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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der am 12. Juni 2001 eingereichten
provisorischen US-Anmeldung mit der Ser.-Nr. 60/297,546 und der
am 19. November 2001 eingereichten provisorischen US-Anmeldung mit
der Ser.-Nr. 60/333,083.
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Hintergrund
der Erfindung
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft substituierte cyclische Amide und solche Verbindungen,
die sich zur Behandlung der Alzheimerschen Krankheit eignen. Die
Erfindung betrifft insbesondere Verbindungen, die dazu in der Lage sind,
beta-Sekretase, ein Enzym, das das Amyloid-Vorläuferprotein (Amyloid Precursor
Protein) unter Bildung von Amyloid-beta-Peptid (A-beta), einer Hauptkomponente
der in den Gehirnen von an der Alzheimerschen Krankheit leidenden
Patienten anzutreffenden amyloiden Plaques, spaltet, zu hemmen.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Bei
der Alzheimerschen Krankheit (Alzheimersche Krankheit, AD) handelt
es sich um eine progressive degenerative Krankheit des Gehirns,
die hauptsächlich
mit dem Altern assoziiert ist. Die klinischen Erscheinungsformen
von AD sind durch einen Verlust von Gedächtnis, Wahrnehmung, Vernunft,
Urteilsvermögen
und Orientierung gekennzeichnet. Mit dem Fortschreiten der Krankheit
werden auch die motorischen, sensorischen und sprachlichen Fähigkeiten
betroffen, bis es zu einer globalen Störung multipler kognitiver Funktionen kommt.
Diese kognitiven Verluste erfolgen schrittweise, führen jedoch
typischerweise im Verlauf von vier bis zwölf Jahren zu einer schweren
Beeinträchtigung
und letztlich zum Tode.
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Die
Alzheimersche Krankheit ist durch zwei hauptsächliche pathologische Beobachtungen
im Gehirn charakterisiert: neurofibrilläre Bündel/Knäuel (neurofibrillary tangles)
und beta-Amyloid-Plaques (oder neuritische Plaques), die vorwiegend
aus einem Aggregat eines als A-beta bekannten Peptidfragments bestehen. Patienten
mit AD weisen charakteristische beta-Amyloidablagerungen im Gehirn (beta-Amyloid-Plaques)
und in den zerebralen Blutgefäßen (beta-Amyloid-Angiopathie) sowie
neurofibrilläre
Bündel
auf. Neurofibrilläre Bündel treten
nicht nur bei der Alzheimerschen Krankheit sondern auch bei anderen
demenzauslösenden
Erkrankungen auf. Bei der Autopsie findet man im allgemeinen eine
große
Anzahl dieser Läsionen
in den für
das Gedächtnis
und die Wahrnehmung wichtigen Regionen des menschlichen Hirns.
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Eine
geringere Anzahl dieser Läsionen
in einer mehr begrenzten anatomischen Verteilung findet sich auch
in den Gehirnen der meisten älteren
Menschen, die keine klinische AD haben. Amyloidogene Plaques und
vaskuläre
amyloide Angiopathie kennzeichnen auch die Gehirne von Patienten
mit Trisomie 21 (Down-Syndrom), erblicher zerebraler Blutung mit
Amyloidose des holländischen
Typs (Hereditary Cerebral Hemorrhage with Amyloidosis of the Dutch
Type, HCHWA-D) und anderen neurodegenerativen Erkrankungen. beta-Amyloid
ist ein definierendes Merkmal von AD, von dem mittlerweile angenommen
wird, daß es
ein kausativer Vorläufer
bzw. Faktor bei der Entstehung der Krankheit ist. Die Ablagerung
von A-beta in den für
kognitive Aktivitäten
verantwortlichen Regionen des Hirns ist ein Hauptfaktor bei der
Entstehung von AD. beta-Amyloid-Plaques beste hen hauptsächlich aus
Amyloid-beta-Peptid (A-beta, das manchmal auch als betaA4 bezeichnet
wird). A-beta-Peptid
wird bei der Proteolyse des Amyloid-Vorläuferproteins (Amyloid Precursor
Protein, APP) gebildet und besteht aus 39–42 Aminosäuren. An der Verarbeitung von
APP sind mehrere als Sekretasen bezeichnete Proteasen beteiligt.
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Die
Spaltung von APP am N-Terminus des A-beta-Peptids durch beta-Sekretase
und am C-Terminus durch eine oder mehrere gamma-Sekretasen ist der
beta-amyloidogene Pfad, d.h. der Pfad, auf dem A-beta gebildet wird.
Durch die Spaltung von APP durch alpha-Sekretase entsteht alpha-sAPP,
eine sezernierte Form von APP, die nicht zur Bildung von beta-Amyloid-Plaques
führt.
Dieser alternative Pfad verhindert die Bildung von A-beta-Peptid. Eine
Beschreibung der proteolytischen Verarbeitung von APP-Fragmenten
findet sich zum Beispiel in den US-Patentschriften Nr. 5,441,870,
5,721,130 und 5,942,400.
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Als
das für
die Verarbeitung von APP an der beta-Sekretase-Spaltstelle verantwortliche
Enzym wurde eine Aspartylprotease identifiziert. Das beta-Sekretaseenzym
wurde unter verschiedenen Bezeichnungen offenbart, einschließlich BACE,
Asp und Memapsin, siehe beispielsweise Sindha et al., 1999, Nature
402: 537–554
(p501) und die offengelegte PCT-Anmeldung WO00/17369.
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Mehrere
Anhaltspunkte deuten darauf hin, daß die fortschreitende Ablagerung
von beta-Amyloid-Peptid (A-beta)
im Gehirn eine entscheidend zur Pathogenese von AD beitragende Rolle
spielt und dem Auftreten von kognitiven Symptomen um Jahre oder
Jahrzehnte vorausgehen kann, siehe beispielsweise Selkoe, 1991, Neuron
6: 487. Es wurde gezeigt, daß A-beta
aus in Kultur herangezogenen Nervenzellen freigesetzt wird und daß A-beta in der Gehirn-
und Rückenmarksflüssigkeit
(cerebrospinal fluid, CSF) sowohl von normalen Probanden als auch
von AD-Patienten vorkommt, siehe beispielsweise Seubert et al.,
1992, Nature 359: 325–327.
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Es
wurde vorgeschlagen, daß sich
A-beta-Peptid infolge der Verarbeitung von APP durch beta-Sekretase
anreichert und eine Hemmung der Aktivität dieses Enzyms somit für die Behandlung
von AD wünschenswert
wäre. Man
nimmt an, daß die
in-vivo-Verabreitung von APP an der beta-Sekretase-Spaltstelle der
geschwindigkeitsbegrenzende Schritt bei der A-beta-Produktion ist
und sich somit als therapeutisches Ziel für die Behandlung von AD anbietet,
siehe beispielsweise Sabbagh, M., et al., 1997, Alz. Dis. Rev. 3,1–19.
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BACEI-knockout-Mäuse produzieren
kein A-beta und stellen einen normalen Phänotyp dar. Kreuzt man sie mit
transgenen Mäusen,
die APP überexprimieren,
so weisen die Hirnextrakte der Nachkommen im Vergleich zu denen
der Kontrolltiere geringere Mengen an A-beta auf (Luo et al., 2001,
Nature Neuroscience 4: 231–232).
Diese Feststellung ist eine weitere Stütze für den Vorschlag, daß die Inhibierung
der beta-Sekretase-Aktivität
und die Verminderung von A-beta im Gehirn ein therapeutisches Verfahren
zur Behandlung von AD und anderen beta-Amyloid-Erkrankungen darstellt.
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Gegenwärtig gibt
es keine wirksamen Behandlungen, mit denen sich das Fortschreiten
der Alzheimerschen Krankheit anhalten, verhindern oder umkehren
läßt. Es besteht
daher ein dringender Bedarf an pharmazeutischen Mitteln, die dazu
in der Lage sind, die Progression der Alzheimerschen Krankheit zu
verlangsamen und/oder die Krankheit ganz zu verhindern.
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Zur
Behandlung und Prävention
von durch Amyloid-beta-Ablagerungen
bzw. -Plaques gekennzeichneten Krankheiten wie AD benötigt man
Verbindungen, bei denen es sich um wirksame Inhibitoren von beta-Sekretase
handelt, die die durch beta-Sekretase vermittelte Spaltung von APP hemmen,
bei denen es sich um wirksame Inhibitoren der Produktion von A-beta
handelt und/oder die Amyloid-beta-Ablagerungen
bzw. -Plaques vermindern.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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Die
Erfindungen stellt Verbindungen der Formel (IX):
worin
U
ist,
R ein Wasserstoff
oder ein C
1-C
6-Alkyl
ist,
B
ist,
X -(CR
4R
5)
m- repräsentiert,
worin m 1–6
ist;
Y Wasserstoff, C
1-C
6 Alkyl,
C
2-C
6 Alkinyl oder
-CH
2-CH
2-SCH
3 ist;
R
6 C
1-C
6-Alkyl
optional substituiert mit einer, zwei oder drei Gruppen unabhängig ausgewählt aus
C
1-C
3-Alkyl, Halogen,
-OH, -SH, -C≡N,
-CF
3, C
1-C
3-Alkoxy, Amino, und Mono- oder Dialkylamino;
oder -(CH
2)
0-4-O-(C
1-C
6 Alkyl); oder
-H, -NO
2, Halogen, -CO
2H
oder -C≡N
ist; R
2 -H ist, R
3 -H
ist;
R
c -(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder
-(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl, worin jedes Phenyl und Pyridyl
optional mit 1, 2, oder 3 R
200 substituiert
ist;
R
200 bei jedem Auftreten unabhängig voneinander
ausgewählt
ist aus -OH, -NO
2, Halogen, -CO
2H,
-C≡N, -(CH
2)
0-4-CO-NR
220R
225, -(CH
2)
0-4-CO-(C
1-C
12-Alkyl), -(CH
2)
0-4-CO-(C
2-C
12-Alkenyl),
-(CH
2)
0-4-CO-(C
2-C
12-Alkinyl), -(CH
2)
0-4-CO-(C
3-C
7-Cycloalkyl), -(CH
2)
0-4-SO-(C
1-C
8-Alkyl), -(CH
2)
0-4-SO
2- (C
1-C
12-Alkyl), -(CH
2)
0-4-SO
2-(C
3-C
7-Cycloalkyl),
-(CH
2)
0-4-N(H oder
R
215)-CO-O-R
215,
-(CH
2)
0-4-N(H oder
R
215)-CO-N(R
215)
2, -(CH
2)
0-4-N-CS-N(R
215)
2, -(CH
2)
0-4-N(H oder R
215)-CO-R
220, -(CH
2)
0-4-NR
220R
225, -(CH
2)
0-4-O-CO-(C
1-C
6-Alkyl), -(CH
2)
0-4-O-P(O)-(OR
240)
2, -(CH
2)
0-4-O-CO-N(R
215)
2, -(CH
2)
0-4-O-CS-N(R
215)
2, -(CH
2)
0-4-O-(R
215), -(CH
2)
0-4-S-(R
215), -(CH
2)
0-4-O-(C
1-C
6-Alkyl gegebenenfalls substituiert mit 1,
2, 3 oder 5 -P), C
3-C
7-Cycloalkyl, -(CH
2)
0-4-N(H oder R
215)-SO
2-R
220, -(CH
2)
0-4-C
3-C
7-Cycloalkyl, oder
C
1-C
10-Alkyl gegebenenfalls
substituiert mit 1, 2 oder 3 R
205-Gruppen,
oder C
2-C
10-Alkenyl oder C
2-C
10-Alkinyl, wobei
jede Gruppe optional mit einer oder zwei R
205-Gruppen
substituiert ist;
R
205 bei jedem Vorkommen
unabhängig
ausgewählt
aus C
1-C
6-Alkyl, Halogen, -OH, -O-Phenyl, -SH, -C≡N, -CF
3, C
1-C
6-Alkoxy,
NH
2, NH(C
1-C
6-Alkyl) oder N-(C
1-C
6-Alkyl)(C
1-C
6-Alkyl)
ist;
R
215 bei jedem Vorkommen unabhängig ausgewählt aus
C
1-C
6-Alkyl, C
2-C
6-Alkenyl, C
2-C
6-Alkinyl und C
3-C
7-Cycloalkyl
ist;
R
220 und R
225 bei
jedem Vorkommen unabhängig
ausgewählt
aus -H, -C
3-C
7-Cycloalkyl,
-(C
1-C
2-Alkyl)-(C
3-C
7-Cycloalkyl), -(C
1-C
6-Alkyl)-O-(C
1-C
3-Alkyl), -C
2-C
6-Alkenyl, -C
2-C
6-Alkinyl, -C
1-C
6-Alkylkette mit
einer Doppelbindung und einer Dreifachbindung, und -C
1-C
10-Alkyl
gegebenenfalls substituiert mit -OH, -NH
2 oder
Halogen sind; und
R
245 und R
250 bei jedem Vorkommen unabhängig ausgewählt aus
-H, und C
1-C
4-Alkyl
sind; oder
R
245 und R
250 zusammen
mit dem Kohlenstoff, an den sie gebunden sind, einen Kohlenstoffring
mit 3, 4, 5, 6 oder 7 Kohlenstoffatomen bilden, und deren pharmazeutisch
akzeptable Salze bereit.
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Die
Erfindung stellt weiterhin Zwischenprodukte und Verfahren, die für die Herstellung
der Verbindungen der Formel IX geeignet sind, bereit.
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Die
Erfindung stellt weiterhin pharmazeutische Zusammensetzungen bereit,
die eine Verbindung der Formel IX enthalten.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch die Verwendung einer Verbindung
der Formel (IX) und deren pharmazeutisch akzeptablen Salzen zur
Herstellung eines Medikaments bereit.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Behandlung eines
Patienten mit Alzheimerscher Krankheit oder einer anderen Krankheit,
die durch Inhibieren der beta-Sekretase-Aktivität behandelt werden kann, bereit.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallenden Verbindungen
sind: die durch die oben angeführte
allgemeine Formel (IX) beschriebenen sowie deren pharmazeutisch
akzeptable Salze und Prodrugs.
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In
einer Ausführungsform
weisen die Verbindungen der Formel (IX) syn-Stereochemie auf.
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In
einer Ausführungsform
weisen die Verbindungen der Formel (IX) anti-Stereochemie auf.
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Die
Erfindung stellt weiterhin Zwischenprodukte und Verfahren, die für die Herstellung
der Verbindungen der Formel IX geeignet sind, bereit.
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Bei
einer Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXa):
wobei R, X, Y, R
2,
R
3, R
6 und R
c wie oben für (IX) definiert sind. Bevorzugte
Verbindungen der Formel (IXa) sind die, in denen Y für Alkinyl
steht, X für
C
1-C
6-Alkyl steht und R
c für -(CR
245R
250)
0-4-Phenyl
oder -(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht, die jeweils gegebenenfalls
durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXb):
wobei R, X, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXb) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht
und R
c für
-(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder -(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht,
die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXc):
wobei R, X, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXc) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht
und R
c für
-(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder -(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht,
die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXd):
wobei R, X, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXd) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht
und R
c für
-(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder -(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht,
die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXe):
wobei R, X, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXe) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht
und R
c für
-(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder -(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht,
die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXf):
wobei Y, X, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXf) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht,
Y für Alkinyl
steht und R
c für -(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder
-(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl
steht, die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXg):
wobei Y, X, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXg) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht,
Y für Alkinyl
steht und R
c für -(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder
-(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl
steht, die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXh):
wobei Y, B, R
2,
R
3 und R
c wie oben
für (IX)
definiert sind. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXh) sind die, in
denen Y für
Alkinyl steht und R
c für -(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder
-(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht, die jeweils gegebenenfalls
durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXi):
wobei Y, X, B, R und R
c wie oben für (IX) definiert sind. Bevorzugte
Verbindungen der Formel (IXi) sind die, in denen X für C
1-C
6-Alkyl steht,
Y für Alkinyl
steht und R
c für -(CR
245R
250)
0-4-Phenyl oder
-(CR
245R
250)
0-4-Pyridyl steht,
die jeweils gegebenenfalls durch einen oder zwei R
200 substituiert
sind.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen
die Formel (IXk):
wobei Y, X, B, R
2,
R
3 und R
200 wie
oben für
(IX) definiert sind und v für
CH oder N steht. Bevorzugte Verbindungen der Formel (IXj) sind die,
in denen X für
C
1-C
6-Alkyl steht,
Y für Alkinyl
steht und R
200 für C
1-C
6-Alkyl, C
2-C
6-Alkenyl, C
2-C
6-Alkinyl, Trifluormethyl
oder Halogen steht.
