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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue pharmakologisch aktive
N,N'-disubstituierte Benzimidazolon-Derivate
und ihre Additionssalze, die die Serotonin- oder Dopamin-Rezeptoren
binden, ihre Herstellung und ihre Verwendung für therapeutische Zwecke. Diese
Verbindungen sind in der Lage, zwischen den verschiedenen Serotonin-
und Dopamin-Rezeptor-Subtypen,
wie 5-HT1A, 5-HT2A und
D4 zu unterscheiden, bei denen sie als Agonisten
oder Antagonisten wirken können.
Aufgrund dieser pharmakologischen Aktivität sind die vorliegenden Verbindungen
bei der Behandlung von Angststörungen,
gefühlsbezogenen
Störungen,
wie Depression, Psychose und Schizophrenie, Essstörungen,
sexuellen Störungen,
Parkinson, Schlaganfall und traumatischen Gehirnverletzungen verwendbar.
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Hintergrund der Erfindung
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Serotonin
(5-HT) und Dopamin (DA) erkennen einige gut definierte Zelloberflächen-Rezeptor-Subtypen.
Von diesen werden 5-HT1A und 5-HT2A, jeweils mit einer hohen und einer niedrigen
Affinität
für 5-HT
und D4, wobei DA hohe Affinität aufweist,
mit vielen Störungen
des zentralen Nervensystems in Zusammenhang gebracht.
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Im
bisherigen Stand der Technik sind mehrere Klassen von Verbindungen
dafür bekannt,
dass sie in der Lage sind, mit der Neurotransmission bei 5-HT- oder
DA-Rezeptor-Subtypen
zu interferieren. Insbesondere Derivate, basierend auf der Kernstruktur
des Arylpiperazins und Benzimidazolons, wurden beschrieben (z.B.
GB 2 023 594 , US-Patent 3 472 854,
US-Patent 4 954 503, WO-9616949, WO-9501965 und WO-9833784) und
sind beide auf generische 5-HT- oder DA-Rezeptoren und auf einen
spezifischen Rezeptor-Subtyp zielgerichtet. In einem weiteren Patent
(US-Patent 5 576 318) werden Verbindungen, basierend sowohl auf
den Benzimidazolon- als auch den Phenylpiperazin-Strukturen beschrieben:
Im letzteren Fall sind die beschriebenen Affinitäten auf die 5-HT
1A-
und 5-HT
2A-Rezeptor-Subtypen begrenzt. Andere Benzimidazolon-Derivate
mit serotonergischer Aktivität
wurden in der
EP 0 705 832 offenbart.
In der WO-9534555 wurden andere Benzimidazolon-Derivate mit zentraler
dopaminerger Aktivität
offenbart.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Nun
beschreiben wir, und dies ist das Ziel der vorliegenden Erfindung,
neue Derivate einer Benzimidazolon-Kernstruktur. Die N-Substituenten
sind einfache Alkyl-Ketten, wohin gegen die N'-Substituenten Alkenyl-Spacer sind,
die das Benzimidazolon-Gerüst
mit einem großen
Satz an sekundären
Aminen verbinden, die andere verschiedenartige Punkte tragen. Die
in dieser Erfindung umfassten Verbindungen besitzen ein interessantes
Affinitätsprofil
mit den Serotonin- und Dopamin-Rezeptor-Subtypen: In der Tat haben
einige dieser eine hohe und bevorzugte Affinität für eine vorgegebene Stelle (z.B.
5-HT1A, 5-HT2A oder
D4), wohingegen einige andere eine gemischte
Affinität
zu den genannten Rezeptoren aufweisen. Darüber hinaus besitzt eine ausgewählte Zusammenstellung
von Verbindungen eine agonistische Aktivität zum 5-HT1A-Rezeptor,
gekoppelt mit einer antagonistischen Aktivität zum 5-HT2A-Rezeptor. Aufgrund
ihres besonderen Profils können
die vorliegenden Verbindungen in der Regulation der Neurotranmission
bei den Serotonin- und/oder den Dopamin-Stellen spielen und können somit
bei der Behandlung dieser Erkrankungen, wo eine geänderte Funktion der
Neurosignal-Transmission vorhanden ist, von Wert sein. Beispiele
dieser Störungen
umfassen Angst, Depression, Schizophrenie, Parkinson, Schlaf-, Sexual-
und Essstörungen,
Schlaganfall und Gehirnverletzungen. Insbesondere können die
in der vorliegenden Erfindung umfassten Verbindungen bei der Behandlung
von Depression von Wert sein gemäß dem aufkommenden
Beleg, dass 5-HT1A Vollagonisten oder hocheffiziente Teilagonisten
für eine
stabile antidepressive Wirkung erforderlich sind. In der Tat legen
elektrophysiologische Studien nahe, dass wiederholte Verabreichung
einer Vielzahl von antidepressiven Behandlungen die 5-HT1A-Neurotransmission
im Hippocampus erleichtert, möglicherweise
durch entweder eine erhöhte
Empfindlichkeit von postsynaptischen 5-HT1A-Rezeptoren
oder eine verringerte Empfindlichkeit von 5-HT1A-Autorezeptoren.
