim Erzeugen des Gewichtsverlustes bei Fettleibigkeit, Diabetes Typ-II, und anderen genetischen Fettleibigkeitserkrankungen wirksam. Es wird erwartet, daß die Verabreichung der Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung von ähnlichen Dosierungsbereichen beim Erzeugen des Gewichtsverlustes bei Individuen genauso wirksam ist. Deshalb werden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung als pharmazeutische Zusammensetzungen formuliert und den Individuen verabreicht, um den Gewichtsverlust bei diesen Individuen hervorzurufen.
Spastizität ist eine humane motorische Störung, die durch eine Erhöhung im Muskeltonus und einer Steigerung von Muskeleigenreflexen aufgrund der Schädigungen des kortikospinalen Systems ausgeprägt ist. Die Spastizität ist proportional zu der Rate und dem Grad der Dehnung, die auf dem Muskel ausgeübt wird. Die bekanntesten Ursachen sind Multiple Sklerose und Rückenmarksverletzungen. Spastizität erzeugt mehrere medizinische Komplikationen, Schmerzen und Depression.
Die Ätiologie von Spastizität ist eine Verringerung oder das Versagen der Inhibitormechanismen im Rückenmark, was zur Überreizbarkeit der Tonusdehnung und anderen Reflexen führt. Der Mechanismus kann eine Verringerung bei sowohl der präsynaptischen GABA-ergischen Inhibierung als auch postsynaptischen Inhibierung umfassen. Noradrenergische Rezeptoren werden überempfindlich distal zu Rücken marksverletzungen, was eine logische Grundlage zur Verwendung von alpha-2-Agonisten als eine Behandlung bei Rückenmarksverletzungen ist. GABA und Glycin sind die Hauptinhibitorneurotransmitter im Rückenmark. Glycin agiert sowohl bei den Strychnin-unempfindlichen als auch den Strychnin-empfindlichen Rezeptoren, wobei die letzteren im Rückenmark üblicher sind.
Die Pharmakotherapie von Spastizität richtet sich auf die Potenzierung der Inhibitortransmission in dem Rückenmark, wie die Mediatorwirkung der präsynaptischen Inhibierung durch GABA. Exzitatorische Aminosäuren (EAA) erhöhen die Spastizität und nichtkompetitive NMDA-Antagonisten unterdrücken spinale polysynaptische Reflexe durch Inhibieren der Freisetzung von EAA (Schwarz M., In Thilman AF, Ed. Spasticity, S. 85–97, 1993). Felbamat weist sowohl GABA-verstärkende Eigenschaften als auch Glycinstellen-Strychnin-unempfindliche Antagonisteneigenschaften auf, die auf die Wirksamkeit bei der Behandlung von Spastizität schließen lassen.
Felbamat, das in oralen Dosierungen von etwa 100 bis 15.000 mg/Tag, vorteilhafterweise von etwa 1200 bis 7200 mg/Tag chronisch verabreicht wird (Serumniveaus zwischen 25 und 300 ⎕g/ml), ist beim Verringern von Spastizität aus sowohl supraspinalen als auch spinalen Schädigungen wirksam. Folglich wird es erwartet, daß die Verabreichung der Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung von ähnlichen Dosierungsbereichen ebenso die Spastizität aus sowohl supraspinalen als auch spinalen Schädigungen abschwächen werden.
Depression oder Stimmungsschwankungen sind psychopathologische Zustände, bei denen eine Störung der Stimmung entweder eine primäre Determinante ist oder die Kernausprägung bildet. Sekundäre Depression ist eine Gemütskrankheit, die durch eine systemische oder neurologische Erkrankung verursacht wird. Beispiele von neurologischen Erkrankungen umfassen Multiple Sklerose, Parkinsonkrankheit, Schädeltrauma, Hirntumore, Post-Hirnschlag, frühzeitigen Schwachsinn und Schlafapnoe, sind aber nicht darauf beschränkt, während systemische Erkrankungen Infektionen, Endokrinerkrankungen, Kollagengefäßkrankheiten, Mangelernährung und Neoplasmaerkrankungen umfassen. Die sekundäre Depression ist bekannt bei Post-Myokardinfarkt-Patienten und trägt eine dreifache Sterblichkeit von der der nichtdepressiven Post-Myokardinfarkt-Patienten.
Felbamat, das in oralen Dosierungen von etwa 100 bis 15.000 mg/Tag, vorteilhafterweise von etwa 1200 bis 7200 mg/Tag chronisch verabreicht wird (Serumniveaus zwischen 25 und 300 ⎕g/ml), ist beim Verringern der sekundären symptomatischen Depression bei sowohl humanen systemischen als auch neurologischen Erkrankungen wirksam. Folglich wird es erwartet, daß die Verabreichung der Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung von ähnlichen Dosierungsbereichen ebenso die sekundäre symptomatische Depression bei sowohl humanen systemischen als auch neurologischen Erkrankungen abschwächen wird.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung verwendet, um den Schmerz und insbesondere den Schmerz vom neuropathischen Ursprung zu lindern. Der neuropathische Schmerz ist ein chronischer Zustand, bei dem NMDA-Rezeptoren in neuralen Schmerzbahnen auf ein abnormal hohes Empfindlichkeitsniveau „ausgelöst" werden, so daß sie spontan Nervenmitteilungen übertragen, die der Patient als Schmerz wahrnimmt, selbst wenn kein schmerzlicher Reiz zugefügt worden ist (siehe US-Patent Nr. 5,925,634, dessen Offenbarung hierin aufgenommen wird). Es wird angenommen, daß die übermäßige Aktivierung der NMDA-Rezeptoren für die Erzeugung des „neuropathischen" Schmerzes verantwortlich ist, ein Typ von Schmerz, der manchmal „neurogener Schmerz" oder „Wind-up-Pain" genannt wird (Woolf et al 1989; Kristensen et al 1992; Yymamoto and Yaksh 1992).
Durch Mechanismen, die schlecht verstanden werden, sind pathologische Veränderungen verbunden mit Diabetes für die Erzeugung von neuropathischen Schmerz förderlich, ein Zustand, der als „diabetische Neuropathie" bekannt ist. Eines der charakte ristischen Merkmale von neuropathischen Schmerz ist, daß Morphin und verwandte Schmerzmittel, die beim Kontrollieren anderer Schmerztypen wirksam sind, normalerweise beim Kontrollieren des neuropathischen Schmerzes nicht wirksam sind (Backonja 1994). NMDA-Rezeptoren werden in den Schmerz-übertragenden Strukturen des Rückenmarks, Thalamus und bestimmten Schichten der Hirnrinde gefunden, und mehrere kürzliche Berichte geben an, daß NMDA-Antagonisten neuropathischen Schmerz vorbeugen oder verbessern können (Davar et al 1991; Mao et al 1992; Seltzer et al 1991; Neugebauer et al 1993; Kristensen et al 1992; Backonja et al 1994).
Beispielsweise ist der unstillbare Gesichtsschmerz (Chesire, W. P., Clin. J. Pain, 11:139–142, 1995) effektiv mit Felbamat bei Dosierungen von 1200 bis 2400 mg/Tag behandelt worden. Zustände, wie periphere Neuropathie, Krebsschmerz im Endstadium und gescheiterte Chirurgie, die gegen die üblichen Behandlungsmodalitäten hartnäckig sind, ziehen ebenso ihren Nutzen aus der Felbamatbehandlung. Bei dem Formalininjektions-Tier-Schmerzmodell verringern die Glycinstellenantagonisten (Millan, M. J., Neurosci. Lett., 178(1):139–143, 1994, Vaccarino, A. L., Brain Res., 615(2):331–334, 1993) die Spätphasen-Schmerzantwort. In einem Rattenmodell von schmerzlicher peripherer Neuropathie erzeugte Felbamat signifikante Reduktionen in allen Schmerzmessungen (Imamura, I., J. Pharm. Exp. The., 275(1):177–182, 1995). Speziell war die Wirkung von Felbamat eher antihyperalgetisch und antiallodynisch als analgetisch.
