DE60128077T2

DE60128077T2 - Verbindung für die Behandlung von atherosclerotischen und thrombotischen Erkrankungen

Info

Publication number: DE60128077T2
Application number: DE60128077T
Authority: DE
Inventors: Cesare Casagrande
Original assignee: Casagrande Cesare Arese
Current assignee: Casagrande Cesare Arese
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP4343494B2; EP1270558B1; EP1270558A1; ES2286089T3; CA2390966A1; DE60128077D1; ATE360614T1; JP2003026660A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid (Formel 1 in 1) als pharmakologisch aktive Verbindung zur Behandlung von Gefäßerkrankungen.
Diese Erfindung betrifft insbesondere 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid sowie dessen Säureadditionssalze mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren als pharmakologisch aktive Verbindungen bei der Behandlung von artherosklerotisch-thrombotischen pathologischen Zuständen und anderen pathologischen Zuständen, die von der Inhibition von Thromboxan A₂ und von einer pharmakologischen Bereitstellung von Stickoxid (NO) profitieren können.
Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid und dessen Säureadditionsalzen mit pharmazeutisch verträglichen organischen und anorganischen Säuren.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder ein Säureadditionssalz davon mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren als einen aktiven Bestandteil, zusammen mit wenigstens einem pharmazeutisch verträglichen Bestandteil.
Die Erfindung betrifft weiterhin sowohl die Verbindung als auch die pharmazeutische Zusammensetzung zur Verwendung bei der Behandlung der Zustände.
Hintergrund der Erfindung
Es liegen zunehmend Beweise für ein dynamisches Zusammenspiel zwischen den Prozessen der Thrombose und der Artherosklerose im Gefäßsystem vor, beginnend mit der anfänglichen Entwicklung von Gefäßerkrankungen und sich fortsetzend mit den dramatischen Ereignissen, welche die Ursache für Tod und Beeinträchtigung in einem großen Teil der Bevölkerung darstellen. Diabetes, Hypertonie, Tabakkonsum und ungesunde Ernährungsgewohnheiten zählen zu den führenden Ursachen für diese Erkrankungen.
Das Blut und die Gefäßwand üben in ihren physiologischen Funktionen gegenseitige Einflüsse aus, die durch den Kontakt von Blutzellen (einschließlich Plättchen, die sich von anderen Zellen durch das Fehlen des Zellkerns unterscheiden) mit Gefäßendothelzellen und glatten Muskelzellen über die Mechanismen der Adhäsion und Infiltration, und durch den Austausch einer Reihe von biochemischen Mediatoren vermittelt werden.
Die meisten dieser Wechselwirkungen sind auch an pathologischen Prozessen beteiligt, wie beispielsweise der Entwicklung von akuten Gefäßkrampfzuständen, der Bildung von verschließenden Thromben und der Entwicklung von artherosklerotischen Plaques.
Die Rolle, die von aktivierten Plättchen eingenommen wird, hat eine besondere Bedeutung, da durch den gegenwärtigen Zuwachs an Erkenntnissen angezeigt wird, dass die pro-thrombotische und pro-atherogene Rolle der Aktivierung von Plättchen nicht auf die Initiierung der Bildung von Thromben ausgehend von Plättchen-Aggregaten beschränkt ist, sondern die Adhäsion und den gegenseitigen Austausch von biochemischen Mediatoren mit der Gefäßwand beinhaltet, insbesondere wenn letztere pathologisch verändert ist, so wie es bei endothelialen Läsionen und artherosklerotischen Plaques der Fall ist (R Ross, NE J Med 340 (1999) 115–126; B Osterud, Thromb Res 85 (1997) 1–22).
Von Plättchen freigesetzte Mediatoren spielen eine Rolle bei Gefäßkrämpfen, einem kritischen Mechanismus verschiedener ischämischer Zustände, und bei der Proliferation von glattem Gefäßmuskel, einem wesentlichen Schritt des Prozesses der Artherosklerose (AA Weber, K Schror, Thromb Haemost 80 (1998) 207–208; T Gosser et al., Eur J Pharmacol 319 (1997) 327–332; R Pakula et al, Circulation 96 (1997) 2280–2286; A Sachinidis et al, Hypertension 26 (1995) 771–780), der wiederum durch die Veränderung der Gefäßoberfläche und durch das Aufbrechen der Plaques zur Aktivierung von Plättchen beiträgt und eine unmittelbar kausale Rolle bei akuten thrombotischen und ischämischen Ereignissen spielt.
Unter den von Plättchen freigesetzten Mediatoren stellen Thromboxan A₂, Serotonin und Wachstumsfaktoren, wie beispielsweise PDGF und TGF-β 1, die in pathologischer Hinsicht relevantesten dar.
Andererseits wirkt die Endothelauskleidung der Gefäßwand, sofern sie nicht pathologisch verändert ist, den Wirkungen aktivierter Plättchen durch die Freisetzung von Mediatoren (DA Jones et al., Mol Pharmacol 48 (1995) 890–896; PM Vanhoutte, JV Mombouli, Progress in Cardiovascular Diseases 39 (1996) 229–238) wie beispielsweise EDRF (dem Endothel-abgeleiteten Relaxierungsfaktor, als NO, Stickoxid, identifiziert) und Prostacyclin entgegen. Beide induzieren eine Relaxation und verringern die Proliferation der Arterienwand, und wirken der Aggregation und der Adhäsion von Plättchen entgegen (U Fostermann et al, Circulation Res 63 (1988) 306–312; MW Radomski et al, Br J Pharmacol 92 (1987) 639–646).
Die zellulären Wechselwirkungen von Plättchen, Blutzellen und Gefäßzellen haben eine besondere Bedeutung bei der Synthese einer Kaskade von Metaboliten der Arachidonsäure, den Eicosanoiden (J Maclouf et al, Thromb Haemost. 79 (1998) 691–705). Arachidonsäure wird durch die enzymatische Wirkung der Cyclooxygenasen in die Endoperoxide PGG₂ und PGH₂ umgewandelt. Diese Metaboliten werden durch die Wirkung spezifischer Synthetasen weiter in Thromboxan A₂ und in Prostacyclin PGI₂ umgewandelt, ebenso wie in PGE₂ PGD₂ und weitere Prostaglandine.
Aufgrund der unterschiedlichen zellulären Lokalisierung dieser Enzyme übt der transzelluläre Austausch des Vorläufers Arachidonsäure (den auch fragmentierte Plättchen tragen) und, am wichtigsten, der Endoperoxide PGG₂ und PGH₂ einen bedeutenden Einfluss auf die Erzeugung biologisch aktiver Eicosanoide, und unter ihnen Thromboxan A₂ und Prostacyclin, aus. Eine bedeutende Menge an Endoperoxiden wird in den Plättchen und in Endothelzellen unter dem Einfluss von Cyclooxygenase-1 gebildet. Unter normalen Bedingungen dominiert diese Menge über die in anderen Zellen, wie beispielsweise Lymphocyten (einschließlich des Monocyten-Makrophagen-Typs) und glatten Gefäßmuskelzellen gebildete Menge.
Die Synthese von Endoperoxiden kann jedoch in pathologischen Situationen in allen obengenannten Zellen, jedoch nicht in Plättchen, durch die Induktion der Bildung großer Mengen an Cyclooxygenase-2 verstärkt werden. Die Induktion wird durch pro-inflammatorische Reize vermittelt; und ist in Artherosklerose-geschädigten Geweben ausgeprägt (JA Rimarachin et al, Arterioscler Thromb 14 (1994) 1021–1031; D Bishop-Bailey et al, ibid, 18 (1998) 1655–1661). Es ist anzumerken, dass die Bildung von Eicosanoiden über Cyclooxygenase-1 und/oder Cyclooxygenase-2 in verschiedenen Körperorganen wichtige physiologische und pathologische Aufgaben zusätzlich zu den im Kreislaufsystem ausgelösten erfüllt.