Weiterhin gibt es einigen Beleg aus kontrollierten klinischen Versuchen,
die diese Annahme stützen.
Zusätzlich
zur Fähigkeit
der Verbindung, den 5-HT2A-Rezeptor zu blockieren,
ist ebenfalls von Wert: Die Stimulation von 5-HT1A-
und 5-HT2A-Rezeptoren führt zu entgegengesetzten elektrischen
Ereignissen, jeweils inhibitorisch und stimulierend. Somit kann
nur eine gleichzeitige Aktivierung von 5-HT1A,
gekoppelt mit Antagonismus bei den 5-HT2A-Rezeptoren
vollständig
und schnell 5-HT-postsynaptische Zellen inhibieren, ein wichtiges
physiologisches Ergebnis für
eine antidepressive Wirkung.
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Die
vorliegende Erfindung liefert Verbindungen, Zusammensetzungen und
ihre Verwendung gemäß der Ansprüche.
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Die
vorliegende Erfindung offenbart Verbindungen der allgemeinen Formel
(I):
worin
R
1 Wasserstoff
oder C
1-C
6-Alkyl
bedeutet, das gegebenenfalls durch C
3-C
6-Cycloalkyl
substituiert ist;
R
2 und R
3 zusammen
mit dem Stickstoff einen gesättigten
oder ungesättigten
5- oder 6-gliedrigen
heterocyclischen Ring bilden, der Stickstoff oder Sauerstoff als
ein zusätzliches
Heteroatom enthalten kann, während der
heterocyclische Ring durch eine Gruppe, ausgewählt aus Phenyl, Benzyl und
Diphenylmethyl, substituiert ist, wobei die Gruppe gegebenenfalls
mono- oder disubstituiert ist durch ein oder zwei Gruppen, ausgewählt aus
CF
3, C
1-C
4-Alkyl, C
1-C
4-Alkoxy, Phenyl, Benzyl, Halogen und OH,
oder
R
2 und R
3 bilden
zusammen mit dem Stickstoff einen gesättigten oder ungesättigten
5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ring, der Stickstoff oder
Sauerstoff als ein zusätzliches
Heteroatom enthalten kann, wobei der heterocyclische Ring über eine
Einfachbindung, eine Methylenbrücke
oder spiro mit einer weiteren gesättigten oder ungesättigten
heterocyclischen Gruppe verknüpft
ist, die 1 oder 2 Heteroatome enthält, ausgewählt aus Sauerstoff und Stickstoff,
wobei die heterocyclische Gruppe gegebenenfalls mono- oder disubstituiert
ist mit einer Gruppe, ausgewählt
aus CF
3, C
1-C
4-Alkyl, C
1-C
4-Alkoxy,
Phenyl, Benzyl, Halogen, =O und OH, oder
R
2 und
R
3 bilden zusammen mit dem Stickstoff ein
gesättigtes
oder ungesättigtes
bi- oder tricyclisches heterocyclisches Ringsystem, das Stickstoff
oder Sauerstoff als ein zusätzliches
Heteroatom enthalten kann, wobei das heterocyclische Ringsystem
gegebenenfalls substituiert ist mit einer Gruppe, ausgewählt aus
CF
3, C
1-C
4-Alkyl, C
1-C
4-Alkoxy,
Phenyl, Benzyl, Halogen, =O und OH;
A C
2-C
6-Alkenylen, bevorzugt C
2-C
4-Alkenylen ist,
oder ein pharmazeutisch
akzeptables Salz hiervon.
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Speziell
offenbart sind Verbindungen der Formel (I), worin
R1 Wasserstoff bedeutet oder C1-C6-Alkyl, das gegebenenfalls durch C3-C6-Cycloalkyl substituiert
ist;
R2 und R3 zusammen
mit dem Stickstoff einen 6-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten
heterocyclischen Ring bilden, der Stickstoff als ein zusätzliches
Heteroatom enthalten kann, während
der heterocyclische Ring mit einer Gruppe substituiert ist, ausgewählt aus
Phenyl, Pyridinyl, Pyrimidinyl, Benzimidazolonyl und substituiertem
Phenyl, das mono- oder disubstituiert ist, mit einer Gruppe, ausgewählt aus
CF3, CH3, OCH3, F und Cl;
A C2-C4-Alkenylen darstellt,
oder ein pharmazeutisch
akzeptables Salz hiervon.
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Ebenfalls
offenbart sind Verbindungen der Formel (I), worin
R1 Wasserstoff bezeichnet oder C1-C4-Alkyl, das optional mit Cyclohexyl substituiert
ist;
R2 und R3 zusammen
mit dem Stickstoff einen 6-gliedrigen gesättigten oder ungesättigten
heterocyclischen Ring bilden, der Stickstoff als ein zusätzliches
Heteroatom enthalten kann, während
der heterocyclische Ring mit einer Gruppe substituiert ist, ausgewählt aus
Pyridyl, Pyrimidinyl, Phenyl und substituiertem Phenyl, das mono-
oder disubstituiert ist mit einer Gruppe, ausgewählt aus CF3,
CH3, OCH3, F und
Cl,
A Butenylen darstellt,
oder ein pharmazeutisch akzeptables
Salz hiervon.