Die NMDA-Rezeptor-Antagonisten-Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung fungieren ähnlich wie Felbamat bei der Blockierung des NMDA-Rezeptors an der Glycinstelle, und daher werden diese Verbindungen ebenso chronische Schmerzübertragung verhindern. Deshalb werden gemäß einer Ausführungsform die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung verwendet, um symptomatische Linderung vom neuropathischen Schmerz ohne Erzeugung von Zentralnervensystemnebenwirkungen bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Felbamatderivate in oralen Dosierungen von 100 bis 15.000 mg/Tag und stärker bevorzugt etwa 1200 bis etwa 7200 mg/Tag chronisch verabreicht (Serumniveaus zwischen etwa 25 ⎕g/ml bis etwa 300 ⎕g/ml), um den chronischen Schmerz zu lindern.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter neuropathischen Schmerz leidet, bereitgestellt. Das Verfahren umfaßt den Schritt der Verabreichung einer Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
worin R₁, R₇ und R₈ unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl und Hydroxy, ausgewählt ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist; und R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das Felbamatderivat eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus:
worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H, F, Cl, CF₃ und Hydroxy, ausgewählt ist; R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist. Die Felbamatderivate können mit einem pharmazeu tisch verträglichen Träger zur oralen oder parenteralen Verabreichung zur Vorbeugung und Verringerung des neuropathischen Schmerzes kombiniert werden. Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der unter Glaukom leidet, bereitgestellt. Insbesondere ist bereichtet worden, daß NMDA-Rezeptorantagonisten Wirksamkeit beim Behandeln von Patienten aufweisen, die nicht auf die Standardtherapie ansprechen. Das Verfahren umfaßt den Schritt der Verabreichung einer Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
worin R₁, R₇ und R₈ unabhängig voneinander aus der Gruppe, bestehend aus H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl und Hydroxy, ausgewählt ist, R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist; und R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist. Gemäß einer Ausführungsform ist das Felbamatderivat eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
worin R₁ aus der Gruppe, bestehend aus H, F, Cl, CF₃ und Hydroxy, ausgewählt ist; R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist. Die Felbamatderivate können mit einem pharmazeu tisch verträglichen Träger zur oralen oder parenteralen Verabreichung zur Vorbeugung und Verringerung des neuropathischen Schmerzes kombiniert werden.
Es ist berichtet worden, daß Felbamat bei der Behandlung der folgenden Zustände/Erkrankungen, die mit der übermäßigen Aktivierung des NMDA-Rezeptors verbunden sind, wirksam ist: Sepsis, Meningitis, ZNS-Vaskulitis, Adrenoleukodystrophie, Impotenz, Schizophränie, Drogenabhängigkeit, Multiple Sklerose, Ermüdung (einschließlich Ermüdung verbunden mit chronischen Erkrankungen, wie Multiple Sklerose, Post-Polio-Syndrom und Parkinson sowie chronisches Müdigkeits-Ssyndrom), Bleivergiftung, mitochondriale Myopathien (Luft'sche Krankheit), HIV-Demenz, amyotrophe Lateralsklerose, Parkinsonkrankheit, Aufmerksamkeitsschwäche, Narkolepsie, Komplikationen bei der Geburt (d. h. Frühgeburt, Geburtsverlängerung, Hypoxie usw., die den Fötus dem Risiko der Hirnischämie und Zerebralparalyse aussetzt), chirurgischer Anästhesie (als eine prophylaktische Behandlung, um das Risiko der Hirnschädigung durch Hypoxie, Anoxie, zerebrale Embolie (d. h. Fett, Luft), Hypotonie, Hypoglykämie usw. zu reduzieren), traumatische Kopf- und Rückenmarksverletzung, Hypoglykämie, Tourette-Syndrom oder Leberenzephalopathie, siehe US-Patent Nr. 5,728,728, dessen Offenbarung hierin aufgenommen wird. Folglich wird es erwartet, daß die NMDA-Rezeptorantagonisten der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, um diese und andere Zustände, die mit der übermäßigen Aktivierung des NMDA-Rezeptors verbunden sind, zu behandeln.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine pharmazeutische Zusammensetzung, die ein Felbamatderivat der vorliegenden Erfindung umfaßt, einem Patienten, der unter der Alzheimerkrankheit (DAT) leidet, verabreicht, um die Symptome, die mit dieser Krankheit verbunden sind, abzuschwächen. Die Alzheimerkrankheit (DAT) ist eine fortschreitend Krankheit, die durch eine abnormale Form der Amyloidablagerung im Gehirn verursacht wird. Die übermäßige Amyloidablagerung induziert Glutamattoxizität des NMDA-Rezeptors, was zu neuronalem Tod in Bereichen des Gehirns führt, die eine hohe Dichte der NMDA-Rezeptoren aufweisen, wie Hippocampus und Hirnrinde (Bereiche des maximalen neuronalen Tods bei DAT). Die Verringerung bei der Bindung von NMDA-Rezeptoren in der DAT-Sehrinde entspricht einer erhöhten Anzahl von neurofibrillären Plaques. (Carlson, M. D., Neurobiol. Aging, 14(4):343–352, 1993). Studien bei Tieren zeigten, daß Glycinantagonisten das Lernen verbessern und die Skopalamingedächtnisschwächen abschwächen (Fishkin, R. J., Behav. Neurol. Biol., 59(2):150–157, 1993, Finkelstein, J. E., Pharmacol. Biochem. Behav, 49(3):707–710, 1994, Baxter, M. G., Neurobiol. Aging, 15(2):207–213, 1994). Folglich sind die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung, die Glycin-NMDA-Antagonisten mit wahrnehmender Verbesserung und neuronalen Schutzeigenschaften aufweisen, zur Behandlung von DAT und Vorbeugung von DAT-assoziierten Degeneration nützlich.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine pharmazeutische Zusammensetzung, die ein Felbamatderivat der vorliegenden Erfindung umfaßt, verabreicht, um einen Patienten, der unter der Parkinsonkrankheit leidet, zu behandeln. Die Parkinsonkrankheit (PD) ist eine selektive Degeneration von überwiegend D₂-dopaminergen Neuronen in dem schwarzen Kern (motorische Bereich der Basalganglien), der fortschreitende motorische Symptome der Bewegungssperre und Bradykinesie (Bewegungsverlangsamung) erzeugt. Ein NMDA-reizender Mechanismus des frühen Nervenzellentods ist in die Ätiologie von PD involviert. Es ist gezeigt worden, daß Felbamat den D₂ (Dopaminrezeptor) bei einem Tiermodell der Schrecklähmung antagonisiert (Kretchmer, B. D., Neurosci Lett., 179(1–2):115–118, 1994). Folglich schützen die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung, die NMDA-Glycin-Antagonistenwirkung aufweisen, NMDA-Rezeptoren davor, übermäßig stimuliert zu werden, wodurch die fortschreitende motorische Schwäche und der Tod (Neuroprotektion) bei PD verhindert wird.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine pharmazeutische Zusammensetzung, die ein Felbamatderivat der vorliegenden Erfindung umfaßt, verabreicht, um einen Patienten, der unter HIV-Demenz leidet, zu behandeln. Patien ten, die HIV(+) bekommen, weisen frühe vorklinische neuronale Gehirnschädigung auf, wie durch NMR-Spektroskopie gemessen. Wenn sich HIV(+) der Patienten zu AIDS umwandelt, erzeugt die Hirnbeteiligung Demenz und ist im allgemeinen fatal. Der Mechanismus der Gehirnschädigung umfaßt scheinbar die Erzeugung von Substanzen (d. h. Chinolinsäure), die die NMDA-Rezeptoren aktivieren und den neuronalen Tod durch Induzierung der intrazellulären Ca.sup.++-Überlastung verursachen. Folglich fungieren die Felbamatderivate der vorliegenden Erfindung, die NMDA-Glycin-Antagonistenaktivität aufweisen, als Neuroprotektiva und verhindern neuronalen Tod.
