DE602004007141T2

DE602004007141T2 - Aryl-substituierte Benzo(D)isothiazol-3-Ylamin Analoga als Capsaicinrezeptormodulatoren

Info

Publication number: DE602004007141T2
Application number: DE602004007141T
Authority: DE
Inventors: Charles A. Westbrook Blum; Xiazhang Branford ZHENG
Original assignee: Neurogen Corp
Current assignee: Neurogen Corp
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2004-07-09
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2024-07-10
Also published as: ATE365167T1; EP1648892B1; ES2285525T3; EP1648892A2; CN1820007A; DE602004007141D1; US20080125466A1; WO2005009982A3; WO2005009982A2; JP2007537978A; AU2004259676A1; CA2531515A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen aryl-substituierte Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga, welche Modulatoren der Capsaicin-Rezeptoren sind, und die Verwendung solcher Verbindungen für die Behandlung von Krankheitszuständen, die mit der Aktivierung des Capsaicin-Rezeptors in Beziehung stehen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus die Verwendung solcher Verbindungen als Sonden zum Nachweis und zur Lokalisation von Capsaicin-Rezeptoren in vitro.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Schmerzempfindung oder Nociception wird durch die peripheren Enden einer Gruppe spezialisierter, sensorischer Neuronen, die „Nociceptoren" genannt werden, vermittelt. Eine große Vielzahl physikalischer und chemischer Reize rufen die Aktivierung solcher Neuronen in Säugetieren hervor und führen zur Erkennung eines möglicherweise gefährlichen Reizes. Eine unangemessene oder maßlose Aktivierung der Nociceptoren kann jedoch zu einer Entkräftung eines akuten oder chronischen Schmerzes führen.
Ein neuropathischer Schmerz beinhaltet eine Übertragung des Schmerzsignals in Abwesenheit eines Reizes und ist üblicherweise auf eine Schädigung des Nervensystems zurückzuführen. Man glaubt, dass ein solcher Schmerz in den meisten Fällen aufgrund einer Sensibilisierung in den peripheren und zentralen Nervensystemen auftritt und einer anfänglichen Schädigung des peripheren Nervensystems folgt (zum Beispiel über eine unmittelbare Verletzung oder eine systemische Krankheit). Ein neuropathischer Schmerz ist üblicherweise ein Brennen, das ein Gliederreißen darstellt und in seiner Intensität unnachgiebig ist, und das manchmal stärker entkräftend sein kann als die anfängliche Verletzung oder der Krankheitsprozess, der es ausgelöst hat.
Bereits bestehende Behandlungsverfahren für neuropathische Schmerzen sind in großem Umfang unwirksam. Opiate, wie zum Beispiel Morphin, sind starke Analgetika, jedoch ist ihre Nützlichkeit begrenzt, da sie ungünstige Nebenwirkungen aufweisen, wie zum Beispiel körperliche Abhängigkeit und Entzugserscheinungen, sowie Atemdepression, Bewusstseinsveränderungen und eine abnehmende Darmbeweglichkeit mit gleichzeitiger Verstopfung, Übelkeit, Erbrechen und Veränderungen in den endokrinen und autonomen Nervensystemen. Darüber hinaus spricht ein neuropathischer Schmerz häufig nicht oder nur teilweise auf herkömmliche Schmerztherapien mit Opioiden an. Behandlungen, welche dem N-Methyl-D-aspartat-Antagonisten Ketamin oder den alpha(2)-adrenergen Agonisten Clonidin verwenden, können die aktuten oder chronischen Schmerzen herabsetzen, und eine Herabsetzung des Verbrauchs von Opioiden ermöglichen, jedoch werden diese Mittel aufgrund ihrer Nebenwirkungen häufig schlecht vertragen.
Eine topische Behandlung mit Capsaicin wurde verwendet, um chronische und akute Schmerzen zu behandeln, einschließlich neuropathischer Schmerzen. Capsaicin ist eine scharfe Substanz, die aus den Pflanzen der Familie der Nachtschattengewächse (Solanaceae) stammt, (welche den scharfen Cayenne-Pfeffer umfasst), und sie scheint selektiv auf die afferenten Nervenfasern (A-Delta- und C-Fasern) von geringem Durchmesser zu wirken, von denen man glaubt, dass sie den Schmerz vermitteln. Die Reaktion auf Capsaicin wird durch eine anhaltende Aktivierung der Nociceptoren in den peripheren Geweben gekennzeichnet, gefolgt von einer möglichen Desensibilisierung peripherer Nociceptoren gegenüber einem oder mehreren Reizen. Aufgrund von Tierstudien scheint Capsaicin die Depolarisation der C-Fasermembran auszulösen, indem es Kationen-selektive Kanäle für Calcium und Natrium öffnet.
Ähnliche Reaktionen werden auch durch strukturell analoge Verbindungen von Capsaicin hervorgerufen, die einen gemeinsamen, vanilloiden Bestandteil teilen. Ein solches Analogon ist Resiniferatoxin (RTX), ein natürliches Produkt der Euphorbia-Pflanzen (Wolfsmilchgewächse). Der Ausdruck „vanilloider Rezeptor (VR)" wurde geprägt, um die neuronale Membranerkennungsstelle für Capsaicin und solche verwandten, reizenden Verbindungen zu beschreiben. Die Reaktion auf Capsaicin wird durch ein anderes Capsaicin-Analogon, Capsazepin, in konkurrierender Weise gehemmt (und dadurch antagonisiert), und sie wird ebenso durch den nicht-selektiven Kationenkanal-Blocker Rutheniumrot inhibiert. Diese Antagonisten binden an VR mit nicht mehr als mäßiger Affinität (üblicherweise mit K_i-Werten von nicht weniger als 140 μM).
Vanilloide Rezeptoren aus Ratten und Mensch wurden aus den Nervenwurzel-Ganglienzellen des Rückens kloniert. Der erste Typ eines vanilloiden Rezeptors, der identifiziert wurde, ist als Vanilloid-Rezeptor Typ 1 (VR1) bekannt, und die Ausdrücke „VR1" und „Capsaicin-Rezeptor" werden hier wechselseitig austauschbar verwendet, um die Rezeptoren dieses Typs von einer Ratte und/oder von einem Menschen zu bezeichnen, sowie Homologa aus Säugetieren. Die Rolle des VR1 in der Schmerzempfindung wurde durch Mäuse bestätigt, denen dieser Rezeptor fehlt, welche kein durch vanilloide Substanzen hervorgerufenes Schmerzverhalten, sowie verschlechterte Reaktionen gegenüber Hitze und Entzündung zeigten. VR1 ist ein nichtselektiver Kationenkanal mit einer Schwelle bezüglich der Öffnung, die als Reaktion auf erhöhte Temperaturen, niedrigen pH, und Capsaicin-Rezeptor-Agonisten herabgesetzt wird. Zum Beispiel öffnet der Kanal bei Temperaturen von mehr als etwa 45 °C. Der Öffnung des Capsaicin-Rezeptorkanals folgt im Allgemeinen die Freisetzung inflammatorischer Peptide aus den Neuronen, welche den Rezeptor exprimieren, oder aus anderen benachbarten Neuronen, um die Schmerzreaktion zu erhöhen. Nach einer anfänglichen Aktivierung durch Capsaicin unterliegt der Capsaicin- Rezeptor einer raschen Desensibilisierung aufgrund der Phosphorylierung durch eine cAMP-abhängige Proteinkinase.
Aufgrund ihrer Fähigkeit, Nociceptoren in peripheren Geweben zu desensibilisieren, wurden vanilloide Verbindungen, die als VR1-Agonisten wirken, als topische Anästhetika verwendet. Jedoch kann die Anwendung des Agonisten selbst einen brennenden Schmerz verursachen, welcher den therapeutischen Nutzen begrenzt. Kürzlich wurde es beschrieben, dass VR1-Antagonisten, einschließlich nicht-vanilloider Verbindungen, ebenso für die Behandlung von Schmerzen nützlich sind (siehe die Veröffentlichungs Nr. der internationalen PCT-Anmeldung WO 02/08 221, die am 31. Januar 2002 veröffentlicht wurde).
Somit sind Verbindungen, die mit VR1 Wechselwirken, jedoch nicht die ursprüngliche schmerzvolle Empfindung der vanilloiden Verbindungen der VR1-Agonisten hervorrufen, für die Behandlung von chronischen und akuten Schmerzen, einschließlich neuropathischer Schmerzen, wünschenswert. Antagonisten dieses Rezeptors sind besonders für die Behandlung von Schmerzen wünschenswert, sowie für Krankheitszustände, wie der Exposition gegenüber Tränengas, Juckreiz, und für Krankheitszustände der Harnwege, wie zum Beispiel Harninkontinenz und eine überaktive Blase. Die vorliegende Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis und stellt darüber hinaus darauf Bezug nehmende Vorteile bereit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt Modulatoren des Capsaicin-Rezeptors bereit, welche die Aktivierung des Capsaicin-Rezeptors verändern, vorzugsweise inhibieren. Unter bestimmten Gesichtspunkten werden die hier bereitgestellten Verbindungen durch die Formel I gekennzeichnet:
oder sie sind ein pharmazeutisch akzeptables Salz derselben, wobei:
W, Y und Z unabhängig N oder CR₁ darstellen;
R₁ bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus Wasserstoff, Halogen, Cyano, Amino, gegebenenfalls substituiertem C₁-C₆-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem halogeniertem C₁-C₆-Alkyl, gegebenenfalls substituiertem C₁-C₆-Alkoxy und gegebenenfalls substituiertem halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy und gegebenenfalls substituiertem Mono- und Di-C₁-C₆-Alkylamino;
Ar₁ und Ar₂ unabhängig ausgewählt werden aus 5- bis 10-gliedrigen, aromatischen Carbocyclen und Heterocyclen, von denen jeder gegebenenfalls substituiert ist, vorzugsweise mit 0 bis 3 Substituenten, die unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, Nitro und Gruppen der Formel LR_a;
L unabhängig von seinem Vorkommen ausgewählt wird aus einer kovalenten Einfachbindung, O, C(=O), OC(=O), C(=O)O, O-C(=O)O, S(O)_m, N(R_x), C(=O)N(R_x), N(R_x)C(=O), N(R_x)S(O)_m, S(O)_mN(R_x) und N[S(O)_mR_x]S(O)_m; wobei m unabhängig von seinem Auftreten ausgewählt wird aus 0, 1 und 2; und R_x bei jedem Auftreten unabhängig aus Wasserstoff und gegebenenfalls substituiertem C₁-C₈-Alkyl ausgewählt wird; und
R_a bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus:

(i) Wasserstoff; und
(ii) C₁-C₈-Alkyl, C₂-C₈-Alkenyl, C₂-C₈-Alkinyl, halogeniertem C₁-C₈-Alkyl, C₂-C₈-Alkylether, Mono- und Di-(C₁-C₈-Alkyl)-amino und (3- bis 10-gliedrigem Heterocyclus)-C₀-C₄-Alkyl, die jeweils mit 0 bis 6 Substituenten substituiert sind, welche unabhängig ausgewählt werden aus (a) Hyd roxy, Halogen, Amino, Aminocarbonyl, Cyano, Nitro, Oxo und COOH; und (b) C₁-C₈-Alkyl, C₂-C₈-Alkenyl, C₂-C₈-Alkinyl, C₁-C₈-Alkoxy, C₁-C₈-Alkylthio, C₂-C₈-Alkylether, C₁-C₈-Alkanoyl, C₁-C₈-Alkanon, C₁-C₈-Alkanoyloxy, C₁-C₈-Alkoxy carbonyl, Hydroxy-C₁-C₈-Alkyl, halogeniertem C₁-C₈-Alkyl, Cyano-C₁-C₈-Alkyl, Phenyl-C₀-C₈-Alkyl, Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)amino-C₀-C₈-Alkyl, C₁-C₈-Alkylsulfonyl, C₁-C₈-Alkylsulfonamido und (5- bis 7-gliedrigem Heterocyclus)-C₀-C₈-Alkyl, die jeweils gegebenenfalls substituiert sind.

Unter bestimmten Gesichtspunkten zeigen die hier beschriebenen VR1-Modulatoren einen K_i-Wert von nicht mehr als 1 μM, 100 nM, 50 nM, 10 nM oder 1 nM in einem Bindungsassay für den Capsaicin-Rezeptor, und/oder sie weisen einen EC₅₀- oder IC₅₀-Wert von nicht mehr als 1 μM, 100 nM, 50 nM, 10 nM oder 1 nM in einem Assay zur Bestimmung der agonistischen oder antagonistischen Aktivität bezüglich des Capsaicin-Rezeptors auf.
In bestimmten Ausführungsformen sind die hier beschriebenen VR1-Modulatoren VR1-Antagonisten und zeigen keine nachweisbare agonistische Aktivität in einem in vitro Assay der Capsaicin-Rezeptoraktivierung.
Unter bestimmten Gesichtspunkten werden die hier beschriebenen VR1-Modulatoren mit einem nachweisbaren Marker (zum Beispiel radioaktiv markiert oder mit Fluorescein konjugiert) markiert.
Unter bestimmten Gesichtspunkten werden die hier beschriebenen VR1-Modulatoren und pharmazeutisch akzeptable Formen derselben mit einem nachweisbaren Marker (zum Beispiel radioaktiv markiert oder mit Fluorescein konjugiert) markiert.
Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus unter anderen Gesichtspunkten pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, die mindestens einen hier beschriebenen VR1-Modulator (das heißt eine Verbindung wie sie hier bereitgestellt wird, oder eine pharmazeutisch akzeptable Form derselben) in Verbindung mit einem physiologisch akzeptablen Träger oder Hilfsstoff umfasst.
Unter weiteren Gesichtspunkten werden Verfahren zur Herabsetzung der Calcium-Leitfähigkeit eines zellulären Capsaicin-Rezeptors bereitgestellt, welches Verfahren das in Kontakt bringen einer Zelle (zum Beispiel einer neuronalen Zelle), die einen Capsaicin-Rezeptor exprimiert, mit einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von mindestens einem VR1-Modulator wie er hier beschrieben wird, umfasst. Ein solcher Kontakt erfolgt in vitro.
Es werden darüber hinaus Verfahren zur Inhibition der Bindung eines vanilloiden Liganden an einen Capsaicin-Rezeptor bereitgestellt. Die Inhibition findet in vitro statt. Solche Verfahren umfassen das in Kontakt bringen eines Capsaicin-Rezeptors mit mindestens einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, im Falle von Krankheitszuständen und in einer Menge, die ausreichend ist, um die Bindung eines vanilloiden Liganden an den Capsaicin-Rezeptor nachweisbar zu hemmen. Es werden ebenso Verfahren beschrieben, bei denen der Capsaicin-Rezeptor sich in einem Patienten befindet. Solche Verfahren umfassen das in Kontakt bringen von Zellen, die einen Capsaicin-Rezeptor exprimieren, in einem Patienten mit mindestens einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, in einer Menge, die ausreichend ist, um die Bindung eines vanilloiden Liganden an diejenigen Zellen nachweisbar zu hemmen, welche einen klonierten Capsaicin-Rezeptor in vitro exprimieren, und dadurch die Bindung des vanilloiden Liganden an den Capsaicin-Rezeptor im Patienten hemmen.
Es werden darüber hinaus Verfahren zur Behandlung eines Krankheitszustands beschrieben, der auf die Modulation eines Capsaicin-Rezeptors in einem Patienten reagiert, welche Verfahren die Verabreichung einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von mindestens einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, an den Patienten umfassen.
Es werden unter anderen Gesichtspunkten Verfahren zur Behandlung von Schmerzen in einem Patienten beschrieben, welche die Verabreichung einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von mindestens einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, an einem Patienten umfassen, der an Schmerz leidet.
Es werden darüber hinaus Verfahren zur Behandlung von Juckreiz, Harninkontinenz, einer überaktiven Blase, Husten und/oder Schluckauf an einem Patienten beschrieben, welche di Verabreichung einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von mindestens einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, an den Patienten umfassen, der an einem oder mehreren der vorstehenden Krankheitszustände leidet.
Es werden darüber hinaus Verfahren zur Förderung des Gewichtsverlusts in einem fettleibigen Patienten beschrieben, welche die Verabreichung einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von mindestens einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, an einen fettleibigen Patienten umfassen.
Unter weiteren Gesichtspunkten stellt die vorliegende Erfindung Verfahren zur Bestimmung des Vorhandenseins oder des Fehlens des Capsaicin-Rezeptors in einer Probe bereit, wobei die Verfahren umfassen:

(a) das in Kontakt bringen einer Probe mit einem VR1-Modulator, wie er hier beschrieben wird, im Falle von Krankheitszuständen, welche eine Bindung des VR1-Modulators an den Capsaicin-Rezeptor erlauben; und
(b) den Nachweis, in welchem Ausmaß der VR1-Modulator an den Capsaicin-Rezeptor gebunden ist.

Die vorliegende Erfindung stellt darüber hinaus verpackte pharmazeutische Zubereitungen bereit, welche umfassen:

(a) eine pharmazeutische Zusammensetzung, wie sie hier beschrieben wird, in einem Behälter; und
(b) Anleitungen für die Verwendung der Zusammensetzung, um einen oder mehrere Krankheitszustände zu behandeln, die auf eine Modulation des Capsaicin-Rezeptors reagieren, wie zum Beispiel Schmerz, Juckreiz, Harninkontinenz, eine überaktive Blase, Husten, Schluckauf und/oder Fettleibigkeit.