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Weiterhin
offenbart sind Verbindungen der Formel (I), worin
R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, n-Propyl oder
Cyclohexylmethyl bezeichnet;
R2 und
R3 zusammen mit dem Stickstoff einen Ring
bilden, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Piperazin, Piperidin und Tetrahydropyridin,
der mit einer Gruppe substituiert ist, ausgewählt aus Pyridyl, Pyrimidinyl, Phenyl
und substituiertem Phenyl, das mono- oder disubstituiert ist mit
einer Gruppe, ausgewählt
aus CF3, CH3 und
Cl,
A Butenylen darstellt,
oder ein pharmazeutisch akzeptables
Salz hiervon.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbindungen der Formel (I),
worin
R1 Wasserstoff, Methyl, n-Propyl
oder Cyclohexylmethyl bezeichnet;
R2 und
R3 zusammen mit dem Stickstoff einen Piperazin-Ring
bilden, der substituiert ist mit einer Gruppe, ausgewählt aus
Trifluormethylphenyl, Chlorphenyl, Pyridyl und Pyrimidinyl;
A
Butenylen darstellt,
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz
hiervon.
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Die
am meisten bevorzugten Verbindungen gemäß der Erfindung sind:
- – 1-Methyl-3-(4-{4-[3-(trifluormethyl)-phenyl]-piperazin-1-yl}-(2Z)-butenyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on;
- – 1-n-Propyl-3-(4-{4-[3-(trifluormethyl)-phenyl]-piperazin-1-yl}-(2Z)-butenyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on;
- – 1-Methyl-3-(4-{4-[3-(trifluormethyl)-phenyl]-piperazin-1-yl}-(2E)-butenyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on;
- – 1-Cyclohexylmethyl-3-(4-{4-[2-pyridyl]-piperazin-1-yl}-(2E)-butenyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on.
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Wenn
erforderlich, können
die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) in die Salze hiervon
umgewandelt werden, insbesondere für die pharmazeutische Verwendung,
in die pharmazeutisch akzeptablen Salze hiervon mit einer anorganischen
oder organischen Säu re.
Geeignete Säuren
für diesen
Zweck umfassen Salzsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure,
Methansulfonsäure,
Essigsäure,
Fumarsäure,
Bernsteinsäure,
Milchsäure,
Citronensäure,
Weinsäure
oder Maleinsäure.
Darüber
hinaus können
Mischungen dieser Säuren
verwendet werden.
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Die
hier gemeinten Alkylgruppen (einschließlich jener, die Komponenten
von anderen Gruppen darstellen) sind verzweigte und unverzweigte
Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
wie: Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sek-Butyl,
tert-Butyl, Pentyl, Isopentyl und Hexyl.
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Die
hier gemeinten Alkylengruppen sind verzweigte und unverzweigte Alkylbrücken mit
1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen,
wie: Methylen, Ethylen, n-Propylen, Isopropylen, Butylen, Isobutylen,
sek-Butylen, tert-Butylen, Pentylen, Isopentylen und Hexylen.
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Alkenylgruppen
(einschließlich
jener, die Komponenten von anderen Gruppen darstellen) sind die
verzweigten und unverzweigten Alkenylgruppen mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen,
bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorausgesetzt, sie haben mindestens
eine Doppelbindung, z.B. die oben erwähnten Alkylgruppen, vorausgesetzt,
sie haben mindestens eine Doppelbindung, wie beispielsweise Vinyl
(vorausgesetzt, dass keine instabilen Enamine oder Enolether gebildet
werden), Propenyl, Isopropenyl, Butenyl, Pentenyl und Hexenyl.
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Alkenylengruppen
sind verzweigte und unverzweigte Alkenylbrücken mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen, bevorzugt
2 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorausgesetzt, sie haben mindestens eine
Doppelbindung, z.B. die oben erwähnten
Alkylengruppen, vorausgesetzt, sie haben mindestens eine Doppelbindung,
wie beispielsweise Vinylen (vorausgesetzt, dass keine instabilen
Enamine oder Enolether gebildet werden), Propenylen, Isopropenylen,
Butenylen, Pentenylen und Hexenylen.
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Wenn
nicht anders spezifiziert, sollen die oben erwähnten Alkenyl- und Alkenylengruppen
so verstanden werden, dass sie gegebenenfalls existierende Stereoisomere
umfassen. Demgemäß soll beispielsweise die
Definition 2-Butenyl so verstanden werden, dass sie 2-(Z)-Butenyl
und 2-(E)-Butenyl etc. umfasst.
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Der
Begriff Alkinylgruppen (einschließlich jener, die Komponenten
von anderen Gruppen darstellen) bezieht sich auf Alkinylgruppen
mit 2 bis 6, bevorzugt 2 bis 4, Kohlenstoffatomen, vorausgesetzt,
sie haben mindestens eine Dreifachbindung, z.B. Ethinyl, Propargyl,
Butinyl, Pentinyl und Hexinyl.
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C3-C6-Cycloalkyl-Reste
sind beispielsweise Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl oder Cyclohexyl,
die ebenfalls mit verzweigtem oder nicht verzweigtem Alkyl mit 1
bis 4 Kohlenstoffatomen, Hydroxy und/oder Halogen oder wie oben
definiert substituiert sein können.