Wenn oral verabreicht, können die Verbindung der vorliegenden Erfindung als eine flüssige Lösung, Pulver, Tablette, Kapsel oder Pastille verabreicht werden. Die Felbamatderivatverbindungen können zusammen mit einem oder mehreren konventionellen pharmazeutischen Additiven oder Bindemitteln, die zur Herstellung von Tabletten, Kapseln, Pastillen und anderen oral verabreichbaren Formen genutzt werden, verwendet werden. Wenn sie als eine intravenöse Lösung verabreicht werden, können die Derivate der vorliegenden Erfindung mit konventionellen IV-Lösungen gemischt werden.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden bei einem Dosierungsbereich verabreicht, der wirksam ist, um die mit der Krankheit verbundenen Symptome abzuschwächen. Gemäß einer Ausführungsform wird das Felbamatderivat (Wirkstoff) in einer Dosierungsform von etwa 0,1 mg/kg bis etwa 5,0 g/kg und stärker bevorzugt etwa 0,25 mg/kg bis etwa 1 g/kg verabreicht. Die Dosierung wird basierend auf dem Weg der Verabreichung und des Zustands/Krankheit, die zu behandeln ist, variieren.
Beispiel 1
Verwendung eines LC/MS-Verfahrens, um die zwei Atropaldehyd-abgeleiteten Mercaptursäuren 7 und 8 bei einer Patientenpopulation, die mit Felbamat behandelt wird, quantitativ zu bestimmen
Obwohl die FDA empfahl, die Patienten nur der Felbamat-Therapie zu unterziehen, wenn andere Therapien versagten, wird es geschätzt, daß 8.000 bis 12.000 Patienten bei der Felbamat-Therpie in den USA (12) blieben. Während die Mercaptursäuren aus der Zugabe zu Glutathion erzeugt wurden, würde erwartet, daß irgendein ähnliches Nucleophil (d. h. nucleophile Aminosäuren von Proteinen oder DNA-Basen) der Konjugation zu Atropaldehyd unterliegt. Je mehr Atropaldehyd in vivo erzeugt wurde, desto größer die Wahrscheinlichkeit, daß ein kritischer Target alkyliert wird, was zu Toxizität führt. Deshalb ist es vernünftig zu erwarten, daß das Potential der Toxizität mit der Menge des gebildeten Atropaldehyd korreliert. Außerdem wird die Menge der Atropaldehyd-abgeleiteten Mercaptursäuren, die im Urin ausgeschieden werden, eine Funktion der Menge an gebildetem Atropaldehyd sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein analytisches Verfahren zur Quantifizierung der relevanten Stoffwechselprodukte, die in dem Urin des Patienten ausgeschieden werden, als eine Messung der Empfindlichkeit eines Patienten auf Toxizität, die mit der Felbamat-Therapie verbunden ist, beschrieben. Das Verfahren zur Bestimmung der Empfindlichkeit eines Patienten auf entgegenwirkende Nebenwirkungen aus der Felbamatverabreichung umfaßt die Schritte zur Erhaltung einer biologischen Probe aus dem Patienten, vorzugsweise eine Urinprobe, Quantifizieren der Mercaptursäurestoffwechselprodukte, die in der Probe vorliegen, und Extrapolieren der Menge an gebildeten Atropaldehyd. Gemäß einer Ausführungsform wird Standardflüssigchromatographie und Massenspektroskopie (LC/MS) zur Quantifizierung der relevanten Stoffwechselprodukte, die im Urin des Patienten ausgeschieden werden, verwendet.
Materialien und Verfahren
Chemikalien und Geräte. Alle Reagenzien wurden entweder von Aldrich Chemical Co. oder Sigma Chemical Co. erworben und waren von höchster Qualität erhältlich. HPLC wurde auf einem Waters 2690 Separation Modul mit einem abstimmbaren Waters-484-Extinktionsdetektor (bei 214 nm) unter Verwendung einer Waters Symmetry C₁₈ (2,1 mm × 150 mm) Säule durchgeführt. Massespektren wurden durch Kombinieren dieses LC-Systems mit einem Finnigan MAT LCQ Ionenfallen-Massenspektrometer, ausgestattet mit einer Elektrospray-Ionisierungsquelle, erhalten. NMR-Spektren wurden auf einem General Electric QE300 Spektrometer bei 300 MHz aufgezeichnet und die chemischen Verschiebungen wurden in ppm angegeben. Schmelzpunkte wurden auf einem Thomas-Hoover-UNI-MELT-Gerät bestimmt und sind unkorrigiert.
Synthese. 2-Phenyl-(1,1,3,3-tetra-deuterio)-1,3-propandiol. 2-Phenyl-(1,1,3,3-tetradeuterio)-1,3-propandiol wurde durch die Reduktion von Diethylphenylmalonat mit LiA1D4 unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methodik zur Bildung von 2-Phenyl-1,3-propandiol (1) erhalten. Die Isotopenreinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug ≥ 98%, wie durch ¹H NMR und GC/MS bewertet. (Smp. = 48 bis 50°C) ¹H NMR (CDCl₃): ⎕ 2,6 (s, 2H), 3,0 (s. 1H), 7,3 (m, 5H). ¹³C NMR (CDCl₃): ⎕ 49,8, 127,7, 128,5, 129,3, 139,9, GC/MS (CI-Methan) MH⁺ = 157-Fragmention: 139, 121, 106, 93. Elementaranalyse: theoretisch C, 69,20; H, 7,74 gefunden C, 68,98; H, 7,68. Die Molekularmasse wird mit 4 ²H-Atomen berechnet, aber das Gerät, das für die Elementaranalyse verwendet wurde, beobachtete jedes Deuterium als ob es Wasserstoff wäre. Deshalb wird der theoretische Wert für die Elementaranalyse von Wasserstoff in bezug auf die Gegenwart von 12 ¹H (d. h. 12 × 1,008 = 12,096/156,21 = 7,74%) bestimmt.
2-Phenyl-(1,1,3,3-tetra-deuterio)-1,3-propandiolinonocarbamat. Der d₄-Monocarbamatalkohol wurde aus dem d₄-Diol unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methodik (1) hergestellt. Die Isotopenreinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug ≥ 98%, wie durch ¹H NMR und LC/MS bewertet. (Smp. = 71 bis 72°C) ¹H NMR ((CD₃)₂CO): ⎕ 3,1 (s, 1H), 4,8 (bs, 2H), 7,3 (m, 5H). LC/ESI-MS: MH⁺ = 200,0.
3-Carbamoyl-(3,3-di-deuterio)-2-phenylpropionsäure. Das d₂-Säurecarbamat wurde im wesentlichen, wie durch Adusumalli et al. beschrieben, erhalten, außer, daß der d₄-Monocarbamatalkohol als Ausgangsmaterial (10) verwendet wurde. Die Isotopenreinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug ≥ 98%, wie durch ¹H NMR und LC/MS bewertet. (Smp. = 99 bis 102°C) ¹H NMR ((CD₃)₂SO): ⎕ 3,9 (d, 1H), 5,8 (bs, 2H), 7,3 (m, 5H), 12,4 (bs, 1H). ¹³C NMR ((CD₃)₂CO): ⎕ 54,1, 127,3, 128,7, 139,3, 155,6, 201,7. LC/ESI-MS: MH⁺ = 211,9. Elementaranalyse: theoretisch C, 56,87: H, 5,25; N, 6,63 gefunden C, 56,74; H, 5,31; N, 6,57.
2-Phenyl-(1,1,3,3-tetra-deuterio)-1,3-propandioldicarbamat. d₄-Felbamat wurde unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methodik hergestellt, außer, daß d₄-Monocarbamatalkohol als Ausgangsmaterial (2) verwendet wurde. Die Isotopenreinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug ≥ 98%, wie durch ¹H NMR und LC/MS bewertet. Die für diese Verbindung erhaltenen spektralen Daten stimmen mit den veröffentlichten Werten (11) überein. (Smp. = 148 bis 150°C) ¹H NMR ((CD₃)₂SO): ⎕ 3,1 (s, 1H), 6,4 (bs, 4H), 7,2 (m, 5H). LC/ESI-MS: MH⁺ = 243,1. Elementaranalyse: theoretisch C, 54,53; H, 5,83; N, 11,56 gefunden C, 54,63; H, 5,84; N, 11,64.