Gemäß ihrer jeweiligen physiologischen Aufgabe verfügen Plättchen ausgiebig über Thromboxan-Synthase, so wie Endothelzellen über Prostacyclin-Synthase verfügen.
Thromboxan A₂, das als Induktor einer irreversiblen Aggregation von Plättchen wirkt und auch ein verstärkendes Signal der Aktivierung von Plättchen darstellt, spielt eine Schlüsselrolle bei den Plättchen-Gefäßwand-Wechselwirkungen nicht nur aufgrund seiner direkten Wirkung, sondern spielt eine Schlüsselrolle auch für die Stimulation der Freisetzung der weiteren vasospastischen und proliferativen Mediatoren, die von Plättchen gebildet werden, und für das Fortschreiten der Fissur-Bildung von artherosklerotischen Plaques, die zu gefäßverschließenden Ereignissen führen.
Die Bemühungen hinsichtlich der Entwicklung klinischer Anwendungen von Wirkstoffen, die durch Inhibition von Thromboxan A₂ wirken, wurden durch verschiedene Ansätze in die Tat umgesetzt. Der erste auf die Inhibition der Synthese von Thromboxan A₂ gerichtete therapeutische Ansatz, basierte auf der Verwendung von Acetylsalicylsäure, von der bekannt ist, dass sie Cyclooxygenase-1 selektiv und irreversibel zu inhibieren vermag; der therapeutische Nutzen wurde klinisch gezeigt, jedoch bedingt die Blockade des ersten, gemeinsamen Schrittes der Synthese der Eicosanoide gleichermaßen die Inhibition der Synthese von physiologisch nützlichen Prostaglandinen im Kreislaufsystem, insbesondere Prostacyclin, als auch von Prostaglandinen, die durch Aufrechterhaltung von Perfusion und Cytoprotection eine Schutzwirkung in Magen- und Nierengeweben ausüben.
Der Nutzen dieses pharmakologischen Ansatzes wird somit durch unerwünschte Wirkungen begrenzt. Darüber hinaus erwies sich Acetylsalicylsäure als nicht in der Lage, die induzierbare Cyclooxygenase-2 zu inhibieren, wodurch ein Weg für die Produktion von Thromboxan A₂ in entzündeten Geweben des Kreislauf- und Atemsystems und in weiteren Körperorganen offen bleibt.
Ein zweiter pharmakologischer Ansatz war auf die Unterdrückung der Synthese von Thromboxan A₂ durch spezifische Inhibition von Thromboxan-Synthase, ohne Behinderung der Synthese der anderen Eicosanoide, und insbesondere von Prostacyclin, gerichtet (J Nowak, GA FitzGerald, J Clin Invest 83 (1998) 380–385).
Darüber hinaus wurde ein dritter Ansatz untersucht, der nicht auf die Inhibierung der Synthese von Thromboxan gerichtet ist, sondern auf die Unterdrückung von dessen Wirkung auf Plättchen und auf Gefäßgewebe, indem Agentien verwendet werden, die in der Lage sind, eine antagonistische Wirkung auf Thromboxan-Rezeptoren (TP-Rezeptoren) auszuüben.
Diese zuletzt genannten beiden Ansätze (J Vermylen, H Deckmyn, Cardiovascular Drugs and Therapy, 6 (1992) 29–33) führten zu einer Reihe klinischer Studien, lieferten jedoch bisher noch keine brauchbare Alternative zur Verwendung von Acetylsalicylsäure.
Es wurden Überlegungen angestellt, dass kompetitive Antagonisten möglicherweise nicht ausreichend sind, um die große Menge an Thromboxan A₂, die von den aggregierenden Plättchen produziert wird, vollständig zu antagonisieren, während andererseits während der Inhibition von Thromboxan-Synthase auf der Stufe der Endoperoxide die erhöhten Konzentrationen von Endoperoxid-Zwischenprodukten auf die Thromboxan-Rezeptoren Wirkungen ausüben würden, die denen von Thromboxan selbst ähneln. Daher wurden mögliche nützliche Wirkungen der Kombination dieser beiden pharmakologischen Ansätze in einzelnen pharmakologischen Agentien, die eine doppelte Wirkung ausüben, beispielsweise Picotamid (4-Methoxy-N¹,N³-bis-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid) oder Ridogrel (5-[3-Pyridinyl-3(trifluormethyl)phenylmethylenaminooxy]pentansäure) ebenfalls vorgeschlagen (P Gresele et al, Trends Pharmacol Sci 12 (1991) 158–163).
Zusammengefasst betrachtet haben die vorgeschlagenen pharmakologischen Agentien zur direkten Inhibierung von Thromboxan in der medizinischen Praxis noch keine allgemeine Akzeptanz erfahren, und lediglich bei Acetylsalicylsäure besteht eine etablierte und gefestigte Verwendung als antithrombotisches Agens, ungeachtet seiner Beschränkungen und unerwünschten Nebenwirkungen.
Für organische Nitrate, wie beispielsweise Nitroglycerin oder Isosorbidmono- und -dinitrat, besteht eine gut etablierte klinische Verwendung, die jedoch auf die Ausnutzung von deren gefäßerweiternden Eigenschaften beschränkt ist. In den vergangenen Jahren wurde im Anschluss an die Identifizierung von EDRF (Endothel-abgeleiteter Relaxierungsfaktor) als Stickoxid, NO, und die Aufklärung von dessen physiologischer Rolle, ein besseres Verständnis der pharmakologischen Wirkung verschiedener Vorläufer von NO auf Plättchen und auf die Gefäßwand gewonnen. Dieser Wissensfortschritt wurde angewendet sowohl auf organische Nitrate, und auf neue NO-Donatoren, die Nitrat- oder Nitritfunktionen, oder andere chemische Funktionen, die leicht in NO überführt werden, tragen, als auch auf den biochemischen Vorläufer von endogenem NO, L-Arginin. Dieser Fortschritt führte zu dem Vorschlag, dass die NO-Donatoren, zusätzlich zu ihrer bekannten gefäßerweiternden Wirkung, mit pharmakologischen Agenzien interagieren können, die auf die Kaskade der Metaboliten der Arachidonsäure wirken, entweder dadurch, dass sie Reizen der Aktivierung von Plättchen, der Gefäßverengung, und der Proliferation von Gefäßzellen entgegenwirken (M Emerson et al, Thromb Haemost 81 (1999) 961–966; E Bassege, Basic Res Cardiol 86 (Suppl. 2, 1990) 69–76), oder durch direkte Modulation der Synthese von Eicosanoiden (D Salvemini et al, J Clin Invest 97 (1996) 2562–2568).
Aus diesem Grund besteht ein starker medizinischer Bedarf an zunehmend wirksamen Antithromboxan-Agenzien für die Vorbeugung und die Therapie von atherosklerotisch-thrombotischen Gefäßerkrankungen und anderen pathologischen Zuständen. Die Erfinder erkannten, dass günstigere therapeutische Wirkungen erzielt werden können durch Verringerung der Synthese von Thromboxan A₂, während gleichzeitig dessen Wirkungen inhibiert werden, und weiterhin Stickoxid pharmakologisch bereitgestellt wird.