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Bei
einer Ausführungsform
schließt
die Verbindung der Formel (IX) ein pharmazeutisch akzeptables Salz
ausgewählt
aus der aus Salzen der folgenden Säuren bestehenden Gruppe ein:
Salzsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Iodwasserstoffsäure,
Salpetersäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure,
Citronensäure,
Trifluoressigsäure,
Methansulfonsäure,
CH3-(CH2)n-COOH, wobei n für 0 bis 4 steht, HOOC-(CH2)n-COOH, wobei n
wie oben definiert ist, HOOC-CH=CH-COOH und Phenyl-COOH.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Verbindungen der Formel (II) ein:
wobei X und B wie oben definiert
sind und R
x für eine geeignete, von einer
organischen Carbonsäure
abgeleitete funktionelle Gruppe steht, und deren chemisch akzeptable
Salze. Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht R
x für C
1-C
6-Alkyl.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Alkohole der Formel (III) ein:
wobei X, B, R
2,
R
3 und R
x wie oben
definiert sind und X
1 für eine Abgangsgruppe steht,
einschließlich,
jedoch nicht darauf beschränkt,
-Cl, -Br, -I, -O-Tosylat, -O-Mesylat,
-O-Nosylat, und deren chemisch akzeptable Salze. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
steht R
x für C
1-C
6-Alkyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieser Alkohol als Schutzgruppe t-Butoxycarbonyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieser Alkohol als Schutzgruppe Benzyloxycarbonyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieser Alkohol als X1 -Cl oder -Br.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Epoxide der Formel (IV) ein:
wobei X, B, R
2,
R
3 und R
x wie oben
definiert sind, und deren chemisch akzeptable Salze. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
steht R
x für C
1-C
6-Alkyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieses Epoxid als Schutzgruppe t-Butoxycarbonyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieses Epoxid als Schutzgruppe Benzyloxycarbonyl.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Verbindungen der Formel (VI) ein:
wobei
X, B, R
2, R
3, R
c und R
x wie oben
definiert sind, und deren chemisch akzeptable Salze. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
steht R für
C
1-C
6-Alkyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieser geschützte
Alkohol als Schutzgruppe t-Butoxycarbonyl.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieser geschützte
Alkohol als Schutzgruppe Benzyloxycarbonyl.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Amine der Formel (VII) ein:
wobei X, B, R
2,
R
3, R
x und R
c wie oben definiert sind, und deren chemisch
akzeptable Salze. Bei einer bevorzugten Ausführungsform steht R
x für C
1-C
6-Alkyl.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Amine der Formel VIII) ein:
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Die
vorliegenden Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten mit oder zur Prävention
eines Patienten vor Erwerb einer Krankheit oder eines Zustandes
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus der Alzheimerschen Krankheit, zur helfenden
Prävention
oder zur Verzögerung
des Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit, zur Behandlung von Patienten
mit milder Wahrnehmungsschwäche
(MCI), zur Behandlung des Down-Syndroms,
zur Behandlung von Menschen, die erbliche zerebrale Blutung mit
Amyloidose des holländischen
Typs haben, zur Behandlung von zerebraler amyloider Angiopathie
und zur Verhinderung der möglichen
Folgen davon, d.h. einzelnen und wiederholt auftretenden lobärer Blutungen,
zur Behandlung anderer degenerativer Dementien einschließlich Dementien
eines gemischt vaskulären
und degenerativen Ursprungs, mit Parkinson-Krankheit assoziierter Demenz, mit progressiver
supranukleärer
Lähmung
assoziierter Demenz, mit kortikobasaler Degeneration assoziierter
Demenz oder des diffusen Lewy-Körper-Typs der
Alzheimerschen Krankheit und der einer solchen Behandlung bedarf,
ein, bei dem man eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung
der Formel (X) oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon
verabreicht.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um die Alzheimersche Krankheit handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur helfenden Prävention
oder zur Verzögerung
des Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit beitragen.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um milde Wahrnehmungsschwäche (MCI) handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um Down-Syndrom handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um erbliche zerebrale Blutung mit Amyloidose des
holländischen
Typs handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um zerebrale amyloide Angiopathie handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um degenerativen Dementien handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Anwendung gelangen, wenn es sich
bei der Krankheit um den diffusen Lewy-Körper-Typ der Alzheimerschen
Krankheit handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Behandlung einer bestehenden Krankheit
angewendet werden.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Behandlungsverfahren zur Verhinderung der Entstehung
einer Krankheit angewendet werden.
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Bei
einer Ausführungsform
können
bei diesem Behandlungsverfahren therapeutisch wirksame Mengen eingesetzt
werden: zur oralen Verabreichung von etwa 0,1 mg/Tag bis etwa 1,000
mg/Tag; zur parenteralen, sublingualen, intranasalen, intrathekalen
Verabreichung von etwa 0,5 bis etwa 100 mg/Tag; zur Depot-Verabreichung
und bei Implantaten von etwa 0,5 mg/Tag bis etwa 50 mg/Tag; zur
topischen Verabreichung von etwa 0,5 mg/Tag bis etwa 200 mg/Tag;
zur rektalen Verabreichung von etwa 0,5 mg bis etwa 500 mg.
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Bei
einer Ausführungsform
können
bei diesem Behandlungsverfahren therapeutisch wirksame Mengen zur
Anwendung gelangen: für
die orale Verabreichung von etwa 1 mg/Tag bis etwa 100 mg/Tag; und
für die
parenteral Verabreichung von etwa 5 bis etwa 50 mg täglich.
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Bei
einer Ausführungsform
können
bei diesem Behandlungsverfahren therapeutisch wirksame Mengen für die orale
Verabreichung von etwa 5 mg/Tag bis etwa 50 mg/Tag zur Anwendung
gelangen.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch eine pharmazeutische Zusammensetzung ein, die eine Verbindung
der Formel (IX) oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon enthält.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch die Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) oder eines pharmazeutisch
akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikamentes zur
Verwendung in der Behandlung eines Patienten mit oder zur Prävention
eines Patienten vor Erwerb einer Krankheit oder eines Zustandes
ausgewählt
aus der Gruppe bestehend aus der Alzheimerschen Krankheit, zur helfenden
Prävention oder
zur Verzögerung
des Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit, zur Behandlung von Patienten
mit milder Wahrnehmungsschwäche
(MCI) und zur Prävention
oder zur Verzögerung
des Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit bei Patienten, bei denen
es zu einer Progression von MCI zu AD kommen würde, zur Behandlung des Down-Syndroms,
zur Behandlung von Menschen, die erbliche zerebrale Blutung mit
Amyloidose des holländischen
Typs haben, zur Behandlung von zerebraler amyloider Angiopathie
und zur Verhinderung der möglichen
Folgen davon, d.h. einzelnen und wiederholt auftretenden lobärer Blutungen,
zur Behandlung anderer degenerativer Dementien einschließlich Dementien
eines gemischt vaskulären
und degenerativen Ursprungs, mit Parkinson-Krankheit assoziierter
Demenz, mit progressiver supranukleärer Lähmung assoziierter Demenz, mit
kortikobasaler Degeneration assoziierter Demenz oder des diffusen
Lewy-Körper-Typs
der Alzheimerschen Krankheit und der einer solchen Behandlung bedarf,
ein.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um Alzheimersche Krankheit handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) den Ausbruch der
Alzheimerschen Krankheit verhindern oder verzögern.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um milde Wahrnehmungsschwäche handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um das Down-Syndrom handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um erbliche zerebrale Blutung mit
Amyloidose des holländischen
Typs handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um zerebraler amyloider Angiopathie
handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um eine degenerative Demenz handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann diese Verwendung einer Verbindung der Formel (IX) angewendet werden,
wenn es sich bei der Krankheit um den diffusen Lewy-Körper-Typ
der Alzheimerschen Krankheit handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
wird bei dieser Verwendung einer Verbindung ein pharmazeutisch akzeptables
Salz ausgewählt
aus der aus den Salzen der folgenden Säuren bestehenden Gruppe: Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Iodwasserstoffsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure, Citronensäure, TFA, Methansulfonsäure, CH3-(CH2)n-COOH,
wobei n für
0 bis 4 steht, HOOC-(CH2)n-COOH, wobei n wie
oben definiert ist, HOOC-CH=CH-COOH und Phenyl-COOH.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch Verfahren zur Inhibierung der beta-Sekretase-Aktivität; zur Inhibierung
der Spaltung des Amyloid-Vorläuferproteins
(Amyloid Precursor Protein, APP) in einer Reaktionsmischung an einer
Stelle zwischen Met596 und Asp597, nummeriert nach dem APP-695-Aminosäureisotyp,
oder an einer entsprechenden Stelle eines Isotyps oder einer Mutante
davon; zur Inhibierung der Produktion von Amyloid-beta-Peptid (A-beta)
in einer Zelle; zur Inhibierung der Produktion von beta-Amyloid-Plaques
in einem Tier; und zur Behandlung bzw. Prävention einer durch beta-Amyloid-Ablagerungen
im Gehirn gekennzeichneten Krankheit ein, bei denen man eine therapeutisch
wirksame Menge einer Verbindung der Formel (IX) oder eines pharmazeutisch
akzeptablen Salzes davon verabreicht.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Inhibierung von beta-Sekretase-Aktivität ein, bei
dem man die beta-Sekretase einer wirksamenen hemmenden Menge einer
Verbindung der Formel (IX) oder einem pharmazeutisch akzeptablen
Salz davon aussetzt.
-
Vorzugsweise
setzt man bei diesem Verfahren eine Verbindung ein, die bei einer
Konzentration von weniger als 50 μM
50% der Aktivität
des Enzyms hemmt.
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Bei
diesem Verfahren setzt man besonders bevorzugt eine Verbindung ein,
die bei einer Konzentration von 10 μM oder weniger 50% der Aktivität des Enzyms
hemmt.
-
Bei
diesem Verfahren setzt man ganz besonders bevorzugt eine Verbindung
ein, die bei einer Konzentration von 1 μM oder weniger 50% der Aktivität des Enzyms
hemmt.
-
Bei
einer besonderen Ausführungsform
setzt man bei diesem Verfahren eine Verbindung ein, die bei einer
Konzentration von 10 nM oder weniger 50% der Aktivität des Enzyms
hemmt.
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Bei
einer Ausführungsform
setzt man bei diesem Verfahren die beta-Sekretase in vitro der Verbindung aus.
-
Bei
einer Ausführungsform
setzt man bei diesem Verfahren die beta-Sekretase in einer Zelle
der Verbindung aus.
-
Bei
einer Ausführungsform
setzt man bei diesem Verfahren die beta-Sekretase in einer Zelle
in einem Tier der Verbindung aus.
-
Bei
einer Ausführungsform
setzt man bei diesem Verfahren die beta-Sekretase in einem Menschen der
Verbindung aus.
-
Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Inhibierung der Spaltung des Amyloid-Vorläuferproteins
(Amyloid Precursor Protein, APP) in einer Reaktionsmischung an einer
Stelle zwischen Met596 und Asp597, nummeriert nach dem APP-695-Aminosäureisotyp;
oder an einer entsprechenden Stelle eines Isotyps oder einer Mutante
davon, ein, bei dem man die Reaktionsmischung einer wirksamen hemmenden Menge
einer Verbindung der Formel (IX) oder einem pharmazeutisch akzeptablen
Salz davon aussetzt.
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Bei
einer Ausführungsform
bedient man sich bei diesem Verfahren einer Spaltstelle zwischen
Met652 und Asp653, nummeriert nach dem APP-751-Isotyp; zwischen
Met671 und Asp672, nummeriert nach dem APP-770-Isotyp; zwischen
Leu596 und Asp597 des APP-695, schwedische Mutation; zwischen Leu652
und Asp653 des APP-751, schwedische Mutation; oder zwischen Leu671
und Asp672 des APP-770, schwedische Mutation.
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Bei
einer Ausführungsform
wird die Reaktionsmischung durch dieses Verfahren in vitro exponiert.
-
Bei
einer Ausführungsform
wird die Reaktionsmischung durch dieses Verfahren in einer Zelle
exponiert.
-
Bei
einer Ausführungsform
wird die Reaktionsmischung durch dieses Verfahren in einer tierischen
Zelle exponiert.
-
Bei
einer Ausführungsform
wird die Reaktionsmischung durch dieses Verfahren in einer menschlichen Zelle
exponiert.
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Die
vorliegenden Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Inhibierung der Produktion von Amyloid-beta-Peptid
(A-beta) in einer Zelle ein, bei dem man die Zelle einer wirksamen
hemmenden Menge einer Verbindung der Formel (IX) oder eines pharmazeutisch
akzeptablen Salzes davon aussetzt.
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Bei
einer Ausführungsform
beinhaltet dieses Verfahren die Verabreichung an ein Tier.
-
Bei
einer Ausführungsform
beinhaltet dieses Verfahren die Verabreichung an einen Menschen.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Inhibierung der Produktion von beta-Amyloid-Plaques
in einem Tier ein, bei dem man dem Tier eine wirksame hemmende Menge
einer Verbindung der Formel (IX) oder eines pharmazeutisch akzeptablen
Salzes davon verabreicht.
-
Bei
einer Ausführungsform
beinhaltet dieses Verfahren die Verabreichung an einen Menschen.
-
Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Behandlung bzw. Prävention einer durch beta-Amyloid-Ablagerungen
im Gehirn gekennzeichneten Krankheit ein, bei dem man einem Patienten
eine wirksame therapeutische Menge einer Verbindung der Formel (IX)
oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon verabreicht.
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Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung eingesetzt, die bei einer
Konzentration von weniger als 50 μM
50% der Aktivität
des Enzyms hemmt.
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Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung eingesetzt, die bei einer
Konzentration von 10 μM
oder weniger 50% der Aktivität
des Enzyms hemmt.
-
Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung eingesetzt, die bei einer
Konzentration von 1 μM
oder weniger 50% der Aktivität
des Enzyms hemmt.
-
Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung eingesetzt, die bei einer
Konzentration von 10 nM oder weniger 50% der Aktivität des Enzyms
hemmt.
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Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung in einer therapeutischen
Menge im Bereich von etwa 0,1 bis etwa 1000 mg/Tag eingesetzt.
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Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung in einer therapeutischen
Menge im Bereich von etwa 15 bis etwa 1500 mg/Tag eingesetzt.
-
Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung in einer therapeutischen
Menge im Bereich von etwa 1 bis etwa 100 mg/Tag eingesetzt.
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Bei
einer Ausführungsform
wird bei diesem Verfahren eine Verbindung in einer therapeutischen
Menge im Bereich von etwa 5 bis etwa 50 mg/Tag eingesetzt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Verfahren angewendet werden, wenn es sich bei der Krankheit
um die Alzheimersche Krankheit handelt.
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Bei
einer Ausführungsform
kann dieses Verfahren angewendet werden, wenn es sich bei der Krankheit
um milde Wahrnehmungsschwäche,
Down-Syndrom oder erbliche zerebrale Blutung mit Amyloidose des holländischen
Typs handelt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Zusammensetzung, die
beta-Sekretase komplexiert mit einer Verbindung (IX) oder einem
pharmazeutisch akzeptablen Salz davon enthält.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Verfahren zur Bildung eines beta-Sekretase-Komplexes ein,
bei dem man beta-Sekretase einer Verbindung der Formel (IX) oder
einem pharmazeutisch akzeptablen Salz davon aussetzt, in einer Reaktionsmischung
unter zur Bildung dieses Komplexes geeigneten Bedingungen.
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Bei
einer Ausführungsform
findet die Exposition bei diesem Verfahren in vitro statt.
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Bei
einer Ausführungsform
verwendet man bei diesem Verfahren eine in einer Zelle befindliche
Reaktionsmischung.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Komponenten-Kit ein, das Komponententeile enthält, die zusammengebaut
werden können,
wobei wenigstens ein Komponententeil eine in einem Behälter befindliche Verbindung
der Formel Xa umfaßt.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieses Komponenten-Kit
eine lyophilisierte Verbindung, und wenigstens ein weiteres Komponententeil
enthält
ein Verdünnungsmittel.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Behälter-Kit ein, das mehrere
Behälter
enthält,
wobei jeder Behälter
eine oder mehrere Einheitsdosen einer Verbindung der Formel (IX)
oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon enthält.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieses Behälter-Kit
Behälter,
die jeweils für
die orale Verabreichung ausgelegten sind, und umfaßt eine
Tablette, ein Gel oder eine Kapsel.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieses Behälter-Kit
Behälter,
die jeweils für
die parenterale Verabreichung ausgelegten sind, und umfaßt ein Depotprodukt,
eine Spritze, eine Ampulle oder ein Vial.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
dieses Behälter-Kit
Behälter,
die jeweils für
die topische Verabreichung ausgelegten sind, und umfaßt ein Pflaster,
ein Medipad, eine Salbe oder eine Creme.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch ein Mittel-Kit ein, das eine Verbindung der Formel (IX) oder ein
pharmazeutisch akzeptables Salz davon; und ein oder mehrere therapeutische
Mittel ausgewählt
aus der aus einem Antioxidationsmittel, einem entzündungshemmenden
Mittel, einem gamma-Sekretase-Inhibitor, einem neurotrophen Mittel,
einem Acetylcholinesterasehemmer, einem Statin, einem A-beta-Peptid
und einem Anti-A-beta-Antikörper enthält.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch eine Zusammensetzung ein, die eine Verbindung der Formel (IX)
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon und ein inertes Verdünnungsmittel
oder einen eßbaren Träger umfaßt.
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Bei
einer Ausführungsform
enthält
diese Zusammensetzung einen Träger,
bei dem es sich um ein Öl handelt.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch eine Zusammensetzung ein, die eine Verbindung der Formel (IX)
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon und ein Bindemittel,
einen Exzipienten, ein Sprengmittel, ein Schmiermittel oder ein
Gleitmittel enthält.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
auch eine Zusammensetzung ein, die eine Verbindung der Formel (IX)
oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon in einer Creme, einer
Salbe oder einem Pflaster enthält.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Verbindungen, Zusammensetzungen, Kits
und Verfahren zur Inhibierung der durch beta-Sekretase vermittelten
Spaltung des Amyloid-Vorläuferproteins
(amyloid precursor protein, APP) bereit. Die erfindungsgemäßen Verbindungen,
Zusammensetzungen und Verfahren wirken besonders bei der Inhibierung
der Produktion von A-beta-Peptid und bei der Behandlung oder Prävention
einer mit einer pathologischen Form von A-beta-Peptid assoziierten
Krankheit bzw. eines mit einer pathologischen Form von A-beta-Peptid assoziierten
Leidens eines Menschen oder Tieres.
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Die
Verbindungen, Zusammensetzungen und Verfahren der Erfindung eignen
sich zur Behandlung von Menschen mit der Alzheimerschen Krankheit
(Alzheimer's Disease,
AD), zur helfenden Prävention
oder zur Verzögerung
des Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit, zur Behandlung von Patienten
mit milder Wahrnehmungsschwäche
(MCI), zur Behandlung des Down-Syndroms, zur Behandlung von Menschen,
die erbliche zerebrale Blutung mit Amyloidose des holländischen
Typs haben, zur Behandlung von zerebraler amyloider Angiopathie
und zur Verhinderung der möglichen
Folgen davon, d.h. einzelnen und wiederholt auftretenden lobärer Blutungen,
zur Behandlung anderer degenerativer Dementien einschließlich Dementien
eines gemischt vaskulären
und degenerativen Ursprungs, mit Parkinson-Krankheit assoziierter
Demenz, mit progressiver supranukleärer Lähmung assoziierter Demenz,
mit kortikobasaler Degeneration assoziierter Demenz oder des diffusen
Lewy-Körper-Typs
der Alzheimerschen Krankheit.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
haben eine beta-Sekretase-hemmende
Wirkung. Die hemmenden Aktivitäten
der erfindungsgemäßen Verbindungen
lassen sich leicht zeigen, zum Beispiel unter Anwendung eines oder
mehrerer der hier beschriebenen oder im Stand der Technik bekannten
Assays.
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Unter "Schutzgruppe" ist in der vorliegenden
Erfindung eine beliebige geeignete organische Schutzgruppe zu verstehen,
wie sie zum Beispiel in T. W. Green und P. G. M. Wuts in "Protective Groups
in Organic Chemistry, John Wiley and Sons, 1991, offenbart sind.