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Beispiele
von N-verknüpften
5- oder 6-gliedrigen heterocyclischen Ringen der allgemeinen Formel NR2R3 sind wie folgt:
Pyrrol, Pyrrolin, Pyrrolidin, Piperidin, Piperazin, Morpholin, Imidazol,
Imidazolin, Imidazolidin, Pyrazol, Pyrazolin, Pyrazolidin, bevorzugt
Morpholin, Piperazin und Piperidin.
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Beispiele
eines gesättigten
oder ungesättigten
bi- oder tricyclischen heterocyclischen Ringsystems der Formel NR2R3, das Stickstoff
oder Sauerstoff als ein zusätzliches
Heteroatom enthalten kann, sind wie folgt: Indol, Tetrahydroindol,
Benzimidazol, Benzoxazol, 1,2-Dihydrochinolin, 1,2-Dihydroisochinolin, β-Carbolin, 9H-1,2,3,4-Tetrahydropyridoindol
und 9,10-Dihydroacridin.
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Halogen
steht für
Fluor, Chlor, Brom oder Iod, bevorzugt Chlor oder Brom.
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"=O" bedeutet ein Sauerstoffatom,
verknüpft über eine
Doppelbindung.
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Die
Verbindungen der allgemeinen Formel (I) können herkömmlicherweise hergestellt werden
durch eine Vielzahl synthetischer Verfahren, analog zu jenen, die
im Stand der Technik unter Verwendung herkömmlicher Verfahren bekannt
sind. Beispielsweise können
diese Verbindungen durch Alkylierung der geeigneten sekundären Amine
(III) mit dem geeigneten Benzimidazolon (II), das in der Alkyl-
oder Alkenyl-Seitenkette eine geeignete Abgangsgruppe X, wie Halogen,
Methansulfonat oder 4-Methylbenzolsulfonat (Schema 1), trägt, hergestellt
werden.
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Schema 1
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Die
Reaktionsbedingungen für
die herkömmliche
Synthese von Verbindungen der Formel (I) gemäß Schema 1 sind in der
EP 526 434 A1 offenbart.
Diese Referenz beschreibt zusätzlich
die möglichen
Synthesewege für
die Herstellung der Ausgangsverbindungen (II).
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Gemäß einer
zweiten Option kann die Reaktionsfolge gemäß Schema 1 nicht nur über die
herkömmlichen
synthetischen Verfahren, die in der
EP 526 434 A1 dargelegt sind, durchgeführt werden,
sondern in der Alternative über
kombinatorische Chemie. Für
diesen Ansatz wurde ein Satz von N-Alkyl-N'-halogenalkyl/alkenylbenzimidazolonen
der Formel (II) (von nun an bezeichnet als Bildungsblöcke oder
BB; siehe hierzu Tabelle 1) über
die herkömmlichen
in der
EP 526 434 A1 beschriebenen
Verfahren hergestellt und dann mit den geeigneten sekundären Aminen
der Formel (III) kombinatorisch umgesetzt (Tabelle 2).
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Das
Verfahren wurde in einer speziellen Apparatur, bestehend aus einer
unteren Ampulle (Reaktionskammer) und einer oberen Ampulle (Kondensator),
durchgeführt.
Jede Verbindung wurde mit jedem Amin in DMF unter Rühren bei
einer Temperatur zwischen 40 und 100°C, bevorzugt bei 60°C, für 6 bis
8 Stunden in Gegenwart von Na2CO3 umgesetzt. Das überschüssige Amin wurde dann bei Raumtemperatur
durch Einführen
eines Polystyrolisocyanatmethyl-Harzes der Formel (IV), das in der
Lage ist, überschüssiges Amin
als Harnstoff der Formel (V) immobilisiert auf dem festen Träger zu fangen,
entfernt (Schema 2).
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Schema 2
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Der
obere Teil der Reaktionsapparatur wird mit einer anderen Ampulle
ausgestattet, die innerhalb eine Fritte sowie eine Verbindung zum
Vakuum enthält.
Filtration nach Umdrehen der Apparatur und Abdampfen zur Trockene
ergab die gewünschten
Verbindungen der Formel (I) in ausgezeichneter Ausbeute und guter Reinheit.
Die parallele Anwendung des zuvor erwähnten Verfahrens auf sämtliche
Verbindungen der Formel (II), wie in Tabelle 1 gezeigt, und sämtliche
der ausgewählten
Amine (III), wie in Tabelle 2 gezeigt, ermöglicht die effiziente Synthese
sämtlicher
der erfindungsgemäßen Verbindungen
(I), wie in den Ansprüchen
definiert.