Aufgaben der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit in der Bereitstellung einer Verbindung, die für die Behandlung von Gefäßerkrankungen brauchbar ist.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verbindung, die für die Behandlung artherosklerotisch-thrombotischer pathologischer Zustände brauchbar ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verbindung, die sowohl Antithromboxan- als auch NO-Donator-Wirkung aufweist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung von Verfahren zur Herstellung der Verbindung mit den oben genannten Eigenschaften.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, enthaltend die Verbindung mit den oben genannten Eigenschaften als einen aktiven Bestandteil zusammen mit wenigstens einem pharmazeutisch verträglichen Bestandteil.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verbindung zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung eines Menschen, der an einem pathologischen Gefäßzustand leidet, beispielsweise artherosklerotisch-thrombotischen Erkrankungen, und anderen Zuständen, die von einer Inhibition von Thromboxan A₂ und einer pharmakologischen Bereitstellung von Stickoxid profitieren.
Diese und weitere Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid und dessen Säureadditionssalze mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt einige der synthetischen Wege für die Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid der Formel 1
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfinder fanden heraus, dass 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid der Formel 1 und dessen Säureadditionssalze mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren sowohl Antithromboxan- als auch NO-Donatorwirkung aufweisen.
Weiterhin wurde festgestellt, dass die erfindungsgemäße Verbindung für die Behandlung von artherosklerotisch-thrombotischen Zuständen, die das Gefäßssystem beeinträchtigen, und für die Behandlung anderer pathologischer Zustände, die von der Inhibition von Thromboxan A₂ und von einer pharmakologischen Bereitstellung von Stickoxid, oder NO, profitieren können, wirksam und vorteilhaft ist.
Die erfindungsgemäße Verbindung weist insbesondere ein neuartiges pharmakologisches Profil auf, das für die Behandlung der pathologischen Zustände besonders geeignet ist, da sie in der Lage ist, eine Kombination pharmakologischer Wirkungen auszuüben, die in Zusammenhang stehen mit a) der Inhibition der Synthese von Thromboxan A₂, b) der Inhibition der Wirkungen, die von Thromboxan A₂ und von einigen anderen Metaboliten der Arachidonsäure über die Aktivierung spezifischer Rezeptoren (TP-Rezeptoren) ausgeübt werden, und c) der Freisetzung von Stickoxid.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Dementsprechend werden durch diese Erfindung 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid and dessen Säureadditionssalze mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren bereitgestellt.
Durch die Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid bereitgestellt, wobei man

a. 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäuredimethylester mit 3-Pyridinylmethylamin umsetzt, wobei man regioselektiv den entsprechenden 3-Monoamid-1-ester erhält;
b. in einem alkalischen Medium den 3-Monoamid-1-ester zu der entsprechenden 3-Monoamid-1-carbonsäure hydrolysiert;
c. die 3-Monoamid-1-carbonsäure mit einem Kupplungsreagenz und einem Cyclohexylamin-Derivat umsetzt, und, falls erforderlich, die auf diese Weise erhaltene Verbindung in 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umwandelt.

Üblicherweise ist das Kupplungsreagenz im Schritt c) Carbonyldiimidazol.
Weiterhin ist im Schritt c) das Cyclohexylamin-Derivat 4-trans-Nitrooxycyclohexylamin, wodurch man 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid erhält.
Alternativ ist im Schritt c) das Cyclohexylamin-Derivat trans-4-Hydroxycyclohexylamin, so dass man N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid erhält, das anschließend mit Salpetersäure umgesetzt wird, wodurch man 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid erhält.
Durch die vorliegende Erfindung wird weiterhin ein weiteres Verfahren zur Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid bereitgestellt, wobei man:

a. 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure mit Methanol in Gegenwart von Schwefelsäure unter milden Bedingungen umsetzt, wobei man regioselektiv die entsprechende 3-Monomethylester-1-carbonsäure erhält;
b. die 3-Monomethylester-1-carbonsäure in das entsprechende Säurechlorid umwandelt und mit trans-4-Hydroxycyclohexylamin unter Erhalt des entsprechenden 1-Amid-3-esters umsetzt;
c. den auf diese Weise erhaltenen 1-Amid-3-ester mit 3-Pyridinylmethylamin unter Erhalt von N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umsetzt;
d. N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid mit Salpetersäure unter Erhalt von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umsetzt.

Durch die vorliegende Erfindung wird weiterhin eine pharmazeutische Zusammensetzung bereitgestellt, enthaltend 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder dessen Säureadditionssalz mit einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure zusammen mit wenigstens einem pharmazeutisch verträglichen Bestandteil.
Durch die vorliegende Erfindung wird weiterhin 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder ein Säureadditionssalz davon mit einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure zur Verwendung bei der Behandlung eines Menschen bereitgestellt, der an einem pathologischen Zustand leidet, welcher von der Inhibition von Thromboxan A₂ und von einer Bereitstellung von Stickoxid, oder NO, profitiert.
Die pathologischen Zustände umfassen üblicherweise artherosklerotisch-thrombotische Gefäßerkrankungen, diabetische Vaskulopathien, diabetische Nephropathie, diabetische Retinopathie, vaskuläre Erektionsdysfunktionen beim Mann, pulmonale Hypertonie, Asthma, chronische obstruktive Pulmonalerkrankung, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn und Kolonpolyposis.
Die erfindungsgemäße Verbindung weist tatsächlich ein neuartiges pharmakologisches Profil auf, das besonders geeignet ist für die Behandlung von artherosklerotisch-thrombotischen pathologischen Zuständen, wobei sie in der Lage ist, eine Kombination pharmakologischer Wirkungen auszuüben, die in Zusammenhang stehen mit a) der Inhibition der Synthese von Thromboxan A₂, b) der Inhibition der Wirkungen, die von Thromboxan A₂ und von einigen anderen Metaboliten der Arachidonsäure durch die Aktivierung spezifischer Rezeptoren (TP-Rezeptoren) ausgeübt wird, und c) der Freisetzung von Stickoxid, oder NO.
Dementsprechend übt die erfindungsgemäße Verbindung vorteilhafte Wirkungen auf das kardiovaskuläre System und in anderen Organen aus, indem die synergistischen Aktionen a) der Verringerung der Synthese von Thromboxan A₂ in Zellen, die Cyclooxygenase-1 oder -2 aufweisen, ohne Beeinträchtigung der Synthese von Prostacyclin und der anderen Prostaglandine, und im Gegenteil die Verfügbarmachung der intermediären Endoperoxide für die Synthese dieser Eicosanoide, b) der Inhibierung der Aktionen jeglichen verbleibenden Thromboxans A₂ sowie der von Endoperoxiden, die durch die Stimulierung der TP-Rezeptoren ausgeübt werden, und c) der Freisetzung von Stickoxid und somit der Ausübung der Wirkung von Prostacyclin und anderen Prostaglandinen auf Plättchen, auf das Kreislaufsystem und auf andere Organe ausgenützt werden.
Diese Eigenschaften finden eine nützliche therapeutische Anwendung bei Gefäßerkrankungen, die artherosklerotisch-thrombotische pathologische Zustände beinhalten, und können weiterhin Anwendung finden bei weiteren pathologischen Zuständen, die durch die Inhibition von Thromboxan A₂ und durch die pharmakologische Bereitstellung von Stickoxid verbessert werden können, beispielsweise diabetischen Vaskulopathien, diabetischer Nephropathie, diabetischer Retinopathie, vaskulären Erektionsdysfunktionen beim Mann, pulmonaler Hypertonie, Asthma, chronischer obstruktiver Pulmonalerkrankung, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn und Kolonpolyposis.