Bevorzugte Schutzgruppe in der vorliegenden Erfindung sind t-Butoxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl,
Formyl, Trityl, Phthalimido, Trichloracetyl, Chloracetyl, Bromacetyl,
Iodacetyl, 4-Phenylbenzyloxycarbonyl, 2-Methylbenzyloxycarbonyl,
4-Ethoxybenzyloxycarbonyl, 4-Fluorbenzyloxycarbonyl,
4-Chlorbenzyloxycarbonyl, 3-Chlorbenzyloxycarbonyl,
2-Chlorbenzyloxycarbonyl, 2,4-Dichlorbenzyloxycarbonyl,
4-Brombenzyloxycarbonyl, 3-Brombenzyloxycarbonyl,
4-Nitrobenzyloxycarbonyl, 4-Cyanobenzyloxycarbonyl,
2-(4-Xenyl)isopropoxycarbonyl, 1,1-Diphenyleth-1-yloxycarbonyl,
1,1-Diphenylprop-1-yloxycarbonyl,
2-Phenylprop-2-yloxycarbonyl, 2-(p-Toluyl)prop-2-yloxycarbonyl, Cyclopentanyloxycarbonyl,
1-Methylcyclopentanyloxycarbonyl, Cyclohexanyloxycarbonyl, 1-Methylcyclohexanyloxycabonyl, 2-Methylcyclohexanyloxycarbonyl,
2-(4-Toluylsulfonyl)ethoxycarbonyl,
2-(Methylsulfonyl)ethoxycarbonyl, 2-(Triphenylphosphino)ethoxycarbonyl,
Fluorenylmethoxycarbonyl, 2-(Trimethylsilyl)ethoxycarbonyl, Allyloxycarbonyl,
1-(Trimethylsilylmethyl)prop-1-enyloxycarbonyl,
5-Benzisoxalylmethoxycarbonyl, 4- Acetoxybenzyloxycarbonyl,
2,2,2-Trichlorethoxycarbonyl, 2-Ethinyl-2-propoxycarbonyl, Cyclopropylmethoxycarbonyl,
4-(Decyloxyl)benzyloxycarbonyl, Isobornyloxycarbonyl, 1-Piperidyloxycarbonyl,
9-Fluorenylmethylcarbonat, -CH-CH=CH2 oder
Phenyl-C(=N-)-H.
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Unter "Alkyl" und "C1-C6-Alkyl" sind
in der vorliegenden Erfindung geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen
mit 1–6
Kohlenstoffatomen wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl,
sek.-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, 2-Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, Hexyl,
2-Hexyl, 3-Hexyl und 3-Methylpentyl zu verstehen. Es versteht sich,
daß in
Fällen,
in denen eine Alkylkette eines Substituenten (z.B. einer Alkyl-,
Alkoxy- oder Alkenylgruppe) kürzer oder
länger
ist als 6 Kohlenstoffe, dieses so im zweiten "C" angegeben
wird; "C1-C10" beispielsweise bezeichnet
ein Maximum von 10 Kohlenstoffen.
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Unter "Alkoxy" und "C1-C6-Alkoxy" sind
in der vorliegenden Erfindung geradkettige oder verzweigte Alkylgruppen
mit 1–6
Kohlenstoffatomen zu verstehen, die über wenigstens ein zweiwertiges
Sauerstoffatom gebunden sind, wie zum Beispiel Methoxy, Ethoxy,
Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, sek.-Butoxy, tert.-Butoxy, Pentoxy,
Isopentoxy, Neopentoxy, Hexoxy und 3-Methylpentoxy.
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Unter
dem Ausdruck "Halogen" ist in der vorliegenden
Erfindung Fluor, Brom, Chlor und Iod zu verstehen.
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"Alkenyl" und "C2-C6-Alkenyl" bezeichnen
geradkettige und verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen
und einer bis drei Doppelbindungen und schließt zum Beispiel Ethenyl, Propenyl, 1-But-3-enyl, 1-Pent-3-enyl,
1-Hex-5-enyl und dergleichen ein.
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"Alkinyl" und "C2-C6-Alkinyl" bezeichnen
geradkettige und verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit 2 bis 6 Kohlenstoffatomen
und einer bis drei Dreifachbindungen und schließt Ethinyl, Propinyl, Butinyl,
Pentin-2-yl und dergleichen ein.
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Wie
er hier verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck "Cycloalkyl" auf gesättigte carbocyclische
Reste mit drei bis zwölf
Kohlenstoffatomen. Bei dem Cycloalkyl kann es sich um ein monocyclisches
oder ein polycyclisches kondensiertes System handeln. Beispiele
solcher Reste schließen
Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl
ein. Die Cycloalkylgruppen sind hierbei unsubstituiert oder wie
angegeben in einer oder mehreren substituierbaren Positionen durch
verschiedene Gruppen substituiert. So können solche Cycloalkylgruppen
zum Beispiel gegebenenfalls durch C1-C6-Alkyl,
C1-C6-Alkoxy, Halogen,
Hydroxy, Cyano, Nitro, Amino, Mono-(C1-C6)-alkylamino, Di-(C1-C5)-alkylamino, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C1-C6-Halogenalkyl, C1-C6-Halogenalkoxy,
Amino-(C1-C6)-alkyl,
Mono-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl oder Di-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl substituiert
sein.
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"Aryl" ist als eine aromatische
carbocyclische Gruppe mit einem einzelnen Ring (zum Beispiel Phenyl), mehreren
Ringen (zum Beispiel Biphenyl) oder mehreren kondensierten Ringe,
von denen wenigstens einer aromatisch ist (zum Beispiel 1,2,3,4-Tetrahydronaphthyl,
Naphthyl), zu verstehen, die gegebenenfalls mono-, di-, oder trisubstituiert
ist. Bevorzugte Arylgruppen der vorliegenden Erfindung sind Phenyl,
1-Naphthyl, 2-Naphthyl,
Indanyl, Indenyl, Dihydronaphthyl, Tetralinyl oder 6,7,8,9-Tetrahydro-5H-benzo[a]cycloheptenyl. Die
Arylgruppen sind hierbei unsubstituiert oder wie angegeben in einer
oder mehreren substituierbaren Positionen durch verschiedene Gruppen
substituiert. So können
solche Arylgruppen zum Beispiel gegebenenfalls beispielsweise durch
C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Halogen,
Hydroxy, Cyano, Nitro, Amino, Mono-(C1-C6)-alkylamino, Di-(C1-C6)-alkylamino, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C1-C6-Halogenalkyl,
C1-C6-Halogenalkoxy,
Amino-(C1-C6)- alkyl, Mono-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl, Di-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl, -COOH, -C(=O)O-(C1-C6-alkyl),
-C(=O)NH2, -C(=O)N-(Mono- oder Di-C1-C6-alkyl), -S-(C1-C6-Alkyl), -SO2-(C1-C6-Alkyl), -OC(=O)(C1-C6-Alkyl), -NH-C(=O)-(C1-C6-Alkyl), -N-(C1-C6-Alkyl)-C(=O)(C1-C6-Alkyl), -NH-SO2-(C1-C6-Alkyl), -N(C1-C6-Alkyl)-SO2-(C1-C6-Alkyl), -NH-C(=O)NH2, -NH-C(=O)N-(Mono- oder Di-C1-C6-alkyl), -NH(C1-C6-Alkyl)-C(=O)-NH2 oder
-NH(C1-C6-Alkyl)-C(=O)-N-(Mono-
oder Di-C1-C6-alkyl)substituiert
sein.
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Unter "Heteroaryl" sind ein oder mehrere
aromatische Ringsysteme aus 5-, 6- oder 7gliedrigen Ringen zu verstehen,
die kondensierte Ringsysteme von 9 bis 11 Atomen einschließen, die
mindestens ein und bis zu vier Heteroatome ausgewählt aus
Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten. Bevorzugte Heteroarylgruppen
der vorliegenden Erfindung schließen Pyridinyl, Pyrimidinyl,
Chinolinyl, Benzothienyl, Indolyl, Indolinyl, Pyridazinyl, Pyrazinyl,
Isoindolyl, Isochinolyl, Chinazolinyl, Chinoxalinyl, Phthalazinyl,
Imidazolyl, Isoxazolyl, Pyrazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Indolizinyl,
Indazolyl, Benzothiazolyl, Benzimidazolyl, Benzofuranyl, Furanyl,
Thienyl, Pyrrolyl, Oxadiazolyl, Thiadiazolyl, Triazolyl, Tetrazolyl,
Oxazolopyridinyl, Imidazopyridinyl, Isothiazolyl, Naphthyridinyl,
Cinnolinyl, Carbazolyl, beta-Carbolinyl, Isochromanyl, Chromanyl,
Tetrahydroisochinolinyl, Isoindolinyl, Isobenzotetrahydrofuranyl,
Isobenzotetrahydrothienyl, Isobenzothienyl, Benzoxazolyl, Pyridopyridinyl,
Benzotetrahydrofuranyl, Benzotetrahydrothienyl, Purinyl, Benzodioxolyl,
Triazinyl, Phenoxazinyl, Phenothiazinyl, Pteridinyl, Benzothiazolyl,
Imidazopyridinyl, Imidazothiazolyl, Dihydrobenzisoxazinyl, Benzisoxazinyl, Benzoxazinyl,
Dihydrobenzisothiazinyl, Benzopyranyl, Benzothiopyranyl, Coumarinyl,
Isocoumarinyl, Chromonyl, Chromanonyl, Pyridinyl-N-oxid, Tetrahydrochinolinyl,
Dihydrochinolinyl, Dihydrochinolinonyl, Dihydroisochinolinonyl,
Dihydrocoumarinyl, Dihydroisocoumarinyl, Isoindolinonyl, Benzodioxanyl,
Benzoxazolinonyl, Pyrrolyl-N-oxid, Pyrimidinyl-N-oxid, Pyridazinyl-N-oxid, Pyrazinyl-N-oxid,
Chinolinyl-N-oxid, Indolyl-N-oxid,
Indolinyl-N-oxid, Isochinolyl-N-oxid, Chinazolinyl-N-oxid, Chinoxalinyl-N-oxid,
Phthalazinyl-N-oxid, Imidazolyl-N-oxid, Isoxazolyl-N-oxid, Oxazolyl-N-oxid,
Thiazolyl-N-oxid, Indolizinyl-N-oxid, Indazolyl-N-oxid, Benzothiazolyl-N-oxid,
Benzimidazolyl-N-oxid, Pyrrolyl-N-oxid,
Oxadiazolyl-N-oxid, Thiadiazolyl-N-oxid, Triazolyl-N-oxid, Tetrazolyl-N-oxid,
Benzothiopyranyl-S-oxid,
Benzothiopyranyl-S,S-dioxid ein. Die Hetarylgruppen sind hierbei
unsubstituiert oder wie angegeben in einer oder mehreren substituierbaren
Positionen durch verschiedene Gruppen substituiert. So können solche
Hetarylgruppen zum Beispiel gegebenenfalls durch C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Cyano, Nitro,
Amino, Mono-(C1-C6)-alkylamino,
Di-(C1-C6)-alkylamino, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C1-C6-Halogenalkyl, C1-C6-Halogenalkoxy,
Amino-(C1-C6)-alkyl,
Mono-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl oder
Di-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl, -COOH,
-C(=O)O-(C1-C6-alkyl), -C(=O)NH2, -C(=O)N-(Mono- oder Di-C1-C6-alkyl), -S-(C1-C6-Alkyl),
-SO2-(C1-C6-Alkyl), -OC(=O)(C1-C6-Alkyl), -NH-C(=O)-(C1-C6-Alkyl), -N(C1-C6-Alkyl)-C(=O)-(C1-C6-Alkyl), -NH-SO2-(C1-C6-Alkyl), -N(C1-C6-Alkyl)-SO2-(C1-C6-Alkyl),
-NH-C(=O)NH2, -NH-C(=O)N-(Mono- oder Di-C1-C6-alkyl), -NH(C1-C6-Alkyl)-C(=O)-NH2 oder -NH(C1-C6-Alkyl)-C(=O)-N-(Mono- oder Di-C1-C6-alkyl) substituiert sein.
-
Unter "Heterocyclus", "Heterocycloalkyl" bzw. "Heterocyclyl" sind ein oder mehrere
carbocyclische Ringsysteme aus 4-, 5-, 6- oder 7gliedrigen Ringen
zu verstehen, die kondensierte Ringsysteme von 9 bis 11 Atomen einschließen, die
mindestens ein und bis zu vier Heteroatome ausgewählt aus
Stickstoff, Sauerstoff oder Schwefel enthalten. Bevorzugte Heterocyclen
der vorliegenden Erfindung schließen Morpholinyl, Thiomorpholinyl,
Thiomorpholinyl-S-oxid, Thiomorpholinyl-S,S-dioxid, Piperazinyl,
Homopiperazinyl, Pyrrolidinyl, Pyrrolinyl, Tetrahydropyranyl, Piperidinyl,
Tetrahydrofuranyl, Tetrahydrothienyl, Homopiperidinyl, Homomorpholinyl,
Homothiomorpholinyl, Homothiomorpholinyl-S,S-dioxid, Oxazolidinonyl, Dihydropyrazolyl,
Dihydropyrrolyl, Dihydropyrazinyl, Dihydropyridinyl, Dihydropyrimidinyl,
Dihydrofuryl, Dihydropyranyl, Tetrahydrothienyl-S-oxid, Tetrahydrothienyl-S,S-dioxid,
Homothiomorpholinyl-S-oxid ein. Die Heterocyclusgruppen sind hierbei
unsubstituiert oder wie angegeben in einer oder mehreren substituierbaren
Positionen durch verschiedene Gruppen substituiert. So können solche
Heterocyclusgruppen zum Beispiel gegebenenfalls durch C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Cyano, Nitro,
Amino, Mono-(C1-C6)-alkylamino,
Di-(C1-C6)-alkylamino, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C1-C6-Halogenalkyl, C1-C6-Halogenalkoxy,
Amino-(C1-C6)-alkyl,
Mono-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl, Di-(C1-C6)-alkylamino-(C1-C6-)-alkyl oder
=O substituiert sein.
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Synthese
-
Die
vorliegende Erfindung stellt die Verbindungen (IX) zur Behandlung
und Prävention
der Alzheimerschen Krankheit bereit. Die Anti-Alzheimer-Verbindungen
(IX) werden nach dem Fachmann gut bekannten Verfahren aus dem Fachmann
bekannten Ausgangsmaterialien hergestellt. Mit der Verfahrenschemie
ist der Fachmann gut vertraut. Das allgemeinste Verfahren zur Darstellung
der Verbindungen (IX) der vorliegenden Erfindung ist in DIAGRAMM
A gezeigt. Die Chemie ist unkompliziert und beinhaltet zusammenfassend
gesagt die Schritte der Alkylierung eines hydroxylsubstituierten
Aminosäure-Ausgangsmaterials
(I), was die entsprechende N-geschützte Aminosäure (II)
liefert. Umsetzung der N-geschützten Aminosäure (II)
mit Diazomethan (wobei R2 und R3 für H stehen)
und eine anschließende
Reduktion liefern die entsprechende Alkoholverbindung (III). Durch
die anschließende
Bildung des entsprechenden Epoxids (IV), der die Ringöffnung des
Epoxids (IV) mit einem C-terminalen Amin Rc-NH2 (V) folgt, erhält man den entsprechenden geschützten Alkohol (VI).
Die Stickstoffschutzgruppe von (VI) wird entfernt, was das entsprechende
primäre
Amin liefert, das dann mit einer stickstoffgeschützten (zum Beispiel Boc) Aminosäure der
Formel Boc-NH-CH(Y)-CO2H unter Bildung des
gekuppelten Amins (VII) umgesetzt wird. Die gekuppelten Amine (VII)
werden verseift und weiterhin stickstoffgeschützt, wodurch man eine Cyclisierungs-Vorstufe
(VIII) erhält,
die dann cyclisiert wird, was die Anti-Alzheimer-Verbindungen (IX) liefert. Dem Fachmann
wird bewußt
sein, daß dieses
alles in der organischen Chemie gut bekannte Reaktionen sind. Dem
Fachmann wäre
es in Kenntnis der chemischen Struktur der biologisch wirksamen
Endprodukte (IX) möglich,
diese ohne weitere Informationen aus bekannten Ausgangsmaterialien
herzustellen. Die Erläuterungen
unten werden somit nicht zwingend benötigt, sollten jedoch dem Fachmann,
der die Verbindungen der vorliegenden Erfindung darstellen will,
helfen. Die bevorzugten Methoden schließen die unten beschriebenen
Verfahren ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Die
-NH-CH(R)-CH(OH)-Einheit der Verbindungen der Formel (IX) läßt sich
leicht durch in der Literatur offenbarte und dem Fachmann bekannte
Verfahren darstellen. So sind zum Beispiel in J. Med. Chem., 36, 288–291 (1993),
Tetrahedron Letters, 28, 5569–5572
(1987), and J. Med. Chem., 38, 581–584 (1995) and Tetrahedron
Letters, 38, 619–620
(1997) jeweils Verfahren zur Darstellung von Verbindungen des Hydroxyethylamin-Typs
beschrieben.
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In
den DIAGRAMMEN A–C
wird ein in der vorliegenden Erfindung angewandtes allgemeines Verfahren
zur Darstellung der entsprechenden Verbindungen der Formel (IX)
gezeigt. Die Verbindungen der Formel (IX) werden ausgehend von den
hydroxylsubstituierten Aminosäure-Ausgangsmaterialien
(I) dargestellt. Diese sind dem Fachmmann gut bekannt, im Handel
erhältlich
oder durch dem Fachmann gut vertraute Verfahren leicht aus bekannten
Verbindungen darstellbar. Die Verbindungen der Formel (IX) haben
wenigstens zwei oder drei enantiomere Zentren. Die vorliegende Erfindung
betrifft alle Diastereomere und Enantiomere.
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Der
erste Schritt im Verfahren ist die Alkylierung der Hydroxylgruppe
des N-geschützten
Aminosäureesters
(I). Weitere Hinweise finden sind in J. Med. Chem. 43, 1271, (2000).
Bei der Stickstoffschutzgruppe handelt es sich vorzugsweise um t-Butoxycarbonyl
(BOC) oder Benzyloxycarbonyl (CBZ), und besonders bevorzugt handelt
es sich bei der Schutzgruppe um t-Butoxycarbonyl. Dem Fachmann werden
die bevorzugten Verfahren zum Einführen einer t-Butoxycarbonyl- oder
Benzyloxycarbonyl-Schutzgruppe bekannt sein, und er könnte zusätzlich für Anleitungen
T. W. Green und P. G. M. Wuts in "Protective Groups in Organic Chemistry", John Wiley and
Sons, 1991 hinzuziehen. Die N-geschützte Aminosäure (II) wird nach einer zweistufigen
Vorschrift in die entsprechende N-geschützte Verbindung (III) umgewandelt.
Sollen sowohl R2 als auch R3 für -H stehen,
so wird die N-geschützte
Aminosäure
mit Diazomethan umgesetzt, womit der Fachmann gut vertraut ist.