Unter einem weiteren Gesichtspunkt stellt die vorliegende Erfindung darüber hinaus Verfahren zur Herstellung der hier offenbarten Verbindungen bereit, einschließlich der Zwischenprodukte.
Diese und weitere Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung werden durch die Bezugnahme auf die folgende, genaue Beschreibung ersichtlich.
GENAUE BESCHREIBUNG
Wie vorstehend bemerkt, stellt die vorliegende Erfindung Modulatoren des Capsaicin-Rezeptors bereit, die aryl-substituierte Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga sind. Solche Modulatoren werden in vitro verwendet, um die Aktivität des Capsaicin-Rezeptors in einer Vielzahl von Zusammenhängen zu modulieren (vorzugsweise zu inhibieren).
TERMINOLOGIE
Die Verbindungen werden hier im Allgemeinen unter Verwendung der Standardnomenklatur beschrieben. Für Verbindungen mit asymmetrischen Zentren ist sie so zu verstehen, dass (wenn nicht anders angegeben) alle optischen Isomere und Mischungen derselben davon umfasst sind. Darüber hinaus können Verbindungen mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in Z- und E-Formen auftreten, wobei alle isomeren Formen der Verbindungen in der vorliegenden Erfindung umfasst sind, falls nicht anders angegeben. Wenn eine Verbindung in verschiedenen tautomeren Formen vorliegt, ist eine genannte Verbindung nicht auf ein beliebiges spezifisches Tautomer beschränkt, sondern es ist vielmehr beabsichtigt, alle tautomeren Formen zu umfassen. Bestimmte Verbindungen werden hier unter Verwendung einer allgemeinen Formel beschrieben, welche Variablen (zum Beispiel R₃, A₁, X) umfasst. Falls nicht anders angegeben, wird jede Variable innerhalb einer solchen Formel unabhängig von irgendeiner anderen Variablen definiert, und eine beliebige Variable, die mehr als einmal in einer Formel auftritt, wird unabhängig von ihrem jeweiligen Auftreten definiert.
Der Ausdruck „aryl-substituiertes Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analogon", wie er hier verwendet wird, umfasst alle Verbindungen, welche die hier genannte Formel I erfüllen, sowie Verbindungen von anderen Formeln, die hier bereitgestellt werden, und pharmazeutisch akzeptable Formen solcher Verbindungen. Solche Verbindungen umfassen Analoga, in denen der Benzo[d]isothiazol-Kern bezüglich der Anzahl und/oder der Anordnung der Heteroringatome modifiziert wird, ebenso Analoga, in denen verschiedene Substituenten, wie in näheren Einzelheiten nachstehend beschrieben, mit einer solchen Kernstruktur verbunden sind. Zum Beispiel liegen die Verbindungen mit den folgenden Kernstrukturen (mit oder ohne weitere Ringsubstitution) innerhalb des Umfangs der aryl-substituierten Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga, ohne dadurch den Umfang der Erfindung zu begrenzen:
„Pharmazeutisch akzeptable Formen" der hier angeführten Verbindungen sind pharmazeutisch akzeptable Salze, Hydrate, Solvate, Kristallformen, Polymorphe, Chelate, nicht-kovalente Komplexe, Ester, Clathrate und Arzneimittelvorstufen solcher Verbindungen. Im Sinne dieses Begriffes ist ein pharmazeutisch akzeptables Salz ein Säure- oder Basensalz, welches im Stand der Technik für die Verwendung im Zusammenhang mit den menschlichen oder tierischen Geweben als geeignet angesehen wird, ohne eine übermäßige Toxizität, Reizung, allergische Reaktion, oder ein anderes Problem oder eine andere Komplikation zu verursachen. Solche Salze umfassen Salze von Mineralsäuren und organischen Säuren von basischen Resten, wie zum Beispiel Aminen, sowie Alkalisalze oder organische Salze von sauren Resten, wie zum Beispiel Carbonsäuren. Spezifische pharmazeutische Salze umfassen Salze von Säuren, wie zum Beispiel Chlorwasserstoffsäure, Phosphorsäure, Bromwasserstoffsäure, Äpfelsäure, Glykolsäure, Fumarsäure, Schwefelsäure, Sulfaminsäure, Sulfanilsäure, Ameisensäure, Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, Ethandisulfonsäure, 2-Hydroxyethansulfonsäure, Salpetersäure, Benzoesäure, 2-Acetoxybenzoesäure, Zitronensäure, Weinsäure, Milchsäure, Stearinsäure, Salicylsäure, Glutaminsäure, Ascorbinsäure, (pamoic acid), Bernsteinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Propionsäure, Hydroxymaleinsäure, Iodwasserstoffsäure, Phenylessigsäure, Carbonsäuren, wie zum Beispiel Essigsäure, HOOC-(CH₂)_n-COOH wobei n 0-4 darstellt, und dergleichen; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. In ähnlicher Weise umfassen pharmazeutisch akzeptable Kationen Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium, Lithium und Ammonium; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Der verständige Fachmann wird weitere pharmazeutisch akzeptable Salze für die hier bereitgestellten Verbindungen erkennen, einschließlich jener, die in Remingtons's Pharmaceutical Sciences, 17. Ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, Seite 1418 (1985) aufgeführt sind. Im Allgemeinen kann ein pharmazeutisch akzeptables Säure- oder Basensalz aus der Basisverbindung, die eine basische oder saure Gruppe enthält, durch ein beliebiges chemisches Verfahren hergestellt werden. Kurz gesagt können solche Salze hergestellt werden, indem die Formen der freien Säure oder Base dieser Verbindungen mit einer stöchiometrischen Menge einer geeigneten Base oder Säure in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel oder in einer Mischung der beiden umgesetzt werden; im Allgemeinen wird die Verwendung nicht wässriger Medien, wie zum Beispiel Ether, Ethylacetat, Ethanol, Isopropanol oder Acetonitril bevorzugt.
Eine „Arzneimittelvorstufe" ist eine Verbindung, welche die strukturellen Anforderungen an die hier bereitgestellten Verbindungen nicht vollständig erfüllt, jedoch in vivo modifi ziert wird, wobei die Modifikation auf die Verabreichung an den Patienten folgt, um eine Verbindung der Formel I oder einer anderen hier angegebenen Formel zu ergeben. Zum Beispiel kann eine Arzneimittelvorstufe ein acyliertes Derivat einer hier bereitgestellten Verbindung sein. Arzneimittelvorstufen umfassen Verbindungen, wobei Hydroxy-, Amin- oder Sulfhydrylgruppen an eine beliebige Gruppe gebunden sind, so dass sie gespalten werden, wenn sie an ein Säugetier verabreicht werden, um eine freie Hydroxyl-, Amino- bzw. Sulfydrylgruppe zu bilden. Beispiele von Arzneimittelvorstufen umfassen Acetat-, Formiat- und Benzoat-Derivate von funktionellen Gruppen eines Alkohols oder Amins innerhalb der hier bereitgestellten Verbindungen; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Arzneimittelvorstufen der hier bereitgestellten Verbindungen können durch Modifikation der in den Verbindungen vorhandenen funktionellen Gruppen in solcher Weise hergestellt werden, dass die Modifikationen zu den Mutterverbindungen gespalten werden.
Der hier verwendete Ausdruck „Alkyl" betrifft einen geradkettigen oder verzweigtkettigen oder cyclischen, gesättigten, aliphatischen Kohlenwasserstoff. Alkylgruppen umfassen Gruppen mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen (C₁-C₈-Alkyl), mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (C₁-C₆-Alkyl) und von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen (C₁-C₄-Alkyl), wie zum Beispiel Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sek.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, 2-Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 3-Methylpentyl, Cyclopropyl, Cyclopropylmethyl, Cyclopentyl, Cyclopentylmethyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Norbornyl. Der Ausdruck „C₀-C₄-Alkyl" betrifft eine kovalente Einfachbindung (C₀) oder eine Alkylgruppe mit 1, 2, 3 oder 4 Kohlenstoffatomen; „C₀-C₆-Alkyl" betrifft eine kovalente Einfachbindung oder eine C₁-C₆-Alkylgruppe. „C₀-C₈-Alkyl" betrifft eine kovalente Einfachbindung oder eine C₁-C₈-Alkylgruppe. In bestimmten Ausführungsformen stellen bevorzugte Alkylgruppen eine gerade oder eine verzweigte Kette dar. Unter manchen Umständen ist hier ein Substituent einer Alkylgruppe in besonderer Weise angegeben. Zum Beispiel bezieht sich „Cyano-C₁-C₄-Alkyl" auf eine C₁-C₄-Alkyl gruppe, die mindestens einen CN-Substituenten aufweist. Eine repräsentative, verzweigte Cyanoalkylgruppe ist -C(CH₃)₂CN.
In ähnlicher Weise bezeichnet der Ausdruck „Alkenyl" gerade oder verzweigtkettige oder cyclische Alkengruppen, in denen mindestens eine ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung vorhanden ist. Alkenylgruppen umfassen C₂-C₈-Alkenyl, C₂-C₆-Alkenyl und C₂-C₄-Alkenylgruppen, welche 2 bis 8, 2 bis 6 bzw. 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen, wie zum Beispiel Ethenyl, Allyl oder Isopropenyl. „Alkinyl" bezeichnet gerade oder verzweigtkettige oder cyclische Alkingruppen, welche eine oder mehrere ungesättigte Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen aufweisen, von denen mindestens eine eine Dreifachbindung ist. Alkinylgruppen umfassen C₂-C₈-Alkinyl, C₂-C₅-Alkinyl und C₂-C₄-Alkinylgruppen, welche 2 bis 8, 2 bis 6 bzw. 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen. In bestimmten Ausführungsformen sind bevorzugte Alkenyl- und Alkinylgruppen gerade oder verzweigte Ketten.
Durch den hier verwendeten Ausdruck „Alkoxy" wird eine Alkylgruppe wie vorstehend beschrieben bezeichnet, die über eine Sauerstoffbrücke gebunden ist. Alkoxygruppen umfassen C₁-C₆-Alkoxy und C₁-C₄-Alkoxygruppen, welche 1 bis 6 bzw. 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen. Spezifische Alkoxygruppen sind Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, sek.-Butoxy, tert.-Butoxy, n-Pentoxy, 2-Pentoxy, 3-Pentoxy, Isopentoxy, Neopentoxy, Hexoxy, 2-Hexoxy, 3-Hexoxy und 3-Methylpentoxy.
In ähnlicher Weise bezeichnet der Ausdruck „Alkylthio" Alkyl-, Alkenyl- oder Alkinyl-Gruppen wie vorstehend beschrieben, die über eine Schwefelbrücke verknüpft sind. Bevorzugte Alkoxy- und Alkylthiogruppen sind jene, in denen eine Alkylgruppe über eine Heteroatombrücke verknüpft ist.
Der hier verwendete Ausdruck „Oxo" betrifft eine Ketogruppe (C=O). Eine Oxogruppe, die ein Substituent eines nicht-aroma tischen Kohlenstoffatoms ist, führt zu einer Überführung von -CH₂- zu -C(=O)-.
Der Ausdruck „Alkanoyl" bezeichnet eine Acylgruppe in einer linearen oder verzweigten Anordnung (zum Beispiel -(C=O)-Alkyl), wobei die Verknüpfung durch das Kohlenstoffatom der Ketogruppe erfolgt. Alkanoylgruppen umfassen C₂-C₈-Alkanoyl-, C₂-C₆-Alkanoyl- und C₂-C₄-Alkanoylgruppen, welche 2 bis 8, 2 bis 6 bzw. 2 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen. „C₁-Alkanoyl" betrifft -(C=O)-H, welche (zusammen mit C₂-C₈-Alkanoylgruppen) durch den Ausdruck „C₁-C₈-Alkanoyl" umfasst wird. Ethanoyl wird C₂-Alkanoyl genannt.
Ein „Alkanon" ist eine Ketongruppe, in welcher die Kohlenstoffatome in Form eines linearen oder verzweigtkettigen Alkyls angeordnet sind. „C₃-C₈-Alkanon", „C₃-C₆-Alkanon" und „C₃-C₄-Alkanon" bezeichnen ein Alkanon mit 3 bis 8, 6 bzw. 4 Kohlenstoffatomen. Zum Beispiel besitzt eine C₃-Alkanongruppe die Struktur -CH₂-(C=O)-CH₃.
In ähnlicher Weise bezeichnet der Ausdruck „Alkylether" einen linearen oder verzweigtkettigen Ethersubstituenten. Die Alkylether-Gruppen umfassen C₂-C₈-Alkylether, C₂-C₆-Alkylether und C₂-C₄-Alkylether, welche 2 bis 8, 6 bzw. 4 Kohlenstoffatome aufweisen. Zum Beispiel besitzt eine C₂-Alkylethergruppe die Struktur -CH₂-O-CH₃.
Der Ausdruck „Alkoxycarbonyl" bezeichnet eine Alkoxygruppe, die über eine Carbonylgruppe verknüpft ist (das heißt eine Gruppe mit der allgemeinen Struktur -C(=O)-O-Alkyl). Alkoxycarbonylgruppen umfassen C₂-C₈-, C₂-C₆- und C₂-C₄-Alkoxycarbonylgruppen, welche 2 bis 8, 6 bzw. 4 Kohlenstoffatome aufweisen. „C₁-Alkoxycarbonyl" betrifft -C(=O)-OH, welcher von dem Ausdruck „C₁-C₈-Alkoxycarbonyl" umfasst wird.
Der hier verwendete Ausdruck „Alkanoyloxy" bezeichnet eine Alkanoylgruppe, die über eine Sauerstoffbrücke verknüpft ist (das heißt eine Gruppe mit der allgemeinen Struktur -O-C(=O)-Alkyl). Alkanoyloxygruppen umfassen C₂-C₈-, C₂-C₆- und C₂-C₄-Alkanoyloxygruppen, welche 2 bis 8, 6 bzw. 4 Kohlenstoffatome aufweisen.
Der Ausdruck „Alkylsulfonyl" bezeichnet Gruppen der Formel -(SO₂)-Alkyl, in denen das Schwefelatom die Stelle der Verknüpfung darstellt. Alkylsulfonylgruppen umfassen C₁-C₆-Alkylsulfonyl und C₁-C₄-Alkylsulfonylgruppen, welche 1 bis 6 bzw. 1 bis 4 Kohlenstoffatome aufweisen. Methylsulfonyl ist eine repräsentative Alkylsulfonylgruppe.
Der Ausdruck „Alkylsulfonamido" bezeichnet Gruppen der Formel -(SO₂)-N(R)₂, in denen das Schwefelatom die Stelle der Verknüpfung darstellt, und R jeweils unabhängig ein Wasserstoff oder eine Alkylgruppe darstellt. Der Ausdruck „Mono- oder Di-(C₁-C₆-Alkyl)sulfonamido" bezeichnet solche Gruppen, in denen ein R eine C₁-C₆-Alkylgruppe darstellt, und das andere R Wasserstoff oder eine unabhängig ausgewählte C₁-C₆-Alkylgruppe darstellt.
Der Ausdruck „Alkylamino" bezeichnet ein sekundäres oder tertiäres Amin mit der allgemeinen Struktur -NH-Alkyl oder -N(Alkyl)(Alkyl), wobei die Alkylgruppen jeweils gleich oder verschieden sein können. Solche Gruppen umfassen zum Beispiel Mono- und Di-(C₁-C₈-Alkyl)aminogruppen, in denen die Alkylgruppen jeweils gleich oder verschieden sein können, und 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten können, sowie Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)aminogruppen und Mono- und Di-(C₁-C₄-Alkyl)aminogruppen.
Der Ausdruck „Alkylaminoalkyl" bezeichnet eine Alkylaminogruppe, die über eine Alkylgruppe verknüpft ist (das heißt eine Gruppe mit der allgemeinen Struktur -Alkyl-NH-Alkyl oder -Alkyl-N(Alkyl)(Alkyl)), in welcher die Alkylgruppe jeweils unabhängig ausgewählt wird. Solche Gruppen umfassen zum Beispiel Mono- und Di-(C₁-C₈-Alkyl)amino-C₁-C₈-Alkyl, Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)amino-C₁-C₆-Alkyl und Mono- und Di-(C₁-C₄-Alkyl)amino-C₁-C₄-Alkyl, in welchen die Alkylgruppen jeweils gleich oder verschieden sein können. „Mono- oder Di-(C₁-C₆-Alkyl)amino-C₀-C₆-Alkyl" bezeichnet eine Mono- oder Di-(C₁-C₆-Alkyl)aminogruppe, die über eine direkte Bindung oder über eine C₁-C₆-Alkylgruppe verknüpft ist. Die folgenden Strukturen stellen repräsentative Alkylaminoalkylgruppen dar:
Der Ausdruck „Aminocarbonyl" bezeichnet eine Amidgruppe (das heißt -(C=O)NH₂). „Mono- oder Di-(C₁-C₈-Alkyl)aminocarbonyl" stellt eine Aminocarbonylgruppe dar, in der eine oder beide Wasserstoffatome durch C₁-C₈-Alkyl ersetzt sind. Falls beide Wasserstoffatome auf diese Weise ersetzt wurden, können die beiden C₁-C₈-Alkylgruppen gleich oder verschieden sein.
Der Ausdruck „Halogen" bezeichnet Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
Der Ausdruck „halogeniertes Alkyl" ist eine verzweigtkettige, geradkettige oder cyclische Alkylgruppe, die mit 1 oder mehreren Halogenatomen substituiert ist (zum Beispiel weisen „halogenierte C₁-C₈-Alkylgruppen" 1 bis 8 Kohlenstoffatome auf; „halogenierte C₁-C₆-Alkylgruppen" weisen 1 bis 6 Kohlenwasserstoffe auf). Beispiele für halogenierte Alkylgruppen umfassen Mono-, Di- oder Tri-Fluormethyl; Mono-, Di- oder Tri-Chlormethyl; Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Penta-Fluorethyl; Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Penta-Chlorethyl; und 1,2,2,2-Tetrafluor-1-trifluormethylethyl; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Typische halogenierte Alkylgruppen sind Trifluormethyl und Difluormethyl. Der Ausdruck „halogeniertes Alkoxy" bezeichnet eine halogenierte Alkylgruppe, wie vorstehend definiert, die über eine Sauerstoffbrücke verknüpft ist. „Halogenierte C₁-C₈-Alkoxygruppen" weisen 1 bis 8 Kohlenstoffatome auf.
Ein Strich („–"), der sich nicht zwischen zwei Buchstaben oder Symbolen befindet, wird verwendet, um die Stelle einer Ver knüpfung für einen Substituenten anzugeben. Zum Beispiel ist -CONH₂ über das Kohlenstoffatom verknüpft.
Der Ausdruck „Carbocyclus" oder „carbocyclische Gruppe" umfasst mindestens einen Ring, der zur Gänze von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen gebildet wird (hier wird er als ein carbocyclischer Ring bezeichnet), und der keinen heterocyclischen Ring enthält. Falls nicht anders angegeben, kann jeder carbocyclische Ring innerhalb eines Carbocyclus gesättigt, teilweise gesättigt oder aromatisch sein. Ein Carbocyclus weist im Allgemeinen 1 bis 3 annellierte Ringe, Ringe in der Seitenkette oder Spiroringe auf; Carbocyclen innerhalb bestimmter Ausführungsformen weisen einen Ring oder zwei annellierte Ringe auf. Üblicherweise enthält jeder Ring 3 bis 8 Ringglieder (das heißt C₃-C₈); C₅-C₇-Ringe sind in bestimmten Ausführungsformen angeführt. Die Carbocyclen umfassen annellierte Ringe, Ringe in der Seitenkette, oder Spiroringe, welche typischerweise 9 bis 14 Ringglieder enthalten. Bestimmte, repräsentative Carbocyclen sind Cycloalkyl (das heißt Gruppen, welche gesättigte und/oder teilweise gesättigte Ringe umfassen, wie zum Beispiel Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Adamantyl, Decahydronaphthalenyl, Octahydroindenyl, und teilweise gesättigte Varianten von jedem der vorstehenden Beispiele, wie zum Beispiel Cyclohexenyl). Andere Carbocyclen sind Aryl (das heißt sie enthalten mindestens einen aromatischen, carbocyclischen Ring). Solche Carbocyclen umfassen zum Beispiel Phenyl, Naphthyl, Fluorenyl, Indanyl und 1,2,3,4-Tetrahydronaphthyl.
Bestimmte, hier aufgeführte Carbocyclen sind C₆-C₁₀-Aryl-C₀-C₈-Alkylgruppen (das heißt Gruppen, in denen eine carbocyclische Gruppe, die mindestens einen aromatischen Ring umfasst, über eine direkte Bindung oder über eine C₁-C₈-Alkylgruppe verknüpft ist). Solche Gruppen umfassen zum Beispiel Phenyl und Indanyl, sowie Gruppen, in denen eines der vorstehenden Beispiele über eine C₁-C₈-Alkylgruppe, vorzugsweise über eine C₁-C₄-Alkylgruppe, verknüpft ist. Phenylgruppen, die über eine direkte Bin dung oder eine Alkylgruppe verknüpft sind, können als Phenyl-C₀-C₈-Alkyl bezeichnet werden (zum Beispiel Benzyl, 1-Phenylethyl, 1-Phenylpropyl und 2-Phenylethyl).
Der Ausdruck „Heterocyclus" oder „heterocyclische Gruppe" bezeichnet 1 bis 3 annellierte Ringe, Ringe in der Seitenkette, oder Spiroringe, von denen mindestens einer einen heterocyclischen Ring darstellt (das heißt ein oder mehrere Ringatome stellen ein Heteroatom dar, wobei die verbleibenden Ringatome ein Kohlenstoffatom darstellen). Typischerweise umfasst ein heterocyclischer Ring 1, 2, 3 oder 4 Heteroatome; in bestimmten Ausführungsformen umfasst jeder heterocyclische Ring 1 oder 2 Heteroatome pro Ring. Jeder heterocyclische Ring enthält im Allgemeinen 3 bis 8 Ringglieder (Ringe mit 4 oder 5 bis 7 Ringgliedern werden in bestimmten Ausführungsformen angeführt) und Heterocyclen, welche annellierte Ringe, Ringe in der Seitenkette, oder Spiroringe umfassen, enthalten typischerweise 9 bis 14 Ringglieder. Bestimmte Heterocyclen umfassen ein Schwefelatom als Ringglied; in bestimmten Ausführungsformen ist das Schwefelatom zu SO oder SO₂ oxidiert. Die Heterocyclen können gegebenenfalls mit einer Vielzahl verschiedener Substituenten substituiert sein, wie angegeben. Falls nicht anders angegeben, kann ein Heterocyclus eine Heterocycloalkylgruppe sein (das heißt jeder Ring ist gesättigt oder teilweise gesättigt) oder eine Heteroarylgruppe (das heißt mindestens ein Ring innerhalb der Gruppe ist aromatisch). Eine heterocyclische Gruppe kann im Allgemeinen über ein beliebiges Ring- oder Substituentenatom verknüpft sein, vorausgesetzt, dass sich eine stabile Verbindung ergibt. Ober ein Stickstoffatom verknüpfte heterocyclische Gruppen werden über ein Stickstoffatom des Bestandteils verknüpft.
Heterocyclische Gruppen umfassen zum Beispiel Azepanyl, Azocinyl, Benzimidazolyl, Benzimidazolinyl, Benzisothiazolyl, Benzisoxazolyl, Benzofuranyl, Benzothiofuranyl, Benzoxazolyl, Benzothiazolyl, Benztetrazolyl, Chromanyl, Chromenyl, Cinnolinyl, Decahydrochinolinyl, Dihydrofuro[2,3-b]tetrahydrofuranyl, Dihydroisochinolinyl, Dihydrotetrahydrofuranyl, 1,4-Dioxa-8-aza-spiro[4,5]decyl, Dithiazinyl, Furanyl, Furazanyl, Imidazolinyl, Imidazolidinyl, Imidazolyl, Indazolyl, Indolenyl, Indolinyl, Indolizinyl, Indolyl, Isobenzofuranyl, Isochromanyl, Isoindazolyl, Isoindolinyl, Isoindolyl, Isothiazolyl, Isoxazolyl, Isochinolinyl, Morpholinyl, Naphthyridinyl, Octahydroisochinolinyl, Oxadiazolyl, Oxazolidinyl, Oxazolyl, Phthalazinyl, Piperazinyl, Piperidinyl, Piperidonyl, Pteridinyl, Purinyl, Pyranyl, Pyrazinyl, Pyrazolidinyl, Pyrazolinyl, Pyrazolyl, Pyridazinyl, Pyridoimidazolyl, Pyridooxazolyl, Pyridothiazolyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Pyrrolidinyl, Pyrrolidonyl, Pyrrolinyl, Pyrrolyl, Chinazolinyl, Chinolinyl, Chinoxalinyl, Chinuclidinyl, Tetrahydroisochinolinyl, Tetrahydrochinolinyl, Tetrazolyl, Thiadiazinyl, Thiadiazolyl, Thiazolyl, Thienothiazolyl, Thienooxazolyl, Thienoimidazolyl, Thienyl, Thiophenyl, Thiomorpholinyl und Varianten derselben, in denen das Schwefelatom oxidiert ist, Triazinyl, und ein beliebiges der vorstehenden Beispiele, die mit 1 bis 4 Substituenten wie vorstehend beschrieben substituiert sind.
Der Ausdruck „Heterocyclus-C₀-C₆-Alkyl" bezeichnet eine heterocyclische Gruppe, die über eine direkte Bindung oder über eine C₁-C₈-Alkylgruppe verknüpft ist. Der Ausdruck „(3- bis 10-gliedriger Heterocyclus)-C₀-C₆-Alkyl" bezeichnet eine heterocyclische Gruppe mit 3 bis 10 Ringgliedern, die über eine kovalente Einfachbindung oder über eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen verknüpft ist. Falls der Heterocyclus eine Heteroarylgruppe ist, wird die Gruppe als „(5- bis 10-gliedriges Heteroaryl)-C₀-C₈-Alkyl" bezeichnet. Der Ausdruck „(5- bis 7-gliedriger Heterocyclus)-C₀-C₈-Alkyl" bezeichnet einen 5- bis 7-gliedrigen, heterocyclischen Ring, der über eine kovalente Einfachbindung oder über eine C₁-C₈-Alkylgruppe verknüpft ist.
Bestimmte heterocyclische Gruppen weisen 4- bis 10-gliedrige, 5- bis 10-gliedrige, 3- bis 7-gliedrige, 4- bis 7-gliedrige oder 5- bis 7-gliedrige Gruppen auf, die einen heterocyclischen Ring oder zwei annellierte Ringe oder Spiroringe enthal ten, welche gegebenenfalls substituiert sind. 4- bis 10-gliedrige Heterocycloalkylgruppen umfassen zum Beispiel Piperidinyl, Piperazinyl, Pyrrolidinyl, Azepanyl, 1,4-Dioxa-8-aza-spiro[4,5]dec-8-yl, Morpholino, Thiomorpholino und 1,1-Dioxothiomorpholin-4-yl. Solche Gruppen können wie angegeben substituiert sein. Repräsentative, aromatische Heterocyclen sind Azocinyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Imidazolyl, Tetrazolyl und 3,4-Dihydro-1H-isochinolin-2-yl.
Der hier verwendete Ausdruck „Substituent" bezeichnet eine molekulare Gruppe, die kovalent mit einem Atom innerhalb des betreffenden Moleküls verbunden ist. Zum Beispiel kann der Ausdruck „Ringsubstituent" eine Gruppe bezeichnen, wie zum Beispiel ein Halogen, eine Alkylgruppe, eine halogenierte Alkylgruppe oder eine andere Gruppe, die hier diskutiert wird, welche kovalent mit einem Atom (vorzugsweise ein Kohlenstoff- oder ein Stickstoffatom) verbunden ist, welches ein Ringglied darstellt. Der Ausdruck „Substitution" bezeichnet die Ersetzung eines Wasserstoffatoms in einer molekularen Struktur durch einen Substituenten wie vorstehend beschrieben, so dass die Valenz des betreffenden Atoms nicht überschritten wird, und so dass sich eine chemisch stabile Verbindung (das heißt eine Verbindung, die isoliert, charakterisiert und in Bezug auf ihre biologische Aktivität getestet werden kann) aus der Substitution ergibt.
Gruppen, die „gegebenenfalls substituiert" sind, bezeichnen unsubstituierte oder substituierte Gruppen, wobei die Substitution durch andere Atome als Wasserstoff an einer oder mehreren verfügbaren Positionen, typischerweise 1, 2, 3, 4 oder 5 Positionen, durch eine oder mehrere geeignete Gruppen erfolgt, (welche gleich oder verschieden sein können). Solche optionalen Substituenten umfassen zum Beispiel Hydroxy, Halogen, Cyano, Nitro, C₁-C₈-Alkyl, C₂-C₈-Alkenyl, C₂-C₈-Alkinyl, C₁-C₈-Alkoxy, C₂-C₈-Alkylether, C₃-C₈-Alkanon, C₁-C₈-Alkylthio, Amino, Mono- oder Di(C₁-C₈-Alkyl)amino, halogeniertes C₁-C₈-Alkyl, halogeniertes C₁-C₈-Alkoxy, C₁-C₈-Alkanoyl, C₂-C₈-Alkanoyloxy, C₁-C₈-Alkoxycarbonyl, -COOH, -CONH₂, Mono- oder Di-(C₁-C₈-Alkyl)aminocarbonyl, -SO₂NH₂ und/oder Mono- oder Di(C₁-C₈-Alkyl)sulfonamido, sowie carbocyclische und heterocyclische Gruppen. Eine gegebenenfalls vorliegende Substitution wird ebenso durch den Ausdruck „substituiert mit 0 bis X Substituenten" angegeben, wobei X die maximale Zahl möglicher Substituenten darstellt. Bestimmte, optional substituierte Gruppen sind mit 0 bis 2, 3 oder 4 unabhängig ausgewählten Substituenten substituiert (das heißt sie sind unsubstituiert oder mit bis zu der genannten, maximalen Zahl von Substituenten substituiert).
Die Ausdrücke „VR1" und „Capsaicin-Rezeptor" werden hier wechselseitig austauschbar gebraucht, um einen vanilloiden Rezeptor vom Typ 1 zu beschreiben. Falls nicht anders angegeben, umfassen diese Ausdrücke sowohl Ratten- als auch humane VR1-Rezeptoren (zum Beispiel GenBank Accession Numbers AF327067, AJ277028 und NM_018727; Sequenzen bestimmter cDNAs von humanem VR1 werden in SEQ ID Nr. 1-3 bereitgestellt, und die dadurch kodierten Aminosäuresequenzen sind in SEQ ID Nr. 4 und 5 des US Patents Nr. 6,482,611 gezeigt), sowie Homologa derselben, welche in anderen Spezies gefunden werden.