Plättchen-Aggregation
Experimente zur Aggregation von Plättchen wurden mit Plättchen-reichem Plasma (PRP) durchgeführt, das aus Blut von gesunden menschlichen Individuen hergestellt worden war, die wenigstens zwei Wochen keine Cyclooxygenase-Inhibitoren (Acetylsalicylsäure, nicht-steroidale anti-inflammatorische Agentien) genommen hatten. Blut wurde in Teströhrchen gesammelt, die eine 3,2%ige Natriumcitratlösung (1/10 des Blutvolumens) enthielten, und sofort 15 Minuten mit 150 × g zentrifugiert. Proben des PRP wurden weiter mit 12.000 × g zentrifugiert, um Plättchen-armes Plasma (PPP) zu erhalten, das für die Kalibrierung der Lichttransmission des Zwei-Kanal-Aggregometers verwendet wurde, wobei die Transmission von PRP als 10% und die von PPP als 90% festgesetzt wurde. Die Plättchen-Aggregation im PRP jedes Individuums wurde getestet durch Messen des prozentualen Anstiegs der Transmission unter Zugabe ansteigender Mengen von Natriumarachidonat, in Konzentrationen im Bereich von 300 bis 900 μM, oder von Kollagen, in Konzentrationen im Bereich von 0,5 bis 2,5 μg/ml, oder von U-46619, in Konzentrationen im Bereich von 0,2 bis 1,6 μM. (U-46619, d.h. 9,11-Dideoxy-11_α1,9_α-epoxymethano-prostaglandin F_2α ist ein aktives synthetisches Analogon von Thromboxan A₂ und ist, im Unterschied zur natürlichen Verbindung, chemisch stabil; es wird daher in pharmakologischen Experimenten als Ersatz verwendet). Auf diese Weise wurde die Schwellenkonzentration, d.h. die Konzentration, die eine submaximale irreversible Aggregation induziert, bei jedem Individuum mit den drei Agenzien bestimmt.
PRP-Proben der Individuen, die auf die maximalen Konzentrationen nicht ansprachen, wurden verworfen. Die Schwellenkonzentrationen wurden verwendet, um eine Aggregation bei PRP-Proben jedes Individuums, nach der Zugabe der zu testenden Verbindungen in einer Konzentrationsreihe im Bereich von 10^–7 M bis 10^–3 M und anschließender 10-minütiger Inkubation, zu testen. Die einzelnen Werte der prozentualen Inhibition bei 4–6 Individuen wurden für die Berechnung des IC₅₀-Wertes verwendet.
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid wies einen IC₅₀-Wert von 12 × 10^–6 M für Arachidonsäure, 22 × 10^–6 M für Kollagen bzw. 33 × 10^–6 M für U-46619 auf. Die Fähigkeit, unter diesen experimentellen Bedingungen der Aggregation von Plättchen durch Arachidonsäure entgegenzuwirken, war bei verschiedenen Agenzien gemeinsam zu beobachten, einschließlich einem Cyclooxygenase-Inhibitor, wie beispielsweise Acetylsalicylsäure, einem Inhibitor von Thromboxan-Synthase, beispielsweise Ozagrel, d.h. (E)-3-[4-(1H-Imidazol-1-ylmethyl)-phenyl]-2-propensäure (Merck Index, 11. Aufl., 6935) und einem Antagonisten des TP-Rezeptors, wie beispielsweise Daltroban, d.h. p-[2-(p-Chlorbenzolsulfonamido)ethyl]phenylessigsäure (Merck Index, 11. Aufl., 2807). Im Gegensatz dazu war die Fähigkeit, der Aggregation durch U-46619 entgegenzuwirken, nur bei Daltroban und nicht bei Acetylsalicylsäure oder Ozagrel zu beobachten. Darüber hinaus zeigte Ozagrel bei Konzentrationen bis zu 10^–3 M keine signifikante inhibitorische Aktivität hinsichtlich der durch Kollagen induzierten Aggregation.
Thromboxan-Synthese
Testverbindungen wurden in einer Reihe von Konzentrationen im Bereich von 10^–7 M bis 10^–3 M den Blutproben gesunder menschlicher Individuen zugegeben, die wenigstens zwei Wochen keine Cyclooxygenase-Inhibitoren (Acetylsalicylsäure, nicht-steroidale anti-inflammatorische Agenzien) genommen hatten. Man ließ die Blutproben 60 min in einem Bad bei 37°C verklumpen und zentrifugierte sie anschließend 10 min mit 2.500 × g. Das Serum wurde abgetrennt und für die Bestimmung von TxB₂ über einen Radioimmunassay bei –20°C gefroren aufbewahrt. TxB₂ ist der stabile Metabolit, in den Thromboxan A₂ schell überführt wird. Es zeigte sich, dass die Verbindung 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid die Thromboxan-Synthese mit einem IC₅₀-Wert von 18 × 10^–6 M inhibierte. Bei diesem Assay zeigte ein Antagonist von Thromboxan-Rezeptoren, beispielsweise Daltroban, keinerlei Wirkung, im Gegensatz zu Acetylsalicylsäure und Ozagrel.
Prostacyclin-Synthese
Die Wirkungen auf die transzelluläre Synthese von Prostacyclin aus in Plättchen erzeugten Endoperoxiden wurde bestimmt, indem Plättchen-reiches Plasma (PRP), das wie oben beschrieben von gesunden menschlichen Individuen gewonnen worden war, auf kultivierte Rinderendothelzellen (5 × 10⁵ Zellen/Well) geschichtet wurde. Die Endothelzellen wurden mit Acetylsalicylsäure (10^–4 M) vorbehandelt, um die direkte Synthese von Endoperoxiden zu inhibieren, und wurden zweimal mit Dulbecco's Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung gewaschen. Anschließend wurde den einzelnen Endothelzellproben unter Schütteln auf einer oszilliierenden Platte bei 37°C 0,5 ml der PRP-Proben zugegeben, die mit den Testverbindungen in verschiedenen Konzentrationen im Bereich von 10^–7 M bis 10^–3 M vorbehandelt waren. Anschließend wurde jeder Probe Kollagen (0,5 μg/ml) zugegeben. Nach 2-minütigem Kontakt bei 37°C wurde PRP entfernt und mit 12.000 × g zentrifugiert, und der Überstand wurde eingefroren und für die Bestimmung von 6-Keto-prostaglandin F₁α über Radioimmunassay bei –20°C aufgewahrt.
6-Keto-prostaglandin F_1α ist ein stabiler Metabolit, in den Prostacyclin schnell umgewandelt wird. Beginnend mit Konzentrationen von 10^–6 M steigerte 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid die in Acetylsalicylsäure-behandelten Zellen vollständig inhibierte Produktion des Prostacyclin-Metaboliten deutlich, bis zu 800–1600 pg/ml, ein Niveau, das 8–16 Mal höher lag als die bei Anfangskonditionen von Endothelzellen produzierte Menge, bei denen keine Cyclooxygenase-Inhibition durch Acetylsalicylsäure durchgeführt wurde. Daltroban, ein kompetitiver Antagonist des Thromboxan-Rezeptors, stimulierte in diesem Test die Synthese von Prostacyclin nicht.
Gefäß-Relaxation
Die Fähigkeit zur Induzierung von Gefäß-Relaxation durch Agieren als Donator von Stickoxid wurde in vitro bei Kaninchen-Aorten getestet. Ringe von Aorten wurden in einer Krebs-Henseleit-Lösung bei 37°C suspendiert, einer Zugspannung von 1 g ausgesetzt und mit einem Kraftübertrager verbunden. Durch Noradrenalin (10^–6 M) wurde eine Gewebekontraktion induziert und die Testverbindungen wurden in ansteigenden Konzentrationen im Bereich von 10^–8 M bis 10^–3 M zugegeben. Die Verbindung 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid induzeirte eine vollständig Relaxation des Aorta-Rings bei einer Konzentration von 10^–4 M, mit einem errechneten EC₅₀-Wert von 3,2 × 10^–6 M.