X1 schließt -Cl, -Br, -I, -O-Tosylat, -O-Mesylat
und -O-Nosylat ein; vorzugsweise steht -X1 für -Br oder
-Cl. Geeignete Reaktionsbedingungen schließen die Durchführung der
Umsetzung in inerten Lösungsmitteln
wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Diethylether, Tetrahydrofuran
und dergleichen ein. Die Umsetzungen der N-geschützten Aminosäure (II)
erstrecken sich über
eine Zeitspanne von 10 Minuten bis 1 Tag und werden bei Temperaturen
im Bereich von –78°C bis 20–25°C durchgeführt. Bevorzugt
werden die Umsetzungen über
eine Zeitspanne von 1–4
Stunden und bei Temperaturen zwischen –30°C bis –10°C durchgeführt. Bei diesem Verfahren wird
eine Methylengruppe angefügt.
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Alternativ
dazu kann man die Verbindungen der Formel (III) darstellen, indem
man zunächst
nach im Stand der Technik gut etablierten Verfahren die N-geschützte Aminosäure (II)
in einen entsprechenden Methyl- oder Ethylester umwandelt und anschließend mit
einem Reagens der Formel X1-C(R2)(R3)-X1 und einer starken
Metallbase behandelt. Mit der Base wird der Halogen-Metall-Austausch herbeigeführt, wobei
es sich bei dem umgewandelten -X1 um ein
Halogen ausgewählt
aus Chlor, Brom oder Iod handelt. Als Basen eignen sich zum Beispiel
Alkyllithiumverbindungen wie sek.-Butyllithium, n-Butyllithium und
t-Butyllithium, jedoch ist die Auswahl nicht hierauf beschränkt. Die
Umsetzungen werden vorzugsweise bei einer niedrigen Temperatur wie –78°C durchgeführt. Geeignete
Reaktionsbedingungen schließen
die Durchführung
der Umsetzung in inerten Lösungsmitteln
wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Ether, Tetrahydrofuran
und dergleichen ein. Stehen sowohl R2 als
auch R3 für Wasserstoff, so schließt X1-C(R2)(R3)-X1 zum Beispiel
Dibrommethan, Diiodmethan, Chloriodmethan, Bromiodmethan und Bromchlormethan
ein. Dem Fachmann sind die bevorzugten Bedingungen, unter denen
diese Reaktion durchgeführt
wird, bekannt. Weiterhin wird, wenn R2 und/oder R3 nicht für
-H stehen, durch die Zugabe von -C(R2)(R3)-X1 zu Estern der
N-geschützten
Aminosäure
(II) ein weiteres chirales Zentrum in das Produkt eingebaut, wenn
R2 und R3 nicht
gleich sind.
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Nach
der Addition wird das Keton-Zwischenprodukt dann durch dem Fachmann
gut bekannte Mittel zur Reduktion eines Ketons zum entsprechenden
sekundären
Alkohol reduziert, was den entsprechenden Alkohol (III) liefert.
Als Mittel und Reaktionsbedingungen zur Reduktion des Keton-Zwischenprodukts
zum entsprechenden Alkohol (III) eignen sich zum Beispiel Natriumborhydrid,
Lithiumborhydrid, Boran, Diisobutylaluminiumhydrid und Lithiumaluminiumhydrid.
Ein bevorzugtes Reduktionsmittel is Natriumborhydrid. Die Reduktionen erfolgen über einen
Zeitraum von 1 Stunde bis 3 Tagen bei Temperaturen im Bereich von –78°C bis zu erhöhten Temperaturen
bis zum Rückflußpunkt des
verwendeten Lösungsmittels.
Vorzugsweise wird die Reduktion zwischen –78°C und 0°C durchgeführt. Verwendet man Boran, so
kann dieses als Komplex, beispielsweise Boran-Methylsufid-Komplex,
Boran-Piperidin-Komplex oder Boran-Tetrahydrofuran-Komplex, eingesetzt
werden. Die bevorzugte Kombination von benötigten Reduktionsmitteln und
Reaktionsbedingungen sind dem Fachmann bekannt, siehe beispielsweise
R. C. Larock in Comprehensive Organic Transformations, VCH Publishers,
1989. Die Umwandlung der geschützten
Verbindung der Formel (II) in den entsprechenden Alkohol (III) führt zur
Entstehung eines zweiten Chiralitätszentrums (bzw. eines dritten
Chiralitätszentrums,
wenn R2 und R3 ungleich
sind). Die Reduktion liefert eine Mischung von Enantiomeren am zweiten
Zentrum des Alkohols (III). Diese diastereomere und enantiomere
Mischung läßt sich
nach dem Fachmann bekannten Methoden wie Umkristallisieren bei niedriger
Temperatur oder chromatographischer Trennung, zum Beispiel HPLC,
unter Verwendung von im Handel erhältlichen chiralen Säulen auftrennen.
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Der
Alkohol (III) wird nach dem Fachmann bekannten Verfahren in das
entsprechenden Epoxid (IV) umgewandelt. Ein bevorzugtes Mittel ist
die Umsetzung mit Base wie zum Beispiel, jedoch nicht darauf beschränkt, von
Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid oder dergleichen
herrührenden
Hydroxidionen. Die Reaktionsbedingungen schließen die Verwendung von C1-C6-Alkohol-Lösungsmitteln
ein; Ethanol ist bevorzugt. Man kann auch ein gebräuchliches
Cosolvens wie zum Beispiel Essigsäureethylester verwenden. Die
Umsetzungen erfolgen bei Temperaturen im Bereich von –45°C bis zur
Rückflußtemperatur
des verwendeten Alkohols; bevorzugte Temperaturbereiche liegen zwischen –20°C und 20–25°C.
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Das
Epoxid (IV) wird dann mit einem entsprechend substituierten C-terminalen
Amin Rc-NH2 (V)
nach dem Fachmann bekannten Verfahren zur Öffnung des Epoxids unter Bildung
des gewünschten
entsprechenden geschützten
Alkohols (VI) umgesetzt. Die substituierten C-terminalen Amine Rc-NH2 der vorliegenden Erfindung sind im Handel
erhältlich
oder dem Fachmann bekannt und leicht aus bekannten Verbindungen
darstellbar. Zur Öffnung
des Epoxids (IV) geeignete Reaktionsbedingungen schließen die
Durchführung
der Umsetzung in einem weiten Bereich herkömmlicher und inerter Lösungsmittel
ein. Bevorzugt sind C1-C6-Alkohole, und
Isopropylalkohol ist besonders bevorzugt. Die Umsetzungen können bei
Temperaturen im Bereich von 20–25°C bis zur
Rückflußtemperatur
des verwendeten Lösungsmittels
durchgeführt
werden. Der für
die Durchführung
der Reaktion bevorzugte Temperaturbereich liegt zwischen 50° und der
Rückflußtemperatur
des verwendeten Alkohols. Handelt es sich bei dem substituierten
C-terminalen Amin (V) um eine Aminomethylgruppe, zum Beispiel NH2-CH2-Rc-Aryl,
und NH2-CH2-Rc-Aryl ist nicht im Handel erhältlich,
so wird es vorzugsweise wie folgt dargestellt: Ein geeignetes Ausgangsmaterial
ist die (entsprechend substituierte) Aralkylverbindung. Der erste
Schritt ist die Bromierung des Alkylsubstituenten nach dem Fachmann
bekannten Verfahren, siehe zum Beispiel R. C. Larock in Comprehensive
Organic Transformations, VCH Publishers, 1989, S. 313. Als nächstes wird
das Alkylhalogenid mit Azid zum Aryl-(Alkyl)-azid umgesetzt. Schließlich wird
das Azid mit Wasserstoff/Katalysator zum entsprechenden Amin reduziert,
was das C-terminale Amin (V) der Formel NH2-CH2-Rc-Aryl liefert.
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Der
geschützte
Alkohol (VI) wird nach dem Fachmann bekannten Methoden zur Abspaltung
von Aminschutzgruppen am Stickstoff entschützt. Für das Entfernen der Aminschutzgruppe
geeignete Mittel hängen von
der Beschaffenheit der Schutzgruppe ab. In Kenntnis der Beschaffenheit
einer speziellen Schutzgruppe wird der Fachmann wissen, welches
Reagens für
deren Abspaltung bevorzugt ist. So wird die bevorzugte Schutzgruppe
BOC zum Beispiel vorzugsweise entfernt, indem man den geschützten Alkohol
(VI) in einer 1:1-Mischung aus Trifluoressigsäure und Dichlormethan löst. Nach
Ende der Umsetzung werden die Lösungsmittel
im Vakuum entfernt, was das entsprechende Amin (als das entsprechende
Salz, d.h. das Trifluoressigsäuresalz)
liefert, das ohne weitere Aufreinigung verwendet wird. Jedoch kann
das Amin, falls gewünscht,
auch weiter nach dem Fachmann gut bekannten Methoden wie zum Beispiel
Umkristallisieren aufgereinigt werden. Weiterhin läßt sich,
wenn dies gewünscht
wird, auch die Nichtsalzform erhalten, indem man zum Beispiel die freie
Aminbase durch Behandlen des Salzes unter milden basischen Bedingungen
darstellt. Zusätzliche BOC-Entschützungsbedingungen
und Bedingungen zum Entschützen
anderer Schutzgruppen finden sich in T. W. Green und P. G. M. Wuts
in "Protective Groups
in Organic Chemistry",
John Wiley and Sons, 1991, S. 309. Als chemisch geeignete Salze
kommen zum Beispiel Trifluoracetat und das Anion von Mineralsäuren wie Chlorid,
Sulfat, Phosphat in Frage; Trifluoracetat ist bevorzugt.
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Das
entschützte
Amin wird dann mit einem entsprechend substituierten amidbildenden
Mittel der Formel Boc-NH-CH(Y)-CO2H umgesetzt, wodurch durch dem Fachmann
bekannte Mittel zur Acylierung von Stickstoff die gekuppelten Amine
(VII) dargestellt werden. Die Bedingungen für die Acylierung von Stickstoff
zur Umsetzung des entschützen
Amins mit einem amidbildenden Mittel unter Darstellung des entsprechenden
gekuppelten Amins (VII) sind dem Fachmann bekannt und filden sich
zum Beispiel in R. C. Larock in Comprehensive Organic Transformations,
VCH Publishers, 1989, S. 981, 979 und 972. Die Stickstoffacylierung
von primären Aminen
unter Bildung von sekundären
Aminen ist eine der ältesten
bekannten Reaktionen. Die amidbildenden Mittel der Formel Boc-NH-CH(Y)-CO2H lassen sich leicht nach in der Literatur
bekannten Verfahren aus bekannten Ausgangs materialien darstellen.
Weitere Empfehlungen finden sich in M. Bodansky in "Principles of Peptide
Synthesis", 2. Auflaghe,
Springer Verlag, 1993.
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Die
gekuppelten Amine (VII) werden weiter wie in DIAGRAMM A erläutert entschützt, was
die Cyclisierungs-Vorstufen
(VIII) liefert. Für
die Entschützung
gibt es zahlreiche dem Fachmann bekannte Bedingungen; alternativ
dazu sei auf T. W. Green und P. G. M. Wuts in "Protective Groups in Organic Chemistry", John Wiley and
Sons, 1991, S. 49 verwiesen. Die Cyclisierungs-Vorstufen werden dann nach Standardverfahren
für die
Darstellung von Makrolactamen zu den Titelverbindungen (IX) umgesetzt;
die Bedingungen für
die Durchführung
dieser Reaktion mit der entsprechenden Makrocyclisierung sind in
der Primärliteratur
umfassen dokumentiert.
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DIAGRAMM
B zeigt eine alternative Route zu den Verbindungen der Formel (IX)
zur Behandlung und Prävention
der Alzheimerschen Krankheit. Die Verbindungen der Formel (IX) werden
nach dem Fachmann gut vertrauten Verfahren aus dem Fachmann bekannten
Ausgangsmaterialien dargestellt. Die Verfahrenschemie ist unkompliziert
und folgt vielen der für
DIAGRAMM A beschriebenen allgemeinen Anmerkungen. In DIAGRAMM B
ist X4 definiert als eine Sauerstoffschutzgruppe,
die gleichzeitig mit der Stickstoffschutzgruppe von (XIV) abgespalten
werden kann, zum Beispiel Benzyl. Dem Fachmann werden die bevorzugten
Verfahren zur Abspaltung solcher Gruppen bekannt sein, und er könnte für Hinweise
zusätzlich
in T. W. Green und P. G. M. Wuts in "Protective Groups in Organic Chemistry", John Wiley and
Sons, 1999 nachschlagen. Die geschützten Aminosäuren der
Formel (XIV) sind im Handel erhältlich
oder leicht nach literaturbekannten Verfahren darstellbar. Z steht
für -OH
(Carbonsäure)
oder Halogenid (Säurehalogenid),
vorzugsweise Chlor, oder eine für
die Darstellung eines gemischten Anhydrids geeignete Gruppe.
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Das
Diol von (XIII) wird nach im Stand der Technik bekannten Verfahren
in das entsprechende Epoxid umgewandelt. Ein bevorzugtes Mittel
ist die Umsetzung mit Azodicarbonsäurediethylester in Gegenwart
von Triphenylphosphin. Zusätzlich
finden sich weitere Hinweise in Tetrahedron 1992, 48, 10515 und
den dort angeführten
Literaturstellen. Die amidbildenden Mittel der Formel L-X-CO-Z (XVIII)
sind im Handel erhältlich
oder lassen sich einfach nach literaturbekannten Verfahren darstellen.
Z steht für
-OH (Carbonsäure)
oder Halogenid (Säurehalogenid),
vorzugsweise Chlor, oder eine für
die Darstellung eines gemischten Anhydrids geeignete Gruppe. L steht
für Halogenid,
vorzugsweise Brom oder Iod, oder OH oder eine komplementäre Funktionalität, die zur
Bildung einer Bindung mit dem OH-Substituenten
von B führt.
DIAGRAMM B wird weiter beispielhaft durch die Synthese von 12-[2-(3-Ethylbenzylamino)-1-hydroxyethyl]-16-fluor-2-oxa-8,11-diazabicyclo[12.3.1]octadeca-1(17),14(18),15-trien-7,10-dion (1) in
Beispiel 1 erläutert.
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DIAGRAMM
C zeigt eine alternative Route zu den Verbindungen der Formel (IX)
zur Behandlung und Prävention
der Alzheimerschen Krankheit. Die Verbindungen der Formel (IX) werden
nach dem Fachmann gut vertrauten Verfahren aus dem Fachmann bekannten
Ausgangsmaterialien dargestellt. Die Verfahrenschemie ist unkompliziert
und folgt vielen der für
DIAGRAMM A beschriebenen allgemeinen Anmerkungen. In DIAGRAMM C
ist X4 definiert als eine Sauerstoffschutzgruppe,
die gleichzeitig mit der Stickstoffschutzgruppe von (XX) abgespalten
werden kann, zum Beispiel Benzyl. Dem Fachmann werden die bevorzugten
Verfahren zur Abspaltung solcher Gruppen bekannt sein, und er könnte für Hinweise
zusätzlich
in T. W. Green und P. G. M. Wuts in "Protective Groups in Organic Chemistry", John Wiley and
Sons, 1999 nachschlagen. Die geschützten Aminosäuren der
Formel (XIV) sind im Handel erhältlich
oder leicht nach literaturbekannten Verfahren darstellbar. Z steht
für -OH
(Carbonsäure)
oder Halogenid (Säurehalogenid),
vorzugsweise Chlor, oder eine für
die Darstellung eines gemischten Anhydrids geeignete Gruppe. Die
amidbildenden Mittel der Formel L-X-CO-Z (XVIII) sind im Handel
erhältlich
oder lassen sich einfach nach literaturbekannten Verfahren darstellen.
Z steht für
-OH (Carbonsäure)
oder Halogenid (Säurehalogenid),
vorzugsweise Chlor, oder eine für
die Darstellung eines gemischten Anhydrids geeignete Gruppe. L steht
für Halogenid,
vorzugsweise Brom oder Iod, oder OH oder eine komplementäre Funktionalität, die zur
Bildung einer Bindung mit dem OH-Substituenten von B führt. Der
Fachmann wird mit den bevorzugten Verfahren für die Einführung und Abspaltung von cyclischen
Carbonatschutzgruppen vertraut sein und könnte darüber hinaus in T. W. Green und
P. G. M. Wuts in "Protective Groups
in Organic Chemistry",
John Wiley and Sons, 1999 nachschlagen. Das Diol (XXIII) wird nach
im Stand der Technik bekannten Verfahren in das entsprechende Epoxid
umgewandelt. Ein bevorzugtes Mittel ist die Umsetzung mit 1-(p-Toluolsulfonyl)imidazol
und anschließend
mit Kalium-t-butoxid, siehe Tetrahedron Asymmetry, 1999, 10, 837.
Weitere Hinweise finden sich außerdem
in Tetrahedron 1992, 48, 10515 und den dort angeführten Literaturstellen.
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Erfindungsgemäße Verfahren
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
und deren pharmazeutisch akzeptable Salze eignen sich zur Behandlung
von Menschen und/oder Tieren, die an einem durch eine pathologische
Form von beta-Amyloid-Peptid wie beta-Amyloid-Plaques gekennzeichneten Zustand
leiden, und dazu, dabei zu helfen, einen solchen Zustand zu verhindern
bzw. dessen Eintreten zu verzögern.
So eignen sich die Verbindungen zum Beispiel zur Behandlung der
Alzheimerschen Krankheit, zur helfenden Prävention oder zur Verzögerung des
Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit, zur Behandlung von Patienten
mit milder Wahrnehmungsschwäche (MCI),
zur Behandlung des Down-Syndroms, zur Behandlung von Menschen, die
erbliche zerebrale Blutung mit Amyloidose des holländischen
Typs haben, zur Behandlung von zerebraler amyloider Angiopathie
und zur Verhinderung der möglichen
Folgen davon, d.h. einzelnen und wiederholt auftretenden lobärer Blutungen,
zur Behandlung anderer degenerativer Dementien einschließlich Dementien
eines gemischt vaskulären
und degenerativen Ursprungs, mit Parkinson-Krankheit assoziierter
Demenz, mit progressiver supranukleärer Lähmung assoziierter Demenz,
mit kortikobasaler Degeneration assoziierter Demenz oder des diffusen
Lewy-Körper-Typs
der Alzheimerschen Krankheit. Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen eignen
sich insbesondere zur Behandlung oder Prävention der Alzheimerschen
Krankheit. Bei der Behandlung oder Prävention dieser Krankheiten
können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden, je nachdem,
was für
den Patienten am besten ist.
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So
wie er hier verwendet wird, bedeutet der Ausdruck "Behandeln", daß die erfindungsgemäßen Verbindungen
bei Menschen angewendet werden können,
bei denen die Krankheit wenigstens tentativ diagnostiziert wurde.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen
verzögern
bzw. verlangsamen das Fortschreiten der Krankheit und geben dem
Patienten somit eine längere
nutzbare Lebenszeit.