Ein „VR1-Modulator", der hier auch als ein „Modulator" bezeichnet wird, stellt eine Verbindung dar, welche die VR1-Aktivierung und/oder die VR1-vermittelte Signaltransduktion moduliert. VR1-Modulatoren, welche hier spezifisch bereitgestellt werden, sind Verbindungen der Formel I und pharmazeutisch akzeptable Formen der Verbindungen der Formel I. Ein VR1-Modulator kann ein VR1-Agonist oder -Antagonist sein. Ein Modulator bindet mit „hoher Affinität", falls der K_i-Wert gegenüber VR1 weniger als 1 μM, vorzugsweise weniger als 100 nM, 10 nM oder 1 nM beträgt. Ein repräsentativer Assay für die Bestimmung des K_i-Werts gegenüber VR1 wird hier in Beispiel 3 bereitgestellt.
Ein Modulator wird als ein „Antagonist" angesehen, falls er nachweislich die Bindung des vanilloiden Liganden an VR1 und/oder die VR1-vermittelte Signaltransduktion hemmt (zum Beispiel unter Verwendung des repräsentativen Assays, der in Beispiel 4 bereitgestellt wird); im Allgemeinen hemmt ein solcher Antagonist die VR1-Aktivierung mit einem IC₅₀-Wert von weniger als 1 μM, bevorzugt von weniger als 100 nM, und stärker bevorzugt von weniger als 10 nM oder 1 nM in dem in Beispiel 4 bereitgestellten Assay. Die VR1-Antagonisten umfassen neutrale Antagonisten und inverse Agonisten. In bestimmten Ausführungsformen sind die hier bereitgestellten Antagonisten des Capsaicin-Rezeptors nicht vanilloid.
Ein „inverser Agonist" von VR1 ist eine Verbindung, welche die Aktivität des VR1 auf ein Aktivitätsnineau unterhalb seines Basisniveaus herabsetzt, in Abwesenheit von einem zugegebenen vanilloiden Liganden. Inverse Agonisten von VR1 können ebenso die Aktivität des vanilloiden Liganden am VR1 hemmen, und/oder sie können ebenso die Bindung des vanilloiden Liganden an den VR1 hemmen. Die Fähigkeit einer Verbindung, die Bindung des vanilloiden Liganden an den VR1 zu hemmen, kann durch einen Bindungsassay gemessen werden, wie zum Beispiel durch den in Beispiel 3 angegebenen Bindungsassay. Die Basisaktivität von VR1 sowie die Herabsetzung der VR1-Aktivität aufgrund des Vorliegens eines VR1-Antagonisten können aus einem Calcium-Mobilisierungsassay, wie zum Beispiel dem in Beispiel 4 angegebenen Assay, bestimmt werden.
Ein „neutraler Antagonist" von VR1 stellt eine Verbindung dar, welche die Aktivität des vanilloiden Liganden an dem VR1 hemmt, jedoch die Basisaktivität des Rezeptors nicht erheblich verändert (das heißt, in dem Calcium-Mobilisierungsassay, wie er in Beispiel 4 beschrieben wird, der in Abwesenheit eines vanilloiden Liganden durchgeführt wird, wird die VR1-Aktivität um nicht mehr als 10 %, stärker bevorzugt um nicht mehr als 5 %, und noch stärker bevorzugt um nicht mehr als 2 % herabgesetzt; am meisten bevorzugt ist keine Abnahme bezüglich der Aktivität nachweisbar). Neutrale Antagonisten von VR1 können die Bindung des vanilloiden Liganden an den VR1 hemmen.
Der hier verwendete Ausdruck „Capsaicin-Rezeptor-Agonist" oder „VR1-Agonist" stellt eine Verbindung dar, welche die Aktivität des Rezeptors über das Niveau der Basisaktivität des Rezeptors hinaus erhöht (das heißt die VR1-Aktivierung und/oder die VR1-vermittelte Signaltransduktion steigert). Die Aktivität des Capsaicin-Rezeptor-Agonisten kann unter Verwendung des in Beispiel 4 bereitgestellten, repräsentativen Assays identifiziert werden. Im Allgemeinen weist ein solcher Agonist einen EC₅₀-Wert von weniger als 1 μM, bevorzugt von weniger als 100 nM, und stärker bevorzugt von weniger als 10 nM in dem in Beispiel 4 bereitgestellten Assay auf. In bestimmten Ausführungsformen sind die hier bereitgestellten Capsaicin-Rezeptor-Agonisten nicht vanilloid.
Der Ausdruck „vanilloid" bezeichnet Capsaicin oder ein beliebiges Capsaicin-Analogon, welches einen Phenylring mit zwei Sauerstoffatomen umfasst, welche an benachbarte Ringkohlenstoffatome gebunden sind (von denen ein Kohlenstoffatom in para-Position gegenüber der Position der Verknüpfung einer dritten Gruppe angeordnet ist, welche an den Phenylring gebunden ist). Eine vanilloide Verbindung ist ein „vanilloider Ligand", falls sie an den VR1 mit einem K_i-Wert (der wie vorstehend beschrieben bestimmt wird) bindet, der nicht größer als 10 μM ist. Agonisten der vanilloiden Liganden umfassen Capsaicin, Olvanil, N-Arachidonoyl-dopamin und Resiniferatoxin (RTX). Antagonisten der vanilloiden Liganden umfassen Capsazepin und Iodoresiniferatoxin.
Eine „den Capsaicin-Rezeptor modulierende Menge" bezeichnet eine Menge, die bei der Verabreichung an einen Patienten eine Konzentration des VR1-Modulators an einem Capsaicin-Rezeptor in dem Patienten bewirkt, welche ausreicht, um die Bindung des vanilloiden Liganden an den VR1 in vitro (unter Verwendung des in Beispiel 3 bereitgestellten Assays) und/oder um die VR1- vermittelte Signaltransduktion (unter Verwendung des in Beispiel 4 bereitgestellten Assays) zu verändern. Der Capsaicin-Rezeptor kann zum Beispiel in einer Körperflüssigkeit, wie zum Beispiel Blut, Plasma, Serum, CSF, Synovialflüssigkeit, Lymphe, zelluläre Interstitialflüssigkeit, Tränen oder Urin, vorhanden sein.
Der Ausdruck „therapeutisch wirksame Menge" ist eine Menge, die bei der Verabreichung ausreichend ist, die eine nachweisbare Besserung des Patienten bezüglich eines Krankheitszustands, der gerade behandelt wird, zu ergeben. Eine solche Besserung kann unter Verwendung beliebiger geeigneter Kriterien, einschließlich der Erleichterung bezüglich eines oder mehrerer Symptome, wie zum Beispiel Schmerzen, nachgewiesen werden.
Der Ausdruck „Patient" bezeichnet ein beliebiges Individuum, das mit einem hier bereitgestellten VR1-Modulator behandelt wird. Der Begriff „Patienten" kann Menschen, sowie andere Tiere, wie zum Beispiel Haustiere (zum Beispiel Hunde und Katzen), und den lebenden Tierbestand umfassen. Patienten können ein oder mehrere Symptome eines Krankheitszustands erfahren, welche Symptome auf eine Modulation des Capsaicin-Rezeptors reagieren (zum Beispiel Schmerzen, Exposition gegenüber einem vanilloiden Liganden, Juckreiz, Harninkontinenz, überaktive Blase, Atemstörungen, Husten und/oder Schluckauf), oder sie können frei von einem solchen Symptom (von solchen Symptomen) sein, (das heißt die Behandlung kann prophylaktisch erfolgen).
VR1-MODULATOREN
Wie vorstehend angemerkt stellt die vorliegende Erfindung VR1-Modulatoren bereit, die in einer Vielzahl von medizinischen Zusammenhängen verwendet werden können, einschließlich der Behandlung von Schmerzen (zum Beispiel von neuropathischen oder durch das periphere Nervensystem vermittelten Schmerzen); Exposition gegenüber Capsaicin; Exposition gegenüber Säure, Hitze, Licht, Tränengas, Luftschadstoffen, Pfefferspray und verwandten Mitteln; Atemwegserkrankungen, wie zum Beispiel Asthma oder chronisch obstruktive Lungenerkrankung; Juckreiz; Harninkontinenz oder eine überaktive Blase; Husten oder Schluckauf und/oder Fettleibigkeit. VR1-Modulatoren können ebenso in in vitro Assays verwendet werden (zum Beispiel Assays für die Rezeptoraktivität), als Sonden zum Nachweis und zur Lokalisation von VR1 und als Standards bei der Ligandenbindung oder bei Assays zur VR1-vermittelten Signaltransduktion.
Die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren sind arylsubstituierte Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga, welche die Bindung des Capsaicins an den VR1 bei nanomolaren (das heißt submikromolaren) Konzentrationen nachweisbar modulieren, bevorzugt bei subnanomolaren Konzentration, stärker bevorzugt bei Konzentrationen unterhalb von 100 pM oder sogar von unterhalb von 20 pM. Solche Modulatoren sind vorzugsweise nicht vanilloid. Bestimmte bevorzugte Modulatoren sind VR1-Antagonisten und weisen keine nachweisbare agonistische Aktivität in dem in Beispiel 4 beschriebenen Assay auf. In bestimmten Ausführungsformen binden solche Modulatoren darüber hinaus mit hoher Affinität an VR1, und hemmen die Aktivität der Tyrosinkinase des humanen EGF-Rezeptors nicht wesentlich.
Die vorliegende Erfindung beruht zum Teil auf der Entdeckung, dass kleine Moleküle mit der allgemeinen Formel I (sowie pharmazeutisch akzeptable Formen derselben) die VR1-Aktivität modulieren. Variablen der Formel I sind vorstehend angegeben.
Wie vorstehend angegeben stellen Ar₁ und Ar₂ jeweils unabhängig einen Carbocyclus oder Heterocyclus dar, der gegebenenfalls substituiert ist. Bestimmte Substituenten werden aus den Grup pen der Formel LR_a ausgewählt. Wie vorstehend angegeben wird L jeweils unabhängig von seinem jeweiligen Auftreten ausgewählt aus: einer kovalenten Einfachbindung, O, C(=O), OC(=O),
In bestimmten Ausführungsformen stellt Ar₂ ein gegebenenfalls substituiertes Phenyl oder einen gegebenenfalls substituierten 6-gliedrigen, aromatischen, heterocyclischen Ring dar. Solche Ar₂-Gruppen umfassen Phenyl, Pyridyl und Pyrimidinyl, die jeweils mit 1 oder 2 Substituenten substituiert sind, welche jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, C₁-C₆-Alkyl, halogeniertem C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy, halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Alkylsulfonyl und Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)sulfonamido; jedoch sind sie nicht darauf beschränkt. Repräsentative Ar₂-Gruppen umfassen Phenyl und Pyridyl (gegebenenfalls substituiert mit Halogen, C₁-C₄-Alkyl oder halogeniertem C₁-C₄-Alkyl). In bestimmten Ausführungsformen ist ein Substituent von Ar₂ an der Ringposition lokalisiert, welche sich in para-Position in Bezug auf die Verknüpfung befindet. Mit anderen Worten, falls Ar₂ Phenyl darstellt, ist der Substituent in der 4-Position lokalisiert. In ähnlicher Weise ist der Substituent an der 5-Position lokalisiert, falls Ar₂ ein 2-Pyridyl darstellt.
In bestimmten Ausführungsformen stellt Ar₁ ein Phenyl oder Pyridyl dar, das mit 1 oder 2 Substituenten substituiert ist, welche unabhängig ausgewählt werden aus Halogen (zum Beispiel Fluor oder Chlor), Cyano, COOH, C₁-C₆-Alkyl (zum Beispiel Methyl), halogeniertem C₁-C₆-Alkyl (zum Beispiel Trifluormethyl), C₁-C₆-Alkoxy, halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Alkylsulfonyl und Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)sulfonamid. In bestimmten Ausführungsformen ist Ar₁ an der ortho-Position in Bezug auf die Stelle der Verknüpfung monosubstituiert (das heißt, an der 2-Position, falls Ar₁ ein substituiertes Phenyl darstellt; an der 3-Position, falls Ar₁ ein subtituiertes 2-Pyridyl darstellt). Bevorzugte Gruppen für Ar₁ sind 2-Pyridyl, das mit 1 oder 2 Substituenten substituiert ist, welche unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, C₁-C₆-Alkyl, halogeniertem C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy, halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Alkylsulfonyl und Mono- oder Di-(C₁-C₆-Alkyl)sulfonamid. Bestimmte Gruppen für Ar₁ sind die 2-Pyridyl-Gruppen, die an der 3-Position substituiert sind; Beispiele solcher Gruppen sind 3-Methyl-pyridin-2-yl, 3-Chlorpyridin-2-yl, 3-Cyanopyridin-2-yl und 3-Trifluormethylpyridin-2-yl.
In bestimmten Ausführungsformen stellen W, Y und Z jeweils unabhängig N oder CH dar. Zum Beispiel kann einer der Reste W, Y oder Z N darstellen, wobei die anderen CH darstellen. In alternativer Weise kann einer der Reste W, Y und Z CH darstellen, wobei die anderen N darstellen. In bestimmten Verbindungen stellt W CH dar; und Y und Z stellen jeweils unabhängig N oder CH dar.
In den Verbindungen der Formel I stellt Ar₁ ein Phenyl oder 2-Pyridyl dar, welche mit 1 oder 2 Substituenten substituiert sind, die jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, C₁-C₄-Alkyl und halogeniertem C₁-C₄-Alkyl; und Ar₂ stellt ein Phenyl oder Pyridyl dar, welche mit 1 oder 2 Substituenten substituiert sind, die jeweils unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, C₁-C₄-Alkyl, halogeniertem C₁-C₄-Alkyl, C₁-C₆-Alkylsulfonyl, und Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)sulfonamid.
Bestimmte, hier bereitgestellte Verbindungen erfüllen die Formel II, wobei Ar₁ und Ar₂ jeweils unabhängig ausgewählt werden aus subtituiertem Phenyl, substituiertem Pyridyl und substituiertem Pyrimidyl, und Y und Z die gleichen Gruppen darstellen, wie sie für Formel I beschrieben wurden.
Bestimmte, hier bereitgestellte Verbindungen erfüllen darüber hinaus die Formel III, wobei A CH oder N darstellt, jedes R_b jeweils unabhängig Halogen, Cyano, Nitro oder LR_a darstellt, und die anderen Variablen die gleichen Reste darstellen, wie sie vorstehend für Formel I beschrieben wurden.
Beispielhafte Verbindungen der Formel I umfassen solche, die hier in Beispiel 1 und Tabelle I bereitgestellt werden; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Es wird ersichtlich werden, dass die Verbindungen, welche hier spezifisch angegeben werden, lediglich beispielgebend sind, und dass sie nicht dazu bestimmt sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Wie vorstehend angemerkt, können darüber hinaus alle Verbindungen der vorliegenden Erfindung als freie Base oder als eine pharmazeutisch akzeptable Form, wie zum Beispiel als ein Säure-Additionssalz, vorliegen.
Die aryl-substitutierten Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga, die hier bereitgestellt werden, verändern (modulieren) die VR1-Aktivität nachweisbar, wie unter Verwendung eines in vitro Bindungsassays für den VR1-Liganden und/oder eines funktionel len Assays bestimmt, wie zum Beispiel eines Calcium-Mobilisierungs-Assays, eines Assays, der Nervenwurzel-Ganglienzellen des Rückens testet, oder eines in vivo Assays für die Schmerzlinderung. Die hier erfolgten Bezugnahmen auf einen „Bindungsassay des VR1-Liganden" wurden in der Absicht gemacht, um auf einen standardmäßigen Rezeptor-Bindungsassay in vitro, wie zum Beispiel jenem in Beispiel 3 bereitgestellten Assay, zu verweisen, und ein „Calcium-Mobilisierungs-Assay" (der hier auch als ein „Signaltransduktions-Assay" bezeichnet wird) kann wie in Beispiel 4 beschrieben durchgeführt werden. Kurz gesagt kann ein kompetitiver Assay durchgeführt werden, um die Bindung an den VR1 festzustellen, bei dem eine VR1-Präparation mit markierten (zum Beispiel ¹²⁵I oder ³H) Verbindungen, welche an den VR1 binden (zum Beispiel ein Capsaicin-Rezeptor-Agonist, wie zum Beispiel RTX), und eine unmarkierte Testverbindung inkubiert werden. In den hier bereitgestellten Assays stellt der verwendete VR1 vorzugsweise einen VR1 aus einem Säugetier dar, vorzugsweise einen VR1 von Mensch oder Ratte. Der Rezeptor kann rekombinant exprimiert werden oder natürlich exprimiert werden. Die VR1-Präparation kann zum Beispiel eine Membranpräparation aus HEK293- oder CHO-Zellen darstellen, welche den humanen VR1 rekombinant exprimieren. Die Inkubation mit einer Verbindung, welche die Bindung des vanilloiden Liganden an den VR1 nachweisbar moduliert, führt zu einer Abnahme oder Zunahme in der Menge der Markierung, die an die VR1-Präparation gebunden ist, in Bezug auf die Markierung, die in Abwesenheit der Verbindung gebunden wird. Diese Abnahme oder Zunahme kann dazu herangezogen werden, den K_i-Wert gegenüber VR1 wie vorstehend beschrieben zu bestimmen. Im Allgemeinen werden Verbindungen, welche die Menge der an die VR1-Präparation gebundenen Markierung in einem solchen Assay herabsetzen, bevorzugt.
Wie vorstehend bemerkt sind Verbindungen, die VR1-Antagonisten sind, in bestimmten Ausführungsformen bevorzugt. Die IC₅₀-Werte für solche Verbindungen können unter Verwendung eines standardmäßigen VR1-vermittelten Calcium-Mobilisierungs-Assays in vitro bestimmt werden, wie er in Beispiel 4 bereitgestellt wird. Vor kurzem wurden Zellen, welche den Capsaicin-Rezeptor exprimieren, mit der betreffenden Verbindung und mit einem Indikator für die intrazelluläre Calciumkonzentration in Kontakt gebracht (zum Beispiel einem Membran-durchlässigen Calcium-empfindlichen Farbstoff, wie zum Beispiel Fluo-3 oder Fura-2 (welche zum Beispiel beide von Molecular Probes Eugene, OR erhältlich sind), die jeweils ein Fluoreszenzsignal ergeben, wenn sie an Ca⁺⁺ gebunden werden). Ein solcher Kontakt erfolgt vorzugsweise durch eine oder mehrere Inkubationsschritte der Zellen in einem Puffer oder Kulturmedium, welche entweder die Verbindung oder den Indikator oder beide in Lösung umfassen. Der Kontakt wird für einen bestimmten Zeitraum aufrechterhalten, der ausreichend ist, um den Eintritt des Farbstoffs in die Zellen zu ermöglichen (zum Beispiel 1-2 Stunden). Die Zellen werden gewaschen oder filtriert, um überschüssigen Farbstoff zu entfernen, und sie werden anschließend mit einem Agonisten des vanilloiden Rezeptors in Kontakt gebracht (zum Beispiel Capsaicin, RTX oder Olvanil), typischerweise bei einer Konzentration, die gleich der EC₅₀-Konzentration ist, und eine Fluoreszenzreaktion wird gemessen. Wenn die mit dem Agonisten in Kontakt gebrachten Zellen mit einer Verbindung in Kontakt gebracht werden, die einen VR1-Antagonisten darstellt, wird die Fluoreszenzreaktion im Allgemeinen um mindestens 20 %, bevorzugt um mindestens 50 %, und stärker bevorzugt um mindestens 80 % herabgesetzt, im Vergleich mit Zellen, die in Abwesenheit der Testverbindung mit dem Agonisten in Kontakt gebracht wurden. Der IC₅₀-Wert für die hier bereitgestellten VR1-Antagonisten beträgt vorzugsweise weniger als 1 μM, weniger als 100 nM, weniger als 10 nM oder weniger als 1 nM.
Bei anderen Ausführungsformen sind Verbindungen bevorzugt, die Capsaicin-Rezeptor-Agonisten darstellen. Die agonistische Aktivität bezüglich des Capsaicin-Rezeptors kann im Allgemeinen bestimmt werden, wie sie in Beispiel 4 beschrieben ist. Wenn Zellen mit einer mikromolaren Konzentration einer Verbindung in Kontakt gebracht werden, die einen VR1-Agonisten darstellt, wird die Fluoreszenz-Reaktion im Allgemeinen um einen Betrag erhöht, der mindestens 30 % der Zunahme entspricht, die beobachtet wird, wenn Zellen mit 100 nM Capsaicin in Kontakt gebracht werden. Der EC₅₀-Wert für die hier bereitgestellten VR1-Agonisten beträgt vorzugsweise weniger als 1 μM, weniger als 100 nM oder weniger als 10 nM.
Die VR1-modulierende Aktivität kann ebenso oder in alternativer Weise unter Verwendung eines Assays mit kultivierten Nervenwurzel-Ganglienzellen des Rückens festgestellt werden, wie es in Beispiel 7 bereitgestellt wird, und/oder durch einen Assay zur Schmerzlinderung in vivo, wie er in Beispiel 8 bereitgestellt wird. Die hier bereitgestellten Verbindungen weisen vorzugsweise eine statistisch erhebliche, spezifische Wirkung bezüglich ihrer VR1-Aktivität in einem oder mehreren funktionellen Assays auf, die hier bereitgestellt werden.
In bestimmten Ausführungsformen modulieren die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren die Ligandenbindung gegenüber anderen Rezeptoren auf der Zelloberfläche nicht wesentlich, wie zum Beispiel gegenüber der Tyrosinkinase des EGF-Rezeptors, oder dem nikotinergen Acetylcholin-Rezeptor. Mit anderen Worten, solche Modulatoren hemmen die Aktivität eines Rezeptors auf der Zelloberfläche nicht wesentlich, wie zum Beispiel die Tyrosinkinase des Rezeptors des humanen epidermalen Wachstumsfaktors (EGF), oder des nikotinergen Acetylcholin-Rezeptors (zum Beispiel beträgt der IC₅₀-Wert oder der IC₄₀-Wert bei einem solchen Rezeptor vorzugsweise mehr als 1 μM, und am meisten bevorzugt mehr als 10 μM). Vorzugsweise hemmt ein Modulator die Aktivität des EGF-Rezeptors oder die Aktivität des nikotinergen Acetylcholin-Rezeptors bei einer Konzentration von 0,5 μM, 1 μM oder stärker bevorzugt von 10 μM nicht in nachweisbarer Weise. Die Assays für die Bestimmung der Aktivität des Rezeptors auf der Zelloberfläche sind im Handel erhältlich, und umfassen die Assaykits für Tyrosinkinase, welche von Panvera (Madison, WI) erhältlich sind.
Die hier bereitgestellten, bevorzugten VR1-Modulatoren sind nicht sedierend. Mit anderen Worten, eine Dosis des VR1-Modulators, welche dem Zweifachen der minimalen Dosis entspricht, welche ausreicht, um eine Schmerzlosigkeit im Tiermodell zur Bestimmung der Schmerzlinderung zu ergeben (ein solches Modell wird hier in Beispiel 8 bereitgestellt), verursacht lediglich eine vorübergehende (das heißt, eine Sedierung, die nicht mehr als die Hälfte der Zeit dauert, während der die Schmerzlinderung andauert) oder vorzugsweise keine statistisch erhebliche Sedierung in einem Tiermodell-Assay für die Sedierung (unter Verwendung des von Fitzgerald et al., Toxicology 49 (2-3), 433-439, 1988 beschriebenen Verfahrens). Vorzugsweise verursacht eine Dosis, welche dem Fünffachen der minimalen Dosis entspricht, die ausreicht, um eine Schmerzlosigkeit zu ergeben, keine statistisch erhebliche Sedierung. Stärker bevorzugt erzeugt ein hier bereitgestellter VR1-Modulator keine Sedierung bei intravenösen Dosen von weniger als 25 mg/kg (bevorzugt von weniger als 10 mg/kg) oder bei oralen Dosen von weniger als 140 mg/kg (vorzugsweise von weniger als 50 mg/kg, stärker bevorzugt von weniger als 30 mg/kg).
Falls gewünscht können die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren in Bezug auf bestimmte pharmakologische Eigenschaften bewertet werden, einschließlich der oralen Bioverfügbarkeit (bevorzugte Verbindungen sind in einem Ausmaß bioverfügbar, das es erlaubt, therapeutisch wirksame Konzentration der Verbindungen bei oralen Dosen von weniger als 140 mg/kg zu erzielen, bevorzugt bei oral Dosen von weniger als 50 mg/kg, stärker bevorzugt von weniger als 30 mg/kg, noch stärker bevorzugt von weniger als 10 mg/kg, darüber hinaus bevorzugt von weniger als 1 mg/kg, und am meisten bevorzugt von weniger als 0,1 mg/kg), der Toxizität (ein bevorzugter VR1-Modulator ist nicht toxisch, wenn eine den Capsaicin-Rezeptor modulierende Menge an einen Probanden verabreicht wird), der Nebenwirkungen (ein bevorzugter VR1-Modulator bringt Nebenwirkungen hervor, die einem Plazebo vergleichbar sind, wenn eine therapeutisch wirk same Menge der Verbindung an einen Probanden verabreicht wird), der Bindung an das Serumprotein mit Halbwertszeiten in vitro und in vivo (ein bevorzugter VR1-Modulator zeigt eine Halbwertszeit in vitro, die gleich einer in vivo Halbwertszeit ist, so dass eine viermalige Dosierung pro Tag, bevorzugt eine dreimalige Dosierung pro Tag, stärker bevorzugt eine zweimalige Dosierung pro Tag und am meisten bevorzugt eine einmalige Dosierung pro Tag möglich wird). Darüber hinaus kann eine differentielle Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke für VR1-Modulatoren wünschenswert sein, die verwendet werden, um die Schmerzen zu behandeln, indem die VR1-Aktivität im zentralen Nervensystem moduliert wird, so dass die gesamte tägliche orale Dosis wie vorstehend beschrieben eine solche Modulation in einem therapeutisch wirksamen Ausmaß ergibt, während ein niedriges Niveau der VR1-Modulatoren im Gehirn, welche VR1-Modulatoren zur Behandlung des durch die peripheren Nerven vermittelten Schmerzes verwendet werden, bevorzugt werden kann (das heißt solche Dosen liefern keine Konzentrationen der Verbindung im Gehirn (zum Beispiel CSF), die ausreichend sind, um die VR1-Aktivität erheblich zu modulieren). Routineassays, die im Stand der Technik gut bekannt sind, können verwendet werden, um diese Eigenschaften festzustellen, und um überlegene Verbindungen für eine besondere Verwendung zu identifizieren. Zum Beispiel umfassen Assays, die für die Vorhersage der Bioverfügbarkeit verwendet werden, den Transport durch Monoschichten humaner, intestinaler Zellen, einschließlich der Monoschichten von Caco-2-Zellen. Die Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke einer Verbindung im Menschen kann anhand der Konzentrationen der Verbindung im Gehirn bei Labortieren vorhergesagt werden, denen die Verbindung verabreicht wurde (zum Beispiel intravenös). Die Bindung an das Serumprotein kann anhand der Albumin-Bindungsassays vorhergesagt werden. Die Halbwertszeit der Verbindung ist umgekehrt proportional zur Häufigkeit der Dosierung einer Verbindung. Halbwertszeiten der Verbindungen in vitro können anhand von Assays zur Bestimmung der mikrosomalen Halbwertszeit vorhergesagt werden, wie sie hier in Beispiel 5 beschrieben sind.
Wie vorstehend angemerkt, sind die hier bereitgestellten bevorzugten VR1-Modulatoren nicht toxisch. Im Allgemeinen soll der Ausdruck „nicht toxisch", wie er hier verwendet wird, in einem relativen Sinn verstanden werden, und er soll sich auf eine beliebige Substanz beziehen, die von der Nahrungs- und Arzneimittel-Zulassungsbehörde der Vereinigten Staaten (Fond and Drug Administration, FDA) für die Verabreichung an Säugetiere (bevorzugt Menschen) zugelassen wurde, oder die unter Einhaltung etablierter Kriterien für eine Zulassung durch die FDA für die Verabreichung an Säugetiere (bevorzugt Menschen) annehmbar ist. Darüber hinaus erfüllt eine in hohem Maße bevorzugte, nicht-toxische Verbindung im Allgemeinen eines oder mehrere der folgenden Kriterien:

(1) sie inhibiert im Wesentlichen nicht die zelluläre ATP-Produktion;
(2) sie verlängert die Herz-QT-Intervalle nicht erheblich;
(3) sie verursacht keine wesentliche Vergrößerung der Leber; und
(4) sie verursacht keine wesentliche Freisetzung von Leberenzymen.

Der hier verwendete VR1-Modulator, welcher „die zelluläre ATP-Produktion nicht wesentlich hemmt" ist eine Verbindung, welche das in Beispiel 8 festgelegte Kriterium erfüllt. Mit anderen Worten, zeigen Zellen, die wie in Beispiel 6 beschrieben mit 100 μM einer solchen Verbindung behandelt wurden, ATP-Werte, die mindestens 50 % derjenigen ATP-Werte darstellen, die in unbehandelten Zellen nachgewiesen werden. In stärker bevorzugten Ausführungsformen zeigen solche Zellen ATP-Werte, die mindestens 80 % derjenigen ATP-Werte entsprechen, die in unbehandelten Zellen nachgewiesen werden.
Ein VR1-Modulator, der die „Herz-QT-Intervalle nicht erheblich verlängert" ist eine Verbindung, die nicht zu einer statistisch erheblichen Verlängerung der QT-Intervalle des Herzens führt (wie durch Elektrokardiographie bestimmt), wenn sie an Meerschweinchen, kleine Schweine oder Hunde mit dem Zweifachen der minimalen Dosis, die zu einer therapeutisch wirksamen Konzentration in vivo führt, verabreicht wird. In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen führt eine Dosis von 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 5, 10, 40 oder 50 mg/kg, die parenteral oder oral verabreicht wird, nicht zu einer statistisch erheblichen Verlängerung der QT-Intervalle des Herzens. Durch den Ausdruck „statistisch erheblich" werden Ergebnisse bezeichnet, die von einer Kontrolle auf dem Signifikanzniveau von p < 0,1, oder stärker bevorzugt auf dem Signifikanzniveau von p < 0,05 schwanken, wenn ein standardmäßiger Parameterassay für die statistische Signifikanz, wie zum Beispiel ein T-Test von Student, verwendet wird.
Ein VR1-Modulator „verursacht keine wesentliche Vergrößerung der Leber", falls eine tägliche Behandlung von Labor-Nagetieren (zum Beispiel Mäuse oder Ratten) für 5-10 Tage mit dem Zweifachen der minimalen Dosis, die eine therapeutisch wirksame Konzentration in vivo ergibt, zu einem Anstieg des Verhältnisses des Lebergewichts zum Körpergewicht führt, das nicht mehr als 100 % im Vergleich zu angepassten Kontrolltieren beträgt. In noch mehr bevorzugten Ausführungsformen verursachen solche Dosen keine Vergrößerung der Leber von mehr als 75 % oder 50 % im Vergleich zu angepassten Kontrolltieren. Falls nicht nagende Säugetiere (zum Beispiel Hunde) verwendet werden, sollten solche Dosen nicht zu einem Anstieg des Verhältnisses des Lebergewichts zum Körpergewicht von mehr als 50 %, bevorzugt von nicht mehr als 25 % und stärker bevorzugt von nicht mehr als 10 %, im Vergleich mit angepassten, unbehandelten Kontrolltieren führen. Bevorzugte Dosen innerhalb solcher Assays umfassen 0,01, 0,05, 0,1, 0,5, 1, 5, 10, 40 oder 50 mg/kg, die parenteral oder oral verabreicht werden.
In ähnlicher Weise „fördert ein VR1-Modulator nicht eine wesentliche Freisetzung von Leberenzymen", falls die Verabreichung des Zweifachen der minimalen Dosis, die zu einer therapeutisch wirksamen Konzentration in vivo führt, die Serumspie gel von ALT, LDH oder AST in Labor-Nagetieren um nicht mehr als 100 % im Vergleich mit angepassten, scheinbehandelten Kontrolltieren erhöht. In noch mehr bevorzugten Ausführungsformen erhöhen solche Dosen die Serumspiegel um nicht mehr als 75 % oder 50 % im Vergleich mit angepassten Kontrolltieren. In alternativer Weise fördert ein VR1-Modulator „nicht eine wesentliche Freisetzung von Leberenzymen", falls in einem Hepatocyten-Assay in vitro diejenigen Konzentrationen (in Kulturmedien oder anderen solchen Lösungen, die mit Hepatocyten in vitro in Kontakt gebracht und inkubiert werden), die dem Zweifachen der minimalen, therapeutischen Konzentration der Verbindung in vivo entsprechen, keine nachweisbare Freisetzung von beliebigen derartigen Leberenzymen in das Kulturmedium über das Basisniveau hinaus verursachen, das in Medien von angepassten, scheinbehandelten Kontrollzellen beobachtet wird. In noch mehr bevorzugten Ausführungsformen gibt es keine nachweisbare Freisetzung von irgendeinem dieser Leberenzyme in das Kulturmedium über das Basisniveau hinaus, wenn die Konzentrationen einer solchen Verbindung das Fünffache und vorzugsweise das Zehnfache der minimalen therapeutischen Konzentration der Verbindung in vivo betragen.
In anderen Ausführungsformen inhibieren oder induzieren bestimmte, bevorzugte VR1-Modulatoren keine Enzymaktivitäten des mikrosomalen Cytochroms P450, wie zum Beispiel die Aktivität von CYP1A2, CYP2A6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1 oder CYP3A4, bei einer Konzentration, die gleich der minimalen therapeutisch wirksamen Konzentration in vivo ist.
Bestimmte bevorzugte VR1-Modulatoren sind nicht klastogen (zum Beispiel wie unter Verwendung eines Mikronukleus-Assays mit Zellen einer Vorstufe von Erythrozyten aus der Maus, einem Ames-Mikronukleus-Assay, einem Spiral-Mikronukleus-Assay oder dergleichen bestimmt), wenn sie bei einer Konzentration eingesetzt werden, die gleich der minimalen therapeutisch wirksamen Konzentration in vivo ist. In anderen Ausführungsformen induzieren bestimmte bevorzugte VR1-Modulatoren bei solchen Kon zentrationen nicht den Schwesterchromatiden-Austausch (zum Beispiel in den Ovarienzellen des chinesischen Hamsters).
Für Nachweiszwecke, wie nachfolgend in näheren Einzelheiten diskutiert, können die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren mit Isotopen markiert oder radioaktiv markiert werden. Zum Beispiel kann oder können in den Verbindungen, welche in den Formeln I bis III angegeben sind, ein oder mehrere Atome durch ein Atom desselben Elements mit einer Atommasse oder Massenzahl ersetzt werden, die von der üblicherweise in der Natur gefundenen Atommasse oder Massenzahl verschieden ist. Beispiele für Isotope, die in den hier bereitgestellten Verbindungen vorhanden sein können, umfassen Isotope von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Fluor und Chlor, wie zum Beispiel ²H, ³H, ¹¹C, ¹³C, ¹⁴C, ¹⁵N, ¹⁸O, ¹⁷O ³¹P, ³²P, ³⁵S, ¹⁸F und ³⁶Cl. Darüber hinaus kann die Substitution mit schweren Isotopen, wie zum Beispiel Deuterium (das heißt ²H) bestimmte therapeutische Vorteile bewirken, die sich aus der größeren metabolischen Stabilität ergeben, zum Beispiel eine gesteigerte Halbwertszeit in vivo, oder reduzierte Anforderungen an die Dosierung, und daher können sie unter bestimmten Umständen bevorzugt sein.
HERSTELLUNG DER VR1-MODULATOREN
Substitutiere Benzo[d]isoxazol-3-ylamin-Analoga können im Allgemeinen unter Verwendung standardmäßiger synthetischer Verfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel jener, die von Kwon et al. (1996) Arzneim. Forsch. 46, 966-971; Boshagen (1967) Chem. Ber. 100, 954-960; Boshagen (1967) Chem. Ber. 100, 3326-3330; und Yevich et al. (1986) J. Med. Chem. 29, 359-369 beschrieben wurden. Im Allgemeinen sind die Ausgangsmaterialien im Handel von Lieferanten wie Sigma-Aldrich Corp. (St. Louis, MO) erhältlich, oder sie können von im Handel erhältlichen Vorstufen unter Verwendung bewährter Protokolle synthetisiert werden. Zum Beispiel kann ein Syntheseweg verwendet werden, welcher dem in den Schemata 1-3 gezeigten ähnlich ist, zusammen mit synthetischen Verfahren, die im Stand der Technik der synthetischen, organischen Chemie bekannt sind, oder mittels Variationen derselben, wie sie vom Fachmann geschätzt werden. Jede Variable in den folgenden Schemata bezieht sich auf eine beliebige Gruppe, die zu der Beschreibung der hier bereitgestellten Verbindungen passt.
In den folgenden Schemata bezeichnet der Ausdruck „Katalysator" einen geeigneten Übergangsmetall-Katalysator, wie zum Beispiel Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0) oder Palladium(II)acetat; er ist jedoch nicht darauf beschränkt. Darüber hinaus können die katalytischen Systeme Liganden umfassen, wie zum Beispiel 2-(Dicyclohexylphosphino)biphenyl und Tri-tert-butylphosphin, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt, und sie können ebenso eine Base umfassen, wie zum Beispiel K₃PO₄, Na₂CO₃ oder Natrium- oder Kalium-tert-butoxid. Durch Übergangsmetalle katalysierte Reaktionen können bei einer Umgebungstemperatur oder bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden, wobei verschiedene inerte Lösungsmittel verwendet werden, einschließlich Toluol, Dioxan, DMF, N-Methylpyrrolidinon, Ethylenglykol, Dimethylether, Diglym und Acetonitril; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Gewöhnlicherweise verwendete Paare von Reagenz/Katalysator umfassen Arylboronsäure/Palladium(0) (Suzuki Reaktion; Miyaura und Suzuki, 1995, Chemical Reviews 95, 2457) und Aryltrialkylstannan/Palladium(0) (Stille Reaktion; Mitchell, 1992, Synthesis 9, 803-815), Arylzink/Palladium(0) und Aryl-Grignard/Nickel(II).
Der Ausdruck „aktiviert" bedeutet eine synthetische Umsetzung, bei der ein Carbonyl einer Amidgruppe in eine geeignete Abgangsgruppe (L) überführt wird. Geeignete Reagenzien zur Durchführung dieser Reaktion sind dem Fachmann auf dem Gebiet der organischen Synthese gut bekannt, und sie umfassen SOCl₂, POCl₃ und Trifluormethansulfonsäureanhydrid. Beispiele für Abgangsgruppen, die durch „L" in den folgenden Schemata gekennzeichnet sind umfassen Cl, Br oder O(C=O)CF₃.
Andere hier verwendete Definitionen sind:

CDCl₃: deuteriertes Chloroform
δ: chemische Verschiebung
DCM: Dichlormethan
DME: Ethylenglykoldimethylether
DMF: Dimethylformamid
EtOAc: Ethylacetat
EtOH: Ethanol
¹H-NMR: Protonen-Kernmagnetische Resonanz
HPLC: Hochdruck-Flussigkeits-Chromatographie
Hz: Hertz
LCMS: Flüssigchromatographie/Massenspektrometrie
MS: Massenspektrometrie
(M + 1): Masse + 1
Pd(PPh₃)₄: Tetrakis(triphenylphosphin)palladium(0)