Wenn Methylenblau, ein Inhibitor von löslicher Guanylat-Cyclase, der in der Lage ist, den Wirkungen von Stickoxid entgegenzuwirken, dem Bad in einer Konzentration von 10^–5 M zugegeben wurde, war die Verbindung weiterhin in der Lage, das Aorta-Gewebe zu relaxieren, jedoch schien die Konzentrations-Antwort-Kurve zu höheren Konzentrationen hin verschoben zu sein, wobei der errechnete EC₅₀-Wert 55 × 10^–6 M betrug. Es zeigte sich, dass die Verbindung in der Lage war, in ähnlicher Weise eine Relaxation bei Aorta-Ringen bewirken, die mit 5-Hydroxytryptamin oder mit U-46619 kontraktiert waren.
Therapeutische Anwendungen
Aufgrund ihrer pharmakologischen Eigenschaften findet die erfindungsgemäße Verbindung ihre hauptsächliche therapeutische Anwendung als primäre- oder sekundäre Behandlung bei pathologischen Zuständen, die thrombotische und artherosklerotische Veränderungen in verschiedenen Entwicklungsstadien beinhalten. Als primäre Behandlung kann sie Patienten verabreicht werden, bei denen pathologische Symptome und/oder Zeichen von kardiovaskulärem Risiko bestimmt wurden, beispielsweise Hypertonie, Diabetes, Hyperlipidämien, zusammen mit ungesunden Gewohnheiten, wie beispielsweise übermäßigem Nahrungs-, Alkohol- oder Tabakkonsum, um das Fortschreiten der Erkrankung und der häufig auftretenden kardiovaskulären oder cerebrovasklären Unfälle oder Fehlfunktionen zu verhindern, die vasospastische und thrombotische arterielle Verschlüsse, instabile Angina, Myocardinfarkt, vorübergehende cerebrale Ischämie, Schlaganfall, diabetische Vaskulopathien, periphere vaskuläre Verschlüsse, pulmonale thrombotische Embolie, pulmonale Hypertonie, diabetische Neuropathie, Nierenversagen und diabetische Retinopathie beinhalten. Als sekundäre Therapie kann sie Patienten verabreicht werden, die an den oben genannten Unfällen und Fehlfunktionen litten, um die Folgeerscheinungen zu beseitigen und ihr Wiederauftreten zu verhindern. Sie kann auch während und nach medizinischen und chirurgischen Eingriffen verabreicht werden, die darauf abzielen, die Perfusion der betroffenen Organe mit Blut wiederherzustellen, beispielsweise Thrombolyse, Ballon-Angioplastie und das Einsetzen von Stents, und der By-Pass von Koronararterien, um die Erfolgswahrscheinlichkeit der Eingriffe zu erhöhen und um eine späte Restenose und einen erneuten Verschluss zu vermeiden.
Die therapeutische Verwendung dieser erfindungsgemäßen Verbindung scheint sogar noch vorteilhafter und wünschenswerter zu sein in denjenigen Patienten, bei denen die Verwendung von Acetylsalicylsäure aufgrund des Auftretens, oder des Risikos, von nachteiligen Wirkungen wie beispielsweise Magenschäden, einer Verringerung der renalen Perfusion oder Asthmaanfällen vermieden werden muss. Sie ist auch vorteilhaft bei solchen Patienten, bei denen die artherosklerotisch-thrombotische Erkrankung mit erhöhtem Blutdruck oder mit respiratorischen Fehlfunktionen des Atmungssystems einhergeht, beispielsweise pulmonaler Hypertonie, chronisch-obstruktiver Pulmonalerkrankung und Asthma. Bei diesen Patienten kann die Unterdrückung der Wirkung von Thromboxan, bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Synthese von Prostacyclin, und die durch NO induzierte Vasodilatation und Bronchodilatation, sich vorteilhaft mit der pharmakologischen Wirkung anderer spezifischer Behandlungen vereinigen. Insbesondere kann erwähnt werden, dass die nachteilige Wirkung von Husten, der häufig durch antihypertensive ACE-Inhibitoren induziert wird, unterdrückt werden kann, was die antihypertensive Behandlung erträglich und wirksam macht.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verbindung Patienten verabreicht werden, die an anderen Erkrankungen leiden, welche von der Inhibierung von Thromboxan und von einer Bereitstellung von Stickoxid profitieren können, beispielsweise Patienten, die an Atembeschwerden, wie beispielsweise Asthma und chronischer obstruktiver Pulmonalerkrankung leiden, oder Patienten, die an Darmerkrankungen wie beispielsweise Colitis ulcerosa, Morbus Crohn oder Kolonpolypsis leiden.
Pharmazeutische Zusammensetzungen
Für praktische Zwecke können 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid und dessen Säureadditionssalze mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren unverändert verabreicht werden, jedoch ist deren Verabreichung als pharmazeutische Zusammensetzung bevorzugt.
Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen enthalten eine therapeutische Menge 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder eine äquivalente Menge eines Säureadditionssalzes davon mit einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure, zusammen mit flüssigen oder festen pharmazeutischen Trägern. Falls für eine bestimmte Therapie erforderlich können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auch weitere kompatible aktive Inhaltsstoffe enthalten, deren gleichzeitige Verabreichung therapeutisch nützlich ist.
Die Dosierungsformen für die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen können fest sein, wie beispielsweise Tabletten, zuckerbeschichtete Pillen, Kapseln, Pulver, oder halbflüssig, wie beispielsweise Cremes und Salben, oder flüssig, wie beispielsweise Lösungen, Suspensionen und Emulsionen. Weitere Dosierungsformen sind Pflaster für transdermale Verabreichung, Zäpfchen und Mikroeinläufe für rektale und Darmverabreichung, und Inhalationsapparate für bronchiale Verabreichung von Pulvern, oder Suspensionen oder Lösungen.
Die Dosierungsformen können für orale, perorale, sublinguale, transdermale, parenterale, rektale oder bronchiale Verabreichung zusammengesetzt werden, und darüber hinaus können sie für eine schnelle Freisetzung oder für die anhaltende Freisetzung des aktiven Inhaltsstoffes zusammengesetzt werden.
Zusätzlich zu herkömmlichen Trägern können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen weitere geeignete pharmazeutische Zusatzstoffe enthalten, wie beispielsweise Konservierungsmittel, Stabilisierungsmittel, Emulgatoren, Salze zur Regulation des osmotischen Drucks, organische oder anorganische Verbindungen als Lösungsvermittler oder Puffer, farbgebende oder geschmacksgebende Agenzien.
Die bevorzugte Art der Verabreichung, die bei den meisten Patienten in praktischer Weise in einfachen Dosierungsplänen sowohl bei kurzzeitigen als auch bei langandauernden therapeutischen Behandlungen anwendbar ist, ist der orale Weg, einschließlich des peroralen oder sublingualen Wegs. Bevorzugte Formulierungen sind Tabletten oder Kapseln für die orale Verabreichung, granulierte Pulver für unvorbereitete Suspension zur oralen Verabreichung, oder Tabletten für die sublinguale Verabreichung. Es ist jedoch auch möglich, auf andere Verabreichungswege zurückzugreifen, je nach dem Zustand der zu behandelnden Patienten, beispielsweise auf den transdermalen Weg, den parenteralen Weg, den bronchialen Weg oder den rektalen Weg, wobei in geeigneter Weise transdermale Salben, Cremes, Gele, oder Pflaster, sterile Lösungen oder Suspensionen für die parenterale Anwendung, Pulver oder Suspensionen oder Lösungen für die bronchiale Inhalation, und Zäpfchen oder Mikroeinläufe für die rektale Verabreichung hergestellt werden.
Für therapeutische Zwecke kann die wirksame Menge an 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid von verschiedenen Faktoren abhängen, wie beispielsweise der jeweiligen erforderlichen Therapie, der pharmazeutischen Zusammensetzung und der Verabreichungsmethode.