N-d₃-Acetyl-L-cystein. Essigsäureanhydrid (d₆) (0,29 g, 2,7 mmol) wurde zu einer Lösung aus Cys(trt)-OH in 20 ml DMF und 1 ml Pyridin zugegeben und über Nacht gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde mit 50 ml Ether verdünnt und mit gesättigtem, wässerigem Lithiumbromid (2 × 50 ml) extrahiert. Die organischen Verbindungen wurden über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck entfernt. Dieses Zwischenprodukt wurde durch Flashchromatographie unter Verwendung von 1 : 1 Methanol und Chloroform gereinigt, was einen weißen Fest stoff ergab: ¹H NMR (CDCl₃) ⎕ 7,37–7,12 (m, 15H), 4,13 (m, 1H), 2,60 (m, 2H). Das Sulfid wurde unter Verwendung einer Lösung aus TFA in Dichlormethan (1 : 1) für 2h entschützt. Die Lösungsmittel wurden unter verringertem Druck entfernt und das Rohprodukt wurde in der nächsten Reaktion verwendet.
N-d₃-Acetyl-S-(2-phenylpropan-3-ol)-L-cystein. Der d₃-Nac-Alkohol wurde unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methodik gebildet, außer, daß N-d₃-Acetylcystein bei der Bildung des d₃-Nac-Atropaldehyd-Zwischenproduktes (2) verwendet wurde. Die Isotopenreinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug ≥ 95%, wie durch ¹H NMR und LC/MS bewertet. ¹H NMR (D₂O): ⎕ 2,66–3,0 (m, 6H), 3,74 (t, 1H, J = 5,4 Hz), 4,4 (m, 1H), 7,3 (m, 5H). LC/MS: MH⁺ = 301,3.
N-d₃-Acetyl-S-(2-phenylpropionsäure)-L-cystein. Die d₃-Nac-Säure wurde unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methodik gebildet, außer, daß N-d₃-Acetyl-cystein bei der Umsetzung mit 2-Phenylacrylsäure (2) verwendet wurde. Die Isotopenreinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug ≥ 95%, wie durch ¹H NMR und LC/MS bewertet. ¹H NMR (D₂O): ⎕ 2,75–3,23 (m, 4H), 3,82 (t, 1H, J = 5,5 Hz), 4,4 (m, 1H), 7,32 (m, 5H). LC/ESI-MS: MH⁺ = 315,2.
Herstellung von Urinproben der Patienten. Die Urinproben wurden von freiwilligen Patienten, die der Felbamat-Therapie zur Kontrolle von epileptischen Anfällen unterliegen und unter ärztlicher Aufsicht in entweder der University of Virginia (Charlottesville, Virginia) oder dem EpiCare Center (Memphis, Tennessee) stehen, erhalten. Urinproben wurden vierfach mit destilliertem Wasser verdünnt (dies wurde vor dem Nachtversand für die Proben, die das Verschicken erforderlich machen, durchgeführt) und in ein Orbitalschüttelwasserbad für ~20 min bei 37°C planiert, um sicher zu stellen, daß alle Analyten in Lösung waren. 500 ⎕l dieser verdünnten Probe wurden entfernt und zu 100 ⎕l eines Gemisches der vier deuterierten internen Standards zugegeben. Die Konzentration von Standards in dem Gemisch führte zur Zugabe von 563 nmol d₄-Felbamat, 140 nmol d₂-Säurecarbamat, 54,0 nmol d₃-Nac-Alkohol und 27,5 nmol d₃-Nac-Säure zu jeweils 500 ⎕l verdünnter Urinprobe. Nach dem Mischen wurden 200 ⎕l entfernt und zu 20 ⎕l von 20%igem HOAc zugegeben. Diese angesäuerte Probe wurde dann auf eine vorbehandelte Waters „Oasis" Festphasen-Extraktions-Patrone aufgebracht (Waters Corp., Woburn, MA). Die Patrone wurde mit 2 ml 0,1%igen HOAc, gefolgt von 3 ml 10% CH₃CN/90% Wasser (0,1%) HOAc gewaschen. Die Analyten und internen Standards wurden dann mit 3 ml 30% CH₃CN: 70% (0,1%) HOAc eluiert. Diese Fraktion wurde dann durch LC/MS ohne weitere Manipulation analysiert.
LC/MS-Analyse von Urinproben zur Stoffwechselquantifizierung. LC/MS-Analyse wurde unter Verwendung von Waters 2690 HPLC, ausgestattet mit einem automatischen Probengeber, und einem abstimmbaren Waters-486-Extinktionsdetektor durchgeführt. Dieses LC-System wurde an ein Finnigan-MAT LCQ-Ionenfallen-Massenspektrometer angeschlossen. Eine 10-⎕l-Injektion der Fraktion aus der Festphasenextraktion wurde auf einer Waters Symmetry C₈ Umkehrphasensäule aufgebracht (33% CH₃CN : 67% (0,1%) HOAc, 2,1 mm × 150 mm, 0,2 ml/min). Der Post-Säulenfluß wurde durch einen abstimmbaren Waters-486-Extinktionsdetektor (20 ⎕l Fließzelle, ⎕ = 214 nm) geführt, der zur qualitativen Bewertung der Probe und nicht zur quantitativen Bestimmung verwendet wurde. Der Fluß wurde dann zu der Elektrospray-Ionisierungsquelle des LCQ geführt.
Das Massenspektrometer wurde programmiert, um die Daten in vollständiger Scannweise von 190 bis 320 m/z zu sammeln, und wurde abgestimmt, um das Signal aus den Analyten unter den HPLC-Bedingungen zu maximieren. Die Werte für die Elektrosprayparameter waren wie folgt: erhitzte Kapillartemperatur = 180°C; Sprühspannung = 5,6 kV; Kapillarspannung = 20 V; Mantelgasfließgeschwindigkeit (Stickstoff) = 70; Zusatzgasfließgeschwindigkeit (Helium) = 20. Die automatische Verstärkungsregelung (AGC) war an mit einer Zielionenzahl von 7 × 10⁷ Ionen und einer maximalen Ioneneinspritzzeit von 150 ms. Die Scannzeit betrug ∼ 0,5 s. Lineare Reaktionskurven wurden für jeden Analyten und internen Standard über ungefähr zwei Größenbereiche, die sich auf die absolute Menge jedes internen Standards, der zu den Proben zugegeben wurde, richten, beobachtet. Die Menge der Analyten bei den Urinproben der Patienten fällt innerhalb dieser linearen Reaktionsbereiche.
Die Quantifizierung wurde durch Integration der Peaks aus dem Massenchromatogramm für jeden Analyten unter Verwendung von Software (Navigator 1.1), ausgestattet mit dem LCQ, erreicht. Die Peakfläche (ausgedrückt als Zählungen × Sekunden) für jedes Stoffwechselprodukt wurde mit der Fläche für ihren entsprechenden deuterierten internen Standard verglichen. Da die absolute Menge des internen Standards, zugegeben pro ml Urin, bekannt war, könnte die absolute Menge des Analyten pro ml Urin bestimmt werden.
Ergebnisse
Die Analyse wurde auf 34 Urinproben von 31 Patienten, die der Felbamat-Therapie zur Kontrolle der epileptischen Anfälle unterliegen, durchgeführt. Wie es für Epileptiker bekannt ist, unterzogen sich viele dieser Patienten (n = 19) der Mehrfachtherapie zur Kontrolle der Anfälle, wobei sich der Rest (n = 12) der Felbamat-Einzeltherapie unterzog. Das Alter dieses Patientenkreises (14 Männer und 17 Frauen) erstreckte sich von 10 bis 57 Jahren, wobei das Durchschnittsalter 37 war. Es wurde herausgefunden, daß alle analysierten Urinproben beide Mercaptursäuren enthalten, was zeigt, daß die Bildung von Atropaldehyd in vivo bei der Patientenpopulation auftritt und scheinbar universal ist. Mehr Nac-Alkohol 7 als Nac-Säure 8 wurde dann für alle der Patienten ausgeschieden. Das Durchschnittsverhältnis von Nac-Alkohol zu Nac-Säure betrug 6,4, jedoch variierten die Werte in einem breiten Bereich (Verhältnisse = 2 bis 14).