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Der
Ausdruck "Prävention" bedeutet, daß die Verbindungen
der vorliegenden Erfindung einem Patienten verabreicht werden, bei
dem zum Zeitpunkt der Verabreichung noch keine Diagnose eines möglichen
Vorhandenseins der Krankheit vorliegt, bei dem jedoch normalerweise
zu erwarten steht, daß diese
Krankheit bei ihm auftritt oder daß ein erhöhtes Risiko für das Auftreten
dieser Krankheit besteht. Die erfindungsgemäßen Verbindungen verlangsamen
die Entwicklung der Krankheitssymptome, verzögern den Ausbruch der Krankheit
oder verhindern, daß die
Krankheit bei dem Patienten überhaupt
auftritt. Die Prävention
schließt
auch die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen an Patienten
ein, bei denen aufgrund von Alter, der Familiengeschichte, genetischen
oder chromosomalen Abnormalitäten
und/oder aufgrund des Vorhandenseins einer oder mehrerer biologischer
Marker für
die Krankheit wie einer bekannten genetischen Mutation von APP oder
APP-Spaltprodukten in Gehirngeweben oder -flüssigkeiten von einer Anfälligkeit
für die
Krankheit auszugehen ist.
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Bei
der Behandlung bzw. Prävention
der obigen Krankheiten werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer therapeutisch
wirksamen Menge verabreicht. Die therapeutisch wirksame Menge hängt von der
jeweils verabreichten Verbindung und dem Verabreichungsweg ab, was
dem Fachmann bekannt ist.
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Bei
der Behandlung eines Patienten, der einen der diagnostizierten obigen
Zustände
zeigt, kann ein Arzt eine erfindungsgemäße Verbindung sofort verabreichen
und mit der Verabreichung so lange fortfahren, wie dies erforderlich
ist. Bei der Behandlung von Patienten, bei denen die Alzheimersche
Krankheit nicht diagnostiziert wurde, bei denen jedoch angenommen
wird, daß bei
ihnen ein beträchtliches
Risiko für
die Alzheimersche Krankheit besteht, sollte der Arzt vorzugsweise
mit der Behandlung beginnen, wenn der Patient das erste Mal Anzeichen
früher
Prä-Alzheimer-Symptome
wie z.B. altersbedingte Gedächtnis-
oder Wahrnehmungsprobleme wahrnimmt. Darüber hinaus gibt es einige Patienten,
bei denen durch den Nachweis eines genetischen Markers wie APOE4
oder anderer für
die Alzheimersche Krankheit prädiktiver
biologischer Indikatoren festgestellt wurde, daß bei ihnen ein Risiko des
Auftreten der Alzheimerschen Krankheit besteht. In diesen Situationen
kann man, auch wenn der Patient keine Krankheitssymptome zeigt,
mit der Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen auch vor dem
Auftreten von Symptomen beginnen und die Behandlung auf unbestimmte
Zeit fortsetzen, um das Auftreten der Krankheit zu verhindern oder
zu verzögern.
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Dosierungsformen
und -mengen
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
oral, parenternal (IV, IM, Depot-IM, SQ und Depot-SQ), sublingual,
intranasal (Inhalation), intrathekal, topisch oder rektal verabreicht
werden. Zur Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich
die dem Fachmann bekannten Dosierungsformen.
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Es
werden Zusammensetzungen bereitgestellt, die therapeutisch wirksame
Mengen der erfindungsgemäßen Verbindungen
enthalten. Die Verbindungen werden vorzugsweise als geeignete pharmazeutische Zubereitungen
wie Tabletten, Kapseln oder Elixire für die orale Verabreichung oder
als sterile Lösungen
oder Suspensionen für
die parenternale Verabreichung formuliert. Typischerweise werden
die oben beschriebenen Verbindungen unter Anwendung von im Stand
der Technik gut bekannten Methoden und Vorschriften zu pharmazeutischen
Zusammensetzungen formuliert.
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Etwa
1 bis 500 mg einer erfindungsgemäßen Verbindung
oder einer Mischung von erfindungsgemäßen Verbindungen oder eines physiologisch akzeptablen
Salzes oder Esters wird, wie es die allgemeine pharmazeutische Praxis
erfordert, mit einem physiologisch akzeptablen Vehikel, Träger, Exzipienten,
Bindemittel, Konservierungsstoff, Stabilisator, Geschmackstoff usw.
in einer Einheitsdosisform gemischt. Die Menge an Wirkstoff in diesen
Zusammensetzungen bzw. Zubereitungen ist so ausgelegt, daß man eine
geeignete Dosierung in dem angegebenen Bereich erhält. Die
Zusammensetzungen werden vorzugsweise in einer Einheitsdosisform
formuliert, wobei jede Dosis von etwa 2 bis etwa 100 mg, besonders
bevorzugt von etwa 10 bis etwa 30 mg an Wirkstoff enthält. Der
Ausdruck "Einheitsdosisform" bezieht sich auf
physikalisch diskrete Einheiten, die sich als Einheitsdosen für menschliche
Patienten und andere Säugetiere
eignen, wobei jede Einheit zusammen mit einem geeigneten pharmazeutischen
Exzipienten eine festgelegte Menge an wirksamem Material enthält, die
so berechnet ist, daß man
die gewünschte
therapeutische Wirkung erhält.
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Zur
Herstellung von Zusammensetzungen mischt man eine oder mehrere erfindungsgemäße Verbindungen
mit einem geeigneten pharmazeutisch akzeptablen Träger. Beim
Mischen bzw. der Zugabe der Verbindung(en) kann es sich bei der
erhaltenen Mischung um eine Lösung,
eine Suspension, eine Emulsion oder dergleichen handeln. Auch liposomale
Suspensionen können
als pharmazeutisch akzeptable Träger
geeignet sein. Diese lassen sich nach dem Fachmann bekannten Verfahren
darstellen. Die Form der auf diese Weise erhaltenen Mischung hängt von
einer Reihe von Faktoren einschließlich des vorgesehenen Verabreichungsmodus
und der Löslichkeit
der Verbindung in dem ausgewählten
Träger
bzw. Vehikel ab. Die wirksame Konzentration reicht aus, um wenigstens
ein Symptom der behandelten Krankheit, der behandelten Erkrankung bzw.
des behandelten Zustands zu vermindern bzw. zu verbessern und läßt sich
empirisch bestimmen.
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Pharmazeutische
Träger
bzw. Vehikel, die sich für
die Verabreichung der hier bereitgestellten Verbindungen eignen,
schließen
Träger
ein, von denen dem Fachmann bekannt ist, daß sie sich für die betreffende Verabreichungsweise
eignen. Darüber
hinaus kann man die aktiven Materialien auch mit anderen aktiven
Materialien, die die gewünschte
Wirkung nicht beeinträchtigen,
oder mit Materialien, die die gewünschte Wirkung ergänzen oder
eine andere Wirkung haben, mischen. Die Verbindungen können als
alleiniger pharmazeutischer Wirkstoff in der Zusammensetzung formuliert
werden oder mit anderen Wirkstoffen kombiniert werden.
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Zeigen
die Verbindungen eine unzureichende Löslichkeit, so können Methoden
zur Solubilisierung zur Anwendung gelangen. Solche Methoden sind
bekannt und schließen,
wobei diese Aufzählung
nicht einschränkend
sein soll, die Verwendung von Cosolventien wie Dimethylsulfoxid
(DMSO), die Verwendung von Tensiden wie Tween® und
das Lösen
in wäßriger Natriumhydrogencarbonatlösung ein.
Zur Formulierung wirksamer pharmazeutischer Zusammensetzungen können auch
Derivate der Verbindungen wie Salze oder Prodrugs verwendet werden.
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Die
Konzentration der Verbindung ist so, daß bei der Verabreichung eine
Menge bereitgestellt wird, die wenigstens ein Symptom der Erkrankung,
gegen die die Verbindung verabreicht wird, vermindert bzw. verbessert.
Typischerweise sind die Zusammensetzungen für die Verabreichung von Einzeldosen
formuliert.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
mit Trägern
zubereitet werden, die sie gegen eine schnelle Eliminierung aus
dem Körper
schützen,
wie Retardformulierungen bzw. -beschichtungen. Zu diesen Trägern zählen Formulierungen
mit kontrollierter Freisetzung wie beispielsweise, jedoch nicht
darauf beschränkt, mikroverkapselte
Verabreichungssysteme. Der Wirkstoff wird dem pharmazeutisch akzeptablen
Träger
in einer Menge zugesetzt, die ausreicht, um eine therapeutische
Wirkung herbeizuführen,
ohne daß bei dem
behandelten Patienten unerwünschte
Nebenwirkungen auftreten. Die therapeutisch wirksame Konzentration
läßt sich
empirisch bestimmen, indem man die Verbindungen in bekannte in-vitro-
und in-vivo-Modellsystemen für
die behandelte Erkrankung testet.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
und Zusammensetzungen können
in Mehrfach- oder Einzeldosisbehältern
abgepackt sein. Die abgepackten Verbindungen können in Kits bereitgestellt
werdem, die beispielsweise Komponententeile enthalten, die für die Anwendung
zusammengebaut werden können.
So kann man zum Beispiel eine Inhibitorverbindung in lyophilisierter
Form und ein geeignetes Verdünnungsmittel
als separate Komponenten bereitstellen, die vor der Anwendung kombiniert
werden. Ein Kit kann eine Inhibitorverbindung und ein zweites therapeutisches
Mittel für
die gemeinsame Verabreichung enthalten. Der Inhibitor und das zweite
therapeutische Mittel können
als separate Komponententeile bereitgestellt werden. Ein Kit kann
eine Mehrzahl von Behältern
enthalten, wobei jeder Behälter
eine oder mehrere Einheitsdosen der erfindungsgemäßen Verbindung
enthält.
Die Behälter
sind vorzugsweise für
die gewünschte
Verabreichungsweise, einschließlich,
jedoch nicht darauf beschränkt,
Tabletten, Gelkapseln, Kapseln mit anhaltender Freisetzung und dergleichen
für die
orale Verabreichung; Depotprodukten, vorgefüllten Spritzen, Ampullen, Vials
und dergleichen für
die parenterale Verabreichung; und Pflastern, Medipads, Cremen und
dergleichen für
die topische Verabreichung, ausgelegt.
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Die
Wirkstoffkonzentration in der Arzneimittelzusammensetzung hängt von
der Resorption, der Inaktivierung und der Ausscheidungsgeschwindigkeit
des Wirkstoffs, dem Dosierungsprotokoll und der verabreichten Menge
sowie anderen dem Fachmann bekannten Faktoren ab.
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Der
Wirkstoff kann auf einmal verabreicht werden oder in eine Anzahl
kleinerer Dosen, die in bestimmten Zeitabständen verabreicht werden, aufgeteilt
werden. Es versteht sich, daß die
genaue Dosierung und Behandlungsdauer von der behandelten Krankheit
abhängt
und sich empirisch unter Anwendung bekannter Testprotokolle oder
durch Extrapolation aus in-vivo- oder in-vitro-Testdaten bestimmen läßt. Es sollte
angemerkt werden, daß Konzentrations-
und Dosierungswerte auch je nach dem Schweregrad des zu lindernden
Leidens schwanken können.
Es versteht sich weiterhin, daß bei
jedem einzelnen Patienten die speziellen Dosierungsprotokolle im
Verlauf der Zeit gemäß den Bedürfnissen
der betreffenden Person und der professionellen Einschätzung der
die Zusammensetzungen verabreichenden Person bzw. der die Verabreichung
der Zusammensetzungen überwachenden
Person angepaßt
werden sollten und daß die
hier angegebenen Konzentrationsbereiche lediglich beispielhaft sind
und den Schutzbereich bzw. die Anwendung der hier beanspruchten
Zusammensetzungen nicht einschränken
soll.
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Wird
eine orale Verabreichung gewünscht,
so sollte die Verbindung in einer Zusammensetzung bereitgestellt
werden, die sie gegen das saure Milieu des Magens schützt. So
kann die Zusammensetzung zum Beispiel in einem magensaftresistenten Überzug formuliert
werden, der seine Integrität
im Magen bewahrt und den Wirkstoff im Darm freisetzt. Die Zusammensetzung
kann auch in Kombination mit einem Antacidum oder einem anderen
solchen Inhaltstoff formuliert werden.
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Orale
Zusammensetzungen enthalten im allgemeinen ein inertes Verdünnunsgmittel
oder einen eßbaren
Träger
und können
zu Tabletten verpreßt
oder in Gelatinekapseln eingeschlossen werden. Zur oralen therapeutischen
Verabreichung kann der Wirkstoff bzw. die Wirkstoffe in Exzipienten
eingearbeitet und in Form von Tabletten, Kapseln oder Pastillen
verwendet werden. Als Teil der Zusammensetzung können pharmazeutisch kompatible
Bindemittel und Adjuvantien beigefügt werden.
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Die
Tabletten, Pillen, Kapseln, Pastillen und dergleichen können beliebige
der folgenden Inhalsstoffe oder Verbindungen ähnlicher Beschaffenheit enthalten:
ein Bindemittel wie z.B., jedoch nicht darauf beschränkt, Tragacanth,
Gummi arabicum, Maisstärke
oder Gelatine; ein Exzipient wie z.B. mikrokristalline Cellulose,
Stärke
oder Lactose; ein Sprengmittel wie z.B., jedoch nicht darauf beschränkt, Algensäure und
Maisstärke;
ein Schmiermittel wie z.B., jedoch nicht darauf beschränkt, Magnesiumstearate;
ein Gleitmittel wie z.B., jedoch nicht darauf beschränkt, kolloidales
Silika; ein Süßstoff wie
Saccharose oder Saccharin; und ein Geschmackmittel wie Pfefferminze,
Salicylsäuremethylester
oder Fruchtgeschmack.
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Handelt
es sich bei der Dosierungseinheitsform um eine Kapsel, so kann diese
zusätzlich
zu Material des obigen Typs einen flüssigen Träger wie ein fettiges Öl enthalten.
Darüber
hinaus können
Dosierungseinheitsformen verschiedene andere Materialien enthalten,
die die physikalische Form der Dosierungseinheit ändern, beispielsweise
Beschichtungen aus Zucker oder anderen magensaftresistenten Mitteln.
Die Verbindungen können
auch als eine Komponente eines Elixirs, einer Suspension, eines
Sirups, einer Oblate, eines Kaugummies oder dergleichen verabreicht
werden. Ein Sirup kann zusätzlich
zu den Wikrstoffen Saccharose als Süßstoff und bestimmte Konservierungsmittel,
Farbstoffe und Geschmackstoffe enthalten.
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Die
wirksamen Materialien können
auch mit anderen wirksamen Materialien gemischt werden, die die gewünschte Wirkung
nicht beeinträchtigen,
oder mit Materialien, die die gewünschte Wirkung ergänzen.
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Die
für die
parenterale, intradermale, subkutane oder topische Anwendung verwendeten
Lösungen bzw.
Suspensionen können
beliebige der folgenden Komponenten enthalten: ein steriles Verdünnungsmittel wie
Wasser für
Injektionszwecke, Kochsalzlösung,
fixiertes Öl,
ein natürlich
vorkommendes Pflanzenöl
wie Sesamöl,
Kokosnußöl, Erdnußöl, Baumwollsamenöl und dergleichen,
oder ein synthetisches fettiges Vehikel wie Ölsäureethylester und dergleichen,
Polyethylenglykol, Glycerin, Propylenglykol oder andere synthetische
Lösungsmittel;
antimikrobielle Mittel wie Benzylalkohol und Methylparabene; Antioxidationsmittel
wie Ascorbinsäure
und Natriumbisulfit; Chelatbildner wie Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA);
Puffer wie Acetate, Citrate und Phosphate; und Mittel zum Einstellen
der Tonizität
wie Natriumchlorid und Dextrose. Parenterale Zubereitungen können in
Ampullen, Einwegspritzen oder Mehrfachdosenvials aus Glas, Kunststoff
oder anderem geeigneten Material enthalten sein. Falls erfoderlich
können
Puffer, Konservierungsstoffe, Antioxidationsmittel und dergleichen
eingearbeitet werden.
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Bei
der intravenösen
Verabreichung eignen sich als Träger
beispielsweise physiologische Kochsalzlösung, phosphatgepufferte Kochsalzlösung (phosphate
buffered saline, PBS) und Lösungen,
die Verdickungs- und Solubilisierungsmittel wie Glucose, Polyethylenglykol,
Polypropylenglykol und Mischungen davon enthalten. Als pharmazeutisch
akzeptable Träger
können
sich auch liposomale Suspensionen einschließlich auf Gewebe zielenden
Liposomen eignen. Diese lassen sich nach bekannten Verfahren darstellen,
zum Beispiel wie in der US-Patentschrift Nr. 4,522,811 beschrieben.
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Die
Wirkstoffe können
mit Trägern
zubereitet werden, die die Verbindung gegen eine schnelle Eliminierung
aus dem Körper
schützten,
wie Retard-Formulierungen oder -beschichtungen. Zu diesen Trägern zählen Formulierungen
mit kontrollierter Freisetzungen wie z.B., jedoch nicht daruaf beschränkt, Implantate
und mikroverkapselte Verabreichungssysteme und biologisch abbaubare,
biolgisch kompatible Polymere wie Kollagen, Ethylenvinylacetat,
Polyanhydride, Polyglykolsäure,
Polyorthoester, Polymilchsäure
und dergleichen. Dem Fachmann sind die Verfahren zur Herstellung
solcher Formulierungen bekannt.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
oral, parenteral (IV, IM, depo-IM, SQ und Depot-SQ), sublingual,
intranasal (inhalation), intrathekal, topisch oder rektal verabreicht
werden. Für
die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich
die dem Fachmann bekannten Dosierungsformen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
enteral oder parenteral verabreicht werden. Bei der oralen Verabreichung
können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
in den dem Fachmann gut bekannten herkömmlichen Dosierungsformen für die orale
Verabreichung verabreicht werden. Zu diesen Dosierungsformen zählen die
herkömmlichen
festen Einheitsdosierungsformen von Tabeletten und Kapseln sowie
flüssige Dosierungsformen
wie Lösungen,
Suspensionen und Elixire. Werden feste Dosierungsformen verwendet,
so sind diese vorzugsweise vom Typ mit anhaltender Freisetzung,
so daß man
die erfindungsgemäßen Verbindungen
nur einmal oder zweimal täglich
verabreichen muß.
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Die
oralen Dosierungsformen werden dem Patienten einmal, zweimal, dreimal
oder viermal täglich verabreicht.
Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Verbindungen entweder dreimal
oder weniger häufig
verabreicht, besonders bevorzugt einmal oder zweimal täglich. Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
werden somit bevorzugt in oraler Dosierungsform verabreicht. Vorzugsweise
ist immer dann, wenn eine orale Dosierungsform zur Anwendung gelangt,
diese so beschaffen, daß sie
die erfindungsgemäßen Verbindungen
gegen das saure Milieu des Magens schützt. Mit Magensaftresist beschichtete
Tabletten sind dem Fachmann gut bekannt. Darüber hinaus sind dem Fachmann
auch mit kleinen Kügelchen,
die jeweils zum Schutz gegen den sauren Magen beschichtet sind,
gefüllte
Kapseln gut bekannt.