Eine erfindungsgemäße Dosierungsform, die für eine einmalige oder mehrmalige tägliche Verabreichung geeignet ist, enthält vorzugsweise 10 bis 600 mg 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder eine äquivalente Menge eines Säureadditionssalzes davon.
Die tägliche Gesamtdosierung beträgt vorteilhafterweise 10 bis 1800 mg, und besonders bevorzugt 50 bis 600 mg.
Nichtsdestoweniger kann die optimale effektive Dosierung für eine einzelne Verabreichung und/oder für die gesamte tägliche Dosierung in Abhängigkeit von den Anforderungen der Therapie und des jeweiligen Patienten, durch einfache Routinemaßnahmen angepasst werden.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen können über herkömmliche, dem Fachmann bekannte Techniken hergestellt werden, die, falls erforderlich, Mischen, Granulieren und Verpressen umfassen, oder verschiedenartiges Mischen oder Lösen der aktiven Inhaltsstoffe, zusammen mit geeigneten Trägern, falls dies zur Erzielung des erwünschten Ergebnisses angebracht ist.
Synthese
1 zeigt einige Herstellungswege für 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid der Formel 1, die mit 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure (Formel 2) beginnen und für die regioselektive Einführung von zwei unterschiedlichen Amid-Substitutenten in den 1- und 3-Carbonsäuregruppen sorgen.
Es wurde festgestellt, dass der Dimethylester dieser Säure mit der Formel 3, der aus der Säure leicht gewonnen werden kann, vorzugsweise und mit hoher Ausbeute durch Kochen in Methanol in Gegenwart von Schwefelsäure, regioselektiv durch Umsetzung mit 3-Pyridinylmethylamin in den 3-N-substituierten Amid-1-monoester der Formel 4 überführt werden kann. Die Reaktion wird vorzugsweise ausgeführt durch Erwärmen auf 50°C bis 80°C in Gegenwart eines Überschusses des Amins, das leicht zurückgewonnen werden kann.
Weiterhin wurde festgestellt, dass das Säureamid mit der Formel 5, das aus der Verbindung 4 mit herkömmlichen Methoden durch alkalische Hydrolyse der Esterfunktion gewonnen werden kann, in das N¹,N³-disubstituierte Amid der Formel 6 durch Aktivierung der Carbonsäurefunktion und anschließende Umsetzung mit trans-4-Hydroxycyclohexylamin umgewandelt werden kann; die Aktivierung wird erreicht durch Zugabe eines Kupplungsreagenz, vorzugsweise Carbonyldiimidazol, oder alternativ eines Carbodiimids, wie beispielsweise Dicyclohexycarbodiimid, oder eines Chlorcarbonatesters, wie beispielsweise Methylchlorformiat. Durch Verwendung von Carbonyldiimidazol kann die Reaktion bei Raumtemperatur in einem nicht-reaktiven Lösungsmittel durchgeführt werden, und das gewünschte Diamid kann mit guten Ausbeuten einfach aufgereinigt werden. Das Diamid 6 kann anschließend durch Veresterung mit Salpetersäure unter milden Bedingungen in die Verbindung der Formel 1 umgewandelt werden, wobei ein bevorzugtes Verfahren die Wechselwirkung mit einem reaktiven Gemisch aus Salpetersäure und Essigsäureanhydrid bei 0°C ist.
Als eine Alternative kann trans-4-Hydroxycyclohexylamin zunächst in den entsprechenden Salpetersäureester überführt werden, und anschließend führt dessen Kupplungsreaktion mit der Säure 5, die zuvor unter Verwendung von Carbonyldiimidazol als einem bevorzugten Kupplungsreagenz aktiviert wurde, direkt zur gewünschten Verbindung 1.
Ein zweiter regioselektiver Syntheseansatz für das Diamid der Formel 6 als Zwischenprodukt mit einer Schlüsselrolle kann ebenfalls verwendet werden, da man feststellte, dass der 3-Monomethylester von 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure, der die Formel 7 aufweist, direkt und selektiv aus der Veresterung der Säure mit Schwefelsäure in Methanol bei Raumtemperatur mit einer Ausbeute von mehr als 50% gewonnen werden kann, und darüber hinaus die Nebenprodukte der Reaktion, die der Dimethylester der Formel 3 und nicht umgesetzte 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure sind, vom Produkt leicht abgetrennt und fast quantitativ zur weiteren Verwendung zurückgewonnen werden. In der Vergangenheit war 4-Methoxy-1,3-benzolcarbonsäure-3-monomethylester als Gemisch mit dem entsprechenden 1-Monomethylester oder über komplexe Verfahren, z.B. über 4-Amino-1,3-benzoldicarbonsäure-3-monomethylester ( US-Patent 3,725,417 ) gewonnen worden. Der Monoester der Formel 7 kann über herkömmliche Verfahren in das Chlorid und anschließend durch Umsetzung mit trans-4-Hydroxycyclohexylamin in den Amidester der Formel 8 überführt werden. Ausgehend vom Amidester der Formel 8 kann wiederum das Diamid der Formel 6 gewonnen werden, indem man die Reaktivität der 3-Carbonsäureesterfunktion mit 3-Pyridinylmethylamin, bei ähnlichen Bedingungen wie denen, die für die Bildung der Verbindung 4 definiert wurden, ausnutzt.
Die Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid gemäß den in 1 dargelegten erfindungsgemäßen Syntheseansätzen kann auch durchgeführt werden, indem eines oder mehrere der Reagenzien und eine oder mehrere der Reaktionsbedingungen, die oben und in den nachfolgenden Beispielen beschrieben sind, verändert werden, wobei chemischen Techniken verwendet werden, die dem Fachmann allgemein bekannt sind. Darüber hinaus kann 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid unverändert oder nach seiner Kombination in Säureadditionssalzen mit einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure in pharmazeutische Zusammensetzungen eingebaut werden.
Die nachfolgenden Beispiele dienen der weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1
Methyl-4-methoxy-3-(3-pyridinylmethlyaminocarbonyl)benzoat (Formel 4)
50 g in 400 ml Methanol gelöste 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure (Formel 2) wurden mit 18 ml konzentrierter Schwefelsäure, d 1,84, versetzt und das Gemisch wurde unter Rückfluss 7 Stunden zum Sieden erhitzt. Das Gemisch wurde in 600 ml Eiswasser gegossen. Der gefällte 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäuredimethylester (Formel 3) wurde gesammelt, durch Suspendieren in einer Natriumhydrogencarbonatlösung und anschließend in Wasser gewaschen, und getrocknet, wodurch man 52 g (91%) der Verbindung 4 als weißen Feststoff, Schmelzpunkt 96–97°C, erhielt. Bei ¹-NMR in DMSO-d₆ wies sie auf δ 3,84 (s, 3H, COOMe); 3,95 (s, 3H, PhOMe); 3,96 (s, 3H, COOMe); 7,28 (d, 1H, H_a); 8,1 (dd, 1H, H_b); 8,2 (d, 1H, H_c).
Anschließend wurde sie in 150 ml 3-Pyridinylmethylamin gelöst und 40 Stunden auf 70°C erwärmt. Danach wurde das meiste des überschüssigen Amins durch Vakuumdestillation zurückgewonnen. Der Rückstand wurde mit Eiswasser gemischt, mit verdünnter Salzsäure angesäuert (pH 5) und mit Chloroform extrahiert. Die Extrakte wurden mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und verdampft, und der Rückstand wurde in Leichtpetroleum (Siedepunkt 70–80°C) aufgenommen, wodurch man 43,8 g (63%) Methyl-4-methoxy-3-(3-pyridinylmethylaminocarbonyl)benzoat (Formel 4) als weißen Feststoff erhielt, dessen ¹H-NMR-Spektrum in CDCl₃ Signale bei δ 3,91 (s, 3H, COOMe), 4,03 (s, 3H, PhOMe), 4,72 (d, 2H, PyCH₂); 7,05 (d, 1H, Ha); 7,31 (m, 1H, H_b,Py); 7,74 (m, 1H, H_c,Py); 8,1 (breitest, 1H, CONH); 8,19 (dd, 1H, H_b); 8,55 (breites m, 1H, H_a,Py); 8,62 (breites m, 1H, H_d,Py); 8,9 (d, 1H, H_c) zeigte.