Die absoluten Mengen der Analyten, die pro ml Urin ausgeschieden wurden, unterschieden sich beträchtlich zwischen den Patienten. Beispielsweise liegt die Menge des ausgeschiedenen Felbamats zwischen 819±8,5 nMol/ml (dieser Patient hatte eine gesamte tägliche Dosis von 3,6 g Felbamat) und 10,064±515 nMol/ml (dieser Patient hatte eine gesamte tägliche Dosis von 6,0 g Felbamat). Dies zeigte die Wirkung des Urinvolumens auf die aus diesem Verfahren erhaltenen Ergebnisse. Obwohl der Dosierungsunterschied weniger als das Doppelte war, war der Unterschied in der Menge von ausgeschiedenem Felbamat pro ml größer als das Zehnfache. Um daher die Ergebnisse von einem Patienten mit den anderen zu vergleichen, wurden die Werte für die Stoffwechselprodukte auf die Menge von Felbamat normalisiert.
Diskussion
Wir haben ein Isotopenverdünnungsverfahren auf LC/MS-Basis entwickelt, um die Mengen von Felbamat 1, des Säurecarbamats 4 und der zwei Mercaptursäuren 7 und 8, die im Urin des Patienten ausgeschieden werden, quantitativ zu bestimmen. Obwohl die FDA empfahl, die Patienten nur der Felbamat-Therapie zu unterziehen, wenn andere Therapien versagten, wird es geschätzt, daß 8.000 bis 12.000 Patienten bei der Felbamat-Therapie in den USA (12) blieben.
Schema I zeigt den Stoffwechselweg, der zur Atropaldehydbildung und seiner Disposition führt. Das Aldehydcarbamat stellt den „Übertragungsschritt" dar. Es ist an diesem Punkt so, daß ein Molekül entweder zu dem toxischen Weg des Atropaldehyds 5 oder den Entgiftungsweg des Säurecarbamats 4 übertragen wird. Die Menge an Mercaptursäuren 7 und 8, die in Urin ausgeschieden wurden, werden den Fluß durch den „toxischen" Weg wiederspiegeln. Das heißt, es würde erwartet werden, daß ein Individuum, welches hohe Niveaus an Atropaldehyd erzeugt, entsprechend hohe Niveaus der Mercaptursäuren aufweist. Deshalb würde das Verhältnis von ausgeschiedenem Säurecarbamat im Vergleich zu den vereinigten Mercaptursäuren die Disposition des Aldehydcarbamats für einen gegebenen Patienten beschreiben. Die Werte für die zwei Mercaptursäuren können vereinigt werden, da sie beide denselben Weg an Aldehydcarbamatdisposition darstellen. Natürlich gibt es andere Faktoren, die die Disposition durch diese zwei Wege modulieren können (d. h. Co-Administration von Modulatoren von Enzymaktivität oder Glutathionniveaus), aber diese scheint ein viel versprechender Versuch zu sein, die Stoffwechselverteilung zwischen toxischen und nichttoxischen Wegen bei einer Patientenpopulation abzuschätzen.
Wir wandten dieses LC/MS-Verfahren auf die Analyse von 34 Urinproben von 31 Patienten, die der Felbamat-Therapie zur Kontrolle von epileptischen Anfällen unterliegen, an. All diese Patienten unterlagen der Felbamat-Therapie für mehrere Jahre ohne irgendwelche der starken Nebenwirkungen. Da die starken Toxizitäten verbunden mit Felbamat eine mittlere Einsetzzeit von ≤ 6 Monaten zeigen, bilden diese Patienten wahrscheinlich eine Population von „normalen" oder „sicheren" Stoffwechselprodukten von Felbamat.
Die Daten, die aus den Urinproben erhalten wurden, zeigten, daß es einen „normalen" Bereich für die Verteilung des Aldehydcarbamats zwischen dem Säurecarbamat und Atropaldehyd gibt (wie durch die Mercaptursäuren dargestellt). Es scheint keine signifikante Wechselbeziehung zwischen dem Geschlecht oder Therapietyp und den relativen Mengen der gebildeten Stoffwechselprodukte zu geben. Ein Individuum mit hoher Esteraseaktivität würde relativ mehr des Monomcarbamatalkohols aus Felbamat erzeugen, was zur erhöhten Erzeugung von allen späteren Stoffwechselprodukten führt. Jedoch kann das Verhältnis der Stoffwechselprodukte noch sehr ähnlich sein.
Durch unsere Hypothese kann die Alkylierung von Proteinen durch Atropaldehyd zu der Erzeugung von Antigenen führen, die eine Immunantwort in einer Weise verstärken, die dem Mechanismus der Immun-vermittelten Toxizität für andere Mittel ähnlich ist. Wenn die Toxizität aufgrund von Atropaldehyd immunvermittelt ist, dann wird die Empfindlichkeit auf diese Toxizität eine Funktion von nicht nur der Bildung von Atropaldehyd-Protein-Konjugaten, sondern ebenso eines Immunsystemphänotyps der Patienten sein. Einige Patienten können einen speziellen Phänotyp haben, der sie auf Atropaldehyd-Protein-Konjugate allergisch reagieren läßt, während andere diese Reaktion nicht zeigen. Alternativ kann jeder die Möglichkeit für eine Immunantwort aufweisen, aber die Menge der erzeugten Atropaldehyd-Protein-Konjugate muß ein kritisches Niveau vorm Auftreten der Immunantwort erreichen. Das heißt, alle Patienten müssen geringe Niveaus an Antigenen erzeugen, aber die Niveaus sind normaler weise nicht hoch genug, um eine Immunantwort auszulösen. Es ist nicht so, bis ein zweiter Fall wie Inhibierung der Säurecarbamatbildung oder Glutathionverarmung auftritt, daß die Erzeugung von Antigenen das kritische Niveau übertrifft und die Toxizität ausgeprägt wird.
Aufgrund der Möglichkeit einer immunvermittelten Komponente für Felbamattoxizität durch unsere Hypothese kann es wichtig sein, sowohl das Niveau eines Individuums der Atropaldehydbildung als auch ihren Phänotyp zu verstehen, um ein vollständiges Screening-Verfahren zu entwickeln. Das oben beschriebene Verfahren zeigte ausreichende Genauigkeit zur Identifizierung von „Ausreißern" und behält scheinbar die Möglichkeit zum Überwachen der Patienten, die der Felbamat-Therapie unterliegen.
Beispiel 2
Synthese von Felbamatderivaten
Materialien und Verfahren
Chemikalien und Geräte. Alle Reagenzien wurden von Aldrich Chemical Co. erworben und waren von höchster Qualität erhältlich. HPLC wurde auf einem Waters 2690 Separations Modul mit einem abstimmbaren Waters-484-Extinktionsdetektor (bei 214 nm) unter Verwendung einer Waters Symmetry C₁₈ (2,1 mm × 150 mm) Säule durchgeführt. Massenspektren wurden durch Kombinieren dieses LC-Systems mit einem Finnigan MAT LCQ Ionenfallen-Massenspektrometer, ausgestattet mit einer Elektrospray-Ionisierungsquelle, erhalten. NMR-Spektren wurden auf einem General Electric QE300 Spektrometer bei 300 MHz aufgezeichnet und die chemischen Verschiebungen wurden in ppm angegeben. Schmelzpunkte wurden auf einem Thomas-Hoover-UNI-MELT-Gerät bestimmt und sind unkorrigiert.