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Bei
der oralen Verbareichung beläuft
sich die therapeutisch zur Inhibierung der beta-Sekretase-Aktivität, zur Inhibierung
der Produktion von A-beta, zur Inhibierung der Ablagerung von A-beta
oder zur Behandlung oder Prävention
von AD wirksame Menge auf etwa 0,1 mg/Tag bis etwa 1000 mg/Tag.
Vorzugsweise beträgt die
orale Dosis etwa 1 mg/Tag bis etwa 100 mg/Tag. Besonders bevorzugt
liegt die orale Dosis bei etwa 5 mg/Tag bis etwa 50 mg/Tag. Es versteht
sich, daß,
auch wenn ein Patient die Behandlung mit einer bestimmten Dosis
begonnen hat, diese Dosis im Verlauf der Zeit verändert werden
kann, wenn sich der Zustand des Patienten verändert.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
weiterhin vorteilhaft in einer Nanokristalldispersionsformulierung
verabreicht werden. Die Herstellung solcher Formulierungen ist zum
Beispiel in der US-Patentschrift 5,145,684 beschrieben. Nanokristalline
Dispersionen von HIV-Proteaseinhibitoren und Verfahren zu deren
Anwendung sind in
US 6,045,829 beschrieben.
Bei den nanokristallinen Formulierungen ist die biologische Verfügbarkeit
der Arzneimittelverbindungen typischerweise größer.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
parenteral verabreicht werden, beispielsweise als IV, IM, Depot-IM, SC oder Depot-SC.
Bei der parenteralen Verabreichung sollte eine therapeutisch wirksame Menge
von etwa 0,5 bis etwa 100 mg/Tag, vorzugsweise von etwa 5 bis etwa
50 mg täglich
verabreicht werden. Verwendet man eine Depotformulierung für die Injektion
einmal im Monat oder einmal alle zwei Wochen, so sollte die Dosis
etwa 0,5 mg/Tag bis etwa 50 mg/Tag betragen bzw. die monatliche
Dosis sollte sich auf etwa 15 mg bis etwa 1500 mg belaufen. Unter
anderem wegen der Vergesslichkeit von an der Alzheimerschen Krankheit
leidenden Patienten handelt es sich bei der parenteralen Dosierungsform
vorzugsweise um eine Depotformulation.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
sublingual verabreicht werden. Bei der sublingualen Verabreichung
sollten die erfindungsgemäßen Verbindungen
ein- bis viermal täglich
in den oben für
die IM-Verabreichung beschriebenen Mengen verabreicht werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
intranasal verabreicht werden. Bei der Verabreichung über diese
Route handelt es sich bei den entsprechenden Dosierungsformen um
ein dem Fachmann bekanntes Nasenspray oder Trockenpulver. Die Dosierung
der erfindungsgemäßen Verbindungen
bei der intranasalen Verabreichung ist die oben für die IM-Verabreichung
beschriebene Menge.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
intrathekal verabreicht werden. Bei der Verabreichung über diese
Route kann es sich bei der entsprechenden Dosierungsform um eine
dem Fachmann bekannte parenterale Dosierungsform handeln. Die Dosierung
der erfindungsgemäßen Verbindungen
bei der intrathekalen Verabreichung ist die oben für die IM-Verabreichung
beschriebene Menge.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
topisch verabreicht werden. Bei der Verabreichung über diese
Route handelt es sich bei der entsprechenden Dosierungsform um eine
Creme, eine Salbe oder ein Pflaster. Aufgrund der Menge der zu verabreichenden
erfindungsgemäßen Verbindungen
wird das Pflaster bevorzugt. Bei der topischen Verabreichung beläuft sich
die Dosis auf etwa 0,5 mg/Tag bis etwa 200 mg/Tag. Da die Menge,
die über
ein Pflaster verabreicht werden kann, begrenzt ist, kann man zwei
oder mehr Pflaster anwenden. Die Anzahl und die Größe der Pflaster
ist nicht wichtig; wichtig ist, wie dem Fachmann bekannt ist, daß eine therapeutisch
wirksamen Menge der erfindungsgemäßen Verbindungen verabreicht
wird. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
können
rektal als Zäpfchen
verabreicht werden; dies ist dem Fachmann bekannt. Bei der Verabreichung
als Zäpfchen
beträgt
die therapeutisch wirksame Menge etwa 0,5 mg bis etwa 500 mg.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
als Implantate verabreicht werden; dies ist dem Fachmann bekannt.
Bei der Verabreichung einer erfindungsgemäßen Verbindung als Implantat
ist die therapeutisch wirksame Menge die oben für die Depotverabreichung beschriebene
Menge.
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Die
Erfindung betrifft die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen und neue Verfahren
zur Anwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Sind eine bestimmte erfindungsgemäße Verbindung und eine gewünschte Dosierungsform
vorgegeben, so sollte der Fachmann dazu in der Lage sein, die entsprechende
Dosierungsform herzustellen und zu verabreichen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
werden auf die gleiche Weise, auf den gleichen Verabreichungsrouten,
unter Anwendung der gleichen pharmazeutischen Dosierungsformen und
nach dem gleichen Dosierungsprotokoll wie oben beschrieben zur Krankheitsprävention
oder zur Behandlung von Patienten mit milder Wahrnehmungsschwäche (MCI)
und zur Prävention
oder zur Verzögerung
des Ausbruchs der Alzheimerschen Krankheit bei Patienten, bei denen
es zu einer Progression von MCI zu AD kommen würde, zur Behandlung des Down-Syndroms,
zur Behandlung von Menschen, die erbliche zerebrale Blutung mit
Amyloidose des holländischen
Typs haben, zur Behandlung von zerebraler amyloider Angiopathie
und zur Verhinderung der möglichen
Folgen davon, d.h. einzelnen und wiederholt auftretenden lobärer Blutungen,
zur Behandlung anderer degenerativer Dementien einschließlich Dementien
eines gemischt vaskulären
und degenerativen Ursprungs, mit Parkinson-Krankheit assoziierter
Demenz, mit progressiver supranukleärer Lähmung assoziierter Demenz,
mit kortikobasaler Degeneration assoziierter Demenz oder des diffusen
Lewy-Körper-Typs
der Alzheimerschen Krankheit angewendet.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
in Kombination miteinander oder mit anderen therapeutischen Mitteln
oder Ansätzen,
die zur Behandlung bzw. Prävention
der oben aufgezählten
Leiden zur Anwendung gelangen, eingesetzt werden. Solche Mittel
bzw. Ansätze
schleißen
die folgenden ein: Acetylcholinesterasehemmer wie Tacrin (Tetrahydroaminoacridin,
vermarktet als COGNEX®), Donepezilhydrochlorid (vermarktet
als Aricept®)
und Rivastigmin (vermarktet als Exelon®);
gamma-Sekretase-Inhibitoren; entzündungshemmende Mittel wie Cyclooxygenase-II-Inhibitoren;
Antioxidationsmittel wie Vitamin E und Ginkolide; immunologische
Ansätze
wie zum Beispiel Immunisierung mit A-beta-Peptid oder Verabreichung
von Anti-A-beta-Peptid-Antikörpern;
Statine; und direkte oder indirekte neurotropische Mittel wie Cerebrolysin®, AIT-082
(Emilieu, 2000, Arch. Neurol. 57: 454) und andere zukünftige neurotropische
Mittel.
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Darüber hinaus
können
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung auch mit Inhibitoren
von P-Glycoproten (P-gp) angewendet werden. Die Anwendung von P-gp-Inhibitoren
ist dem Fachmann bekannt, siehe beispielsweise Cancer Research,
53, 4595–4602
(1993), Clin. Cancer Res., 2, 7–12
(1996), Cancer Research, 56, 4171–4179 (1996), die internationalen
Veröffentlichungen
WO99/64001 und WO01/10387. Wichtig ist, daß die Konzentrationen des P-gp-Inhibitors im
Blut so hoch sind, daß er
seine Wirkung, P-gp daran zu hindern, die Blutspiegel der Verbindungen
der vorliegenden Erfindung im Gehirn abzusenken, ausüben kann.
Zu diesem Zweck können
der P-gp-Inhibitor
und die Verbindungen der vorliegenden Erfindung auf dem gleichen
Verabreichungsweg oder auf verschiedenen Verabreichungswegen zur
gleichen Zeit oder zu verschiedenen Zeiten verabreicht werden. Wichtig
ist nicht der Zeitpunkt der Verabreichung, sondern daß man wirksame
Blutkonzentrationen des P-gp-Inhibitors
erreicht.
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Als
P-gp-Inhibitoren eignen sich beispielsweise Cyclosporin A, Verapamil,
Tamoxifen, Chinidin, Vitamin E-TGPS,
Ritonavir, Megestrolacetat, Progesteron, Rapamycin, 10,11-Methanodibenzosuberan,
Phenothiazine, Acridinderivate wie GF120918, FK506, VX-710, LY335979,
PSC-833, GF-102,918 und andere Steroide. Es versteht sich weiterhin,
daß weitere
Mittel gefunden werden, die die gleiche Funktion haben.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
oral, parenteral (IV, IM, IM-Depot, SQ, SQ-Depot), topisch, sublingual, rektal,
intranasal, intrathekal und mittels Implantat verabreicht werden.
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Die
therapeutisch wirksame Menge des P-gp-Inhibitors beläuft sich
auf etwa 0,1 bis etwa 300 mg/kg/Tag, vorzugsweise etwa 0,1 bis etwa
150 mg/kg täglich.
Es versteht sich, daß,
auch wenn ein Patient die Behandlung mit einer bestimmten Dosis
begonnen hat, diese Dosis im Verlauf der Zeit verändert werden kann,
wenn sich der Zustand des Patienten verändert.
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Bei
der oralen Verabreichung können
die P-gp-Inhibitoren in den dem Fachmann bekannten herkömmlichen
Dosierungsformen für
die orale Verabreichung verabreicht werden. Zu diesen Dosierungsformen zählen die
herkömmlichen
festen Einheitsdosierungsformen von Tabeletten und Kapseln sowie
flüssige
Dosierungsformen wie Lösungen,
Suspensionen und Elixire. Werden feste Dosierungsformen verwendet,
so sind diese vorzugsweise vom Typ mit anhaltender Freisetzung,
so daß man
die P-gp-Inhibitoren
nur einmal oder zweimal täglich
verabreichen muß.
Die oralen Dosierungsformen werden dem Patienten ein- bis viermal
täglich
verabreicht. Vorzugsweise werden die P-gp-Inhibitoren entweder dreimal
oder weniger häufig
pro Tag, besonders bevorzugt einmal oder zweimal täglich verabreicht.
Es ist daher bevorzugt, daß die
P-gp-Inhibitoren in fester Dosierungsform verabreicht werden, und
es ist weiterhin bevorzugt, daß es
sich bei der festen Dosierungsform um eine Form mit anhaltender
Freisetzung handelt, die eine Verabreichung einmal oder zweimal täglich erlaubt.
Vorzugsweise ist immer dann, wenn eine orale Dosierungsform zur
Anwendung gelangt, diese so beschaffen, daß sie die P-gp-Inhibitoren
gegen das saure Milieu des Magens schützt. Mit Magensaftresist beschichtete
Tabletten sind dem Fachmann gut bekannt. Darüber hinaus sind dem Fachmann
auch mit kleinen Kügelchen,
die jeweils zum Schutz gegen den sauren Magen beschichtet sind,
gefüllte
Kapseln gut bekannt.
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Darüber hinaus
können
die P-gp-Inhibitoren parenteral verabreicht werden. Bei der parenteralen
Verabreichung können
sie IV, IM, Depot-IM, SQ oder Depot-SQ verabreicht werden.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
sublingual verabreicht werden. Bei der sublingualen Verabreichung
sollten die P-gp-Inhibitoren
ein- bis viermal täglich
in den gleichen Mengen wie bei der IM-Verabreichung verabreicht
werden.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
intranasal verabreicht werden. Bei der Verabreichung über diese
Route handelt es sich bei den entsprechenden Dosierungsformen um
ein dem Fachmann bekanntes Nasenspray oder Trockenpulver. Die Dosierung
der P-gp-Inhibitoren bei der intranasalen Verabreichung ist die
gleiche wie bei der IM-Verabreichung.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
intrathekal verabreicht werden. Bei der Verabreichung über diesen
Verabreichungsweg kann es sich bei der entsprechenden Dosierungsform
um eine dem Fachmann bekannte parenterale Dosierungsform handeln.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
topisch verabreicht werden. Bei der Verabreichung über diesen
Verabreichungsweg handelt es sich bei der entsprechenden Dosierungsform
um eine Creme, eine Salbe oder ein Pflaster. Aufgrund der Menge
der benötigten
P-gp-Inhibitoren wird das Pflaster bevorzugt. Die Menge, die über ein Pflaster
verabreicht werden kann, ist jedoch begrenzt. Es können daher
zwei oder mehr Pflaster erforderlich sein. Die Anzahl und die Größe der Pflaster
ist nicht wichtig; wichtig ist, wie dem Fachmann bekannt ist, daß eine therapeutisch
wirksamen Menge der P-gp-Inhibitoren verabreicht wird.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
rektal als dem Fachmann bekannte Zäpfchen verabreicht werden.
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Die
P-gp-Inhibitoren können
als dem Fachmann bekannte Implantate verabreicht werden.
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Hinsichtlich
der Verabreichungsroute oder der Dosierungsformen zur Verabreichung
der P-gp-Inhibitoren ist nichts neu. Sind ein bestimmter P-gp-Inhibitor
und eine gewünschte
Dosierungsform vorgegeben, so sollte der Fachmann dazu in der Lage
sein, die entsprechende Dosierungsform für den P-gp-Inhibitor herzustellen.
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Es
sollte dem Fachmann bewußt
sein, daß die
genaue Verabreichungsdosierung und -häufigkeit von den jeweils verabreichten
erfindungsgemäßen Verbindungen,
dem jeweils behandelten Leiden, dem Schweregrad des behandelten
Leidens, dem Alter, dem Gewicht, dem allgemeinen physischen Zustand
des jeweiligen Patient und anderen Medikamenten, die der Patient
einnimmt, abhängig
ist.
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Inhibierung
der Spaltung von APP
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
inhibieren die Spaltung von APP zwischen Met595 und Asp596, nummeriert
nach der APP695-Isoform, oder einer Mutante davon, oder an einer
entsprechenden Stelle einer anderen Isoform wie APP751 oder APP770,
oder einer Mutante davon (die manchmal als die "beta-Sekretase-Stelle" bezeichnet wird).
Ohne hierdurch an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird
angenommen, daß durch
die Inhibierung der beta-Sekretase-Aktivität die Produktion von beta-Amyloid-Peptid (A-beta) gehemmt
wird. Die inhibitorische Wirkung zeigt sich in einem einer Vielzahl
von Inhibierungsassays, bei dem die Spaltung eines APP-Substrats in Gegenwart
eines beta-Sekretase-Enzyms in Gegenwart der inhibierenden Verbindung
analysiert wird, unter Bedingungen, die normalerweise ausreichen,
um die Spaltung an der beta-Sekretase-Spaltstelle herbeizuführen. Eine
verminderte APP-Spaltung an der beta-Sekretase-Spaltstelle verglichen
mit einer unbehandleten oder inaktiven Kontrolle korreliert mit
hemmender Wirkung. Assaysysteme, mit denen sich die Wirksamkeit
der erfindungsgemäßen Inhibitorverbindungen
aufzeigen läßt, sind
bekannt. Repräsentative
Assaysysteme sind beispielsweise in den US-Patentschriften Nr. 5,942,400
und 5,744,346 sowie unten in den Beispielen beschrieben.
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Die
enzymatische Wirkung von beta-Sekretase und die Produktion von A-beta
lassen sich unter Verwendung natürlicher,
mutierter und/oder synthetischer APP-Substrate, natürlicher,
mutierter und/oder synthetischer Enzyme und der Testverbindung in
vitro oder in vivo analysieren. Bei der Analyse kann man sich primärer oder
sekundärer
Zellen, die natives, mutiertes und/oder synthetisches APP und Enzym
exprimieren, Tiermodellen, die natives APP und Enzym exprimieren,
oder transgenen Tiermodellen, die das Substrat und Enzym exprimieren, bedienten.
Der Nachweis der enzymatischen Aktivität kann durch Analyse eines
oder mehrerer der Spaltprodukte, beispielsweise durch einen Immunoassay,
einen fluorometrischen oder chromogenen Assay, durch HPLC oder durch
ein anderes Nachweisverfahren erfolgen. Inhibitorische Verbindungen sind
die, die dazu in der Lage sind, die Menge an beta-Sekretase-Spaltprodukt
im Vergleich zu einer Kontrolle zu vermindern, wobei man in Abwesenheit
der inhibitorischen Verbindungen im Reaktionssystem eine durch beta-Sekretase
vermittelte Spaltung beobachten und messen kann.
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beta-Sekretase
-
Verschiedene
Formen des beta-Sekretase-Enzyms sind bekannt und für einen
Assay der Enzymaktivität
und der Inhibierung der Enzymaktivität verfügbar. Hierzu zählen native,
rekombinante und synthetische Formen des Enzyms. Humane beta-Sekretase
ist auch als Beta Site APP Cleaving Enzyme (BACE), Asp2 und Memapsin
2 bekannt und wurde beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 5,744,346
und in den offengelegten PCT-Patentanmeldungen WO98/22597, WO00/03819,
WO01/23533 und WO00/17369 sowie in Literaturveröffentlichungen (Hussain et.
al., 1999, Mol. Cell. Neurosci. 14: 419427; Vassar et. al., 1999,
Science 286: 735–741;
Yan et. al., 1999, Nature 402: 533–537; Sinha et. al., 1999,
Nature 40: 537–540;
und Lin et. al., 2000, PNAS USA 97: 1456–1460) charakterisiert. Es
wurden auch synthetische Formen des Enzyms beschrieben (WO98/22597
und WO00/17369). beta-Sekretase
kann aus menschlichem Hirngewebe extrahiert und aufgereinigt und
in Zellen, zum Beispiel Säugetierzellen,
die rekombinantes Enzym exprimieren, produziert werden.
-
Bevorzugte
Verbindungen sind dazu fähig,
bei einer Konzentration von weniger als 50 μM, vorzugsweise bei einer Konzentration
von 10 μM
oder weniger, besonders bevorzugt 1 μM oder weniger und ganz besonders
bevor zugt 10 nM oder weniger 50% der enzymatischen beta-Sekretase-Aktivität zu hemmen.