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Tabelle
1: Bildungsblöcke
(BB) der Formel (II), die dem Verfahren gemäß Schema 2 unterzogen wurden
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Tabelle
2: Amine (AM) der Formel (III), die dem Verfahren gemäß Schema
2 unterzogen wurden
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Für die pharmazeutische
Verwendung können
die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) als solche oder in Form
physiologisch akzeptabler Säure-Additionssalze
eingesetzt werden. Der Begriff "akzeptable
Säuresalze" umfasst sowohl organische
als auch anorganische Säuren,
wie Malein-, Citronen-, Wein-, Methansulfon-, Essig-, Benzoe-, Bernstein-,
Glucon-, Isethionin-, Glycinin-, Milch-, Äpfel-, Mucon-, Glutamin-, Sulfamin- und
Ascorbinsäure;
anorganische Säuren,
einschließlich
Salz-, Bromwasserstoff-, Salpeter-, Schwefel- oder Phosphorsäure.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung werden pharmazeutische
Zusammensetzungen bereitgestellt, umfassend einen aktiven Bestandteil
mindestens einer Verbindung der Formel (I), wie in den Ansprüchen definiert,
oder ein physiologisch akzeptables Additionssalz hiervon, zusätzlich zu
einem oder mehreren pharmazeutischen Trägern, Verdünnungsmitteln oder Hilfsstoffen.
Für die
pharmazeutische Verabreichung können
die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und ihre physiologisch
akzeptablen Säure-Additionssalze
in herkömmlicher
pharmazeutischer Zubereitung in fester, flüssiger oder Sprühform einbezogen
sein. Die Zusammensetzung kann beispielsweise in einer geeigneten
Form für
die orale, rektale, parenterale Verabreichung oder für nasale
Inhalation vorliegen: Bevorzugte Formen umfassen beispielsweise Kapseln,
Tabletten, beschichtete Tabletten, Ampullen, Zäpfchen und Nasenspray.
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Der
aktive Bestandteil kann in Hilfsstoffen oder Trägern, die herkömmlicherweise
in pharmazeutischen Zusammensetzungen verwendet werden, beispielsweise
Talk, Gummi arabikum, Lactose, Gelatine, Magnesiumstearat, Maisstärke, wässerige
oder nicht-wässerige
Vehikel, Polyvinylpyrrolidon, halbsynthetische Glyceride von Fettsäuren, Benzalconchlorid,
Natriumphosphat, EDTA, Polysorbat 80 einbezogen sein.
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Für den Fall,
dass es erwünscht
ist, die Löslichkeit
der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) oder ihrer physiologisch
akzeptablen Salze weiterhin zu erhöhen, können oberflächenaktive Mittel, nicht-ionische oberflächenaktive
Mittel, wie PEG 400, Cyclodextrin, metastabile Polymorphe, inerte
Adsorbentien, wie Bentonit, einbezogen werden. Weiterhin können einige
Techniken durch Herstellung beispielsweise eutektischer Mischungen
und/oder fester Dispersionen unter Verwendung von Mannitol, Sorbitol,
Saccharose, Bernsteinsäure
oder physikalisch modifizierte Formen unter Verwendung wasserlöslicher
Polymere, PVP, PEG 4000–20.000
eingesetzt werden.
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Die
Zusammensetzungen werden vorteilhafterweise in Dosierungseinheiten
formuliert, wobei jede Dosierungseinheit daran angepasst ist, eine
Einzeldosis des aktiven Bestandteils zur Verfügung zu stellen. Jede Dosierungseinheit
kann herkömmlicherweise
von 0,01 bis 100 mg, bevorzugt von 0,1 bis 50 mg, enthalten.
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Jedoch
könnte
es notwendig sein, von den angegebenen Mengen abzuweichen, abhängig vom
Körpergewicht
oder dem Verabreichungsweg, von der individuellen Reaktion auf das
Arzneimittel, vom Typ der Formulierung und von der Dauer oder dem
Zeitbereich, in dem die Verabreichung durchgeführt wird. Daher kann es ausreichend
sein, in einigen Fällen
eine geringere Menge als die hier minimal angegebene Menge zu verwenden,
wohingegen in anderen Fällen
der obere Bereich überschritten
werden könnte.
Wenn höhere
Mengen verabreicht werden, wäre
es ratsam, diese in wiederholte Verabreichungen während des
Tags zu unterteilen. Darüber
hinaus können
die Verbindungen der allgemeinen Formel (I) oder die Säure-Additionssalze hiervon
ebenfalls mit verschiedenen anderen Wirkstoffen kombiniert werden.
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Die
nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung,
ohne den Umfang hiervon zu begrenzen. Beispiele
von pharmazeutischen Formulierungen
A)
Tabletten | pro
Tablette |
Wirkstoff | 100
mg |
Lactose | 140
mg |
Maisstärke | 240
mg |
Polyvinylpyrrolidon | 15
mg |
Magnesiumstearat | 5
mg |
| 500 mg |
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Der
fein gemahlene Wirkstoff, Lactose und ein Teil der Maisstärke werden
gemischt. Die Mischung wird gesiebt, mit einer Lösung von Polyvinylpyrrolidon
in Wasser benetzt, geknetet, fein granuliert und getrocknet. Das
Granulat, die verbliebene Maisstärke
und Magnesiumstearat werden gesiebt und zusammengemischt. Die Mischung
wird in Tabletten geeigneter Form und Größe gepresst.