Synthese
2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiol. 2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiol wurde aus Diethyl-2-fluor-2-phenylmalonat durch Lithiumaluminiumhydridreduktion unter Verwendung der Methodik, analog zu der, die zuvor für die Bildung von 2-Phenyl-1,3-propandiol beschrieben wurde, erhalten. (Thompson et al., Chem. Res. Toxicol. 9, 1225–1229 (1996)). Jedoch wurde die Reduktion bei –40°C initiiert und konnte sich über eine Stunde auf Raumtemperatur erwärmen, gefolgt von Rühren für weitere 1 bis 2 Stunden, wobei zu dem Zeitpunkt die Reaktion durch DC beendet wurde. ¹H NMR (CDCl₃): ⎕ 7,43–7,3 (m, 5H), 4,01 (dq, 4H, J = 22,7, 12,3 Hz), 2,82 (bs, 2H), ¹³C NMR (CDCl₃): 138,2, 129,1, 129,1, 128,9, 125,3, 125,2, 100,4, 98,0, 67,0, 66,7.
2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiolmonocarbamat (13, x = Fluor). Die Titelverbindung wurde aus 2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiol unter Verwendung der zuvor beschriebenen Methodik hergestellt. (Thompson et al., Chem. Res. Toxicol. 9, 1225–1229 (1996)). Das so erhaltene Produkt wurde aus Ethylester umkristallisiert und die Reinheit des Produktes wurde bestimmt und betrug 98%, wie durch ¹H NMR und LC/MS bewertet (72% Ausbeute, R_{f(Ethylether)} = 0,25, Smp. = 67–69°C). ¹H NMR (CDCl₃): ⎕ 7,4–7,2 (m, 5H), 5,05 (bs, 2H), 4,52 (ddd, 2H, J = 20,2, 12,5, 6,5 Hz), 3,9 (dd, 2H, J = 12,5, 6,5 Hz). LC/ESI-MS: MH⁺ = 214.
3-Carbamoyl-2-fluor-2-phenylpropionsäure (17, x = Fluor). 3-Carbamoyl-2-fluor-2-phenylpropionsäure 17 wurde aus 2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiolmonocarbamat 13 nach der Verfahrensweise von Adusumalli et al hergestellt, die die Herstellung von 3-Carbamoyl-2-phenylpropionsäure beschreibt (85% Ausbeute, R_{f(Ethylether)} = 0,05). ¹H NMR (CDCl₃): ⎕ 9,1 (bs, 1H), 7,6–7,2 (m, 5H), 5,4 (bs, 2H), 4,8 (dd, 1H, J = 10,7 Hz), 4,72 (t, 1H, J = 7 Hz).
2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandioldicarbamat (12, x = Fluor). Die Titelverbindung, Fluorfelbamat 12, wurde aus 2-Fluor-2-phenyl-1,3-propandiol durch das Verfahren von Adusumalli et al, welches die Herstellung von Felbamat Drug. Metab. Disp. 21, 710–716 (1993) beschreibt, hergestellt. (82% Ausbeute, R_{f(Ethylether)} = 0,20, Smp. = 69–72°C). ¹H NMR (CDCl₃): ⎕ 7,4–7,3 (m, 5H), 5,2 (bs, 4H), 4,48 (dq, 4H, J = 20,8, 14,2 Hz). C, 56,33; H, 5,67; N, 6,57, Gefunden C, 56,24; H, 5,55; N, 6,52.
5-Fluor-5-phenyl-1,3-oxazinan-2,4-dion (16, x = Fluor). 3-Carbamoyl-2-fluor-2-phenylpropionsäure (17, 0,1 mmol) und 1,1'-Carbonyldiimidazol (0,25 mmol) wurden in Dichlormethan (5 ml) gelöst und die resultierende Lösung wurde für 12 Stunden in einem verschlossenen Behälter magnetisch gerührt.^l2 Das Gemisch wurde durch den Durchgang des rohen Reaktionsgemisches durch ein Kieselgelpad (10 g) in einem passenden Trichter gereinigt, mit Ethylether eluiert, was nach der Umkristallisierung aus Ethylether die Titelverbindung als ein weißes Pulver in 42%iger Ausbeute ergab (R_{f(Ethylether)} = 0,70, Smp. = 115 bis 117°C). ¹H NMR (CDCl₃): ⎕ 7,48 bis 7,43 (m, 3H), 7,42 bis 7,37 (m, 2H), 4,93 (dd, 2H, J = 24,6, 12,7 Hz), 4,68 (t, 2H, J = 13 Hz) LC/ESI-MS: MH⁺ = 210. C, 57,42; H, 3,85; N, 6,70 Gefunden C, 57,23; H, 3,88; N, 6,67.
Beispiel 3
Neuroprotektion und Toxizitätsassays
Die synthetisierten Fluorderivate wurden beim National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS) zur Bewertung von Assays in einem Standardgremium abgegeben. Zwei krampfauslösende Tests (MES und scMET) und ein Toxizitätsscreen (Rotationsstange bei Mäusen, Positionssinn und Gang bei Ratten) wurden zur Bewertung der Verbindungsaktivität als Neuroprotektiva eingesetzt. Diese Testverfahren werden in Molecular and Cellular Targets for Anti-epileptic Drugs, Hrsg. G. Avanzini, G. Regesta, P. Tanganelli, M. Avoli, 1997, John Libbey & Company Ltd, S. 191–198 ausführlich beschrieben. Die Felbamatderivate wurden hinsichtlich der krampflindernden Aktivität nach der intraperitonealen (i.p.) Verabreichung bei Mäusen und oralen Verabreichung bei Ratten bewertet.
Der maximale Elektrokrampfanfall (MES)
Der MES-Test ist ein Modell für die generalisierten tonisch-klonischen Anfälle und wird verwendet, um Verbindungen zu identifizieren, die Anfallausbreitung vorbeugen. Die Verhaltens- und Elektrographieanfälle, die in diesem Modell erzeugt werden, sind mit der humanen Erkrankung konsistent. Bei dem MES-Test wurde ein elektrischer Reiz mit einer Dauer von 0,2 s (50 mA bei Mäusen und 150 mA bei Ratten bei 60 Hz) mittels Kornealelektroden, die mit einer Elektrolytlösung, welche ein Anästhesiemittel enthält, vorbereitet wurden, zugeführt. Mäuse wurden bei 30 Minuten und 4 Stunden nach Dosierungen von 30, 100 und 300 mg/kg Testverbindung getestet. Ratten wurden bei Zeitintervallen zwischen 0,25 und 4 Stunden nach einer oralen Standarddosis von 30 mg/kg getestet. Die Abschaffung der Beingliedmaßen-Tonusstreckmuskel-Komponente zeigt die Fähigkeit der Verbindung, die MES-induzierte Anfallausbreitung zu inhibieren.
Der subkutane (Metrazol) Anfalltest (scMET)
Dies ist ein Modell, das in erster Linie Verbindungen identifiziert, die die Anfallschwelle erhöhen. Mit einigen wenigen Ausnahmen ist das pharmakologische Profil des scMET-Anfallmodells konsistent mit dem humanen Zustand. Der scMET-Test nutzt eine Dosierung von Pentylentetrazol (85 mg/kg in Carworth Farms Nr. 1 Mäusen und 70 mg/kg Sprague-Dawley-Ratten), die klonische Anfälle hervorruft, die für einen Zeitraum von mindestens fünf Sekunden bei 97% (CD97) der getesteten Tiere dauern. Bei der erwarteten Testzeit wird das Krampfmittel subkutan verabreicht. Die Testverbindung wird intraperitoneal bei Mäusen und oral bei Ratten verabreicht. Die Tiere werden über einen Zeitraum von 30 Minuten beobachtet. Die Abwesenheit von Klonospasmus in dem beobachteten Zeitraum zeigt die Fähigkeit einer Verbindung, die Wirkung von Pentylentetrazol bei der Anfallschwelle abzuschaffen. Es ist herausgefunden worden, daß alle klinisch aktiven Antikrampfmittel bei mindestens einem dieser beiden Tests schützen.