-
APP-Substrat
-
Bei
Assays, die die Inhibierung der durch beta-Sekretase vermittelten Spaltung von
APP zeigen, kann man eine beliebige der bekannten Formen von APP
einsetzen, einschließlich
des von Kang et. al., 1987, Nature 325: 733–6 beschriebenen "normalen" Isotups mit 695
Aminosäuren,
des von Kitaguchi et. al., 1981, Nature 331: 530–532 beschriebenen Isotyps
mit 770 Aminosäuren
und Varianten wie der Schwedischen Mutation (KM670-1NL) (APP-SW),
der London-Mutation (V7176F) und anderen, siehe beispielsweise die
US-Patentschrift Nr. 5,766,846 und weiterhin Hardy, 1992, Nature
Genet. 1: 233–234,
worin sich ein Übersichtsartikel
zu den bekannten Variantenmutationen findet. Zusätzliche Substrate schließen die
dibasische Aminosäuremodifikation
APP-KK, die zum Beispiel in WO00/17369 offenbart ist, Fragmente
von APP und synthetische Peptide, die die beta-Sekretase-Spaltstelle
des Wildtyps (WT) oder in mutierter Form, z.B. SW, enthalten, wie
beispielsweise in US-Patentschrift Nr. 5,942,400 and WO00/03819
beschrieben.
-
Das
APP-Substrat enthält
die beta-Sekretase-Spaltstelle von APP (KM-DA oder NL-DA), zum Beispiel ein
vollständiges
APP-Peptid oder eine Variante, ein APP-Fragment, ein rekombinantes oder synthetisches APP
oder ein Fusionspeptid. Vorzugsweise enthält das Fusionspeptid die beta-Sekretase-Spaltstelle
kondensiert an ein Peptid mit einer für einen enzymatischen Assay
geeigneten Gruppe mit für
die Isolation und/oder den Nachweis günstigen Eigenschaften. Zu diesen
Gruppen zählen
zum Beispiel ein antigenes Epitop für die Antikörperbindung, ein Marker oder
eine andere nachweisbare Gruppe, ein Bindungssubstrat und dergleichen.
-
Antikörper
-
Für die APP-Spaltung
charakteristische Produkte können
durch einen Immunoassay unter Anwendung verschiedener Antikörper gemessen
werden, wie beispielsweise in Pirttila et. al., 1999, Neuro. Lett.
249: 21–4
und in der US-Patentschrift Nr. 5,612,486 beschrieben. Zu den für den Nachweise
von A-beta verwendeten Antikörpern
zählen
zum Beispiel der monoklonale Antikörper 6E10 (Senetek, St. Louis,
MO, USA), der spezifisch ein Epitope an den Aminosäuren 1–16 des
A-beta-Peptids erkennt; die Antikörper 162 und 164 (New York
State Institute for Basic Research, Staten Island, NY, USA), die
für humanes
A-beta 1–40
beziehungsweise 1–42
spezifisch sind; und Antikörper,
die die Brückenregion
des beta-Amyloid-Peptids, die Stelle zwischen den Resten 16 und
17, erkennen, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 5,593,846 beschrieben
sind. Antikörper gegen
ein synthetsches Peptid der Reste 591 bis 596 von APP und der SW192-Antikörper gegen
590–596
der Schwedischen Mutation eignen sich ebenfalls für Immunoassays
von APP und dessen Spaltprodukten, wie in den US-Patentschriften
Nr. 5,604,102 und 5,721,130 beschrieben.
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Assaysysteme
-
Assays
zur Bestimmung der APP-Spaltung an der beta-Sekretase-Spaltstelle sind im Stand
der Technik gut bekannt. Beispielhafte Assays sind zum Beispiel
in den US-Patentschriften Nr. 5,744,346 und 5,942,400 und in den
Beispielen unten beschrieben.
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Zellfreie
Assays
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Beispielhafte
Assays, die sich zum Nachweise der inhibitorischen Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen
eignen, sind zum Beispiel in WO00/17369, WO00/03819 und in den US-Patentschriften
Nr. 5,942,400 und 5,744,346 beschrieben. Solche Assays lassen sich
als zellfreie Inkubationen oder als zelluläre Inkubationen mit Zellen,
die eine beta-Sekretase und ein APP-Substrat mit einer beta-Sekretase-Spaltstelle exprimieren,
durchführen.
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Ein
APP-Substrate, das die beta-Sekretase-Spaltstelle von APP enthält, zum
Beispiel ein vollständiges
APP oder eine Variante, ein APP-Fragment oder ein rekombinantes
oder synthetisches APP-Substrat mit der Aminosäuresequenz: KM-DA oder NL-DA,
wird in Gegenwart des beta-Sekretase-Enzyms, eines Fragments davon
oder einer synthetischen oder rekombinanten Polypeptidvariante,
die beta-Sekretase-Aktivität aufweist
und die beta-Sekretase-Spaltstelle von APP spaltet, unter für die Spaltungsaktivität des Enzyms
geeigneten Inkubationsbedingungen inkubiert. Geeignete Substrate
schließen
gegebenfalls Derivate ein, bei denen es sich um Fusionsproteine
oder -peptide handeln kann, die das Substratpeptid und eine Modifikation
zur Erleichterung der Aufreinigung bzw. des Nachweises des Peptids
bzw. seiner beta-Sekretase-Spaltprodukte enthalten. Zu den Modifikationen
zählen
die Insertion eines bekannten antigenen Epitops für die Antikörperbindung;
die Anbindung eines Markers bzw. einer nachweisbaren Gruppe, die
Anbindung eines Bindungssubstrats und dergleichen.
-
Als
Inkubationsbedingungen für
einen zellfreien in-vitro-Assay
eignen sich beispielsweise: ungefähr 200 nM bis 10 μM Substrat,
ungefähr
10 bis 200 pM Enzym und ungefähr
0,1 nM bis 10 μM
Inhibitorverbindung, in wäßriger Lösung, bei
einem pH-Wert von ungefähr
4–7, bei
ungefähr
37°C, über eine
Zeitspanne von ungefähr
10 Minuten bis 3 Stunden. Diese Inkubationsbedingungen sind lediglich
beispielhaft und können
entsprechend den jeweiligen Assaykomponenten und/oder dem gewünschten
Meßsystem
variiert werden. Bei der Optimierung der Inkubationsbedingungen
für die
jeweiligen Assaykompo nenten sollte man dem jeweils verwendeten beta-Sekretase-Enzyme
und seinem pH-Wert-Optimum, etwaigen zusätzlichen Enzymen und/oder Markern,
die in diesem Assay verwendet werden und dergleichen Rechnung tragen.
Eine solche Optimierung wird routinemäßig durchgeführt und
erfordert kein übermäßiges Experimentieren.
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Bei
einem Assay verwendet man ein Fusionspeptid, bei dem das maltosebindende
Protein (MBP) an die 125 C-terminalen
Aminosäuren
von APP-SW kondensiert ist. Der MBP-Teil an einem Assaysubstrat
wird von Anti-MBP-capture-Antikörpern gebunden.
Die Inkubation des gebundenen Fusionsproteins in Gegenwart von beta-Sekretase
hat die Spaltung des Substrats and der beta-Sekretase-Spaltstelle zur Folge.
Die Analyse der Spaltungsaktivität
kann beispielsweise durch einen Immunoassay der Spaltprodukte erfolgen.
Bei einem dieser Immunoassays wird ein einzigartiger Epitop nachgewiesen,
der am Carboxyterminus des gespaltenen Fusionsproteins freigelegt
wird, zum Beispiel mit dem Antikörper
SW192. Dieser Assay ist zum Beispiel in der US-Patentschrift Nr.
5,942,400 beschrieben.
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Zellulärer Assay
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Für die Analyse
der beta-Sekretase-Aktivität
und/oder zum Prozessieren von APP zur Freisetzung von A-beta können zahlreiche
Assays auf zellulärer
Basis eingesetzt werden. Indem man ein APP-Substrat in der Zelle
in Gegenwart oder Abwesenheit einer erfindungsgemäßen Inhibitorverbindung
mit einem beta-Sekretase-Enzym in Kontakt bringt, kann man die beta-Sekretase-hemmende
Wirkung der Verbindung aufzeigen. Vorzugsweise kommt es bei dem
Assay in Gegenwart einer hemmenden Verbindung zur einer wenigstens
etwa 30%igen, besonders bevorzugt wenigstens etwa 50%igen Inhibierung
der enzymatischen Aktivität,
verglichen mit einer nicht inhibierten Kontrolle.
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Bei
einer Ausführungsform
werden Zellen verwendet, die natürlich
beta-Sekretase exprimieren. Alternativ dazu werden Zellen so modifiziert,
daß sie
eine rekombinante beta-Sekretase oder synthetisch variiertes Enzyme
exprimieren, wie oben angesprochen. Das APP-Substrat kann dem Kulturmedium
zugesetzt werden und wird vorzugsweise in den Zellen exprimiert.
Verwendet werden können
Zellen, die natürlich
APP, Varianten oder mutierte Formen von APP exprimieren, oder Zellen,
die so transformiert sind, daß sie
eine Isoform von APP, mutiertem oder variantem APP, rekombinantem
oder synthetischem APP, APP-Fragment oder synthetischem APP-Peptid oder die beta-Sekretase-APP-Spaltstelle
enthaltendes Fusionsprotein exprimieren, mit der Maßgabe, daß das exprimierte
APP mit dem Enzym in Kontakt kommen kann und es möglich ist,
die enzymatische Spaltungsaktivität zu analysieren.
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Humane
Zellinien, die normalerweise A-beta aus APP bilden, bieten einen
Weg zur Untersuchung der inhibitorischen Aktivitäten der erfindungsgemäßen Verbindungen.
Die Bildung und Freisetzung von A-beta und/oder anderen Spaltprodukten
in das Kulturmedium läßt sich
messen, zum Beispiel durch einen Immunoassay wie Western-Blot oder
durch einen enzymgebundenen Immunoassay (enzymelinked immunoassay, EIA)
wie ELISA.
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Zellen,
die ein APP-Substrat und eine aktive beta-Sekretase exprimieren, können in
Gegenwart einer Inhibitorverbindung inkubiert werden, um aufzuzeigen,
daß die
enzymatische Aktivität
verglichen mit einer Kontrolle gehemmt ist. Die Aktivität der beta-Sekretase
läßt sich
durch die Analyse eines oder mehrerer Spaltprodukte des APP-Substrats
messen. So würde
man beispielsweise erwarten, daß bei
einer Inhibierung der beta-Sekretase-Aktivität gegen das Substrat APP die
Freisetzung von spezifisch durch beta-Sekretase induzierten APP-Spaltprodukten
wie A-beta reduziert ist.
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Wenngleich
sowohl neurale als auch nicht-neurale Zellen A-beta bilden und freisetzen,
sind die Konzentrationen an endogener beta-Sekretase-Aktivität niedrig
und häufig
schwer durch EIA nachzuweisen. Die Verwendung von Zelltypen, von
denen bekannt ist, daß sie über eine
verstärkte
beta-Sekretase-Aktivität,
eine verstärkte
Umwandlung von APP in A-beta und/oder eine verstärkte Produktion von A-beta
verfügen,
ist daher bevorzugt. So liefert zum Beispiel eine Transfektion von
Zellen mit der Schwedischen Mutantenform von APP (APP-SW), mit APP-KK
oder mit APP-SW-KK Zellen, die eine verstärkte beta-Sekretase-Aktivität aufweisen und
Mengen an A-beta produzieren, die sich leicht nachweisen lassen.
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Bei
diesen Assays werden beispielsweise die APP und beta-Sekretase exprimierenden
Zellen in einem Kulturmedium unter Bedingungen inkubiert, die sich
dafür eignen,
daß beta-Sekretase
an seiner Spaltstelle am APP-Substrat enzymatisch wirkt. Werden
die Zellen der Inhibitorverbindung ausgesetzt, so ist die Menge
an in das Medium freigesetztem A-beta und/oder die Menge von CTF99-Fragmenten
von APP in den Zellysaten im Vergleich zur Kontrolle reduziert.
Die Spaltprodukte von APP lassen sich zum Beispiel durch Immunreaktionen
mit spezifischen Antikörpern
analysieren, wie oben diskutiert.
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Zu
den für
die Analyse der beta-Sekretase-Aktivität bevorzugten Zellen zählen primäre humane
Nervenzellen, primäre
Nervenzellen von transgenen Tieren, bei denen es sich bei dem Transgen
um APP handelt, und andere Zellen wie die einer APP expirierenden
stabilen 293-Zellinie,
zum Beispiel APP-SW.
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In-vivo-Assays: Tiermodelle
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Verschiedene
Tiermodelle können
für die
Analyse der beta-Sekretase-Aktivität und/oder der Behandlung von
APP zur Freisetzung von A-beta eingesetzt werden, wie oben beschrieben.
So kann man beispielsweise transgene Tiere, die APP-Substrat und
beta-Sekretase-Enzym exprimieren, zum Nachweis der hemmenden Wirkung
der erfindungsgemäßen Verbindungen
verwenden. Bestimmte transgene Tiermodelle wurden zum Beispiel in
den US-Patentschriften Nr.: 5,877,399; 5,612,486; 5,387,742; 5,720,936;
5,850,003; 5,877,015 und 5,811,633 und in Ganes et. al., 1995, Nature
373: 523 beschrieben. Bevorzugt sind Tiere, die mit der Pathophysiologie
von AD assoziierte Charakteristika aufweisen. Die Verabreichung
der erfindungsgemäßen Inhibitorverbindungen
an die hier beschriebenen transgenen Mäuse stellt ein alternatives
Verfahren zum Nachweis der inhibitorischen Aktivität der Verbindungen
dar. Die Verabreichung der Verbindungen in einem pharmazeutisch
wirksamen Träger
und über
eine Verabreichungsroute, bei der eine entsprechende therapeutische
Menge das Zielgewebe erreicht, ist ebenfalls bevorzugt.
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Die
Inhibierung der durch beta-Sekretase vermittelten Spaltung von APP
an der beta-Sekretase-Spaltstelle und der A-beta-Freisetzung läßt sich
in diesen Tieren analysieren, indem man die Spaltfragmente in den Körperflüssigkeiten
wie der Hirnflüssigkeit
oder Geweben des Tieres mißt.
Eine Analyse von Hirngeweben auf A-beta-Ablagerungen bzw. Plaques ist bevorzugt.
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Bringt
man ein APP-Substrat mit einem beta-Sekretase-Enzym in Gegenwart einer hemmenden erfindungsgemäßen Verbindung
und unter Bedingungen, die enzymatic für eine enzymatisch vermittelte
Spaltung von APP und/oder die Freisetzung von A-beta aus dem Substrat
ausreichen, in Kontakt, so wirken die erfindungsgemäßen Verbindungen,
indem sie die durch beta-Sekretase vermittelte Spaltung von APP
an der beta-Sekretase-Spaltstelle reduzieren und/oder indem sie
die freigesetzten Mengen an A-beta reduzieren. Handelt es sich bei
einem solchen in-Kontakt-bringen um die Verabreichung der inhibitorischen
erfindungsgemäßen Verbindungen
an ein zum Beispiel wie oben beschriebenes Tiermodell, so reduzieren
die Verbindungen die Ablagerung von A-beta in den Gehirngeweben
des Tieres und die Anzahl und/oder Größe der beta-Amyloid-Plaques.
Erfolgt eine solche Verabreichung an einen menschlichen Patienten,
so wirken die Verbindungen, indem sie das Fortschreiten der durch
erhöhte
mengen an A-beta gekennzeichneten Krankheit aufhalten oder verlangsamen,
indem sie das Fortschreiten von AD im Patienten verlangsamen und/oder
indem sie den Ausbruch bzw. das Entstehen von von AD in einem Patienten,
bei dem ein Risiko der krankheit besteht, verhindern.
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Definitionen/Abkürzungen
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Die
folgenden Abkürzungen/Definitionen
werden hier austauschbar verwendet:
Alle Temperaturen sind
in Grad Celsius (°C).
DC
bezieht sich auf Dünnschichtchromatographie.
psi bezieht sich auf Pfund/Zoll2.
HPLC
bezieht sich auf Hochdruckflüssigchromatographie
(high pressure liquid chromatography).
THF bezieht sich auf
Tetrahydrofuran.
DMF bezieht sich auf Dimethylformamid.
EDC
bezieht sich auf 1-(3-Dimethylaminopropyl)-carbodiimid bzw. 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimid-hydrochlorid.
HOBt
bezieht sich auf 1-Hydroxybenzotriazolhydrat.
NMM bezieht sich
auf N-Methylmorpholin.
NBS bezieht sich auf N-Bromsuccinimid.
TEA
bezieht sich auf Triethylamin.
BOC bezieht sich auf 1,1-Dimethylethoxycarbonyl
bzw. t-Butoxycarbonyl, -CO-O-C(CH3)3.
CBZ bezieht sich auf Benzyloxycarbonyl,
-CO-O-CH2-Phenyl.
FMOC bezieht sich auf Kohlensäure-9-fluorenylmethylester.
TFA
bezieht sich auf Trifluoressigsäure,
CF3-COOH.
CDI bezieht sich auf 1,1'-Carbonyldiimidazol.
Kochsalzlösung bezieht
sich auf eine wäßrige gesättigte Natriumchloridlösung.
Chromatography
(Säulen-
und Flashchromatography) bezieht sich auf die Aufreinigung/Auftrennung
von Verbindungen ausgedrückt
als (Träger,
Laufmittel). Es versteht sich, daß die entsprechenden Fraktionen
zum Erhalt der gewünschten
Verbindung(en) vereinigt und eingeengt werden.
CMR bezieht
sich auf C-13-Kernresonanzspektroskopie, die chemischen Verschiebungen
sind in ppm (δ)
tieffeldverschoben bezogen auf TMS.
NMR bezieht sich auf Protonen-Kernresonanzspektroskopie,
die chemischen Verschiebungen sind in ppm (δ) tieffeldverschoben bezogen
auf TMS.
IR bezieht sich auf Infrarotspektroskopie. -phenyl
bezieht sich auf phenyl (C6H5).
MS
bezieht sich auf Massenspektrometrie ausgedrückt als m/e, m/z oder Masse/Ladungseinheit.
MH+ bezieht sich auf das positive Ion eines
Ausgangsmoleküls
plus ein Wasserstoffatom. EI bezieht sich auf Elektronenimpakt.
CI bezieht sich auf chemische Ionisierung. FAB bezieht sich auf
Fast Atom Bombardment.
HRMS bezieht sich auf hochauflösende Massenspektrometrie
(high resolution mass spectrometry).
Ether bezieht sich auf
Diethylether.
Pharmazeutisch akzeptabel bezieht sich auf die
Eigenschaften und/oder Substanzen, die für den Patienten unter einem
pharmakologischen/toxikologischen Gesichtspunkt und für den herstellenden
pharmazeutischen Chemiker unter einem physikalischen/chemischen
Gesichtspunkt hinsichtlich Zusammensetzung, Formulierung, Stabilität, Compliance
und biologischer Verfügbarkeit
akzeptabel sind.