B)
Tabletten | pro
Tablette |
Wirkstoff | 80
mg |
Lactose | 55
mg |
Maisstärke | 190
mg |
mikrokristalline
Cellulose | 35
mg |
Polyvinylpyrrolidon | 15
mg |
Natriumcarboxymethylstärke | 23
mg |
Magnesiumstearat | 2
mg |
| 400 mg |
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Der
fein gemahlene Wirkstoff, ein Teil der Maisstärke, Lactose, mikrokristalline
Cellulose und Polyvinylpyrrolidon werden gemischt. Die Mischung
wird gesiebt und mit der verbliebenen Maisstärke und Wasser aufgearbeitet,
um ein Granulat zu erhalten, das getrocknet und gesiebt wird. Diesem
wird Natriumcarboxylmethylstärke
und Magnesiumstearat zugegeben und gemischt, dann wird die Mischung
zu Tabletten geeigneter Größe gepresst.
C)
Lösung
für Ampullen | |
Wirkstoff | 50
mg |
Natriumchlorid | 50
mg |
Wasser
zur Injektion | 5
ml |
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Der
Wirkstoff wird in Wasser gelöst,
optional bei pH 5,5 bis 6,5, und mit Natriumchlorid als osmolytischem
Mittel behandelt. Die resultierende Lösung wird apyrogenisch filtriert,
und das Filtrat unter aseptischen Bedingungen in Ampullen gegeben,
dann werden die Ampullen sterilisiert und flammversiegelt. Die Ampullen enthalten
5, 25 und 50 mg Wirkstoff.
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Experimenteller Teil
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Die
nachfolgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung sämtlicher
der neuen Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung enthalten
sind. Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die angegebenen
Beispiele der chemischen Verfahren und Prozesse für die Herstellung
der Substanzen beschränkt
ist, da andere herkömmliche
Verfahren, die dem Fachmann im Stand der Technik gut bekannt sind,
ebenfalls geeignet sind. In der nachfolgenden Beschreibung wird
jeder der hergestellten acht Bildungsblöcke durch dessen relevante
Bezeichnung identifiziert.
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A) Herstellung der Bildungsblöcke (BB)
der Formel (II)
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Beschreibung 1 (erfindungsgemäß)
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[BB01]: 1-[(2E)-4-Chlor-2-butenyl]-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Phenyl-2-oxo-2,3-dihydro-1H-benzimidazol-2-carboxylat
(10 g, 39 mMol) wurde zu einer Suspension von 50% Natriumhydrid
(2,3 g, 47 mMol) in DMF (100 ml) zugegeben. Die Reaktionsmischung
wurde bei Raumtemperatur für
30 Minuten gerührt,
dann wurde Trans-2-buten-1,4-dichlor (5,5 ml; 52 mMol) tropfenweise zugegeben
und die Reaktionsmischung für
3 Stunden auf 90°C
erhitzt. Nach dem Abkühlen
wurde eine wässerige
10%ige KOH-Lösung
zugegeben und die Reaktionsmischung für 1 Stunde gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde dann in Wasser gegossen, mit Ethylacetat
extrahiert und die organische Schicht mit einer 5%igen wässerigen
HCl-Lösung
gewaschen. Die organische Schicht wurde zur Trockene gebracht und
die rohe Verbindung durch Flash-Chromatographie
gereinigt (Cyclohexan-Ethylacetat 50-50), um 2,3 g der Titelverbindung
als einen weißen
Feststoff zu ergeben; Schmp.: 120°C.
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Gemäß der oben
beschriebenen Prozedur wurde die nachfolgende Verbindung aus den
geeigneten Zwischenprodukten hergestellt:
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[BB02]: 1-[(2Z)-4-Chlor-2-butenyl]-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Die
rohe Verbindung wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt (Cyclohexan-Ethylacetat 50-50), um
0,8 g der Titelverbindung als einen weißen Feststoff zu ergeben; Schmp.:
105°C.
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Beschreibung 2 (erfindungsgemäß)
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1-Methyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Eine
Lösung
von 1-Isopropenyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on (30 g, 0,172
Mol) in DMF (180 ml) wurde tropfenweise über 30 Minuten zu einer Suspension
von 80% Natriumhydrid (5,42 g, 0,181 Mol) in DMF (60 ml) zugegeben.
Die Reaktionsmischung wurde für
45 Minuten auf 45°C
erhitzt, dann eine Lösung
von Methyliodid (16,1 ml, 0,258 Mol) in DMF (50 ml) tropfenweise
zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde für 45 Minuten auf 80 bis 90°C erhitzt,
bei Raumtemperatur abgekühlt
und mit 37%iger HCl auf pH 3 bis 4 eingestellt und für 30 Minuten
auf 80°C
erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und
in Eis/Wasser gegossen. Der abgetrennte Feststoff-Rest wurde filtriert
und getrocknet, um 19 g der Titelverbindung zu ergeben; Schmp.:
188–190°C.
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Gemäß der oben
beschriebenen Prozedur wurden die nachfolgenden Verbindungen hergestellt:
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1-Propyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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1-(Cyclohexylmethyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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- 32,5 g, Schmp.: 175–180°C
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Beschreibung 3 (erfindungsgemäß)
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[BB03]: 1[(2Z)-4-Chlor-2-butenyl]-3-methyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Eine
Lösung
von 1-Methyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on (2 g, 13 mMol) in
DMF (50 ml) wurde tropfenweise und bei Raumtemperatur zu einer Suspension
von 80% Natriumhydrid (0,4 g, 13 mMol) in DMF (25 ml) zugegeben.