In bestimmten Ausführungsformen kann ein VR1-Modulator eines oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome enthalten, so dass die Verbindung in verschiedenen stereoisomeren Formen vorliegen kann. Solche Formen können zum Beispiel Racemate oder optisch aktive Formen sein. Wie vorstehend angemerkt sind alle Stereoisomere von der vorliegenden Erfindung umfasst. Dennoch kann es wünschenswert sein, einzelne Enantiomere (das heißt optisch aktive Formen) zu erhalten. Standardverfahren zur Herstellung einzelner Enantiomere umfassen die asymmetrische Synthese und die Spaltung von Racematen. Die Spaltung von Racematen kann zum Beispiel durch herkömmliche Verfahren, wie zum Beispiel die Kristallisation in Gegenwart eines Spaltungsmittels oder durch Chromatographie, zum Beispiel unter Verwendung einer chiralen HPLC-Säule, bewerkstelligt werden.
Die Verbindungen können radioaktiv markiert werden, indem ihre Synthese unter Verwendung von Vorstufen durchgeführt wird, die mindestens ein Atom umfassen, das ein Radioisotop ist. Das Radioisotop ist vorzugsweise jeweils ein Kohlenstoff (zum Beispiel ¹⁴C), Wasserstoff (zum Beispiel ³H), Schwefel (zum Beispiel ³⁵S) oder Iod (zum Beispiel ¹²⁵I). Tritium-markierte Verbindungen können ebenso katalytisch hergestellt werden durch Platin-katalysierten Austausch in tritiierter Essigsäure, durch Säure-katalysierten Austausch in tritiierter Trifluoressigsäure, oder durch heterogen katalysierten Austausch mit Tritiumgas unter Verwendung der Verbindung als Substrat. Darüber hinaus können bestimmte Vorstufen einem Tritium-Halogenaustausch mit Tritiumgas, der Reduktion ungesättigter Bindungen mit Tritiumgas, oder der Reduktion unter Verwendung von Natriumbortritid unterzogen werden, falls geeignet. Die Herstellung radioaktiv markierter Verbindungen kann in herkömmlicher Weise durch einen Lieferanten für Radioisotope durchgeführt werden, der sich auf eine kundenspezifischen Synthese von radioaktiv markierten Verbindungen spezialisiert hat.
PHARMAZEUTISCHE ZUSAMMENSETZTUNGEN
Die vorliegende Erfindung stellt ebenso pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, die einen oder mehrere VR1-Modulatoren umfassen, zusammen mit mindestens einem physiologisch akzeptablen Träger oder Hilfsstoff. Pharmazeutische Zusammensetzungen können zum Beispiel einen oder mehrere der folgenden Träger oder Hilfsstoffe umfassen, zum Beispiel Wasser, Puffer (zum Beispiel neutral gepufferte Saline oder phosphatgepufferte Saline), Ethanol, Mineralöl, Pflanzenöl, Dimethylsulfoxid, Kohlenhydrate (zum Beispiel Glucose, Mannose, Saccharose oder Dextrane), Mannit, Proteine, Hilfsstoffe, Polypeptide oder Aminosäuren, wie zum Beispiel Glycin, Antioxidationsmittel, chelatisierende Mittel, wie zum Beispiel EDTA, oder Glutathion und/oder Konservierungsmittel. Darüber hinaus können andere aktive Bestandteile in den hier bereitgestellten, pharmazeutischen Zusammensetzungen enthalten sein; sie müssen es jedoch nicht.
Pharmazeutische Zusammensetzungen können für einen beliebigen geeigneten Zweck der Verabreichung formuliert werden, einschließlich zum Beispiel der topischen, oralen, nasalen, rektalen oder parenteralen Verabreichung. Der Ausdruck „parenteral", wie er hier verwendet wird, umfasst die subkutane, intradermale, intravasculare (zum Beispiel intravenöse), intramuskuläre, spinale, intrakraniale, intrathekale und intraperitoneale Injektion, sowie ein beliebiges, ähnliches Injektions- oder Infusionsverfahren. In bestimmten Ausführungsformen sind Zusammensetzungen, die für die orale Verwendung geeignet sind, bevorzugt. Solche Zusammensetzungen umfassen zum Beispiel Tabletten, Pastillen, Lutschtabletten, wässrige oder ölige Suspensionen, dispergierbare Pulver oder Granulate, Emulsionen, harte oder weiche Kapseln, oder Sirupe oder Elixiere. Für darüber hinausgehende Ausführungsformen können Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als Lyophilisat formuliert werden. Eine Formulierung für die topische Verabreichung kann für bestimmte Krankheitszustände (zum Beispiel bei der Behandlung von Hautkrankheiten, wie zum Beispiel Brennen oder Juckreiz) bevorzugt sein. Eine Formulierung für die direkte Verabreichung in die Blase (intravesiculare Verabreichung) kann für die Behandlung der Harninkontinenz oder einer überaktiven Blase bevorzugt sein.
Die für die orale Verwendung vorgesehenen Zusammensetzungen können darüber hinaus eine oder mehrere Bestandteile enthalten, wie zum Beispiel Süßungsmittel, Aromastoffe, Färbemittel und/oder Konservierungsmittel, um ansprechende und wohlschmeckende Zubereitungen bereitzustellen. Die Tabletten enthalten den aktiven Bestandteil in einer Mischung mit physiologisch akzeptablen Trägerstoffen, die für die Herstellung von Tabletten geeignet sind. Solche Trägerstoffe umfassen zum Beispiel inerte Verdünnungsstoffe (zum Beispiel Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Laktose, Calciumphosphat und Natriumphosphat), Granulierungsmittel und Mittel zur Verhinderung des Zerfalls (zum Beispiel Maisstärke oder Alginsäure), Bindemittel (zum Beispiel Stärke, Gelatine oder Akaziengummi) und Gleitmittel (zum Beispiel Magnesiumstearat, Stearinsäure oder Talkum). Die Tabletten können unbeschichtet sein oder sie können durch bekannte Verfahren beschichtet werden, um den Zerfall und die Absorption im Verdauungstrakt zu verzögern, und damit eine verlängerte Wirkung über einen längeren Zeitraum bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein die Resorptionszeit verlängerndes Material, wie zum Beispiel Glycerinmonostearat oder Glycerindistearat, verwendet werden.
Formulierungen für die orale Anwendung können auch als Hartgelatinekapseln dargereicht werden, wobei der aktive Bestandteil mit einem inerten, festen Verdünnungsmittel vermischt wird (zum Beispiel Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin) oder als Weichgelatinekapseln, wobei der wirksame Bestandteil mit Wasser oder einem Öl-Medium vermischt wird (zum Beispiel Erdnussöl, flüssiges Paraffin oder Olivenöl).
Wässrige Suspensionen enthalten das aktive Material (die aktiven Materialien) in Mischung mit Trägerstoffen, die für die Herstellung wässriger Suspensionen geeignet sind. Solche Trägerstoffe umfassen Suspensionsmittel (zum Beispiel Natriumcarboxymethylcellulose, Methylzellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Traganthgummi und Akaziengummi); und Dispersions- oder Feuchthaltemittel (zum Beispiel natürlich vorkommende Phosphatide, wie zum Beispiel Lecithin, Kondensationsprodukte aus Alkylenoxid mit Fettsäuren, wie zum Beispiel Polyoxyethylenstearat, Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit langkettigen, aliphatischen Alkoholen, wie zum Beispiel Heptadecaethylenoxycetanol, Kondensationsprodukte von Ethylenoxid und teilweise veresterten Derivaten, welche Derivate von Fettsäuren und Hexit stammen, wie zum Beispiel Polyoxyethylensorbitolmonooleat, oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid und teilweise veresterten Derivaten, welche Derivate von Fettsäuren und Hexitolanhydriden stammen, wie zum Beispiel Polyethylensorbitanmonooleat). Wässrige Suspensionen können ebenso ein oder mehrere Konservierungsmittel umfassen, wie zum Beispiel p-Hydroxybenzoesäureethylester und p-Hydroxybenzoesäure-n-propylester, ein oder mehrere Färbemittel, ein oder mehrere Aromastoffe, und ein oder mehrere Süßstoffe, wie zum Beispiel Saccharose oder Saccharin.
Ölige Suspensionen können durch Suspendieren des wirksamen Bestandteils (der wirksamen Bestandteile) in einem pflanzlichen Öl (zum Beispiel Erdnussöl, Olivenöl, Sesamöl oder Kokosnussöl) oder in einem Mineralöl, wie zum Beispiel flüssigem Paraffin, formuliert werden. Die öligen Suspensionen können ein Verdickungsmittel enthalten, wie zum Beispiel Bienenwachs, Hartparaffin oder Cetylalkohol. Süßungsmittel, wie zum Beispiel jene, die vorstehend dargelegt wurden, und/oder Aromastoffe können zugegeben werden, um wohlschmeckende, orale Präparationen bereitzustellen. Solche Suspensionen können durch die Zugabe eines Antioxidationsmittels, wie zum Beispiel Ascorbinsäure, konserviert werden.
Fein verteilbare Pulver und Granulate, die für die Herstellung einer wässrigen Suspension durch die Zugabe von Wasser geeignet sind, stellen den wirksamen Bestandteil in Mischung mit einem Dispersions- oder Feuchthaltemittel, einem Suspensionsmittel und einem oder mehreren Konservierungsstoffen bereit. Geeignete Dispersions- oder Feuchthaltemittel und Suspensionsmittel werden beispielhaft durch jene bereits vorstehend erwähnten benannt. Zusätzliche Hilfsstoffe, wie zum Beispiel Süßstoffe, Geschmacksstoffe und Färbemittel, können ebenso vorhanden sein.
Pharmazeutische Zusammensetzungen können auch als Öl-in-Wasser-Emulsionen formuliert werden. Die ölige Phase kann ein pflanzliches Öl (zum Beispiel Olivenöl oder Erdnussöl), ein Mineralöl (zum Beispiel flüssiges Paraffin) oder eine Mischung derselben darstellen. Geeignete emulgierende Mittel umfassen natürlich vorkommende Gummis (zum Beispiel Akaziengummi oder Traganth-Gummi), natürlich vorkommende Phosphatide (zum Beispiel Lecithin aus Sojabohnen, und Ester oder teilweise veresterte Derivate, die sich von Fettsäuren und Hexit ableiten), Anhydride (zum Beispiel Sorbitanmonooleat) und Kondensationsprodukte von teilweise veresterten Derivaten, die sich von Fettsäuren und Hexit ableiten, mit Ethylenoxid (zum Beispiel Polyoxyethylensorbitanmonooleat). Eine Emulsion kann ebenso eine oder mehrere Süßungsmittel und/oder Geschmackstoffe umfassen.
Sirupe und Elixiere können mit Süßungsmitteln formuliert werden, wie zum Beispiel Glycerin, Propylenglykol, Sorbit oder Saccharose. Solche Formulierungen können ebenso ein oder mehrere Mittel zur Linderung des Reizes, Konservierungsstoffe, Geschmacksstoffe und/oder Färbemittel umfassen.
Formulierungen für die topische Verabreichung umfassen typischerweise ein topisches Vehikel in Kombination mit dem aktiven Mittel (den aktiven Mitteln), mit oder ohne zusätzliche optionale Bestandteile. Geeignete topische Vehikel und zusätz liche Bestandteile sind im Stand der Technik gut bekannt, und es wird ersichtlich, dass die Wahl eines Vehikels von der besonderen physikalischen Form und der Art der Zufuhr des Arzneimittels abhängt. Topische Vehikel umfassen Wasser; organische Lösungsmittel, wie zum Beispiel Alkohole (zum Beispiel Ethanol oder Isopropylalkohol) oder Glycerin; Glykole (zum Beispiel Butylen-, Isopren- oder Propylenglykol); aliphatische Alkohole (zum Beispiel Lanolin); Mischungen von Wasser und organischen Lösungsmitteln und Mischungen von organischen Lösungsmitteln, wie zum Beispiel Alkohol und Glycerin; Materialien auf Lipidbasis, wie zum Beispiel Fettsäuren, Acylglycerine (einschließlich Öle, wie zum Beispiel Mineralöl, und Fette natürlichen oder synthetischen Ursprungs), Phosphoglyceride, Sphingolipide und Wachse; Materialien auf Proteinbasis, wie zum Beispiel Kollagen und Gelatine; Materialien auf Silikon-Basis (sowohl nicht flüchtig als auch flüchtig); und Materialien auf Kohlenwasserstoff-Basis, wie zum Beispiel Mikroschwämme und Polymermatrizen. Eine Zusammensetzung kann darüber hinaus einen oder mehrere Bestandteile enthalten, die dafür vorgesehen sind, die Stabilität oder Wirksamkeit der angewendeten Formulierung zu verbessern, wie zum Beispiel Stabilisierungsmittel, Suspensionsmittel, Emulgatoren, Mittel zur Einstellung der Viskosität, Geliermittel, Konservierungsmittel, Antioxidationsmittel, Verstärker für die Hautpenetration, Feuchthaltemittel und Materialien für eine andauernde Freisetzung des Arzneimittels. Beispiele solcher Bestandteile sind beschrieben in Martindale, The Extra Pharmacopoeia, Pharmaceutical Press, London, 1993 und Martin (Ed.), Remington's Pharmaceutical Sciences. Die Formulierungen können Mikrokapseln umfassen, wie zum Beispiel Hydroxymethylcellulose oder Gelatine-Mikrokapseln, Liposomen, Albumin-Mikrokugeln, Mikroemulsionen, Nanopartikel oder Nanokapseln.
Eine topische Formulierung kann in einer Vielzahl physikalischer Formen hergestellt werden, einschließlich zum Beispiel fester Stoffe, Pasten, Cremes, Schäume, Lotionen, Gele, Pulver, wässriger Flüssigkeiten und Emulsionen. Das physikalische Aussehen und die Viskosität solcher pharmazeutisch akzeptabler Formen kann durch die Gegenwart und die Menge des Emulgators (der Emulgatoren) und des Stoffs (der Stoffe) zum Einstellen der Viskosität, die in der Formulierung vorhanden sind, gesteuert werden. Feststoffe sind im Allgemeinen hart, nicht gießbar, und sie werden gewöhlich als Riegel oder Stab, oder in einer teilchenartigen Form formuliert; Feststoffe können opak oder transparent sein, und sie können gegebenenfalls Lösungsmittel, Emulgatoren, Feuchthaltemittel, weichmachende Mittel, Duftstoffe, Pigmente/Färbemittel, Konservierungsstoffe und andere wirksame Bestandteile enthalten, welche die Wirksamkeit des Endprodukts steigern oder erhöhen. Cremes und Lotionen sind häufig einander ähnlich, und sie unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Viskosität. Sowohl Lotionen als auch Cremes können opak, durchscheinend oder klar sein, und sie enthalten häufig Emulgatoren, Lösungsmittel und Mittel zur Einstellung der Viskosität, sowie Feuchthaltemittel, weichmachende Mittel, Duftstoffe, Pigmente/Farbstoffe, Konservierungsmittel und andere wirksame Bestandteile, welche die Wirksamkeit des Endprodukts steigern oder erhöhen. Gele können innerhalb eines Bereichs von Viskositäten hergestellt werden, von dicker oder hoher Viskosität zu dünner oder niedriger Viskosität. Diese Formulierungen, wie jene der Lotionen und Cremes, können ebenso Lösungsmittel, Emulgatoren, Feuchthaltemittel, weichmachende Mittel, Duftstoffe, Pigmente/Färbemittel, Konservierungsstoffe und andere wirksame Bestandteile enthalten, welche die Wirksamkeit des Endprodukts steigern oder erhöhen. Flüssigkeiten sind dünner als Cremes, Lotionen oder Gele, und sie enthalten häufig keine Emulgatoren. Flüssige, topische Produkte enthalten häufig Lösungsmittel, Emulgatoren, Feuchthaltemittel, weichmachende Mittel, Duftstoffe, Pigmente/Färbemittel, Konservierungsstoffe und andere wirksame Bestandteile, welche die Wirksamkeit des Endprodukts steigern oder erhöhen.
Geeignete Emulgatoren für die Verwendung in topischen Formulierungen umfassen ionische Emulgatoren, Cetearylalkohol, nichtionische Emulgatoren, wie zum Beispiel Polyoxyethylenoleylether, PEG-40 Stearat, Ceteareth-12, Ceteareth-20, Ceteareth-30, Cetearethalkohol, PEG-100-Stearat und Glycerylstearat; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Geeignete Mittel zur Einstellung der Viskosität umfassen Schutzkolloide oder nicht-ionische Gummis, wie zum Beispiel Hydroxyethylcellulose, Xanthangummi, Magnesium-Aluminium-Silikat, Siliziumdioxid, mikrokristallines Wachs, Bienenwachs, Paraffin und Cetylpalmitat; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Eine Gelzusammensetzung kann durch die Zugabe eines Geliermittels gebildet werden, wie zum Beispiel Chitosan, Methylcellulose, Ethylcellulose, Polyvinylalkohol, polymere, quarternäre Ammonium-Verbindungen, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Carbomer oder mit Ammoniak versetztes Glycyrrhizinat. Geeignete grenzflächenaktive Mittel umfassen nicht-ionische, amphotere, ionische und anionische grenzflächenaktive Mittel; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können eine oder mehrere der Produkte Dimethicon-copolyol, Polysorbat 20, Polysorbat 40, Polysorbat 60, Polysorbat 80, Lauramid DEA, Cocoamid DEA und Cocoamid MEA, Oleylbetain, Cocoamidopropyl-phosphatidyl-PG-Dimoniumchlorid und Ammoniumlaurethsulfat in topischen Formulierungen verwendet werden. Geeignete Konservierungsstoffe umfassen antimikrobielle Wirkstoffe, wie zum Beispiel Methylparaben, Propylparaben, Sorbinsäure, Benzoesäure und Formaldehyd, sowie physikalische Stabilisatoren und Antioxidationsmittel, wie zum Beispiel Vitamin E, Natriumascorbat/Ascorbinsäure und Propylgallat; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Geeignete Feuchthaltemittel umfassen Milchsäure und andere Hydroxysäuren und ihre Salze, Glycerin, Propylenglykol und Butylenglykol; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Geeignete weichmachende Mittel umfassen Lanolinalkohol, Lanolin, Lanolinderivate, Cholesterin, Vaseline (petrolatum), Isostearylneopentanoat und Mineralöle. Geeignete Duftstoffe und Farbstoffe umfassen FD&C-Rot Nr. 40 und FD&C-Gelb Nr. 5; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Andere geeignete, zusätzliche Bestandteile, die in der topischen Formulierung enthalten sein können, umfassen Schleifmittel, Absorbtionsmittel, Mittel gegen das Zusammenbacken, schaumverhindernde Mittel, Mittel gegen statische Aufladung, adstringierende Mittel (zum Beispiel Zaubernuss (Hamamelis virginiana), Alkohol und Pflanzenextrakte, wie zum Beispiel Kamillenextrakt), Bindemittel/Trägerstoffe, Puffermittel, chelatisierende Mittel, filmbildende Mittel, aufbereitende Mittel, Treibmittel, opak-machende Mittel, Mittel zur AH-Einstellung und Schutzmittel.
Ein Beispiel eines geeigneten topischen Vehikels für die Formulierung eines Gels ist: Hydroxypropylcellulose (2,1 %); 70/30 Isopropylalkohol/Wasser (90,9 %); Propylenglykol (5,1 %) und Polysorbat 80 (1,9 %). Ein Beispiel eines geeigeten topischen Vehikels für die Formulierung als Schaum ist: Cetylalkohol (1,1 %); Stearylalkohol (0,5 %); Quaternium 52 (1,0 %); Propylenglykol (2,0 %); Ethanol 95 PGF3 (61,05 %); entionisiertes Wasser (30,05 %); P75 Kohlenwasserstoff-Treibmittel (4,30 %). Alle Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht.
Typische Arten für die Zufuhr topischer Zusammensetzungen umfassen das Auftragen unter Verwendung der Finger; das Auftragen unter Verwendung einer physikalischen Auftragungsvorrichtung, wie zum Beispiel eines Tuchs, Gewebes, Tupfers, Stabes oder einer Bürste; das Sprühen (einschließlich Nebel, Aerosol oder Schaumsprühen); die Tropfauftragung; das Besprengen; das Einweichen und das Spülen. Vehikel zur kontrollierten Freisetzung können ebenso verwendet werden.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung kann als eine sterile, injizierbare, wässrige oder ölartige Suspension hergestellt werden. Der Modulator, der in Abhängigkeit von dem Vehikel und der Konzentration verwendet wird, kann entweder suspendiert und/oder in dem Vehikel gelöst werden. Eine solche Zusammensetzung kann gemäß dem Stand der Technik unter Verwendung geeigneter Dispersions- und Feuchthaltemittel und/oder Suspensionsmittel formuliert werden, wie zum Beispiel denjenigen, die vorstehend erwähnt wurden. Unter den akzeptablen Vehikeln und Lösungsmitteln, die eingesetzt werden können, befinden sich Wasser, 1,3-Butandiol, Ringer-Lösung und isotonische Natriumchloridlösung. Darüber hinaus können sterile, feste Öle als ein Lösungsmittel oder ein Suspensionsmedium verwendet werden. Zu diesem Zweck kann ein beliebiges, farbloses, festes Öl verwendet werden, einschließlich synthetischer Mono- oder Diglyceride. Darüber hinaus können Fettsäuren, wie zum Beispiel Ölsäure, bei der Herstellung injizierbarer Zusammensetzungen Verwendung finden, und Hilfsstoffe, wie zum Beispiel Lokalanästhetika, Konservierungsstoffe und/oder Puffermittel können in dem Vehikel gelöst werden.
Modulatoren können ebenso als Zäpfchen formuliert werden (zum Beispiel für die rektale Verabreichung). Solche Zusammensetzungen können durch Mischen des Arzneimittels mit einem geeigneten, nicht reizenden Trägerstoff hergestellt werden, der bei gewöhnlichen Temperaturen fest, jedoch bei der rektalen Temperatur flüssig ist, und der daher im Rektum schmelzen wird, um das Arzneimittel freizusetzen. Geeignete Trägerstoffe umfassen zum Beispiel Kakaobutter und Polyethylenglykole.
Pharmazeutische Zusammensetzungen können als Formulierung für eine fortwährende Freisetzung formuliert werden (das heißt eine Formulierung, wie zum Beispiel eine Kapsel, die eine langsame Freisetzung des Modulators bewirkt, welche auf die Verabreichung folgt). Solche Formulierungen können im Allgemeinen unter Verwendung bekannter Verfahren hergestellt werden, und sie können zum Beispiel durch orale, rektale oder subkutane Implantation oder durch Implantation an den gewünschten Zielort verabreicht werden. Die Träger für die Verwendung in solchen Formulierungen sind biokompatibel, und können ebenso bioabbaubar sein; vorzugsweise liefert die Formulierung ein verhältnismäßig gleichbleibendes Niveau der Freisetzung des Modulators. Die Menge des in einer Formulierung zur fortdauernden Freisetzung enthaltenen Modulators hängt zum Beispiel von dem Ort der Implantation, der Geschwindigkeit und der erwarteten Dauer der Freisetzung, und der Natur des zu behandelnden oder vorzubeugenden Krankheitszustandes ab.
Zusätzlich zu oder zusammen mit den vorstehenden Arten der Verabreichung kann ein Modulator dem Nahrungsmittel oder dem Trinkwasser in herkömmlicher Weise zugegeben werden (zum Beispiel für die Verabreichung an nicht menschliche Tiere, einschließlich Haustiere, wie zum Beispiel Hunde und Katzen) und an den lebenden Viehbestand. Tierfutter und Trinkwasser-Zusammensetzungen können so formuliert werden, dass die Tiere zusammen mit ihrer Diät eine geeignete Menge der Zusammensetzung aufnehmen. Es kann ebenso bequem sein, die Zusammensetzung als eine Vormischung für die Zugabe zu Nahrungsmitteln oder Trinkwasser darzureichen.
Die Modulatoren werden im Allgemeinen in einer Menge verabreicht, die den Capsaicin-Rezeptor moduliert, und vorzugsweise in einer therapeutisch wirksamen Menge. Bevorzugte systemische Dosen sind nicht höher als 50 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag (zum Beispiel im Bereich von etwa 0,001 mg bis etwa 50 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag), weil die oralen Dosen im Allgemeinen etwa 5-20 mal höher liegen als die intravenösen Dosen (zum Beispiel liegen sie im Bereich von 0,01 bis 40 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag).
Die Menge des wirksamen Bestandteils, der mit den Trägermaterialien kombiniert werden kann, um eine einzelne Dosierungseinheit herzustellen, wird zum Beispiel von dem zu behandelnden Patienten und der besonderen Art der Verabreichung abhängen. Die Dosierungseinheiten werden im Allgemeinen zwischen etwa 10 μg bis etwa 500 mg eines wirksamen Bestandteils enthalten. Optimale Dosierungen können unter Verwendung von einem Routinetest und von Verfahren, die im Stand der Technik gut bekannt sind, erstellt werden.
Pharmazeutische Zusammensetzungen können für die Behandlung von Krankheitszuständen, die auf eine VR1-Modulation reagie ren, verpackt werden (zum Beispiel eine Behandlung der Exposition gegenüber einem vanilloiden Liganden, von Schmerz, Juckreiz, Fettleibigkeit oder Harninkontinenz). Verpackte pharmazeutische Zusammensetzungen können einen Behälter umfassen, der eine therapeutisch wirksame Menge von mindestens einem VR1-Modulator enthält, wie vorstehend beschrieben, und der Anweisungen (zum Beispiel eine Beschriftung) enthält, welche darauf hinweisen, dass die enthaltene Zusammensetzung für die Behandlung eines Krankheitszustands verwendet werden soll, der auf eine VR1-Modulation in dem Patienten reagiert.
VERFAHREN FÜR DIE ANWENDUNG
Die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren können verwendet werden, um die Aktivität und/oder die Aktivierung der Capsaicin-Rezeptoren in verschiedenen Zusammenhängen in vitro zu verändern. Unter bestimmten Umständen können VR1-Antagonisten dazu verwendet werden, die Bindung des Agonisten bezüglich eines vanilloiden Liganden (wie zum Beispiel Capsaicin und/oder RTX) an den Capsaicin-Rezeptor in vitro oder in vivo zu hemmen. Im Allgemeinen umfassen solche Verfahren den Schritt des in Kontakt Bringens eines Capsaicin-Rezeptors mit einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von einem oder mehreren hier bereitgestellten VR1-Modulatoren, in Gegenwart eines vanilloiden Liganden in wässriger Lösung, oder unter anderen Bedingungen, die für die Bindung des Liganden an den Capsaicin-Rezeptor geeignet sind. Der Capsaicin-Rezeptor kann in Lösung oder Suspension (zum Beispiel in einer isolierten Membran oder Zellpräparation), oder in einer kultivierten oder isolierten Zelle vorliegen.
Ebenso werden hier Verfahren zur Modulation, vorzugsweise zur Herabsetzung der signaltransduzierenden Aktivität (das heißt der Calcium-Leitfähigkeit) eines zellulären Capsaicin-Rezeptors bereitgestellt. Eine solche Modulation kann durch Kontaktieren eines Capsaicin-Rezeptors in vitro mit einer den Capsaicin-Rezeptor modulierenden Menge von einem oder mehreren, hier bereitgestellten VR1-Modulatoren unter denjenigen Bedingungen bewerkstelligt werden, die für die Bindung des Modulators (der Modulatoren) an den Rezeptor geeignet sind. Der Rezeptor kann in Lösung oder in Suspension, in einer kultivierten oder isolierten Zellpräparation vorliegen. Die Modulation der signaltransduzierenden Aktivität kann durch den Nachweis einer Wirkung auf die Calciumionen-Leitfähigkeit (auch als Calcium-Mobilisierung oder Calciumfluss bezeichnet) festgestellt werden. In alternativer Weise kann die Modulation der signaltransduzierenden Aktivität durch den Nachweis einer Veränderung eines Symptoms (zum Beispiel Schmerz, brennende Empfindung, Verengung der Bronchien, Entzündung, Husten, Schluckauf, Juckreiz, Harninkontinzenz oder überaktive Blase) eines Patienten festgestellt werden, der mit einem oder mehreren hier bereitgestellten VR1-Modulatoren behandelt wird.
Der hier bereitgestellte VR1-Modulator (die VR1-Modulatoren) werden vorzugsweise an einen Patienten (zum Beispiel einen Menschen) oral oder topisch verabreicht, und liegen in mindestens einer Körperflüssigkeit des Tieres vor, während die VR1-signaltransduzierende Aktivität moduliert wird. Bevorzugte VR1-Modulatoren für die Verwendung in solchen Verfahren modulieren die VR1-signaltransduzierende Aktivität in vitro bei einer Konzentration von 1 nM oder weniger, bevorzugt von 100 pM oder weniger, stärker bevorzugt von 20 pM oder weniger, und in vivo bei einer Konzentration von 1 μM oder weniger, 500 nM oder weniger, oder 100 nM oder weniger in einer Körperflüssigkeit, wie zum Beispiel Blut.
Ebenso werden Verfahren zur Behandlung von Krankheitszuständen beschrieben, die auf eine VR1-Modulation reagieren. In diesem Zusammenhang umfasst der Ausdruck „Behandlung" sowohl eine die Krankheit modifizierende Behandlung und eine symptomatische Behandlung, die jeweils beide prophylaktisch (das heißt vor dem Einsetzen der Symptome, um die Schwere der Symptome zu verhindern, zu verzögern oder herabzusetzen) oder therapeutisch sein können (das heißt nach dem Auftreten der Symptome, um die Schwere und/oder die Dauer der Symptome herabzusetzen).
Ein Krankheitszustand wird als „auf die VR1-Modulation reagierend" bezeichnet, falls er durch eine unangemessene Aktivität des Capsaicin-Rezeptors gekennzeichnet ist, unabhängig von der lokal vorhandenen Menge des vanilloiden Liganden, und/oder falls die Modulation der Aktivität des Capsaicin-Rezeptors zu einer Erleichterung des Krankheitszustands oder eines Symptoms desselben führt. Solche Krankheitszustände umfassen zum Beispiel Symptome, die sich aus der Exposition gegenüber VR1-aktivierenden Reizen ergeben, Schmerz, Atemwegserkrankungen, wie zum Beispiel Asthma oder chronische obstruktive Lungenerkrankung, Juckreiz, Harninkontinenz, überaktive Blase, Husten, Schluckauf und Fettleibigkeit, wie in näheren Einzelheiten nachstehend beschrieben. Solche Krankheitszustände können unter Verwendung der Kriterien, die im Stand der Technik etabliert sind, diagnostiziert und verfolgt werden. Patienten können Menschen, domestizierte Haustiere und den lebenden Viehbestand umfassen, wobei die Dosierungen wie vorstehend beschrieben erfolgen.
Die Vorschriften zur Behandlung können in Abhängigkeit von der verwendeten Verbindung und dem besonderen, zu behandelnden Krankheitszustand schwanken. Jedoch ist für die Behandlung der meisten Krankheiten eine Frequenz der Verabreichung von viermal täglich oder weniger bevorzugt. Im Allgemeinen wird eine Dosierungsvorschrift von zweimal täglich stärker bevorzugt, wobei eine Dosis von einmal täglich besonders bevorzugt ist. Für die Behandlung von akutem Schmerz ist eine einzelne Dosis wünschenswert, die rasch wirksame Konzentrationen erreicht. Man kann jedoch verstehen, dass das spezifische Dosierungsniveau und die Behandlungsvorschrift für einen besonderen Patienten von einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der Aktivität der spezifischen verwendeten Verbindung, des Alters, des Körpergewichts, des allgemeinen Gesundheitszustands, des Geschlechts, der Diät, des Zeitpunkts der Verabreichung, des Wegs der Verabreichung und der Ausscheidungsgeschwindigkeit, der Kombination von Arzneimitteln und der Schwere der der Therapie unterliegenden besonderen Krankheit, abhängt. Im Allge meinen wird die Verwendung einer minimalen Dosis bevorzugt, die ausreicht, um eine wirksame Therapie zu ergeben. Patienten können im Allgemeinen in Bezug auf die therapeutische Wirksamkeit unter Verwendung medizinischer oder tiermedizinischer Kriterien beobachtet werden, die für den zu behandelnden oder vorzubeugenden Krankheitszustand geeignet sind.