Beispiel 2
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxucyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid (Formel 6)
Eine Lösung von 42 g Methyl-4-methoxy-3-(3-pyridinylmethlyaminocarbonyl)benzoat (Formel 4) in 150 ml Methanol wurde unter Rühren bei 20°C mit 100 ml einer 10%igen Natriumhydroxidlösung versetzt. Das Gemisch wurde 3 Stunden bei 20°C gerührt, anschließend wurden 50 ml Wasser zugegeben. Die Lösung wurde mit Ethylacetat gewaschen, und anschließend unter verringertem Druck aufbewahrt, um Methanol durch Verdampfung zu entfernen. Durch Zugabe von 6N Salzsäure wurde der pH auf 6 eingestellt, und der Niederschlag wurde gesammelt, getrocknet und in Chloroform trituriert, wodurch man 36 g (90%) der entsprechenden Säure enthielt, Smp. 192–193°C, die im ¹H-NMR-Spektrum in DMSO-d₆ Signale bei δ 3,98 (s, 3H, PhOMe), 4,52 (d, 2H, PyCH₂); 7,23 (d, 1H, Ha); 7,38 (m, 1H, H_b,Py); 7,72 (m, 1H, H_c,Py); 8,04 (dd, 1H, H_b); 8,27 (d, 1H, H_c); 8,46 (m, 1H, H_a,Py); 8,56 (m, 1H, H_d,Py); 8,87 (breitest, 1H; CONH); 12,86 (breites s, 1H, COOH) (zuvor beschrieben im US-Patent 4,698,354 über ein unterschiedliches Verfahren; die physikalischen Eigenschaften wurden nicht beschrieben).
Die obengenannte Säure wurde in 250 ml reinem, getrocknetem Methylenchlorid gelöst und mit 24 g Carbonyldiimidazol behandelt. Das Gemisch wurde eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt, wodurch man eine Lösung erhielt, der 22 g des Hydrochlorids von trans-4-Hydroxycyclohexylamin und 20 ml Triethylamin zugegeben wurden. Das Gemisch wurde 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend wurden 200 ml einer 2%igen Natriumhydroxidlösung unter Rühren zugegeben. Das gewünschte Diamid trennte sich als weißer Niederschlag ab und wurde gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Eine weitere Menge wurde durch Verdampfung der abgetrennten Methylenchlorid-Phase erhalten, und wurde ebenfalls mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die beiden Fraktionen wurden vereinigt und aus Chloroform umkristallisiert, wodurch man 36,2 g (75%) 4-Methoxy-N¹-(4-trans- hydroxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid (Formel 6), Smp. 183–184°C, erhielt.
Das ¹H-NMR-Spektrum in DMSO-d₆ zeigte Signale bei δ 1,4 (m, 4H); 2,1 (m, 5H); 3,69 (m, 1H, CHOH); 4,0 (m, 4H, PhOMe und CHNH); 4,7 (d, 2H, PyCH₂); 6,1 (breites d, CONHcy); 7,1 (d, 1H, Ha); 7,3 (m, 1H, H_b,Py); 7,71 (m, 1H, H_c,Py); 8,15 (dd, 1H, H_b); 8,25 (breites t, 1H, CONHPy); 8,48 (d, 1H, H_c); 8,55 und 8,65 (jeweils m, 1H, H_a,Py und H_d,Py).
Beispiel 3
4-Methoxy-N¹-(4-trans-hydroxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäureamid (Formel 6)
4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure-3-monomethylester (Formel 7) wurde hergestellt, indem bei 20°C unter Rühren 12 ml konzentrierte Schwefelsäure, d 1,84, einer Suspension von 50 g 4-Methoxyisophthalsäure in 400 ml Methanol zugegeben wurden; das Rühren wurde 1 Stunde fortgesetzt und das Gemisch anschließend in Eiswasser (400 ml) gegossen. Der Niederschlag wurde gesammelt und mit einer gesättigten Natriumhydrogencarbonatlösung gerührt; der unlösliche Rückstand (15 g) wurde durch 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäuredimethylester aufgenommen. Die filtrierte Lösung wurde durch Zugabe von 6N Salzsäure auf einen pH von 4,8 eingestellt, wodurch der gewünschte Monoester ausgefällt wurde, der gesammelt und mit Wasser gewaschen wurde, wodurch man 28,1 g (52,5%) eines weißen Feststoffs erhielt. Durch weitere Ansäuerung der Mutterlauge wurde nicht umgesetzte 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure (9 g) ausgefällt und gesammelt. Auf diese Weise wurde eine Gesamtausbeute von 44,2% durch Addition der Ausbeute der Säure und des Dimethylesters erzielt, wodurch eine nützliche Ausbeute von 96,7% ermöglicht wurde.
Der Monomethylester wies in der ¹H-NMR in DMSO-d₆ δ 3,8 (s, 3H, COOMe); 3,91 (s, 3H, PhOMe); 7,28 (d, 1H, H_a), 8,1 (dd, 1H, H_b), 8,23 (d, 1H, H_c), 12,9 (s, breit, 1H, COOH) auf.
Der Monoester (21 g) und 100 ml Thionylchlorid wurden 3 Stunden unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Das überschüssige Thionylchlorid wurde verdampft und der Rückstand in 60 ml Tetrahydrofuran gelöst und langsam einem gerührten Gemisch aus Triethylamin (20 ml) und trans-4-Hydroxycyclohexylaminhydrochlorid (17 g) in 100 ml Tetrahydrofuran zugegeben, während die Temperatur bei 15°C gehalten wurde. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt, und anschließend mit Wasser verdünnt und 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und mit Methylenchlorid extrahiert. Die organische Phase wurde mit Wasser gewaschen und unter verringertem Druck verdampft; der Rückstand wurde in 250 ml 1N Salzsäure aufgenommen und trituriert; und anschließend mit Wasser gewaschen, gesammelt und getrocknet, wodurch man 24,5 g rohes Methyl-2-methoxy-5-[trans-4-hydroxycyclohexyl)aminocarbonyl]benzoat (Formel 8) erhielt, das durch Erwärmen auf 70°C direkt in 100 ml 3-Pyridinylmethylamin gelöst wurde. Das Erwärmen wurde 40 Stunden fortgesetzt. Das meiste des überschüssigen Amins wurde durch Vakuumdestillation zurückgewonnen. Der Rückstand wurde in Wasser aufgenommen und das Gemisch mit 6N Salzsäure auf einen pH von 6 eingestellt. Die wässrige Phase wurde verworfen, das Produkt in 500 ml 1N Salzsäure gelöst. Die Lösung wurde von unlöslichem Material abfiltriert, mit einer 10%igen Natriumhydroxidlösung auf pH 9 eingestellt, und mit Chloroform/Methanol (9:1) extrahiert. Mit den Extrakten wurde eine Flash-Kieselgel-Chromatographie durchgeführt. Die geeigneten Fraktionen (durch Dünnschichtchromatographie auf F254 Kieselgel-Platten überprüft; CHCl₃:MeOH = 85:15; UV-Licht) wurden vereinigt und verdampft. Der Rückstand wurde in Chloroform-Leichtpetroleum aufgenommen, wodurch man 17,3 g (45%) M 4-Methoxy-N¹-4-trans-hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, Smp. 182–183°C, erhielt.