Die Mischung wurde für
30 Minuten auf 40°C
erhitzt und cis-2-Buten-1,4-dichlor (2,84 ml, 27 mMol) in DMF (30
ml) in 4 Stunden unter Rühren
zugetropft. Nach Rühren
bei Raumtemperatur über
Nacht wurde die Reaktionsmischung in Eiswasser gegossen und mit
Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde abgedampft
und der rohe Rest durch Flash-Chromatographie gereinigt (Hexan-Ethylacetat
55-45), um 1,4 g der Titelverbindung als ein dickes gelbliches Öl zu ergeben.
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Gemäß der oben
beschriebenen Prozedur wurden die nachfolgenden Verbindungen hergestellt:
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[BB04]: 1[(2Z)-4-Chlor-2-butenyl]-3-propyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Die
rohe Verbindung wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt (Hexan-Ethylacetat 70-30),
1,35 g, klares Öl.
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[BB05]: 1[(2Z)-4-Chlor-2-butenyl]-3-(cyclohexylmethyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Die
rohe Verbindung wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt (Hexan-Ethylacetat 70-30),
2,4 g, weißer
Feststoff; Schmp.: 73–76°C.
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[BB06]: 1[(2E)-4-Chlor-2-butenyl]-3-methyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Die
rohe Verbindung wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt (Hexan-Ethylacetat 55-45),
2,8 g, hellbraunes Öl.
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[BB07]: 1[(2E)-4-Chlor-2-butenyl]-3-propyl-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Die
rohe Verbindung wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt (Hexan-Ethylacetat 65-35),
2 g, dickes gelbliches Öl.
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[BB08]: 1[(2E)-4-Chlor-2-butenyl]-3-(cyclohexylmethyl)-1,3-dihydro-2H-benzimidazol-2-on
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Die
rohe Verbindung wurde durch Flash-Chromatographie gereinigt (Hexan-Ethylacetat 70-30),
2,75 g, farbloses dickes Öl.
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B) Allgemeines Verfahren
für die
Herstellung der Verbindungen der Formel (I)
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Eine
Lösung
jedes Bildungsblocks (II) (0,1 mM) wurde unter Rühren mit jedem Amin (0,2 mM)
in wasserfreiem DMF (100 μl)
in Gegenwart von Na2CO3 (0,3
mM) bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis 100°C, bevorzugt
zwischen 60°C
und 80°C
für etwa
6 bis etwa 8 Stunden umgesetzt. Isocyanatmethylpolystyrol-Harz (Beladung
0,23 meq/g) (0,2 mM) wurde eingeführt und die Mischung vorsichtig
bei Raumtemperatur für
8 Stunden gerührt.
Das Harz wurde dann unter Vakuum abfiltriert, mit DMF gewaschen und
wieder filtriert. Die gesammelten Lösungen wurden zur Trockene
in einer Geschwindigkeits-Vakuumzentrifuge eingedampft.
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Tabelle
3 sammelt die strukturellen Formeln der synthetisierten Verbindungen
zusammen mit den entsprechenden charakterisierenden Massendaten
(d.h. [M + H]+, erhalten für jede der
erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die Identifizierung der Verbindungen und ihrer Reinheit wurde unter
Verwendung positiver APCI-LC/MS-Technik durchgeführt.
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Tabelle
3: Verbindungen der allgemeinen Formel (I)
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Das
biologische Profil der Verbindungen als Ziel dieser Erfindung, wie
in den Ansprüchen
definiert, wurde durch Beurteilung ihrer Affinität für die 5-HT1A-,
5-HT2A- und D4-Rezeptoren
gemäß den nachfolgend
beschriebenen Verfahren beurteilt.
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Rezeptorbindungsstudien
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Rezeptorbindungsstudien
wurden durchgeführt,
um die Affinität
der Verbindungen für
5-HT1A-, 5-HT2A- und
D4-Rezeptoren zu bestimmen.
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5-HT1A-Radioligand-Rezeptorbindungstest
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Membranen
von CHO-Zellen, die 5-HT1A-Humanrezeptoren
exprimieren, wurden in Inkubationspuffer suspendiert.
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Bindungstest:
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Bindungstests
wurden mit einem MultiProbe 204-Pipettierungssystem (Packard) gemäß einer
vorbestimmten Kartierung, konsistent mit dem Sofware-Screen durchgeführt. Die
Verbindungen wurden einzeln bei einer Konzentration (10–7 M)
mit einem Gesamtvolumen von 1000 μl
getestet. 980 μl
verdünnter
Membranen, 10 μl
DMSO oder unmarkierter Ligand und 10 μl [3H]-8-OH-DPAT
(0,6–0,7
nM) wurden bei 27°C
für 60
Minuten inkubiert. Die Reaktion wurde durch schnelle Filtration
durch Tomtec-Zell-Harvester (48 Vertiefungen) unter Verwendung von
Filtermat B-(zuvor eingeweicht in 0,1% PEI)-Filtern gestoppt. Die
Filter wurden mit eiskaltem 50 mM Tris-HCl-(pH 7,4)-Puffer (9 × 700 μl) gewaschen,
getrocknet, mit MeltiLex B/HS-Szintillatorlagen (Wallac) bedeckt
und für
etwa 10 Minuten bei 80 bis 90°C
erhitzt, in Plastikprobensäckchen
(Wallac) transferiert, verschlossen und in den 1024-Beta-Platten-Szintillationszähler (Wallac)
gegeben. Nichtspezifische Bindung wurde in Gegenwart von 5-HT (105 M) bestimmt.