Minimale Neurotoxizität
Die Toxizität, die durch eine Verbindung hervorgerufen wurde, wird in Mäusen unter Verwendung des standardisierten Rotationsstangentests, der von Dunham & Miya (1957) beschrieben wird, nachgewiesen. Unbehandelte Kontrollmäuse können, wenn sie auf eine 6 U/min Rotationsstange plaziert werden, ihr Gleichgewicht für einen verlängerten Zeitraum aufrechterhalten. Die neurologische Beeinträchtigung kann durch die Unfähigkeit einer Maus, das Gleichgewicht für eine Minute in jedem der drei aufeinanderfolgenden Versuche aufrechtzuerhalten, dargestellt werden.
Ratten werden hinsichtlich der Verhaltenstoxizität durch den Positionssinnestest und Gang- und Körperhaltungstest geprüft. Bei dem Positionssinnestest hängt ein Hinterbein vorsichtig über einer Tischkante, während die Ratte, die einen neurologischen Mangel erfährt, ihr Bein nicht schnell genug in eine normale Position zurückhebt. Bei dem Gang- und Körperhaltungstest wird die Neurotoxizität durch einen Kreis- oder Zickzackgang, Ataxie, abnormale Ausbreitung der Beine, abnormale Körperhaltung, Tremorhyperaktivität, Mangel an Orientierungsverhalten, Somnolenz, Stupor oder Katalepsie angezeigt.
Ergebnisse
Die Ergebnisse dieser Bewertungen (MES, scMET und Toxizität (TOX)) werden in den Tabellen 1 bis 6 zusammengefaßt. Für die MES- und scMET-Tests liegen die Daten in Form der Vielzahl an Tieren vor, die durch die verabreichte Verbindung/Gesamtanzahl an getesteten Tieren geschützt werden. Für den Toxizitätstest liegen die Daten in der Form der Vielzahl an Tieren vor, die toxische Wirkungen/Gesamtanzahl an getesteten Tieren zeigen. Qualitative Daten wurden für Fluorfelbamat 12 (Tabellen 1 und 2A), Fluormonocarbamatfelbamat 13 (Tabellen 1 und 2B) und Fluordioxo 16 (Tabellen 1 und 2C) und für cyclisches Felbamat 21 (Tabellen 5 und 6B) und cylclisches Monocarbamat 22 (Tabellen 5 und 6A) erhalten. Beträchtlichere quantitative Daten wurden ebenso für Fluorfelbamat 12 bei Mäusen (Tabelle 3) und Ratten (Tabelle 4) erhalten.
Viele der hierin vorgeschlagenen Mittel stammen aus Felbamat 1 oder seinen Stoffwechselprodukten und sollten größere Stoffwechselstabilität als die entsprechenden Elternverbindungen besitzen. Fluorfelbamat 12 und Fluormonocarbamatfelbamat 13 zeigen jeweils Antianfallaktivität und keines scheint hohe Niveaus an Toxizität aufzuweisen. Überraschenderweise ist herausgefunden worden, daß Fluorfelbamat 12 ungefähr das 5-10fache aktiver war als Felbamat.
Fluorfelbamat 12 zeigte MES-schützende Wirkungen bei 30 mg/kg bei sowohl 30 Minuten als auch bei 4 Stunden (siehe Tabelle 1). Es gibt einige toxische Wirkungen, die bei diesen Dosierungen bei dem Zeitpunkt von 30 Minuten, aber nicht bei 4 Stunden beobachtet wurden. Toxizität über der Zeit tritt bis Dosierungen von 300 mg/kg nicht auf. Wie in Tabelle 2A gezeigt, stellte Fluorfelbamat 12 vollständigen Schutz bei 30 mg/kg über mehrere Zeitpunkte bereit. Quantitative Ergebnisse, die hinsichtlich Fluorfelbamat 12 bei Mäusen erhalten wurden, zeigten ein MES ED50 von ungefähr 20 mg/kg mit einem Sicherheitsverhältnis von mindestens fünf (siehe Tabelle 3). Die Ergebnisse, die zur oralen Verabreichung von Fluorfelbamat 12 für Ratten erhalten wurden, zeigten ein MES ED50 von etwa 3 mg/kg ohne Toxizität bei Dosierungen von bis zu 500 mg/kg. Schließlich zeigte die orale Verabreichung von Fluorfelbamat 12 für Mäuse ein MES ED50 von etwa 27 mg/kg ohne Toxizität bei Dosierungen von bis zu 218 mg/kg.
Fluormonocarbamatfelbamat 13 zeigte mäßigen MES-Schutz bei einer Dosierung von 100 mg/kg bei Mäusen (siehe Tabelle 1). Oraler Schutz wird zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten bei einem Dosierungsniveau von 30 mg/kg gesehen (siehe Tabelle 2B).
Interessanterweise wurde herausgefunden, daß Fluoroxazinan-dion 16 bei Mäusen inaktiv war, aber bei Ratten starke Antianfallaktivität besitzt (Tabellen 1 und 2C). Die Vorbewertung von cyclischem MCF 22 und cyclischem Felbamat 21 wird in den Ta bellen 5, 6A und 6B zusammengefaßt. Diese Mittel zeigten ebenso wirksame Aktivität in den Rattenmodellen.
Tabelle 1. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Maus.
Tabelle 2A. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Ratte.
Tabelle 2B. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Ratte.
Tabelle 2C. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Ratte.
Tabelle 3. Quantitative Bewertung von Fluorfelbamat in der Maus.
Tabelle 4. Quantitative Bewertung von Fluorfelbamat in der Ratte.
Tabelle 5. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Maus.
Tabelle 6A. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Ratte.
Tabelle 6B. Qualitative Bewertung von Fluorderivaten in der Ratte.
Diskussion
Die Palette an vorgeschlagenen Mitteln (Schema II), wobei mehrere von denen strukturelle Varianten von Felbamat 1 und seinen Stoffwechselprodukten ist, versucht, das Auftreten von idiosynkratischen Nebenwirkungen anzusprechen, die mit der Verwendung von Felbamat 1 verbunden gewesen sind. Die Ergebnisse, die aus der Bewertung von fünf dieser Mittel erhalten wurden, zeigten, daß diese Mittel Antianfallaktivität besitzen, und sie bis jetzt keine Toxizität bei therapeutisch relevanten Dosierungen zeigten. Da es für die Mittel normal ist, daß sie sich auf neurologische Erkrankungen richten, lösten diese Mittel geringe Niveaus an Neurotoxizität bei hohen Dosierungen aus, aber es scheint ein vernünftiger therapeutischer Index zu existieren. Außerdem stimmt die Aktivität dieser Mittel, speziell Fluorfelbamat 12 und Fluormonocarbamatfelbamat 13, gut mit der Aktivität der nicht-fluorierten Elternverbindungen, Felbamat 1 bzw. Monocarbamatfelbamat 2, überein. Die Bewertung von cyclischem MCF 22 und cyclischem Felbamat 21 zeigte ebenso, daß diese Mittel bei der Abschwächung der Anfälle wirksam sind.
Schlußfolgerung
In Anbetracht des Erfolgs der Bewertung von Fluorfelbamat 12, Fluormonocarbamatfelbamat 13, Fluoroxazinan-dion 16, cyclischem MCF 22 und cyclischem Felbamat 21 stellt diese Palette an Mitteln eine neue Klasse an neuroaktiven Einheiten dar, die dahingehend konstruiert sind, die Bildung der vermeintlich toxischen Spezies auszuschließen, die mit dem Auftreten von Nebenwirkungen, die mit der Verwendung von Felbamat beobachtet werden, verbunden sein können. Als Ganzes gesehen richtet sich diese vorgeschlagene Palette an Mitteln auf die vermutlich relevanten Stoffwechsel verfahren, nämlich Stoffwechsel zu Atropaldehyd und Stoffwechsel durch bestimmte Mitglieder der Zytochrom-P450-Stoffwechselfamilie.