Beispiel 4
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-puridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid (Formel 1)
Salpetersäure (d 1,49, 25 ml) wurde unter Rühren bei 0°C zu 100 ml Essigsäureanhydrid gegeben. Nach einigen Minuten wurden 31,5 g 4-Methoxy-N¹-4-trans-hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäureamid allmählich portionsweise bei der gleichen Temperatur zugegeben. Schließlich wurde das Rühren 10 min fortgesetzt und anschließend die Lösung vorsichtig in ein Gemisch aus Eis-Wasser und Natriumhydrogencarbonat gegossen, wobei der pH bei einem neutralen Wert gehalten wurde. Der hellgelbe Niederschlag wurde gesammelt und in Ethylacetat gelöst. Die Lösung wurde mit einer 5%igen Natriumhydrogencarbonatlösung gewaschen, mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck verdampft. Der verbleibende Feststoff wurde in einem kleinen Volumen Ethylacetat aufgenommen, abgekühlt und gesammelt, wodurch man 26,7 g (76%) 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, Smp. 153–154°C, erhielt. Das ¹H-NMR-Spektrum in DMSO-d₆ zeigte Signale bei δ 1,5 (m, 4H); 2,2 (m, 4H), 4,0 (s, 3H, PhOMe +m, 1H): 4.65 (d, 2H, PyCH₂); 4,9 (m, 1H, CHONO₂); 6,45 (breites d, CONH_cy); 7,05 (d, 1H, Ha); 7,1 (m, 1H; H_Py); 7,7 (m, 1H, H_py); 8,1 (dd, 1H, H_b); 8,3 (breites t, 1H, CONHPy); 8,5 (m, 2H) und 8,6 (m, 1H, H_Py).
Beispiel 5
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid (Formel 1)
trans-4-Hydroxycyclohexylamin (21 g) wurde langsam bei –15°C zu 45 ml Salpetersäure, d 1,51, gegeben. Das Gemisch wurde 1,5 Stunden bei 0°C gerührt, und anschließend in 300 ml gekühlten Diethylether gegossen. Das abgetrennte Nitratsalz wurde mit Ether gewaschen, und anschließend portionsweise einem gekühlten und gerührten Gemisch aus 15 g Kaliumcarbonat, 15 ml Wasser und 200 ml Methylenchlorid zugegeben. Die Salzphase wurde mit Methylenchlorid extrahiert und die vereinigte organische Phase mit wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und unter verringertem Druck bis zu einem Restvolumen von 100 ml verdampft, das aus einer Lösung von trans-4-Nitrooxycyclohexylamin bestand.
4-Methoxy-3-(3-pyridinylmethylaminocarbonyl)benzoesäure (36 g) wurde in 180 ml reinem, getrocknetem Methylenchlorid gelöst und mit 24 g Carbonyldiimidazol behandelt. Das Gemisch wurde eine Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Der dabei erhaltenen Lösung wurden 15 ml Triethylamin und die trans-4-Nitrooxycyclohexylamin-Lösung zugegeben. Das Gemisch wurde 20 Stunden bei Raumtemperatur gerührt, anschließend wurden unter Rühren 200 ml einer 5%igen Natriumhydrogencarbonatlösung zugegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt und unter verringertem Druck verdampft; der Rückstand wurde in kaltem Wasser trituriert, anschließend erneut in Methylenchlorid gelöst, und auf wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck verdampft und das Produkt in einer kleinen Menge kaltem Ethylacetat aufgenommen, wodurch man 28,5 g (53%) 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, Smp. 152–153°C, erhielt.
Beispiel 6
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, 100 mg, enthaltende Kapseln für die orale Verabreichung
Für eine Charge von 200.000 Kapseln wird 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, 20 kg, gründlich mit mikrokristalliner Cellulose, 5 kg, gemischt.
Laktose, 9,6 kg, und mikrokristalline Cellulose, 5 kg, werden gemischt, anschließend wird Polysorbat 80, 0,4 kg, während des Mischens zugegeben. Die beiden Pulvergemische werden vereinigt, zusammengemischt und durch ein 20-mesh mechanisches Sieb gesiebt, und anschließend in Gelatine-Kapseln der Größe 1 gefüllt.
Beispiel 7
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, 150 mg, enthaltende Portionspackungen für eine Instant-Suspension
Für eine Charge von 100.000 Portionspackungen wird Polysorbat 80, 0,500 kg, langsam zugegeben, während mit Laktose, 24,5 kg, gemischt wird, worauf anschließend mit 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, 15 kg, gemischt wird. Die gemischten Pulver werden zu Saccharose, 159 kg, und zu einem Orangen-Geschmacksstoff, 1 kg, gegeben und gründlich gemischt. Anschließend werden Portionspackungen mit Portionen von 2 g der vermischten Inhaltsstoffe gefüllt und verschlossen. Die Portionspackungen sind geeignet für die Zubereitung einer Instant-Suspension in Wasser zur oralen Verabreichung.

Claims

4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid and dessen Säureadditionssalze mit pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säuren.
Verfahren zur Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, wobei man a. 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäuredimethylester mit 3-Pyridinylmethylamin umsetzt, wobei man regioselektiv den entsprechenden 3-Monoamid-1-ester erhält; b. in einem alkalischen Medium den 3-Monoamid-1-ester zu der entsprechenden 3-Monoamid-1-carbonsäure hydrolysiert; c. die 3-Monoamid-1-carbonsäure mit einem Kupplungsreagenz und einen Cyclohexylaminderivat umsetzt, und, falls erforderlich, die auf diese Weise erhaltene Verbindung in 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umwandelt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei in Schritt c) das Kupplungsreagenz Carbonyldiimidazol ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei in Schritt c) das Cyclohexylamin-Derivat trans-4-Nitrooxycyclohexylamin ist, so dass man 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid erhält.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei in Schritt c) das Cyclohexylamin-Derivat trans-4-Hydroxycyclohexylamin ist, so dass man N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid erhält.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei man N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid mit Salpetersäure unter Erhalt von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umsetzt.
Verfahren zur Herstellung von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid, wobei man: a. 4-Methoxy-1,3-benzoldicarbonsäure mit Methanol in Gegenwart von Schwefelsäure unter milden Bedingungen umsetzt, wobei man regioselektiv die entsprechende 3-Monomethylester-1-carbonsäure erhält; b. die 3-Monomethylester-1-carbonsäure in das entsprechende Säurechlorid umwandelt und mit trans-4-Hydroxycyclohexylamin unter Erhalt des entsprechenden 1-Amid-3-esters umsetzt; c. den auf diese Weise erhaltenen 1-Amid-3-ester mit 3-Pyridinylmethylamin unter Erhalt von N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umsetzt; d. N¹-4-trans-Hydroxycyclohexyl-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid mit Salpetersäure unter Erhalt von 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid umsetzt.
Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend 4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder dessen Säureadditionssalz mit einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Bestandteil.
4-Methoxy-N¹-(4-trans-nitrooxycyclohexyl)-N³-(3-pyridinylmethyl)-1,3-benzoldicarbonsäurediamid oder dessen Säureadditionssalz mit einer pharmazeutisch verträglichen organischen oder anorganischen Säure zur Verwendung in der Hemmung von Thromboxan A₂ und Bereitstellung von Stickoxid bei Menschen, die unter einem pathologischen Zustand leiden, der ausgewählt ist unter atherosklerotisch-thrombotischen Gefäßerkrankungen, diabetischen Vaskulopathien, diabetischer Nephropathie, diabetischer Retinopathie, vaskulären Erektionsdysfunktionen beim Mann, pulmonaler Hypertonie, Asthma, chronischer obstruktiver Pulmonalerkrankung, Colitis ulcerosa, Morbus Crohn und Kolonpolyposis.