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Datenanalyse:
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Die
spezifische Radioligand-Bindung an den Rezeptor wurde definiert
durch die Differenz zwischen Gesamtbindung und nicht-spezifischer
Bindung, bestimmt in Gegenwart eines Überschusses von unmarkiertem
Ligand. Die Ergebnisse wurden als Prozentzahl der kontrollspezifischen
Bindung, erhalten in Gegenwart der Verbindungen, ausgedrückt. Die
Affinitätswerte
(IC50) für
die Verbindungen wurden durch eine nicht-lineare Regressionsanalyse
der kleinsten Quadrate auf Basis eines Ein-Bindungsstellen-Modells
erhalten.
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5-HT1A-funktionaler
Test (cAMP)
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CHO/5-HT1A-Zellen wurden zufällig mit einer Dichte von etwa
200.000/Vertiefung und 24-Vertiefungsplatten am Tag vor dem Experiment
ausgesät.
Am Tag des Experiments wurden die Zellen mit 500 μM Isobutylmethylxanthin
(IBMX), gelöst
in Kulturmedium ohne Serum, bei 37°C für 15 Minuten vorbehandelt.
Die Vertiefungen wurden dann doppelt wie folgt in verschiedene Gruppen
aufgeteilt: Kontrolle, 10 μM
FSK, 10 μM
FSK + 1 μM
5-HT als positiver Standard und 10 μM FSK + 10 μM der verschiedenen Verbindungen
unter Beurteilung. Probenlösungen
wurden zugegeben und für
weitere 15 Minuten bei 37°C
inkubiert. Nach Inkubation wurde das Medium aufgesaugt und die Reaktion
durch Zugabe von 200 μl
Lysispuffer gestoppt. Die Platten wurden für 5 Minuten geschüttelt, dann
das Lysat entfernt und die Proben bei 4°C bis zum Tage des Tests gelagert. Für die cAMP-Beurteilung
wurden Proben geeignet verdünnt,
und der cAMP-Gehalt durch ein Enzymimmunoassay-System gemessen.
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Datenanalyse:
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Die
Ergebnisse sind in %-Inhibierung der cAMP-Akkumulation, induziert
durch 10 μM
FSK, ausgedrückt.
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D4-Radioligand-Rezeptor-Bindungstest
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Membranen
von CHO-Zellen, die D4-Humanrezeptoren exprimieren,
wurden in Inkubationspuffer suspendiert.
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Bindungstest:
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Die
Bindungstests wurden mit einem MultiProbe 204-Pipettierungssystem
(Packard) gemäß einer
vorbestimmten Kartierung, konsistent mit dem Sofware-Screen durchgeführt. Die
Verbindungen wurden einzeln bei einer Konzentration (10–7 M)
im Gesamtvolumen von 1000 μl
getestet (980 μl
verdünnter
Membranen, 10 μl
DMSO oder unmarkierter Ligand und 10 μl [3H]-YM-09151-2
(0,15–0,25
nM)). Nach Inkubation bei 27°C
für 120
Minute, wurde die Reaktion durch schnelle Filtration durch den Tomtec-Zell-Harvester
(48 Vertiefungen) unter Verwendung von Filtermat B-(zuvor eingeweicht
in 0,1% PEI)-Filtern gestoppt. Die Filter wurden mit eiskaltem 50
mM Tris-HCl-(pH 7,4)-Puffer (9 × 700 μl) gewaschen,
getrocknet, mit MeltiLex B/HS-Szintillatorlagen (Wallac) bedeckt
und in einem Ofen für
etwa 10 Minuten auf 80 bis 90°C
erhitzt, in Plastikprobensäckchen (Wallac)
transferiert, verschlossen und in den 1024-Beta-Platten-Szintillationszähler (Wallac)
gegeben. Nicht-spezifische Bindung wurde in Gegenwart von Clozapin,
auf eine endgültige
Konzentration von 10–5 M in DMSO gelöst, bestimmt.
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Datenanalyse:
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Das
spezifische Radioligand-Binden an den Rezeptor wurde definiert durch
die Differenz zwischen Gesamtbindung und nicht-spezifischer Bindung,
bestimmt in Gegenwart eines Überschusses
an unmarkiertem Ligand. Die Ergebnisse wurden als Prozentzahl der
kontrollspezifischen Bindung, erhalten in Gegenwart der Verbindungen,
ausgedrückt.
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Die
nachfolgenden Tabellen sammeln die biologischen Daten der neuen
Verbindungen bei den Rezeptoren.
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Tabelle
4: %-Inhibierung bei 5-HT
1A- und D
4-Rezeptoren
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Tabelle
5: 5-HT
1A-Affinität (IC
50)
und Agonistaktivität
(cAMP % Inhib.)