Beispiel 4
Das Hippocampus-Auslöse-Modell (Auslösung lang anhaltender epileptogener Veränderungen
Das Hippocampus-Auslöse-Modell kann verwendet werden, um die Fähigkeit einer Verbindung, sowohl die Expression als auch Untersuchung von Herdepilepsie zu beeinflussen, zu bewerten. Das Hippocampus-Auslöse-Musterbeispiel, wie von Lothmann und Williamson (Lothman, 1994) beschrieben, ermöglicht die temporalen Wirkungen eines Arzneimittels in einem einzelnen Tier zu bewerten. Diese Verfahrensweise erfordert die operative Plazierung von bipolaren Elektroden in dem ventralen Hippocampus von erwachsenen männlichen Sprague-Dawley-Ratten. Fünfstufenverhaltensanfälle werden unter Verwendung eines Reizes, bestehend aus 50 Hz, 10 s Reihe von 1 ms zweiphasigen 200 ⎕A Pulsen, zugeführt alle 30 min für 6 Stunden (12 Reize pro Tag), an aufeinanderfolgenden Tagen für insgesamt 60 Stimulationen (fünf Reiztage) erzeugt. Vor der Bewertung der krampflindernden Wirkung der Kandidaten wird eine medikamentenfreie Kontrollperiode, die aus supramaximalen Stimulationen besteht, aufgezeichnet, um die Stabilität eines generalisierten Fünfstufenanfalls nachzuweisen.
Eine Einzeldosierung der Kandidatenverbindung wird dann intraperitoneal (i.p.) 15 min nach der letzten Kontrollstimulation verabreicht. Die krampflindernde Wirkung des Medikaments wird alle 30 min für drei bis vier Stunden bewertet, wobei man 15 min nach der Verabreichung des Testmaterials beginnt. Nach jeder Stimulation werden einzelne Racine-Anfallwertpunkte und Nachentladungsperioden aufgezeichnet. Ratten werden erneut in den Medikamentenversuchen nach vier bis fünf medikamenten- und reizfreien Tagen verwendet.
Bei der Auslöse-Untersuchungs-Studie werden Medikamente hinsichtlich ihrer Fähigkeit, die Entwicklung des ausgelösten Zustands bei Elektroden-implantierten Ratten vorzubeugen, getestet. Die Kandidatenverbindung wird während des Auslöseverfahrens und bei einer vorbestimmten Zeit vor dem elektrischen Reiz verabreicht. Das Dosierungsintervall und die Dosierung des Medikaments basieren auf der Wirkung der Verbindungen, die in den Studien von akuter Anfallexpression beobachtet wurde. Ergebnisse von medikamentenbehandelten Tieren werden mit denen von mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Ratten verglichen.
Diese Behandlung wird an Reiztag zwei, drei, vier und fünf wiederholt. Nach einem reizfreien Intervall von einer Woche wird die Wirkung der vorhergehenden Medikamentenbehandlung auf die Auslöseuntersuchung durch Reizsetzung des Tiers mit dem Auslösereizprotokoll bewertet. Das standardisierte Auslöseprotokoll wird dann mit dem Verhaltensanfallwertpunkt und Nachentladungsperiode, die für jede Ratte während der drei ,neuen Testtage' aufgezeichnet wurden, durchgeführt. Die mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Ratten werden vollständig bei der ersten Stimulation nach dem reizfreien Zeitraum von einer Woche ausgelöst. Es würde erwartet werden, daß eine aktive Verbindung die Verhaltenswertpunkte und die Nachentladungsperiode im Vergleich zu mit Kochsalzlösung behandelten Kontrollratten verringert. Die Unterdrückung oder Verlängerung der Verzögerung bei der Untersuchung der Auslösereaktion kann angeben, daß die Kandidatenverbindung dahingehend agieren kann, der Entwicklung von Anfällen vorzubeugen. Derartige Verbindungen könnten als „antiepileptogen" bezeichnet werden.
Ergebnisse
Die Auslöseergebnisse für Fluorfelbamat 12 werden in Tabelle 7 dargestellt. Bei einer Dosierung von 100 mg/kg wurde ein signifikanter Abfall der Anfallwertpunkte zusammen mit der entsprechenden Verringerung der Nachentladungsperiode beobachtet.
Tabelle 7. Hippocampus-ausgelöste Ratten Lösungsmittel: MC (M&P, SB) Weg: i.p.
Dosierungsreaktionen
Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentunterlagen werden hierin als Verweise aufgenommen, als ob sie einzeln als Verweise aufgenommen werden. Die Erfindung ist in bezug auf die verschiedenen speziellen und bevorzugten Ausführungsformen und Techniken beschrieben worden. Jedoch sollte es verstanden werden, daß viele Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, während man im Geist und Umfang der Erfindung bleibt.

Claims

Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III):
worin: R₁, R₇, R₈, R₉ und R₁₀ jeweils unabhängig H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl, NR₅R₆, Hydroxy oder Alkoxy sind; R₂ Halogen ist; R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist; R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist; und R₅ und R₆ jeweils unabhängig Alkyl sind oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von neuropatischem Schmerz.
Verwendung nach Anspruch 1, wobei R₁, R₇ und R₈ jeweils unabhängig H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl oder Hydroxy sind; R₂ Fluor ist; R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist; R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist; und R₉ und R₁₀ jeweils H sind.
Verwendung nach Anspruch 2, wobei eine Verbindung der Formel (II) oder (III) oder ein Salz hiervon verabreicht wird.
Verwendung nach Anspruch 3, wobei R₇ und R₈ jeweils H sind; R₁ H oder F ist und R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Verbindung der Formel (I) oder ein Salz hiervon verabreicht wird, wobei R₁ Halogen, Halogenalkyl oder Hydroxy ist, R₇ und R₈ jeweils unabhängig H, Halogen, Alkyl, Halogenalkyl oder Hydroxy sind und R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist.
Verwendung nach Anspruch 5, wobei R₇ und R₈ jeweils H sind; R₁ F ist und R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Verbindung der Formel (I) oder ein Salz hiervon verabreicht wird, wobei R₁ H, Halogen, Halogenalkyl oder Hydroxy ist, R₇ und R₈ jeweils unabhängig H sind und R₃ Hydroxy oder -OCONH₂ ist.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei R₁ H ist und R₃ -OCONH₂ ist.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Verbindung der Formel (III) oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz hiervon verabreicht wird, wobei R₁ und R₇ jeweils unabhängig H, Halogen, Halogenalkyl und Hydroxy sind; R₈ H ist und R₄ Hydroxy oder Carbonyl ist.
Verwendung nach Anspruch 9, wobei R₇ H ist.
Verwendung nach Anspruch 7, wobei R₁ H oder F ist.
Verwendung nach Anspruch 10, wobei R₁ H oder F ist.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Fettleibigkeit.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 13, wobei das Medikament eine Einheitsdosierform ist, die etwa 0,1 mg/kg bis etwa 1 g/kg der Verbindung umfaßt.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Glaukom.
Verwendung nach Anspruch 15, wobei das Medikament eine Einheitsdosierform ist, die etwa 1,0 mg/kg bis etwa 1 g/kg der Verbindung umfaßt.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Depression.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Stimmungsschwankungen.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von diabetischer Neuropathie.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung der Alzheimerkrankheit, der Parkinsonkrankheit oder von HIV-Demenz.
Verwendung einer Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes hiervon, wie in einem der Ansprüche 1 bis 12 definiert, für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Meningitis, ZNS-Vaskulitis, Adrenoleukodystrophie, Impotenz, Schizophränie, Drogenabhängigkeit, Multiple Sklerose, Ermüdung, Bleivergiftung, mitochondriale Myopathien (Luft'sche Krankheit), HIV-Demenz, amyotrophe Lateralsklerose, Aufmerksamkeitsschwäche, Narkolepsie, Komplikationen bei der Geburt, chirurgischer Anästhesie, traumatische Kopf- und Rückenmarksverletzung, Hypoglykämie, Tourette-Syndrom oder Leberenzephalopathie.