Patienten, welche Symptome zeigen, die von der Exposition gegenüber Capsaicin-Rezeptor-aktivierenden Reizen herrühren, umfassen Personen mit Verbrennungen, die durch Hitze, Licht, Tränengas oder Säure verursacht wurden, und solche, deren Schleimhäute (zum Beispiel durch Nahrungsaufnahme, Inhalation oder Augenkontakt) dem Capsaicin (zum Beispiel aus scharfem Pfeffer oder Paprika oder in Pfefferspray) oder einem ähnlichen Reizmittel, wie zum Beispiel Säure, Tränengas oder Luftschadstoffe, ausgesetzt waren. Die sich ergebenden Symptome (welche unter Verwendung von VR1-Modulatoren, insbesondere den hier bereitgestellten Antagonisten, behandelt werden können) können zum Beispiel Schmerz, die Verengung der Bronchien und eine Entzündung umfassen.
Schmerz, der unter Verwendung der hier bereitgestellten VR1-Modulatoren behandelt werden kann, kann ein chronischer oder akuter Schmerz sein, und umfasst einen peripheren, nervenvermittelten Schmerz (insbesondere neuropathischen Schmerz); er ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die hier bereitgestellten Verbindungen können bei der Behandlung der folgenden Schmerzzustände verwendet werden: zum Beispiel Schmerzsyndrom nach Entfernung der Brust, Amputationsstumpf-Schmerz, Phantomschmerz in den Gliedern, oraler, neuropathischer Schmerz, Zahnweh (Zahnschmerz), Gebiss-Schmerz, Neuralgie nach dem Auftreten von Herpes, diabetische Neuropathie, sympathische Reflexdystrophie, Trigeminus-Neuralgie, Osteoarthritis, rheumatoide Arthritis, Fibromyalgie, Guillain-Barré-Syndrom, Meralgia Paresthetica, Zungen- und Mundbrennen (burning-mouth syndrome) und/oder bilaterale periphere Neuropathie. Weitere neuropathische Schmerzzustände umfassen Kausalgie (sympathische Reflexdystrophie, reflex sympathetic dystrophy, RSD; welche einer Verletzung der peripheren Nerven nachgeordnet ist), Neuritis (zum Beispiel einschließlich Ischias-Neuritis, periphere Neuritis, Polyneuritis, optische Neuritis, Neuritis nach Fieber, wandernde Neuritis, segmentäre Neuritis und Gombault-Neuritis), Neuronitis, Neuralgien (zum Beispiel jene vorstehend erwähnten Neuralgien, cervicobrachiale Neuralgie, kraniale Neuralgie, geniculare Neuralgie, glossopharyngiale Neuralgie, migräneartige Neuralgie, idiopathische Neuralgie, interkostale Neuralgie, Brustneuralgie, Neuralgie des Unterkiefergelenks, Morton'sche Neuralgie, nasociliäre Neuralgie, Hinterkopfneuralgie, Erythromelalgie (red neuralgia), Sluder-Neuralgie, splenopalatinale Neuralgie, Neuralgie oberhalb der Augenhöhle und Vidian-Neuralgie), Schmerz, der mit einem chirurgischen Eingriff in Beziehung steht, muskoskelettaler Schmerz, Neuropathie, die mit AIDS in Beziehung steht, Neuropathie, die mit multipler Sklerose in Beziehung steht, und Schmerz, der mit einer Verletzung des Rückenmarks in Beziehung steht. Kopfschmerz, einschließlich Kopfschmerzen, die eine Aktivität der peripheren Nerven beinhalten, wie zum Beispiel Sinus, Cluster (das heißt migräneartige Neuralgie) und manche Spannungs-Kopfschmerzen und Migräne können ebenso wie vorstehend beschrieben behandelt werden. Zum Beispiel können Migräne-Kopfschmerzen durch Verabreichung einer hier bereitgestellten Verbindung verhindert werden, sobald eine vor einem Migräneanfall auftretende Aura durch den Patienten wahrgenommen wird. Weitere Schmerzzustände, die wie vorstehend beschrieben behandelt werden können, umfassen das Zungen- und Mundbrennen („burningmouth syndrome"), Schmerzen bei schwerer körperlicher Arbeit, Charcot-Schmerzen, Schmerzen aufgrund von Blähungen durch Verdauungsgase, Menstruationsschmerz, akuter und chronischer Rückenschmerz (zum Beispiel Schmerz im unteren Bereich des Rückens), hämorrhoidaler Schmerz, Schmerzen aufgrund von Verdauungsstörungen, Angina, Schmerz an den Nervenwurzeln, homotopischer Schmerz und heterotopischer Schmerz, einschließlich der mit Krebs einhergehenden Schmerzen (zum Beispiel in Patienten mit Knochenkrebs), Schmerz (und Entzündung), die mit einer Exposition gegenüber Schlangengift einhergehen (zum Beispiel aufgrund eines Schlangenbisses, eines Spinnenbisses, oder eines Insektenstichs) und mit einem Trauma einhergehende Schmerzen (zum Beispiel Schmerzen nach einem chirurgischen Eingriff, Schmerzen aufgrund eines Schnitts, einer Prellung und von gebrochenen Knochen, und Schmerzen aufgrund von Brandwunden). Weitere Schmerzzustände, die wie vorstehend beschrieben behandelt werden können, umfassen Schmerzzustände, die mit einer entzündlichen Darmkrankheit einhergehen, das Reizdarmsyndrom und/oder eine entzündliche Darmkrankheit.
Unter bestimmten Gesichtspunkten können die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren für die Behandlung von mechanischen Schmerzen verwendet werden. Der Ausdruck „mechanischer Schmerz", wie er hier verwendet wird, bezeichnet einen Schmerz, der von Kopfschmerz verschieden ist, welcher Schmerz nicht neuropathisch ist, oder das Ergebnis einer Exposition gegenüber Hitze, Kälte oder externen chemischen Reizen darstellt. Ein mechanischer Schmerz umfasst ein physikalische Trauma (das von thermischen oder chemischen Verbrennungen oder anderen Reizungen und/oder schmerzvollen Expositionen gegenüber schädlichen Chemikalien verschieden ist), wie zum Beispiel ein Schmerz nach einem chirurgischen Eingriff und ein Schmerz aufgrund von Schnitten, Prellungen und von gebrochenen Knochen; Zahnschmerz, Gebiss-Schmerz; Schmerz an den Nervenwurzeln; Osteoarthritis; rheumatoide Arthritis; Fibromyalgie; Meralgia Paresthetica; Rückenschmerz; mit Krebs einhergehender Schmerz; Angina; Sehnenscheidenentzündung; und Schmerz, der von einem Knochenbruch, von Arbeit, Hämorrhoiden, Verdauungsgasen, Verdauungsstörungen und von einer Menstruation stammt.
Die Juckreiz-Zustände, die behandelt werden können, umfassen Psoriasis-Juckreiz, Juckreiz aufgrund einer Blutdialyse, wasserbedingter Juckreiz und Juckreiz, der mit einer vulvaren Vestibulitis, Kontaktdermatitis, Insektenbissen und Hautallergien einhergeht. Krankheitszustände des Harntraktes, die wie vorstehend beschrieben behandelt werden können, umfassen Harn inkontinenz (einschließlich Überlauf-Inkontinenz, Harndrang-Inkontinenz und Belastungs-Inkontinenz), sowie Krankheitszustände einer überaktiven oder instabilen Blase (einschließlich der durch den Musculus detrusor bedingten Hyperreflexivität, die der Wirbelsäule entspringt, und Blasenüberempfindlichkeit). Bei manchen solchen Behandlungsverfahren wird der VR1-Modulator über einen Katheter oder eine ähnliche Vorrichtung verabreicht, die zu einer direkten Injektion des VR1-Modulators in die Blase führt. Die hier bereitgestellten Verbindungen können auch als Anti-Hustenmittel verwendet werden (um Husten vorzubeugen, zu lindern oder zu unterdrücken), sowie für die Behandlung von Schluckauf, und um den Gewichtsverlust bei einem fettleibigen Patienten zu fördern.
Unter bestimmten Gesichtspunkten können die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren im Rahmen einer Kombinationstherapie für die Behandlung von Krankheitszuständen verwendet werden, einschließlich solcher mit entzündlichen Anteilen. Solche Krankheitszustände umfassen zum Beispiel Autoimmunkrankheiten und pathologische Autoimmun-Reaktionen, welche dafür bekannt sind, dass sie einen entzündlichen Anteil aufweisen, einschließlich Arthritis (insbesondere rheumatoide Arthritis), Psoriasis, Crohn'sche Krankheit, Lupus Erythematosus, Reizdarmsyndrom, Abstoßung eines verpflanzten Gewebes, und hyperakute Abstoßung von verpflanzten Organen; sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Weitere solcher Krankheitszustände umfassen ein Trauma (zum Beispiel eine Verletzung des Kopfes oder des Rückenmarks), cardio-vaskuläre und cerebo-vasculäre Krankheiten und bestimmte Infektionskrankheiten.
Im Rahmen einer solchen Kombinationstherapie wird ein VR1-Modulator an einen Patienten zusammen mit einem entzündungshemmenden Mittel verabreicht. Der VR1-Modulator und das entzündungshemmende Mittel können in derselben pharmazeutischen Zusammensetzung vorhanden sein, oder sie können getrennt der Reihe nach verabreicht werden. Entzündungshemmende Mittel umfassen zum Beispiel nicht-steroidale, entzündungshemmende Arz neimittel (non-steroidal anti-inflammtory drugs; NSAIDs), nicht-spezifische und Cyclooxygenase-2-spezifische Inhibitoren des Enzymes Cyclooxygenase (COX-2-Inhibitoren), Goldverbindungen, Corticosteroide, Methotrexat, Antagonisten des Tumor-Nekrose-Faktor-Rezeptors (TNF), gegen Tumor-Nekrose-Faktoralpha gerichtete Antikörper, gegen C5 gerichtete Antikörper und Antagonisten des Interleukin-1-Rezeptors (IL-1). Beispiele für nicht-steroidale, entzündungshemmende Arzneimittel umfassen Ibuprofen, zum Beispiel ADVIL^TM, MOTRIN^TM, Flurbiprofen (ANSAID^TM), Naproxen oder Naproxen-Natrium (zum Beispiel NAPROSYN, ANAPROX, ALEVE^TM), Diclofenac (zum Beispiel CATAFLAM^TM, VOLTAREN^TM), Kombinationen von Diclofenac-Natrium und Misoprostol (zum Beispiel ARTHROTEC^TM), Sulindac (CLINORIL^TM), Oxaprozin (DAYPRO^TM), Diflunisal (DOLOBID^TM), Piroxicam (FELDENE^TM), Indomethacin (INDOCIN^TM), Etodolac (LODINE^TM), Fenoprofen-Calcium (NALFON^TM), Ketoprofen (zum Beispiel ORUDIS^TM, ORUVAIL^TM), Natriumnabumeton (RELAFEN^TM), Sulfasalazin (AZULFIDINE^TM), Tolmetin-Natrium (TOLECTIN^TM) und Hydroxychloroquin (PLAQUENIL^TM); sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Eine besondere Klasse von NSAIDs besteht aus Verbindungen, welche Cyclooxygenase-Enzyme (COX) inhibieren, wie zum Beispiel Celecoxib (CELEBREX^TM) und Rofecoxib (VIOXX^TM). Nicht-steroidale, entzündungshemmende Arzneimittel umfassen darüber hinaus Salicylate, wie zum Beispiel Acetylsalicylsäure oder Aspirin, Natriumsalicylat, Cholin und Magnesiumsalicylate (TRILISATE^TM), und Salsalate (DISALCID^TM), sowie Corticosteroide, wie zum Beispiel Cortison (CORTONE^TM Acetat), Dexamethason (zum Beispiel DECADRON^TM), Methylprednisolon (MEDROL^TM), Prednisolon (PRELON^TM), Prednisolon-Natriumphosphat (PEDIAPRED^TM) und Prednison (zum Beispiel PREDNICEN-M^TM, DELTASONE^TM, STERAPRED^TM).
Geeignete Dosierungen für den VR1-Modulator im Rahmen einer solchen Kombinationstherapie sind im Allgemeinen mit den vorstehend Beschriebenen identisch. Dosierungen und Verfahren zur Verabreichung entzündungshemmender Mittel können zum Beispiel gefunden werden in den Herstellungsanleitungen des „Physician's Desk Reference". In bestimmten Ausführungsformen führt die kombinierte Verabreichung eines VR1-Modulators mit einem entzündungshemmenden Mittel zu einer Abnahme der Dosierung des entzündungshemmenden Mittels, welche erforderlich ist, um eine therapeutische Wirkung hervorzubringen. Somit ist die Dosierung des entzündungshemmenden Mittels in einer Kombination oder in einem Verfahren einer Kombinationsbehandlung gemäß der Erfindung vorzugsweise geringer als die maximale Dosis, die vom Hersteller für die Verabreichung des entzündungshemmenden Mittels – ohne eine kombinierte Verabreichung eines VR1-Antagonisten – angegeben wird. Am meisten bevorzugt beträgt diese Dosierung weniger als drei Viertel, noch stärker bevorzugt weniger als die Hälfte, und am meisten bevorzugt weniger als ein Viertel der maximalen Dosis, während die am meisten bevorzugte Dosis weniger als 10 % der maximalen Dosis beträgt, die vom Hersteller für die Verabreichung des entzündungshemmenden Mittels (der Mittel) angegeben wird, wenn es (sie) ohne eine kombinierte Verabreichung eines VR1-Antagonisten verabreicht wird (werden). Es wird ersichtlich, dass die Dosierungsmenge des Bestandteils des VR1-Antagonisten in der Kombination, welche notwendig ist, um die gewünschte Wirkung zu erreichen, in ähnlicher Weise durch die Dosierungsmenge und die pharmazeutische Potenz des Anteils des entzündungshemmenden Mittels in der Kombination beeinflusst werden kann.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen wird die kombinierte Verabreichung eines VR1-Modulators mit einem entzündungshemmenden Mittel durch Verpackung von einem oder mehreren VR1-Modulatoren und einem oder mehreren entzündungshemmenden Mitteln in derselben Packung bewerkstelligt, entweder in getrennten Behältern innerhalb der Packung oder im selben Behälter, wobei die Kombination als eine Mischung von einem oder mehreren VR1-Antagonisten und einem oder mehreren entzündungshemmenden Mitteln enthalten ist. Bevorzugte Mischungen werden für die orale Verabreichung formuliert (zum Beispiel als Pillen, Kapseln, Tabletten und dergleichen). In bestimmten Ausführungsformen umfasst die Verpackung eine Beschriftung, die Hinweise darauf trägt, dass ein oder mehrere VR1-Modula toren und ein oder mehrere entzündungshemmende Mittel zusammen für die Behandlung eines entzündlichen Schmerzzustandes eingenommen werden sollen. Eine am meisten bevorzugte Kombination ist diejenige, bei der das entzündungshemmende Mittel (die entzündungshemmenden Mittel) mindestens einen COX-2-spezifischen Inhibitor des Enzyms Cyclooxygenase, wie zum Beispiel Valdecoxib (BEXTRA^®), Lumiracoxib (PREXIGE^TM), Etoricoxib (ARCOXIA^®), Celecoxib (CELEBREX^®) und/oder Rofecoxib (VIOXX^®) umfassen.
Unter weiteren Gesichtspunkten können die hier bereitgestellten VR1-Modulatoren in Verbindung mit einer oder mehreren zusätzlichen, schmerzlindernden, medikamentösen Behandlungen verwendet werden. Manche dieser medikamentösen Behandlungen stellen ebenso entzündungshemmende Mittel dar, und sie sind vorstehend aufgelistet. Andere solche medikamentöse Behandlungen stellen narkotische, schmerzstillende Mittel dar, welche typischerweise an einem oder mehreren opioiden Rezeptor-Subtypen wirken (zum Beispiel μ, κ und/oder δ), vorzugsweise als Agonisten oder teilweise Agonisten. Solche Mittel umfassen Opiate, Opiat-Derivate und Opioide, sowie pharmazeutisch akzeptable Salze und Hydrate derselben. Konkrete Beispiele von narkotischen Analgetika umfassen innerhalb bevorzugter Ausführungsformen Alfentanyl, Alphaprodin, Anileridin, Bezitramid, Buprenorphin, Codein, Diacetyldihydromorphin, Diacetylmorphin, Dihydrocodein, Diphenoxylat, Ethylmorphin, Fentanyl, Heroin, Hydrocodon, Hydromorphon, Isomethadon, Levomethorphan, Levorphan, Levorphanol, Meperidin, Metazocin, Methadon, Methorphan, Metopon, Morphin, Opiumextrakte, Opium-Flüssigextrakte, Opium in Pulverform, Opium als Granulat, Roh-Opium, Opium-Tinktur, Oxycodon, Oxymorphon, kampferhaltige Opium-Tinktur (Paregoric), Pentazocin, Pethidin, Phenazocin, Piminodin, Propoxyphen, Racemethorphan, Racemorphan, Thebain und pharmazeutisch akzeptable Salze und Hydrate der vorstehend erwähnten Mittel.
Weitere Beispiele von narkotischen, analgetischen Mitteln umfassen Acetorphin, Acetyldihydrocodein, Acetylmethadol, Allylprodin, Alphaacetylmethadol, Alphameprodin, Alphamethadol, Benzethidin, Benzylmorphin, Betacetylmethadol, Betameprodin, Betamethadol, Betaprodin, Butorphanol, Clonitazen, Codeinmethylbromid, Codein-N-oxid, Cyprenorphin, Desomorphin, Dextromoramid, Diampromid, Diethylthiambuten, Dihydromorphin, Dimenoxadol, Dimepheptanol, Dimethylthiambuten, Dioxaphetylbutyrat, Dipipanon, Drotebanol, Ethanol, Ethylmethylthiambuten, Etonitazen, Etorphin, Etoxeridin, Furethidin, Hydromorphinol, Hydroxypethidin, Ketobemidon, Levomoramid, Levophenacylmorphan, Methyldesorphin, Methyldihydromorphin, Morpheridin, Morphinmethylbromid, Morphinmethylsulfonat, Morphin-N-oxid, Myrophin, Naloxon, Nalbuyphin, Naltyhexon, Nicocodein, Nicomorphin, Noracymethadol, Norlevorphanol, Normethadon, Normorphin, Norpipanon, Pentazocain, Phenadoxon, Phenampromid, Phenomorphan, Phenoperidin, Piritramid, Pholcodin, Proheptazoin, Properidin, Propiran, Racemoramid, Thebacon, Trimeperidin und die pharmazeutisch akzeptablen Salze und Hydrate derselben.
Weitere spezifische, repräsentative, analgetische Mittel umfassen zum Beispiel: TALWIN^®Nx und DEMEROL^® (beide erhältlich von Sanofi Winthrop Pharmaceuticals, New York, NY), LEVO-DROMORAN^®, BUPRENEX^® (Reckitt & Coleman Pharmaceuticals, Inc., Richmond, VA), MSIR^® (Purdue Pharma L.P., Norwalk, CT), DILAUDID^® (Knoll Pharmaceutical Co., Mount Olive, NJ), SUBLIMAZE^®, SUFENTA^® (Janssen Pharmaceutica Inc., Titusville, NJ), PERCOCET^®, NUBAIN^® und NUMORPHAN^® (alle erhältlich von Endo Pharmaceuticals Inc., Chadds Ford, PA), HYDROSTAT^®IR, MS/S und MS/L (alle erhältlich von Richwood Pharmaceutical Co. Inc., Florence, KY), ORAMORPH^® SR und ROXICODONE^® (beide erhältlich von Roxanne Laboratories, Columbus, OH) und STADOL^® (Bristol-Myers Squibb, New York, NY). Darüber hinaus umfassen weitere schmerzstillende Mittel CB2-Rezeptor-Agonisten, wie zum Beispiel AM1241, und Verbindungen, welche an die a2d-Untereinheit binden, wie zum Beispiel Neurontin (Gabapentin) und Pregabalin.
Geeignete Dosierungen des VR1-Modulators innerhalb einer solchen Kombinationstherapie sind im Allgemeinen mit den vorstehend Beschriebenen identisch. Die Dosierungen und Verfahren zur Verabreichung anderer schmerzlindernder Medikamente kann zum Beispiel in den Anleitungen des Herstellers im „Physician's Desk Reference" gefunden werden. In bestimmten Ausführungsformen führt die kombinierte Verabreichung eines VR1-Modulators mit einem oder mehreren entzündungshemmenden Mitteln zu einer Abnahme der Dosierung eines jeden therapeutischen Mittels, welche Dosierung erforderlich ist, um eine therapeutische Wirkung hervorzubringen. Zum Beispiel kann die Dosierung von einem oder beiden Mitteln weniger als drei Viertel, weniger als die Hälfte, weniger als ein Viertel, oder weniger als 10 % der maximalen, vorstehend aufgeführten oder vom Hersteller empfohlenen Dosis betragen. In bestimmen bevorzugten Ausführungsformen wird die kombinierte Verabreichung eines VR1-Modulators mit einem oder mehreren zusätzlichen, schmerzlindernden Medikamenten dadurch bewerkstelligt, dass ein oder mehrere VR1-Modulatoren mit einem oder mehreren zusätzlichen, schmerzlindernden Medikamenten in der gleichen Packung verpackt werden, wie vorstehend beschrieben.
Modulatoren, welche VR1-Agonisten sind, können darüber hinaus verwendet werden, zum Beispiel als Mittel zur Kontrolle von Menschenansammlungen (als ein Ersatzmittel von Tränengas) oder zum persönlichen Schutz (zum Beispiel in einer Sprüh-Formulierung) oder als pharmazeutische Mittel auf dem Weg einer Desensibilisierung des Capsaicin-Rezeptors für die Behandlung von Schmerz, Juckreiz, Harninkontinenz oder einer überaktiven Blase. Im Allgemeinen werden Verbindungen für die Verwendung zur Kontrolle von Menschenansammlungen oder zum persönlichen Schutz gemäß einem herkömmlichen Tränengas- oder Pfefferspray-Verfahren formuliert und verwendet.
Unter gesonderten Gesichtspunkten stellt die vorliegende Erfindung eine Vielzahl nichtpharmazeutischer Verwendungen in vitro für die hier bereitgestellten Verbindungen bereit. Zum Beispiel können solche Verbindungen als Sonden für den Nachweis und für die Lokalisation des Capsaicin-Rezeptors markiert und verwendet werden (in Proben, wie zum Beispiel Zellpräparationen oder Gewebeschnitten, Präparationen oder Teilen derselben). Die Verbindungen können als positive Kontrollen in Assays für die Rezeptoraktivität, als Standardverbindungen für die Bestimmung der Eignung einer Kandidatenverbindung, an den Capsaicin-Rezeptor zu binden, oder als radioaktive Tracer für das bildgebende Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) oder für die Computerunterstützte Einzelphotonen-Emissions-Tomographie (single photon emission computerized tomography (SPECT) verwendet werden. Die Verbindungen können verwendet werden, um die Capsaicin-Rezeptoren in lebenden Wesen zu charakterisieren. Zum Beispiel kann ein VR1-Modulator unter Verwendung einer Vielzahl gut bekannter Verfahren (zum Beispiel radioaktiv markiert mit einem Radionukleid, wie zum Beispiel Tritium, wie hier beschrieben) markiert werden, und dann mit einer Probe für eine geeignete Inkubationszeit inkubiert werden (zum Beispiel indem zunächst ein zeitlicher Verlauf der Bindung durch einen Assay bestimmt wird). Anschließend an die Inkubation wird die nicht gebundene Verbindung entfernt (zum Beispiel durch Waschen), und die gebundene Verbindung wird unter Verwendung eines beliebigen Verfahrens, das für die verwendete Markierung geeignet ist, nachgewiesen (zum Beispiel durch Autoradiographie oder Scintillationszählung für radioaktiv markierte Verbindungen; Spektroskopische Verfahren können verwendet werden, um lumineszierende Gruppen und fluoreszierende Gruppe nachzuweisen). Als Kontrolle kann eine abgestimmte Probe, die eine markierte Verbindung und eine größere (zum Beispiel zehnmal größere) Menge einer unmarkierten Verbindung enthält, in derselben Weise verarbeitet werden. Wenn eine Menge einer nachweisbaren Markierung, welche in der Testprobe verbleibt, größer ist als die Markierung in der Kontrolle, weist dieser Umstand darauf hin, dass ein Capsaicin- Rezeptor in der Probe vorliegt. Die Nachweisassays, einschließlich der Rezeptor-Autoradiographie (Rezeptor-Kartierung) des Capsaicin-Rezeptors in kultivierten Zellen oder Gewebeproben, kann wie von Kuhar in den Abschnitten 8.1.1 bis 8.1.9 von _"Current Protocols in Pharmacology", 1998, John Wiley & Sons, New York, beschrieben durchgeführt werden.
Die hier bereitgestellten Modulatoren können ebenso in einer Vielzahl gut bekannter Zellsortierungs-Verfahren verwendet werden. Zum Beispiel können Modulatoren mit der Innenfläche einer Gewebekulturplatte oder eines anderen Trägers für die Verwendung als Affinitätsliganden zur Immobilisierung, und dadurch zur Isolation von Capsaicin-Rezeptoren in vitro (zum Beispiel zur Isolierung Rezeptor exprimierender Zellen) verknüpft werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Modulator, der mit einem fluoreszierenden Marker verbunden ist, wie zum Beispiel Fluorescein, mit den Zellen in Kontakt gebracht, welche anschließend durch fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung (fluorescence activated cell sorting, FACS) analysiert (oder isoliert) werden.
Die folgenden Beispiele werden zum Zwecke der Erläuterung dargeboten, und nicht zum Zwecke der Beschränkung. Falls nicht anders angegeben, weisen sämtliche Reagenzien und Lösungsmittel einen standardmäßigen, im Handel erhältlichen Reinheitsgrad auf, und sie werden ohne weitere Reinigung eingesetzt. Unter Verwendung von routinemäßigen Modifikationen können die Ausgangsmaterialien variiert werden, und zusätzliche Schritte können herangezogen werden, um weitere, hier bereitgestellte Verbindungen herzustellen.
BEISPIELE
BEISPIEL 1
Herstellung beispielhafter Verbindungen
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung repräsentativer arylsubstituierter Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga.
A. [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazo-3-yl]-(4-trifluormethylphenyl)-amin
1. 2-(4-Methylphenyl)-3-(trifluormethyl)-pyridin
Zu einer entgasten Mischung von 2-Chlor-3-(trifluormethyl)pyridin (2,26 mmol), 4-Methylphenylboronsäure (2,49 mmol) und 2 M Na₂CO₃ (5,65 mmol) in DME (10 ml) wurde unter Stickstoff der Katalysator Pd(PPh₃)₄ (0,09 mmol) gegeben. Die Mischung wird bei 80 °C über Nacht gerührt, eingeengt und mit Ethylacetat extrahiert. Die Mischung wird über Na₂SO₄ getrocknet, im Vakuum eingeengt, und durch eine Chromatographie unter Druck (Hexan:Ethylacetat, 4:1) gereinigt, um 2-(4-Methylphenyl)-3-(trifluormethyl)pyridin zu ergeben. 2. 2-Methyl-5-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-benzolsulfonamid
Zu einer in Eiswasser gekühlten Chlorsulfonsäure (211 mmol) werden vorsichtig 2-(4-Methylphenyl)-3-(trifluormethyl)pyridin (42 mmol) gegeben. Die Mischung wird für 1 Stunde bei 60 °C gerührt. Man kühlt auf Raumtemperatur, gießt die Mischung auf Eiswasser (200 ml), extrahiert mit Ethylacetat, trocknet über Na₂SO₄, und engt im Vakuum ein. Der Rückstand wird in Dichlormethan (200 ml) gelöst, NH₃-Gas wird für 30 Minuten hindurchgeleitet, und die Mischung wird für 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wird eingeengt, es erfolgt eine Verteilung zwischen Ethylacetat und Wasser, die Mischung wird über Na₂SO₄ getrocknet, und im Vakuum eingeengt. Eine Umkristallisation aus Ethylacetat-Hexan ergibt 2-Methyl-5-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-benzolsulfonamid.
3. 1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1,2-dihydro-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-on
Zu einer Lösung von 2-Methyl-5-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)benzolsulfonamid (4,75 mmol) in 1 N NaOH (5 ml) wird Kaliumpermanganat (14,2 mmol) gegeben. Die Mischung wird für 5 Stunden bei 80 °C gerührt. Man kühlt auf Raumtemperatur, filtriert, säuert das Filtrat auf einen pH-Wert von 3 an, und sammelt das Präzipitat, um 1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1,2-dihydro-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-on zu ergeben. 4. 3-Chlor-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-benzo[d]isothiazol-1,1-dioxid
Die Mischung von 1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1,2-dihydro-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-on (1,5 mmol), POCl₃ (3 ml) und PCl₅ (2,0 mmol) wird für 16 Stunden bei 160 °C erhitzt. Die Reaktionsmischung wird mit Eis abgeschreckt, mit Ethylacetat extrahiert, und eingeengt, um 3-Chlor-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-benzo[d]isothiazol-1,1-dioxid zu ergeben. 5. [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-trifluormethylphenyl)amin
Die Mischung von 3-Chlor-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)benzo[d]isothiazol-1,1-dioxid (0,33 mmol) und 4-Trifluormethylanilin (0,33 mmol) in Pyridin (4 ml) wird für 16 Stunden auf 80 °C erhitzt. Die Mischung wird eingeengt und durch Chromatographie (Ethylacetat:Hexan, 1:1) gereinigt, um [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-trifluormethylphenyl)amin zu ergeben.
B. [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylphenyl)-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-tert-butylphenyl)amin
1. 6-Brom-3-chlorbenzo[d]isothiazol-1,1-dioxid
Eine Mischung von 6-Brom-1,1-dioxo-1,2-dihydro-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-on (Kwon et al., 1996, Arzneim. Forsch. 46 (10), 966-971; 1,5 mmol), POCl₃ (3 ml) und PCl₅ (2,0 mmol) wird für 16 Stunden auf 160 °C erhitzt. Die Reaktionsmischung wird mit Eis abgeschreckt, mit Ethylacetat extrahiert, und eingeengt, um 6-Brom-3-chlorbenzo[d]isothiazol-1,1-dioxid zu ergeben. 2. (6-Brom-1,1-dioxo-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl)-(4-tertbutylphenyl)amin
Die Mischung von 6-Brom-3-chlorbenzo[d]isothiazol-1,1-dioxid (0,33 mmol) und 4-tert-Butylanilin (0,33 mmol) in Pyridin (4 ml) wird für 16 Stunden auf 80 °C erhitzt. Die Reaktionsmischung wird eingeengt und durch Chromatographie (Ethyl acetat:Hexan, 1:1) gereinigt, um (6-Brom-1,1-dioxo-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl)-(4-tert-butylphenyl)amin zu ergeben. 3. (1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylphenyl)1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-tert-butylphenyl)amin
Zu einer entgasten Mischung von (6-Brom-1,1-dioxo-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl)-(4-tert-butylphenyl)amin (0,32 mmol), 2-Trifluormethylphenylboronsäure (0,40 mmol) und 2 M Na₂CO₃ (0,80 mmol) in DME (5 ml) wird der Katalysator Pd(PPh₃)₄ (0,012 mmol) unter Stickstoff gegeben. Die Mischung wird bei 80 °C über Nacht gerührt, eingeengt, und mit Ethylacetat extrahiert. Die Reaktionsmischung wird über Na₂SO₄ getrocknet, im Vakuum eingeengt, und durch Chromatographie unter Druck (Hexan:Ethylacetat, 4:1) gereinigt, um [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylphenyl)-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-tertbutylphenyl)amin zu ergeben.
C. Weitere Verbindungen
Unter Verwendung routinemäßiger Modifikationen können die Ausgangsmaterialien variiert werden, und zusätzliche Schritte können verwendet werden, um weitere, hier bereitgestellte Verbindungen herzustellen. Die in Tabelle I aufgeführten Verbindungen wurden unter Verwendung solcher Verfahren hergestellt. Der IC₅₀-Wert für die in Tabelle I aufgeführten Verbindungen wurde wie hier beschrieben bestimmt, und er beträgt weniger als 1 μM.
Die massenspektroskopischen Daten in der mit „MS" überschriebenen Spalte sind Electrospray-massenspektroskopische Daten, die im positiven Innenmodus (positive ion mode) mit einer Spannung von 15 V oder 30 V am Kegel unter Verwendung eines Massenspektrometers „Micromass Time-of-Flight LCT" erhalten wurden, das mit einer Pumpe von Waters 600, mit einem Photodiodenarray-Detektor von Waters 996, mit einem automatisierten Probengeber von Gilson 215, und mit einem Mikroinjektor von Gilson 841 ausgestattet war. Die Software MassLynx (Advanced Chemistry Development, Inc., Toronto, Kanada) Version 4,0 wurde für die Aufnahme der Daten und die Analyse verwendet.
Ein Probenvolumen von 1 μl wurde auf eine 50 x 4,6 mm Säule „Chromolith Speed ROD C18" aufgegeben und unter Verwendung eines zweiphasigen, linearen Gradienten bei einer Fließgeschwindigkeit von 6 ml/min eluiert. Die Probe wurde mittels einer Messung der gesamten Absorption im UV-Bereich von 220-340 nm nachgewiesen. Die Elutionsbedingungen waren: mobile Phase A: 95 : 5 : 0,05, Wasser : Methanol : TFA; mobile Phase B: 5 : 95 : 0,025, Wasser : Methanol : TFA. Gradient:

Zeit (Min.) % B

0 10

0,5 100

1,2 100

1,21 10
Die gesamte Laufzeit betrug 2 Minuten von Injektion zu Injektion. Tabelle I: Beispielhafte arylsubstituierte Benzo[d]isothiazol-3-ylamin-Analoga
BEISPIEL 2
VR1-transfizierte Zellen und Membranpräparationen
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung von VR1-transfizierten Zellen und VR1-enthaltenden Membranpräparationen für die Verwendung in Capsaicin-Bindungsassays (Beispiel 3).
Eine cDNA, welche für den vollständigen, humanen Capsaicin-Rezeptor (SEQ ID Nr. 1, 2 oder 3 von US-Patent Nr. 6,482,611) kodiert, wurde in das Plasmid pBK-CMV (Stratagene, La Jolla, CA) für die rekombinante Expression in Säugetierzellen subkloniert.
Zellen aus der Niere eines menschlichen Embryos (HEK293) wurden unter Verwendung von Standardverfahren mit dem pBK-CMV-Expressionskonstrukt transfiziert, welches für den vollständigen, humanen Capsaicin-Rezeptor kodiert. Die transfizierten Zellen wurden für 2 Wochen in einem Medium selektiert, das G418 (400 μg/ml) enthielt, um einen Pool stabil transfizierter Zellen zu erhalten. Es wurden unabhängige Klone aus diesem Pool durch ein Grenzverdünnungsverfahren isoliert, um klonal stabile Zell-Linien für die Verwendung in den nachfolgenden Experimenten zu erhalten.
Für Experimente zur Bindung eines radioaktiv markierten Liganden wurden die Zellen in T175-Zellkulturgefäße in Medien ohne Antibiotika überimpft und gezüchtet, bis die Konfluenz annähernd 90 % betrug. Die Gefäße wurden anschließend mit PBS gewaschen und in PBS, die 5 mM EDTA enthielt, geerntet. Die Zellen wurden durch behutsame Zentrifugation pelletiert und bei –80 °C gelagert, bis sie für den Assay verwendet wurden.
Zuvor eingefrorene Zellen wurden mit der Hilfe eines Gewebehomogenisators in einem eiskalten HEPES-Homogenisierungspuffer (5 mM KCl, 55,8 mM NaCl, 0,75 mM CaCl₂, 2 mM MgCl₂, 320 mM Saccharose und 10 mM HEPES, pH 7,4) aufgebrochen. Die Zellhomogenate wurden zunächst für 10 Minuten bei 1.000 g (4 °C) zentrifugiert, um die Kernfraktion und die Zelltrümmer zu entfernen, und anschließend wurde der Überstand aus dem ersten Zentrifugationsschritt überdies für 30 Minuten bei 35.000 g (4 °C) zentrifugiert, um eine teilweise gereinigte Membranfraktion zu erhalten. Die Membranen wurden in dem HEPES-Homogenisierungspuffer vor dem Assay erneut suspendiert. Ein Aliquot dieses Membranhomogenats wurde verwendet, um die Proteinkonzentration mittels des Bradford-Verfahrens (BioRad Protein Assay Kit, #500-0001, BioRad, Hercules, CA) zu bestimmen.
BEISPIEL 3
Bindungsassay für den Capsaicin-Rezeptor
Dieses Beispiel erläutert einen repräsentativen Assay der Bindung an den Capsaicin-Rezeptor, welcher Assay verwendet werden kann, um die Bindungsaffinität von Verbindungen an den Capsaicin-Rezeptor (VR-1) zu bestimmen.
Die Bindungsstudien mit [³H]-Resiniferatoxin (RTX) wurden im Wesentlichen wie von Szallasi und Blumberg, 1992, J. Pharmacol. Exp. Ter. 262, 883-888 beschrieben durchgeführt. In diesem Protokoll wird die nicht-spezifische Bindung des RTX durch die Zugabe von alpha₁-saurem Glycoprotein aus dem Rind (100 μg pro Röhrchen) herabgesetzt, nachdem die Bindungsreaktion abgebrochen worden war.
[³H]-RTX (37 Ci/mmol) wird synthetisiert und kann erhalten werden von Chemical Synthesis and Analysis Laboratory, National Cancer Institute – Frederick Cancer Research and Development Center, Frederick, MD. [³H]-RTX kann ebenso von kommerziellen Verkäufern erhalten werden (zum Beispiel Amersham Pharmacia Biotech Inc., Piscataway, NJ).
Das Membranhomogenat von Beispiel 2 wird wie vorstehend zentrifugiert und mit einer Proteinkonzentration von 333 μg/ml im Homogenisierungspuffer resuspendiert. Die Mischungen für den Bindungsassay werden auf Eis gesetzt, und sie enthalten [³H]-RTX (spezifische Aktivität 2.200 mCi/ml), 2 μl nicht-radioaktive Testverbindung, 0,25 mg/ml Rinderserumalbumin (Cohn Fraktion V), und 5 × 10⁴ – 1 × 10⁵ VR1-transfizierte Zellen. Das Endvolumen wird mit der vorstehend beschriebenen, eiskalten Lösung des HEPES-Homogenisierungspuffers (pH 7,4) auf 500 μl (für kompetitive Bindungsassays) oder auf 1.000 μl (für Bindungsassays mit Sättigung) eingestellt. Die nichtspezifische Bindung wird als diejenige definiert, die in Gegenwart von 1 μM nicht-radioaktivem RTX (Alexis Corp., San Diego, CA) auftritt. Für die Sättigung der Bindung wird [³H]-RTX in einem Konzentrationsbereich von 7-1.000 pM unter Ver wendung von 1 bis 2 Verdünnungsschritten zugegeben. Typischerweise werden 11 Konzentrationspunkte auf einer Sättigungs-Bindungskurve aufgenommen.
Kompetitive Bindungsassays werden in Gegenwart von 60 pM [³H]-RTX und verschiedenen Konzentrationen der Testverbindung durchgeführt. Die Bindungsreaktionen werden durch Übertragung der Assaymischungen in ein 37 °C warmes Wasserbad gestartet, und nach einem 60-minütigen Inkubationszeitraum durch Kühlen der Röhrchen auf Eis abgebrochen. Das membran-gebundene RTX wird von dem freien RTX abgetrennt, und jegliches RTX, das an alpha₁-saures Glycoprotein gebunden ist, wird durch Filtration auf einem WALLAC-Glasfaserfilter (Perkin-Elmer, Gaithersburg, MD) abgetrennt, welcher zuvor in 1,0 % PEI (Polyethylenimin) für 2 Stunden vor der Verwendung eingeweicht wurde. Man lässt die Filter über Nacht trocknen, und anschließend werden sie in einem Zählgerät „WALLAC 1205 BETA PLATE" nach der Zugabe der Scintillationsflüssigkeit „WALLAC BETA SCINT" gezählt.
Die Parameter der Bindung im Gleichgewicht werden durch Anpassung der allosterischen Hill-Gleichung an die gemessenen Werte mit Hilfe des Computerprogramms FIT P (Biosoft, Ferguson, MO) wie von Szallasi et al., 1993, J. Pharmacol. Exp. Ther. 266, 678-683 beschrieben bestimmt. Die hier bereitgestellten Verbindungen zeigen im Allgemeinen K_i-Werte für den Capsaicin-Rezeptor von weniger als 1 μM, 100 nM, 50 nM, 25 nM, 10 nM oder 1 nM in diesem Assay.
BEISPIEL 4
Calcium-Mobilisierungs-Assay
Dieses Beispiel erläutert repräsentative Calcium-Mobilisierungs-Assays für die Verwendung zur Bewertung von Testverbindungen in Bezug auf ihre agonistische oder antagonistische Aktivität.
Zellen, die mit den Expressionsplasmiden (wie in Beispiel 2 beschrieben) transfiziert wurden und daher den humanen Capsai cin-Rezeptor exprimieren, werden überimpft und in Platten mit 96 Vertiefungen, deren Rand schwarz und deren Boden durchsichtig ist (Falcon, #3904, Becton-Dickinson, Franklin Lakes, NJ), gezüchtet, bis 70-90 % Konfluenz erreicht ist. Das Kulturmedium wird aus den Platten mit 96 Vertiefungen entleert, und der Calcium-Sensitivitätsfarbstoff Fluo-3-AM (Molecular Probes, Eugene, OR) wird in jede Vertiefung gegeben (Farbstofflösung: 1 mg Fluo-3 AM, 440 μl DMSO und 440 μl 20 % Pluronsäure in DMSO, verdünnt 1 : 250 in Krebs-Ringer-HEPES-Puffer (KRH-Puffer: 25 mM HEPES, 5 mM KCl, 0,96 mM NaH₂PO₄, 1 mM MgSO₄, 2 mM CaCl₂, 5 mM Glukose, 1 mM Probenecid, pH 7,4), 50 μl verdünnte Lösung pro Vertiefung). Die Platten werden mit einer Aluminiumfolie bedeckt und bei 37 °C für 1-2 Stunden in einer Umgebung, die 5 % CO₂ enthält, inkubiert. Nach der Inkubation wird der Farbstoff aus den Platten entfernt, und die Zellen werden einmal mit KRH-Puffer gewaschen und erneut in KRH-Puffer suspendiert.
Bestimmung des EC₅₀-Wertes von Capsaicin
Um die Fähigkeit einer Testverbindung, in einer Calcium-Mobilisierungs-Reaktion in Zellen, welche Capsaicin-Rezeptoren exprimieren, als Agonist oder Antagonist zu wirken, im Vergleich zu Capsaicin oder anderen vanilloiden Agonisten zu messen, wird zunächst der EC₅₀-Wert des Agonisten Capsaicin bestimmt. Weitere 20 μl eines KRH-Puffers und 1 μl DMSO werden in jede Vertiefung mit Zellen gegeben, die wie vorstehend beschrieben hergestellt wurden. 100 μl Capsaicin in KRH-Puffer werden automatisch durch das FLIPR-Instrument in jede Vertiefung übertragen. Die Capsaicin-induzierte Calcium-Mobilisierung wird unter Verwendung von entweder dem Instrument „Fluoroskan Ascent" (Labsystems, Franklin, MA) oder dem Instrument „FLIPR" (fluormetrisches, bildgebendes Plattenablesesystem; Molecular Devices, Sunnyvale, CA) beobachtet. Die Daten, welche zwischen 30 und 60 Sekunden nach Anwendung des Agonisten erhalten wurden, werden verwendet, um eine Konzentrations-Reaktionskurve mit 8 Punkten zu erzeugen, wobei die endgültigen Capsaicin-Konzentrationen bei 1 nM bis 3 μM liegen. Die Software KALEIDAGRAPH (Synergy Software, Reading, PA) wird verwendet, um die Daten an die Gleichung: y = a·(1/(1 + (b/x)c))anzupassen, um die Konzentration für eine 50 % Anregung (EC₅₀) in dieser Reaktion zu bestimmen. In dieser Gleichung stellt y das maximale Fluoreszenzsignal dar, x stellt die Konzentration des Agonisten oder Antagonisten dar (in diesem Fall Capsaicin), a stellt E_max dar, b entspricht dem EC₅₀-Wert, und c stellt den Hill-Koeffizienten dar.
Bestimmung der agonistischen Aktivität
Die Testverbindungen werden in DMSO gelöst, in KRH-Puffer verdünnt, und unmittelbar zu den wie vorstehend beschrieben hergestellten Zellen gegeben. 100 nM Capsaicin (eine annähernde EC₉₀-Konzentration) wird ebenso zu den Zellen in derselben Platte mit 96 Vertiefungen als eine positive Kontrolle gegeben. Die Endkonzentration der Testverbindungen in den Vertiefungen für den Assay liegt zwischen 0,1 nM und 5 μM.
Die Fähigkeit einer Testverbindung, als ein Agonist des Capsaicin-Rezeptors zu wirken, wird durch Messung der Fluoreszenzreaktion der Zellen, die Capsaicin-Rezeptoren exprimieren, bestimmt, welche Fluoreszenzreaktion durch die Verbindung als Funktion der Konzentration der Verbindung ausgelöst wird. Diese Daten werden wie vorstehend beschrieben angepasst, um den EC₅₀-Wert zu erhalten, der im Allgemeinen weniger als 1 pM beträgt, bevorzugt weniger als 100 nM, und stärker bevorzugt weniger als 10 nM. Das Ausmaß der Wirksamkeit einer jeden Testverbindung wird ebenso durch Berechnung der Reaktion bestimmt, die durch eine Konzentration der Testverbindung (üblicherweise 1 μM) ausgelöst wird, im Verhältnis zu der Reaktion, die durch 100 nM Capsaicin ausgelöst wird. Dieser Wert, der „Prozent des Signals" (percent of signal; POS) genannt wird, wird durch die folgende Gleichung berechnet: POS = 100·Reaktion der Testverbindung/Reaktion bei einer Konzentration von 100 nM Capsaicin
Diese Analyse stellt eine quantitative Bestimmung sowohl der Potenz und der Wirksamkeit von Testverbindungen bereit, wie zum Beispiel von Agonisten des humanen Capsaicin-Rezeptors. Agonisten des humanen Capsaicin-Rezeptors lösen im Allgemeinen nachweisbare Reaktionen bei Konzentrationen von weniger als 100 μM aus, oder bevorzugt bei Konzentrationen von weniger als 1 μM, oder am meisten bevorzugt bei Konzentrationen von weniger als 10 nM. Der Grad der Wirksamkeit am humanen Capsaicin-Rezeptor beträgt vorzugsweise mehr als 30 POS, stärker bevorzugt mehr als 80 POS bei einer Konzentration von 1 μM. Bestimmte Agonisten sind im Wesentlichen frei von einer antagonistischen Aktivität, wie durch das Fehlen einer nachweisbaren antagonistischen Aktivität in dem nachfolgend beschrieben Assay gezeigt wird, bei Konzentrationen der Verbindung von weniger als 4 nM, stärker bevorzugt bei Konzentrationen von weniger als 10 μM und am meisten bevorzugt bei Konzentrationen von weniger als oder gleich 100 μM.
Bestimmung der antagonistischen Aktivität
Die Testverbindungen werden in DMSO gelöst, in 20 μl KRH-Puffer verdünnt, so dass die Endkonzentrationen der Testverbindungen in der Vertiefung für den Assay zwischen 1 μM und 5 μM liegen, und die Testverbindungen werden zu den Zellen gegeben, die wie vorstehend beschrieben hergestellt wurden. Die Platten mit 96 Vertiefungen, welche die vorbereiteten Zellen und die Testverbindungen enthalten, werden bei Raumtemperatur für 0,5 bis 6 Stunden und bei Dunkelheit inkubiert. Es ist wichtig, dass die Inkubation nicht über mehr als 6 Stunden fortgesetzt wird. Unmittelbar vor der Bestimmung der Fluoreszenzreaktion werden 100 μl Capsaicin in KRH-Puffer mit dem Zweifachen der EC₅₀-Konzentration, die wie vorstehend beschrieben bestimmt wurde, automatisch durch das FLIPR-Instrument in jede Vertiefung der Platte mit 96 Vertiefungen gegeben, so dass das Endvolumen der Probe 200 μl beträgt, und eine endgültige Capsaicin-Konzentration gleich dem EC₅₀-Wert ist. Die Endkonzentration der Testverbindungen in den Vertiefungen für den Assay liegt zwischen 1 μM und 5 μM. Die Antagonisten des Capsaicin- Rezeptors setzen diese Reaktion um mindestens etwa 20 %, bevorzugt um mindestens etwa 50 %, und am meisten bevorzugt um mindestens 80 % herab, im Vergleich zu einer abgestimmten Kontrolle (das heißt, im Vergleich mit Zellen, die mit dem Zweifachen der EC₅₀-Konzentration von Capsaicin in Abwesenheit der Testverbindung behandelt wurden), bei einer Konzentration von 10 μM oder weniger, bevorzugt von 1 μM oder weniger. Die Konzentration des Antagonisten, die erforderlich ist, um eine 50 % Abnahme zu ergeben, im Verhältnis zu der Reaktion, die in Gegenwart von Capsaicin und ohne Antagonisten beobachtet wird, ist der IC₅₀-Wert für den Antagonisten, und dieser liegt vorzugsweise unterhalb von 1 μM, 100 nM, 10 nM oder 1 nM.
Bestimmte bevorzugte VR1-Modulatoren sind Antagonisten, die im Wesentlichen frei von agonistischer Aktivität sind, wie durch das Fehlen einer nachweisbaren agonistischen Aktivität in dem vorstehend beschriebenen Assay gezeigt wurde, bei Konzentrationen der Verbindung unterhalb von 4 nM, stärker bevorzugt bei Konzentrationen von weniger als 10 μM, und am meisten bevorzugt bei Konzentrationen von weniger als oder gleich 100 μM.
BEISPIEL 5
Mikrosomale Halbwertszeit in vitro
Dieses Beispiel erläutert die Bewertung von Halbwertszeiten (t_1/2-Werte) der Verbindung unter Verwendung eines repräsentativen mikrosomalen Assays für die Halbwertszeit in der Leber.
Gepoolte Mikrosomen aus menschlicher Leber wurden von XenoTech LLC (Kansas City, KS) erhalten. Solche Lebermikrosomen können auch von In Vitro Technologies (Baltimore, MD) oder Tissue Transformation Technologies (Edison, NJ) erhalten werden. Sechs Testreaktionen wurden vorbereitet, die jeweils 25 μl Mikrosomen, 5 μl einer 100 μM Lösung einer Testverbindung, und 399 μl 0,1 M Phosphatpuffer (19 ml 0,1 M NaH₂PO₄, 81 ml 0,1 M Na₂HPO₄, mit H₃PO₄ auf pH 7,4 eingestellt) enthielten. Eine siebte Reaktion wurde als eine positive Kontrolle durchge führt, die 25 μl Mikrosomen, 399 μl 0,1 M Phosphatpuffer und 5 μl einer 100 μM Lösung einer Verbindung mit bekannten metabolischen Eigenschaften (zum Beispiel Diazepam oder Clozapine) enthielt. Die Reaktionen wurden bei 39 °C für 10 Minuten vorinkubiert.
Eine Mischung aus Cofaktoren wird hergestellt, indem 16,2 mg NADP und 45,4 mg Glucose-6-phosphat in 4 ml 100 mM MgCl₂ verdünnt werden. Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Lösung wird durch Verdünnung von 214,3 μl Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Suspension (Roche Molecular Biochemicals, Indianapolis, IN) in 1285,7 μl destilliertem Wasser hergestellt. 71 μl einer Mischung für den Start der Reaktion (3 ml Mischung der Cofaktoren; 1,2 ml Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Lösung) werden zu 5 der 6 Testreaktionen und zu der positiven Kontrolle gegeben. 71 μl 100 mM MgCl₂ werden zu der sechsten Testreaktion gegeben, welche als Negativkontrolle verwendet wird. Zu jedem Zeitpunkt (0, 1, 3, 5 und 10 Minuten) werden 75 μl einer jeden Reaktionsmischung in eine Vertiefung einer Platte mit 96 Vertiefungen pipettiert, die 75 μl eiskaltes Acetonitril enthalten. Die Proben werden geschüttelt und 10 Minuten bei 3.500 UpM (Zentrifuge „Sorval T 6000D", Rotor „H1000B") zentrifugiert. 75 μl des Überstandes aus jeder Reaktion werden in eine Vertiefung einer Platte mit 96 Vertiefungen überführt, die 150 μl einer 0,5 μM Lösung einer Verbindung mit einem bekannten LCMS-Profil (interner Standard) pro Vertiefung enthält. Die LCMS-Analyse einer jeden Probe wird durchgeführt, und die Menge der nicht metabolisierten Testverbindung wird als AUC gemessen, die Konzentration der Verbindung gegenüber der Zeit wird aufgetragen, und die Halbwertszeit der Testverbindung wird extrapoliert.
Die hier bereitgestellten bevorzugten Verbindungen zeigen Halbwertszeiten in vitro von mehr als 10 Minuten und weniger als 4 Stunden, vorzugsweise zwischen 30 Minuten und 1 Stunde, in Mikrosomen aus menschlicher Leber.
BEISPIEL 6
MDCK-Toxizitätsassay
Dieses Beispiel erläutert die Bewertung der Toxizität einer Verbindung unter Verwendung eines Madin-Darby-Cytotoxizitäts-Assay mit Zellen aus einer Hundeniere (Madin Darbt canine kidney, MDCK).
1 μl einer Testverbindung wird in jede Vertiefung einer Platte mit 96 Vertiefungen und durchsichtigem Boden (Packard, Meriden, CT) gegeben, um eine Endkonzentration der Verbindung von 10 μM, 100 μM oder 200 μM zu ergeben. Ein Lösungsmittel ohne Testverbindung wird in die Verbindungen gegeben, welche der Kontrolle dienen.
MDCK-Zellen, ATCC Nr. CCL-34 (American Type Culture Collection, Manassas, VA) werden unter sterilen Bedingungen gemäß den Anleitungen des Informationsblattes der ATCC zur Herstellung gehalten. Konfluente MDCK-Zellen werden mit Trypsin behandelt, geerntet, und auf eine Konzentration von 0,1 × 10⁶ Zellen/ml mit warmem (37 °C) Medium (Vitacell Minimum Essential Medium Eagle, ATCC Katalog Nr. 30-2003) verdünnt. 100 μl der verdünnten Zellen werden in jede Vertiefung gegeben, ausgenommen jene fünf Vertiefungen, die der Kontrolle der Standardkurve dienen und 100 μl warmes Medium ohne Zellen enthalten. Die Platte wird anschließend bei 37 °C unter 95 % O₂, 5 % CO₂ für 2 Stunden unter konstantem Schütteln inkubiert. Nach der Inkubation werden 50 μl Lösung für die Lyse von Säugetierzellen (von Packard (Meriden, CT), ATP-LITE-M Lumineszenz ATP-Nachweiskit) in jede Vertiefung gegeben, die Vertiefungen werden mit den Plaketten „Packard Topseal" bedeckt, und die Platten werden bei annähernd 700 UpM auf einem geeigneten Schüttler für 2 Minuten geschüttelt.
Diejenigen Verbindungen, welche eine Toxizität verursachen, werden die ATP-Produktion herabsetzen, im Vergleich zu nicht behandelten Zellen. Der Lumineszenz-ATP-Nachweiskit „ATP LITE-M" wird im Allgemeinen entsprechend den Anleitungen des Herstellers verwendet, um die ATP-Produktion in behandelten und unbehandelten MDCK-Zellen zu messen. Man lässt die Reagenzien von Packard „ATP LITE-M" bei Raumtemperatur äquilibrieren. Sobald die Äquilibrierung erfolgt ist, wird eine Lösung des lyophilisierten Substrats in 5,5 ml Substratpufferlösung (aus dem Kit) rekonstituiert. Lyophilisierte ATP-Standardlösung wird in entionisiertem Wasser rekonstituiert, um eine 10 mM Stammlösung zu ergeben. Für die fünf Kontrollvertiefungen werden 10 μl des seriell verdünnten Packard-Standards in jede der Vertiefungen zur Kontrolle der Standardkurve gegeben, um eine Endkonzentration in der jeweils nachfolgenden Vertiefung von 200 nM, 100 nM, 50 nM, 25 nM und 12,5 nM zu ergeben. Die Packard-Substratlösung (50 μl) wird zu allen Vertiefungen gegeben, welche anschließend bedeckt werden, und die Platten werden bei annähernd 700 UpM auf einem geeigneten Schüttler für 2 Minuten geschüttelt. Eine weiße Packard-Plakette wird auf dem Boden einer jeden Platte befestigt, und die Proben werden an die Dunkelheit gewöhnt, indem die Platten in Folie eingewickelt werden und für 10 Minuten in der Dunkelheit aufbewahrt werden. Die Lumineszenz wird anschließend bei 22 °C unter Verwendung eines Lumineszenz-Messgeräts (zum Beispiel die Szintillations- and Lumineszenz-Zählgeräte für Mikroplatten „Packard Topcount" oder „Tecan Spectrafluor Plus") gemessen, und die ATP-Werte werden aus der Standardkurve berechnet. Die ATP-Werte in den mit der Testverbindung (den Testverbindungen) behandelten Zellen werden mit den Werten verglichen, die für unbehandelte Zellen bestimmt wurden. Die mit 10 μM einer bevorzugten Testverbindung behandelten Zellen zeigen ATP-Werte, die mindestens 80 %, vorzugsweise mindestens 90 % des Wertes der unbehandelten Zellen aufweisen. Wenn eine 100 μM Konzentration der Testverbindung verwendet wird, zeigen die mit den bevorzugten Testverbindungen behandelten Zellen ATP-Werte, die mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 80 % der ATP-Werte betragen, die in unbehandelten Zellen nachgewiesen wurden.
BEISPIEL 7
Assay mit den Nervenwurzel-Ganglienzellen des Rückens
Dieses Beispiel erläutert einen beispielhaften Assay mit den Nervenwurzel-Ganglienzellen des Rückens zur Bewertung der VR1-antagonistischen oder -agonistischen Aktivität einer Verbindung.
Nervenwurzel-Ganglienzellen des Rückens (dorsal root ganglion; DRG) werden aus neugeborenen Ratten ausgeschnitten, voneinander getrennt und unter Verwendung von Standardverfahren (Aguayo und White, (1992), Brain Research 570, 61-67) kultiviert. Nach 48 Stunden Inkubation werden die Zellen einmal gewaschen und für 30-60 Minuten mit dem Calcium-sensitiven Farbstoff Fluo 4 AM (2,5-10 μg/ml; TefLabs, Austin, TX) inkubiert. Die Zellen werden anschließend einmal gewaschen. Die Zugabe von Capsaicin zu den Zellen führt zu einem VR1-abhängigen Anstieg der intrazellulären Calciumwerte, der durch die Veränderung der Fluoreszenz des Farbstoffs Fluo 4 mit einem Fluorometer verfolgt wird. Die Daten werden für 60-180 Sekunden aufgenommen, um das maximale Fluoreszenzsignal zu bestimmen.
Für Assays des Antagonisten wurden verschiedene Konzentrationen der Verbindung zu den Zellen gegeben. Das Fluoreszenzsignal wird anschließend als eine Funktion der Konzentration der Verbindung aufgetragen, um diejenige Konzentration zu identifizieren, die erforderlich ist, um eine 50 % Hemmung der Capsaicin-aktivierten Reaktion zu erreichen, oder einen IC₅₀-Wert. Antagonisten des Capsaicin-Rezeptors weisen vorzugsweise einen IC₅₀-Wert von weniger als 1 μM, 100 nM, 10 nM oder 1 nM auf.
Für Assays des Agonisten werden verschiedene Konzentrationen der Verbindung zu den Zellen ohne die Zugabe von Capsaicin gegeben. Die Verbindungen, welche Capsaicin-Rezeptor-Agonisten darstellen, führen zu einem VR1-abhängigen Anstieg der intrazellulären Calciumwerte, der durch eine Veränderung der Fluo reszenz der Farbstoffs Fluo 4 mit einem Fluorometer verfolgt wird. Der EC₅₀-Wert oder die Konzentration, welche erforderlich ist, um 50 % des maximalen Signals für eine Capsaicin-aktivierte Reaktion zu erhalten, beträgt vorzugsweise weniger als 1 μM, weniger als 100 nM oder weniger als 10 nM.
BEISPIEL 8
Tiermodelle zur Bestimmung der Schmerzlinderung
Dieses Beispiel erläutert beispielhafte Verfahren zur Festsetzung des Grades der Schmerzlinderung, welche durch eine Verbindung bereitgestellt wird.
A. Test der Schmerzlinderung
Die folgenden Verfahren können verwendet werden, um die Schmerzlinderung festzustellen.
Mechanische Allodynie
Die mechanische Allodynie (eine abnormale Reaktion auf einen nicht noxischen Reiz) wird im Wesentlichen wie von Chaplan et al., 1994, J. Neurosci. Methods 53, 55-63 und von Tal und Eliav, 1998, Pain 64 (3), 511-518 beschrieben festgestellt. Eine Reihe der von-Frey-Filamente mit verschiedener Steifigkeit (typischerweise 8-14 Filamente in einer Reihe) werden auf die Sohlenfläche der Hinterpfote mit einer Kraft aufgebracht, die gerade ausreicht, um das Filament zu binden. Die Filamente werden in dieser Position für nicht mehr als 3 Sekunden gehalten, oder so lange, bis eine positive allodynische Reaktion durch die Ratte angezeigt wird. Eine positive allodynische Reaktion besteht aus dem Anheben der betroffenen Pfote, gefolgt von einem unmittelbaren Belecken oder Schütteln der Pfote. Die Ordnung und die Häufigkeit, mit der die einzelnen Filamente angewendet werden, wird unter Verwendung des Auf-und-Ab-Verfahrens nach Dixon (Dixon up-down-method) bestimmt. Der Test beginnt mit dem mittleren Haar der Reihe, wobei die folgenden Filamente der Reihe nach angewendet werden, aufsteigend oder absteigend, in Abhängigkeit davon, ob eine nega tive oder eine positive Reaktion mit dem anfänglichen Filament erhalten wurde.
Die Verbindungen sind wirksam bei der Umsteuerung oder Vorbeugung mechanischer Allodynie-ähnlicher Symptome, falls Ratten, die mit solchen Verbindungen behandelt wurden, einer Stimulation durch von-Frey-Filamente mit höherer Steifigkeit und Festigkeit bedürfen, um eine positive allodynische Reaktion hervorzurufen, im Vergleich zu Kontrollratten, die nicht behandelt oder mit einem Vehikel behandelt wurden. In alternativer Weise oder zusätzlich kann das Testen eines Tiers bezüglich chronischem Schmerz vor und nach der Verabreichung der Verbindung erfolgen. In einem solchen Assay führt eine wirksame Verbindung zu einem Anstieg in der Steifigkeit des Filaments, die notwendig ist, um eine Reaktion nach der Behandlung hervorzurufen, im Vergleich zu dem Filament, das eine Reaktion vor der Behandlung oder in einem Tier hervorruft, das ebenso an chronischem Schmerz leidet, jedoch nicht behandelt oder mit einem Vehikel behandelt wurde. Die Testverbindungen wurden vor oder nach dem Einsetzen des Schmerzes verabreicht. Wenn eine Testverbindung nach dem Einsetzen des Schmerzes verabreicht wurde, erfolgte das Testen 10 Minuten bis 3 Stunden nach der Verabreichung.
Mechanische Hyperalgesie
Mechanische Hyperalgesie (eine übertriebene Reaktion auf einen schmerzvollen Reiz) wird im Wesentlichen wie von Koch et al., 1996, Analgesia 2 (3), 157-164 beschrieben getestet. Die Ratten werden in einzelne Abteilungen eines Käfigs mit einem gewärmten, durchlöcherten, metallischen Boden gegeben. Der Zeitraum, während dessen die Ratten ihre Hinterpfoten anheben (das heißt der Zeitraum, während dessen das Tier seine Pfote anhebt, ehe es sie auf den Boden zurücksetzt) wird nach einem leichten Nadelstich auf die Sohlenfläche von einer der beiden Hinterpfoten gemessen.
Die Verbindungen erzeugen eine Abnahme bezüglich der mechanischen Hyperalgesie, falls es eine statistisch erhebliche Abnahme in der Zeitdauer gibt, während der die Ratte ihre Hinterpfote anhebt. Die Testverbindung kann vor oder nach dem Einsetzen des Schmerzes verabreicht werden. Für Verbindungen, die nach dem Einsetzen des Schmerzes verabreicht werden, wird das Testen 10 Minuten bis 3 Stunden nach der Verabreichung durchgeführt.
Thermische Hyperalgesie
Thermische Hyperalgesie (eine übertriebene Reaktion auf einen noxischen thermischen Reiz) wird im Wesentlichen wie von Hargreaves et al., 1988, Pain 32 (1), 77-88 beschrieben gemessen. Kurz gesagt wird eine gleichmäßig strahlende Wärmequelle auf die Sohlenfläche der Tiere von einer der beiden Hinterpfoten angewendet. Die Zeitdauer des Wegziehens (das heißt der Zeitraum, während dessen die Hitze angewendet wird, ehe das Tier seine Pfote wegzieht), die in anderen Fällen als thermische Schwelle oder Latenz beschrieben wird, bestimmt die Empfindlichkeit der Hinterpfote des Tiers gegenüber Wärme.
Die Verbindungen rufen eine Abnahme in der thermischen Hyperalgesie hervor, falls es eine statistisch erhebliche Zunahme in der Zeitdauer bis zum Wegziehen der Hinterpfote gibt (das heißt die thermische Schwelle gegenüber der Reaktion oder die Latenz nimmt zu). Die Testverbindung kann vor oder nach dem Einsetzen des Schmerzes verabreicht werden. Für Verbindungen, welche nach dem Einsetzen des Schmerzes verabreicht werden, wird das Testen 10 Minuten bis 3 Stunden nach der Verabreichung durchgeführt.
B. Schmerzmodelle
Der Schmerz kann durch ein beliebiges der nachfolgenden Verfahren hervorgerufen werden, um ein Testen der analgetischen Wirksamkeit einer Verbindung zu ermöglichen. Im Allgemeinen führen die hier bereitgestellten Verbindungen zu einer statistisch erheblichen Abnahme des Schmerzes, wie er durch mindes tens eines der vorstehend beschriebenen Testverfahren bestimmt wurde, unter Verwendung männlicher SD-Ratten und mindestens einem der folgenden Modelle.
Schmerzmodell aufgrund einer akuten Entzündung
Der Schmerz aufgrund einer akuten Entzündung wird unter Verwendung des Carrageenan-Modells hervorgerufen, das im Wesentlichen von Field et al., 1997, Br. J. Pharmacol. 121 (8), 1513-1522 beschrieben wurde. 100-200 μl 1-2 % Carrageenan-Lösung wird in die Hinterpfoten von Ratten injiziert. 3-4 Stunden nach der Injektion wird die Empfindlichkeit der Tiere gegenüber thermischen und mechanischen Reizen unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Verfahren getestet. Eine Testverbindung (0,01 bis 50 mg/kg) wird vor dem Testen oder vor der Injektion von Carrageenan an das Tier verabreicht. Die Verbindung kann oral oder auf einem beliebigen parenteralen Weg oder topisch auf die Pfote verabreicht werden. Die Verbindungen, welche den Schmerz in diesem Modell lindern, führen zu einer statistisch erheblichen Abnahme bezüglich der mechanischen Allodynie und/oder der thermischen Hyperalgesie.
Schmerzmodell aufgrund einer chronischen Entzündung
Ein Schmerz aufgrund einer chronischen Entzündung wird durch eines der folgenden Protokolle hervorgerufen:

1. Im Wesentlichen werden, wie von Bertorelli et al., 1999, Br. J. Pharmacol. 128 (6), 1252-1258 und Stein et al., 1998, Pharmacol. Biochem. Behau. 31 (2), 455-451 beschrieben, 200 μl vollständiges Freund'sches Adjuvants (0,1 mg hitzeabgetötetes und getrocknetes Mycobacterium tuberculosis) in die Hinterpfote der Ratten injiziert: 100 μl in die Rückenfläche und 100 μl in die Sohlenfläche.
2. Im Wesentlichen werden, wie von Abbadie et al., 1994, J. Neurosci. 14 (10), 5865-5871 beschrieben, den Ratten 150 μl vollständiges Freund'sches Adjuvans (complete Freund's adjuvant; CFA) (1,5 mg) in das Gelenk zwischen Schienbein und Fuß injiziert.

Vor der Injektion mit CFA in beiden Protokollen wird eine individuelle Basislinie für die Empfindlichkeit gegenüber einem mechanischen und thermischen Reiz der Hinterpfoten der Tiere für jedes Versuchstier aufgenommen.
Nach der Injektion von CFA werden die Ratten in Bezug auf thermische Hyperalgesie, mechanische Allodynie und mechanische Hyperalgesie wie vorstehend beschrieben getestet. Um die Entwicklung der Symptome nachzuvollziehen, werden die Ratten an den Tagen 5, 6 und 7, welche auf die CFA-Injektion folgen, getestet. Am Tag 7 werden die Tiere mit einer Testverbindung, Morphin oder einem Vehikel behandelt. Eine orale Dosis von Morphin von 1-5 mg/kg ist als eine positive Kontrolle geeignet. Typischerweise wird eine Dosis von 0,01-50 mg/kg der Testverbindung verwendet. Die Verbindungen können als eine einzelne Pille vor dem Test oder einmal, zweimal oder dreimal täglich über mehrere Tage vor dem Testen verabreicht werden. Die Arzneimittel werden oral oder auf einem beliebigen parenteralen Weg verabreicht, oder sie werden topisch auf das Tier aufgetragen.
Die Ergebnisse sind als Prozent der maximal möglichen Wirksamkeit (Maximum Potential Efficacy, MPE) ausgedrückt. 0 % MPE wird als der analgetische Effekt des Vehikels definiert; 100 % MPE wird als derjenige Wert definiert, bei dem ein Tier erneut eine Empfindlichkeit wie bei der Basislinie vor der Verabreichung von CFA zeigt. Verbindungen, welche in diesem Modell den Schmerz lindern, führen zu einem MPE von mindestens 30 %.
Schmerzmodell aufgrund von chronischer Neuropathie
Ein Schmerz aufgrund von chronischer Neuropathie wird durch eine Verletzung einer chronischen Verengung (chronic constriction injury, CCI) des Ischiasnervs der Ratte hervorgerufen, wie von Bennett und Xie, 1988, Pain 33, 87-107 beschrieben.
Die Ratten werden betäubt (zum Beispiel mit einer intraperitonealen Dosis von 50-65 mg/kg Pentobarbital, wobei weitere Dosen verabreicht werden, falls nötig). Die laterale Seite der jeweils hinteren Gliedmaßen wird rasiert und desinfiziert. Unter Verwendung eines aseptischen Verfahrens wird ein Einschnitt auf der lateralen Seite der hinteren Gliedmaßen auf der Höhe des mittleren Oberschenkels vorgenommen. Der Muskel Biceps femoris wird glatt durchschnitten, und der Ischiasnerv wird freigelegt. Bei einem der hinteren Gliedmaßen von jedem der Versuchstiere werden vier lose angelegte Ligaturen um den Ischiasnerv im Abstand von annähernd 1-2 mm gelegt. Auf der anderen Seite wird der Ischiasnerv nicht mit Ligaturen versehen und wird nicht manipuliert. Der Muskel wird mit einem fortlaufenden Muster geschlossen, und die Haut wird mit Wundklammern oder chirurgischen Nähten verschlossen. Die Ratten werden in Bezug auf die mechanische Allodynie, die mechanische Hyperalgesie und die thermische Hyperalgesie wie vorstehend beschrieben bewertet.
Die Verbindungen, welche die Schmerzen in diesem Modell lindern, führen zu einer statistisch erheblichen Abnahme bezüglich der mechanischen Allodynie, der mechanischen Hyperalgesie und/oder der thermischen Hyperalgesie, wenn sie unmittelbar vor dem Testen als eine einzelne Pille, oder über mehrere Tage einmal oder zweimal oder dreimal täglich vor dem Testen verabreicht werden (0,01-50 mg/kg, oral, parenteral oder topisch).

Claims

Verbindung der Formel:
oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes derselben, wobei: W, Y und Z unabhängig N oder CR₁ darstellen; R₁ bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus Wasserstoff, Halogen, Cyano, Amino, C₁-C₆-Alkyl, halogeniertem C₁-C₅-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy und halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy; Ar₁ und Ar₂ unabhängig ausgewählt werden aus 5- bis 10-gliedrigen, aromatischen Carbocyclen und Heterocyclen, die jeweils mit 0 bis 3 Substituenten substituiert sind, welche unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, Nitro und Gruppen der Formel LR_a; L bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus einer kovalenten Einzelbindung, O, C(=O), OC(=O), C(=O)O, O-C(=O)O, S(O)_m, N(R_x), C(=O)N(R_x), N(R)C(O), N(R_x)S(O)_m, S(O)_mN(R_x) und N[S(O)_mR_x]S(O)_m; wobei m bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus 0, 1 und 2; und R_x bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus Wasserstoff und C₁-C₈-Alkyl; und R_a bei jedem Auftreten unabhängig ausgewählt wird aus: (i) Wasserstoff; und (ii) C₁-C₈-Alkyl, C₂-C₈-Alkenyl, C₂-C₈-Alkinyl, halogeniertem C₁-C₈-Alkyl, C₂-C₈-Alkylether, Mono- und Di-(C₁-C₈-Alkyl)amino und (3- bis 10-gliedrigem Heterocyclus)-C₀-C₄-Alkyl, die jeweils mit 0 bis 6 Substituenten substituiert sind, welche unabhängig ausgewählt werden aus (a) Hydroxy, Halogen, Amino, Aminocarbonyl, Cyano, Nitro, Oxo und COOH; und (b) C₁-C₈-Alkyl, C₁-C₈-Alkenyl, C₁-C₈-Alkinyl, C₁-C₈-Alkoxy, C₁-C₈-Alkylthio, C₁-C₈-Alkylether, C₁-C₈-Alkanoyl, C₁-C₈-Alkanon, C₁-C₈-Alkanoyloxy, C₁-C₈-Alkoxycarbonyl, Hydroxy-C₁-C₈-Alkyl, halogeniertem C₁-C₈-Alkyl, Cyano-C₁-C₈-Alkyl, Phenyl-C₀-C₈-Alkyl, Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)amino-C₀-C₈-Alkyl, C₁-C₈-Alkylsulfonyl, C₁-C₈-Alkylsulfonamido und (5- bis 7-gliedrigem Heterocyclus)-C₀-C₈-Alkyl.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach Anspruch 1, wobei Ar₂ Phenyl, Pyridyl oder Pyrimidinyl darstellt, die jeweils mit 0 bis 2 Substituenten substituiert sind, welche unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, C₁-C₆-Alkyl, halogeniertem C₁-C₅-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy, halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Alkylsulfonyl und (C₁-C₆-Alkylsulfonamido).
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach Anspruch 1, wobei Ar₁ Phenyl oder Pyridyl darstellt, die jeweils mit 1 oder 2 Substituenten substituiert sind, welche unabhängig ausgewählt werden aus Halogen, Cyano, COOH, C₁-C₆-Alkyl, halogeniertem C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy, halogeniertem C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Alkylsulfonyl und Mono- und Di-(C₁-C₆-Alkyl)sulfonamido.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach Anspruch 1, wobei W CH darstellt; und Y und Z unabhängig N oder CH darstellen.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach Anspruch 1, wobei W, Y und Z jeweils CH darstellen.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach Anspruch 1, wobei die Verbindung die Formel aufweist:
wobei A N oder CH darstellt, und jedes R_b unabhängig Halogen, Cyano, Nitro oder LR_a darstellt.
Verbindung oder pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach Anspruch 1, wobei die Verbindung ausgewählt wird aus: (4-tert-Butylphenyl)-[1,1-dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]amin; [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-isopropylphenyl)amin; [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-1λ⁶-berizo[d]isothiazol-3-yl]-[4-(1,2,2,2-tetrafluor-1-trifluormethylethyl)-phenyl]amin; [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylpyridin-2-yl)-1H-1λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-trifluormethylphenyl)amin; und [1,1-Dioxo-6-(3-trifluormethylphenyl)-1H-λ⁶-benzo[d]isothiazol-3-yl]-(4-tert-butylphenyl)amin.
Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend mindestens eine Verbindung oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz derselben nach einem der Ansprüche 1-7 in Verbindung mit einem physiologisch akzeptablen Träger oder Hilfsstoff.
Verfahren zur Hemmung der Bindung des vanilloiden Liganden an einen Capsaicin-Rezeptor in vitro, wobei das Verfahren umfasst: In Kontakt bringen des Capsaicin-Rezeptors mit mindestens einer Verbindung oder Salz derselben nach Anspruch 1, unter Bedingungen und in einer Menge, die ausreicht, um die Bindung des vanilloiden Liganden an den Capsaicin-Rezeptor nachweisbar zu hemmen.
Verpackte pharmazeutische Zubereitung, umfassend: (a) eine pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 8 in einem Behälter; und (b) Anleitungen für die Verwendung der Zusammensetzung, um Schmerzen, Husten, Schluckauf, Harninkontinenz, überaktive Harnblase oder Fettleibigkeit zu behandeln.
Verwendung einer Verbindung oder eines Salzes derselben nach einem der Ansprüche 1-7 für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung eines Krankheitszustands, der auf eine Modulation des Capsaicin-Rezeptors anspricht.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Krankheitszustand handelt um: Schmerz, Asthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung, Husten, Schluckauf, Fettleibigkeit, Harninkontinenz, überaktive Harnblase, Exposition gegenüber Capsaicin, Verbrennung oder Reizung aufgrund der Exposition gegenüber Hitze, Verbrennung oder Reizung aufgrund der Exposition gegenüber Licht, Verbrennung, Bronchialverengung oder Reizung aufgrund der Exposition gegenüber Tränengas, Luftschadstoffen oder Pfefferspray, oder Verbrennung oder Reizung aufgrund der Exposition gegenüber Saure.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Krankheitszustand um Juckreiz, Husten oder Schluckauf handelt.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Krankheitszustand um Schmerz handelt.
Verwendung nach Anspruch 14, wobei es sich bei dem Krankheitszustand um neuropathischen Schmerz handelt.
Verwendung nach Anspruch 14, wobei der Krankheitszustand ausgewählt wird aus: Schmerzsyndrom nach Amputation der Brust, Amputationsstumpf-Schmerz, Phantomschmerz in den Gliedern, oraler neuropathischer Schmerz, Zahnschmerz, Neuralgie nach dem Auftreten von Herpes, diabetische Neuropathie, sympathische Reflexdystrophie, Trigeminus-Neuralgie, Osteoarthritis, rheumatoide Arthritis, Fibromyalgie, Guillain-Barré-Syndrom, Meralgia Paresthetica, Zungen- und Mundbrennen (burning mouth syndrome), bilaterale periphere Neuropathie, Causalgie, Neuritis, Neuronitis, Neuralgie, durch AIDS bedingte Neuropathie, durch Multiple Sklerose bedingte Neuropathie, Schmerz, der mit einer Verletzung des Rückenmarks in Beziehung steht, Schmerz, der mit einem chirurgischen Eingriff in Beziehung steht, muskuloskeletaler Schmerz, Rückenschmerz, Kopfschmerz, Migräne, Angina, schwere körperliche Arbeit, Hämorrhoiden, Dyspepsie, Charcot'scher Schmerz, Blähung durch Gasbildung im Verdauungssystem, Menstruation, Krebs, Exposition gegenüber Schlangengift, Reizdarmsyndrom, endzündliche Darmkrankheit und Trauma.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Krankheitszustand um Harninkontinenz oder eine überaktive Harnblase handelt.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Krankheitszustand um Fettleibigkeit handelt.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei es sich bei dem Krankheitszustand um Asthma oder chronische obstruktive Lungenerkrankung handelt.