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Werden
Lösungsmittelpaare
verwendet, so sind die Verhältnisse
der verwendeten Lösungsmittel
Volumen/Volumen (v/v).
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Wird
die Löslichkeit
eines Feststoffs in einem Lösungsmittel
angegeben, so ist das Verhältnis
von Feststoff zu Lösungsmittel
Gewicht/Volumen (wt/v).
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BOP
bezieht sich auf Benzotriazol-1-yloxytris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat.
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TBDMSCl
bezieht sich auf t-Butyldimethylsilylchlorid.
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TBDMSOTf
bezieht sich auf Trifluorsulfonsäure-t-butyldimethylsilylester.
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Trisomie
21 bezieht sich auf Down-Syndrom.
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APP,
Amyloid Precursor Protein, ist definiert als ein beliebiges APP-Polypeptid,
einschließlich
APP-Varianten, Mutationen und Isoformen, wie zum Beispiel in der
US-Patentschrift Nr. 5,766,846 offenbart.
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A-beta,
Amyloid-beta-Peptid, ist definiert als ein beliebiges Peptid, das
aus der durch beta-Sekretase vermittelten Spaltung von APP hervorgeht,
einschließlich
Peptiden mit 39, 40, 41, 42 und 43 Aminosäuren, und zwar von der beta-Sekretase-Spaltstelle
bis zu den Aminosäuren
39, 40, 41, 42 bzw. 43.
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Beta-Sekretase
(BACE1, Asp2, Memapsin 2) ist eine Aspartylprotease, die die Spaltung
von APP am aminoterminalen Rand von A-beta vermittelt. Humane beta-Sekretase ist beispielsweise
in WO00/17369 beschrieben.
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"Pharmazeutisch akzeptabel" bezieht sich auf
die Eigenschaften und/oder Substanzen, die für den Patienten unter einem
pharmakologischen/toxikologischen Gesichtspunkt und für den herstellenden
pharmazeutischen Chemiker unter einem physikalischen/chemischen
Gesichtspunkt hinsichtlich Zusammensetzung, Formulierung, Stabilität, Compliance
und biologischer Verfügbarkeit
akzeptabel sind.
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Eine
therapeutisch wirksamen Menge ist definiert als eine Menge, die
wirkt, indem sie wenigstens ein Symptom der behandelten Krankheit
reduziert bzw. vermindert oder das Auftreten eines oder mehrerer
klinischer Marker oder Symptome der Krankheit reduziert oder verzögert.
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Die
vorliegende Erfindung stellt Verbindungen, Zusammensetzungen und
Verfahren zur Inhibierung der beta-Sekretase-Enzymaktivität und der
A-beta-Peptid-Produktion bereit. Durch die Inhibierung der beta-Sekretase-Enzymaktivität wird die
Produktion von A-beta aus APP gestoppt oder reduziert und die Bildung von
beta-Amyloid-Ablagrungen
im Gehirn reduziert oder abgestellt.
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Wenn
nicht anders definiert haben alle hier verwendeten wissenschaftlichen
und technischen Ausdrücke
die gleiche Bedeutung, wie sie herkömmlicherweise vom Fachmann
auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden wird. Die Offenbarungen
aller Artikel und Literaturstellen einschließlich Patente in der vorliegenden
Anmeldung werden hiermit durch Verweis Bestandteil der vorliegenden
Anmeldung.
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Die
Erfindung wird durch die folgenden Beispiele, die nicht als den
Umfang bzw. den Gedanken der Erfindung auf die jeweils in ihnen
beschriebenen Vorschriften einschränkend verstanden werden sollen,
näher erläutert.
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Die
Ausgangsmaterialien und verschiedene Zwischenprodukte können vom
Handel bezogen werden, aus im Handel erhältlichen organischen Verbindungen
hergestellt werden oder unter Anwendung gut bekannter sunthetischer
Verfahren hergestellt werden.
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Beispiele Synthese Beispiel
A 12-[2-(3-Ethylbenzylamino)-1-hydroxyethyl]-16-fluor-2-oxa-8,11-diazabicyclo[12.3.1]octadeca-1(17),14(18),15-trien-7,10-dion (1) Schritt
1: Darstellung von {[1-(3-Benzyloxy-5-fluorbenzyl)-2,3-dihydroxypropylcarbamoyl]methyl}carbaminsäurebenzylester
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Eine
Lösung
von 3-Amino-4-(3-benzyloxy-5-fluorphenyl)butan-1,2-diol (5,60 g,
18,34 mmol, 1,00 Äq.), Triethylamin
(5,11 ml, 36,68 mmol, 2,00 Äq.)
und wasserfreiem DMF (100 ml) wird unter Stickstoff bei 0°C unter Rühren mit
Z-Glycin-N-succinimidylester (6,18 g, 20,17 mmol, 1,10 Äq.) versetzt.
Nach 2 Stunden wird der Ansatz mit 1 N HCl gequencht und mit Essigsäureethylester
extrahiert, und der Extrakt wird mit 10%iger NaHCO3-Lösung und
dann mit Kochsalzlösung
gewaschen. Die organische Phase wird dann mit MgSO4 getrocknet, über Celite
filtriert und im Vakuum eingeengt, wodurch man das rohe Produkt
als ein bernsteinfarbenes Öl
erhält.
Aufreinigung durch Flash-Chromatographie in 5% MeOH/CHCl3 (Rf. 0,33, Anfärbung mit KMnO4) lieferte
das Endprodukt als einen weißen
Feststoff (5,40 g, 59% Gesamtausbeute). Berechnete Masse für C27H29FN2O6: 496, 20. Masse gefunden für C27H29FN2O6: (OAMS) ES+: 497, 5 (M + 1).
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Schritt
2: Darstellung von {[2-(3-Benzyloxy-5-fluorphenyl)-1-oxiranylethylcarbamoyl]methyl}carbaminsäurebeznylester
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In
flammengetrockneten Glasgeräten
wird eine Lösung
von Triphenylphosphin (0,291 g, 1,11 mmol, 1,10 Äq.) und Azodicarbonsäurediethylester
(0,22 ml, 1,11 mmol, 1,10 Äq.)
in wasserfreiem Chloroform (2,5 ml) zubereitet. Das Produkt aus
Schritt 1 wird zugesetzt (0,500 g, 1,01 mmol, 1,00 Äq.), und
es wird über
Nacht unter N2 gerührt. Der Ansatz (Umsetzung
vollständig
nach DC; 35% EtOAc/Hexan, Anfärbung
mit KMnO4) wird im Vakuum eingeengt, wodurch
man das Rohprodukt als ein bernsteinfarbenes Öl erhält. Berechnete Masse für C27H27FN2O5: 478, 19. Masse gefunden für C27H27FN2O5: (LCMS) ES+: 478,8 (M + 1).
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Schritt
3: Darstellung von {[1-(3-Benzyloxy-5-fluorbenzyl)-3-(3-ethylbenzylamino)-2-hydroxypropylcarbamoyl]methyl}carbaminsäurebenzylester
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Eine
Lösung
vom Produkt aus Schritt 2 (0,483 g, 1,01 mmol, 1,00 Äq.), m-Ethylbenzylamin
(0,273 g, 2,02 mmol, 2,00 Äq.)
und Isopropanol (5 ml) wird zubereitet und 2 Stunden lang auf 80°C erhitzt.
Die Reaktionsmischung wird dann im Vakuum eingeengt. Das auf diese
Weise erhaltene Rohprodukt wird in Methanol (10 ml) gelöst und bei
60°C 2 Stunden
lang mit Dowex 50WX2-400-Ionenaustauscherharz
gerührt.
Das Produkt wird mit 7 N NH3/MeOH durch
Filtrieren aus dem Harz freigesetzt. Das Filtrat wird im Vakuum
eingeengt, wodurch man ein orangefarbenes Rohprodukt (305 mg, 49%
Rohausbeute) erhält.
Das Rohprodukt wird in Essigsäureethylester
gelöst
und mit 1 N HCl gewaschen, mit MgSO4 getrocknet,
filtriert und im Vakuum eingeengt. Berechnete Masse für C36H40FN3O5: 613, 30. Masse gefunden für C36H40FN3O5: (OAMS) ES+: 614,0 (M + 1).
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Schritt
4: Darstellung von [3-(2-Benzyloxycarbonylaminoacetylamino)-4-(3-benzyloxy-5-fluorphenyl)-2-hydroxybutyl]-(3-ethylbenzyl)carbaminsäure-tert.-butylester
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Eine
Lösung
vom Produkt aus Schritt 3 (0,305 g, 0,50 mmol 1,00 Äq.), Boc-Anhydrid
(0,142 g, 0,65 mmol, 1,30 Äq.)
und Mehtylenchlorid wird zubereitet und über Nacht unter N2 gerührt. Die
Reaktionsmischung wird mit Essigsäureethylester verdünnt und
mit H2O gewaschen, und die organischen Phase
wird anschließend über MgSO4 getrocknet. Durch Einengen im Vakuum erhält man das
Rohprodukt als ein bernsteinfarbenes Öl (340 mg). Das Rohprodukt
wird durch Flash-Chromatographie unter Verwendung von 50% EtOAc/Hexan
als Laufmittel aufgereinigt. Das Produkt wird im Vakuum eingengt,
wodurch man ein zähflüssiges bernsteinfarbenes Öl (133 mg,
0,186 mmol, 18% Gesamtausbeute vom Produkt aus Schritt 1) erhält. Berechnete Masse
für C41H48FN3O7: 713, 35. Masse gefunden für C41H48FN3O7: (OAMS) ES+: 713, 9 (M + 1), ES–: 712,
0 (M – 1).
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Schritt
5: Darstellung von [3-(2-Aminoacetylamino)-4-(3-fluor-5-hydroxyphenyl)-2-hydroxybutyl]-(3-ethylbenzyl)carbaminsäure-tert.-butylester
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Eine
Lösung
vom Produkt aus Schritt 3 (130 mg, 0,18 mmol, 1,00 Äq.) in Methanol
(0,5 ml) wird mit 10% Pd/C (20 mg, 0,02 mmol, 0,10 Äq.) versetzt.
Das Reaktionsgefäß wird mit
H2 gespült
und mittels eines Ballons unter H2 gehalten.
Der Ansatz wird über
Nacht unter H2 gerührt und dann filtriert und
im Vakuum eingeengt, was das Produkt als einen weißen Feststoff
(63 mg, 71% Rohausbeute) liefert. Berechnete Masse für C26H36FN3O5: 489, 26. Masse gefunden für C26H36FN3O5: (OAMS) ES+: 489,8 (M + 1), ES–: 487,8
(M – 1).
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Schritt
6: Darstellung von [3-(2-(5-Brompentanoylamino)acetylamino)-4-(3-fluor-5-hydroxyphenyl)-2-hydroxybutyl]-(3-ethylbenzyl)carbaminsäure-tert.-butylester
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Eine
Lösung
vom Produkt aus Schritt 5 (60 mg, 0,12 mmol, 1,00 Äq.), Triethylamin
(33 μl,
0,24 mmol, 2,00 Äq.)
und wasserfreiem THF (0,6 ml) wird unter N2 und
unter Rühren
mit Bromvalerylchlorid (15 μl,
0,11 mmol, 0,95 Äq.)
versetzt. Die Reaktionsmischung wird 2 Stunden lang gerührt und
dann mit Essigsäureethylester
verdünnt,
mit 1 N HCl gequencht und mit 10%iger NaHCO3-Lösung gewaschen. Die organische
Phase wird über
MgSO4 getrocknet, filtiert und dann im Vakuum
eingeengt, wodurch man das Produkt als einen weißen Feststoff (63 mg, 80% Rohausbeute)
erhält.
Berechnete Masse für
C31H43BrFN3O6: 651,23 (Masse
berechnet für
das Br79-Isotop).
Masse gefunden für
C31H43BrFN3O6: (LCMS) ES+:
676,1 (M + Na), ES–:
652,1 (M – 1).
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Schritt
7: Darstellung von 12-[2-(3-Ethylbenzylamino)-1-hydroxyethyl]-16-fluor-2-oxa-8,11-diazabicyclo[12.3.1]octadeca-1(17),14(18),15-trien-7,10-dion
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Eine
Lösung
vom Produkt aus Schritt 6 (78 mg, 0,12 mmol, 1,00 Äq.) und
wasserfreiem DMF (1 ml) wird unter N2 mit
Cs2CO3 (flammengetrocknet,
78 mg, 0,24 mmol, 2,00 Äq.)
versetzt und dann über
Nacht gerührt.
Die Reaktionsmischung wird über
Celite filtriert und dann im Vakuum eingeengt. Das Rohprodukt wird dann
bei 60°C
2 Stunden lang mit Dowex 50WX2-400-Ionenaustauscherharz gerührt. Das
Produkt wird mit 7 N NH3/MeOH über eine
Fritte aus dem Harz freigesetzt und das Filtrat wird im Vakuum eingeengt,
wodurch man das Endprodukt als einen weißen Feststoff (14 mg, 25% Ausbeute)
erhält.
Berechnete exakte Masse für C26H34BrFN3O4: 472,2611. Exakte
Masse gefunden für
C26H39BrFN3O4 + H1:
472,2592.
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Verbindung
1 oben ist auch in Tabelle 1 gezeigt. Die unten in Tabelle 1 aufgeführten Verbindungen 2–125 werden
im wesentlichen nach der in den DIAGRAMMEN A–D umrissenen und in Beispiel
A illustrierten Vorschrift dargestellt.
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BIOLOGISCHE
BEISPIELE
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Beispiel A
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Enzyminhibierungsassay
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
werden mit dem MBP-C125-Assay
auf ihre hemmende Wirkung untersucht. Mit diesem Assay wird die
relative Inhibierung der Spaltung des APP-Modellsubstrats MBP-C125SW
durch beta-Sekretase durch die untersuchten Verbindungen im Vergleich
mit einer unbehandelten Kontrolle bestimmt. Eine ausführliche
Beschreibung der Assayparameter findet sich beispielsweise in der
US-Patentschrift Nr. 5,942,400. Kurz gesagt handelt es sich bei
dem Substrat um ein Fusionspeptid, gebildet von maltosebindendem
Protein (MBP) und den 125 carboxyterminalen Aminosäuren von
APP-SW, der Schwedischen Mutation. Das beta-Sekretase-Enzyme wird
wie in Sinha et. al, 1999, Nature 40: 537–540 beschrieben aus humanem
Hirngewebe gewonnen oder rekombinant als das vollständige Enzym
(Aminosäuren 1–501) produziert
und läßt sich
zum Beispiel wie in WO00/47618 beschrieben aus die rekombinante
cDNA exprimierenden 293-Zellen
herstellen.
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Die
Inhibierung des Enzyms wird zum Beispiel durch einen Immunoassay
der Spaltprodukte des Enzyms analysiert. Bei einem beispielhaften
ELISA wird ein Anti-MBP-bindender
Antikörper
eingesetzt, der auf vorbeschichteten und blockierten Bindungsplatten
mit 96 Vertiefungen abgeschieden wird, worauf mit dem verdünnten Überstand
der Enzymreaktion, mit einem spezifischen Reporterantikörper, beispielsweise
biotinyliertem Anti-SW192-Reporterantikörper, und
weiter mit Streptavidin/alkalischer Phosphatase inkubiert wird.
Beim Assay führt
die Spaltung des intakten MBP-C125SW-Fusionsproteins zur Bildung
eines verkürzten
aminoterminalen Fragments, bei dem am Carboxyterminus ein neues
SW-192-antikörperpositives
Epitop freigelegt ist. Der Nachweis erfolgt durch ein fluoreszentes
Substratsignal bei der Spaltung durch die Phosphatase. Durch ELISA
läßt sich
nur die Spaltung nach Leu 596 an der APP-SW-751-Mutationsstelle der Substrats nachweisen.
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Spezifische Assayvorschrift:
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Die
Verbindungen werden in einer 1:1-Verdünnungsreihe zu einer Konzentrationskurve
mit sechs Punkten verdünnt
(zwei Vertiefungen pro Konzentration), mit einer Reihe einer 96er
Platte pro getesteter Verbindung. Jede der Testverbindungen wird
mit DMSO zu einer 10-mM-Stammlösung verdünnt. Die
Stammlösung
wird in DSMO reihenverdünnt,
so daß man
am höchsten
Punkt einer Verdünnungskurve
mit 6 Punkten eine Endkonzentration der Verbindung von 200 μM erhält. Zehn
(10) Mikroliter jeder Verdünnung
werden in jeweils zwei Vertiefungen in Reihe C einer entsprechenden
Platte mit V-Boden gegeben, in denen sich bereits 190 Mikroliter
52-mM-NaOAc, 7,9% DMSO, pH 4,5, befinden. Die mit NaOAc verdünnte Verbindungsplatte wird
zum Ausfällen
des Pellets zentrifugiert, und 20 Mikroliter/Vertiefung werden in
eine entsprechende Platte mit flachem Boden überführt, zu der 30 Mikroliter eiskalter
Enzym-Substrat-Mischung (2,5 Mikroliter MBP-C125SW-Substrat, 0,03
Mikroliter Enzym und 24,5 Mikroliter eiskalte 0,09%ige TX100-Lösung pro 30 Mikroliter) gegeben
werden. Die letztendlich erhaltene Reaktionsmischung mit 200 μM Verbindung
am höchsten Punkt
der Kurve enthält
5% DMSO, 20 mM NaAc, 0,06 TX100 und weist einen pH-Wert von 4,5
auf.
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Durch
Erwärmen
der Platten auf 37°C
wird die Enzymreaktion gestartet. Nach 90 Minuten bei 37°C wird die
Umsetzung mit 200 Mikroliter/Vertiefung kaltem Probenverdünnungsmittel
gequencht, und 20 Mikroliter/Vertiefung wird zur Bindung in eine
mit einem entsprechenden Anti-MBP-Antikörper beschichtete ELISA-Platte,
die 80 Mikroliter/Vertiefung Probenverdünnungsmittel enthält, gegeben.
Dieser Ansatz wird über Nacht
bei 4°C
inkubiert, und der ELISA wird am nächsten Tag nach einer 2stündigen Inkubation
mit Anti-192SW-Antikörper,
gefolgt von Streptavidin-AP-Konjugat und fluoreszentem Substrat,
entwickelt. Das Signal wird auf einem Fluoreszenzplattenlesegerät gemessen.
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Die
relative Hemmstärke
einer Verbindung wird bestimmt, indem man die Konzentration der
Verbindung, bei der das nachgewiesene Signal verglichen mit dem
Signal für
die Enzymreaktion in den Kontrollvertiefungen ohne zugesetzte Verbindung
um 50% reduziert ist (IC50), berechnet.
In diesem Assay zeigten die erfindungsgemäßen Verbindungen einen IC50 von weniger als 50 μM.
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Beispiel B
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Zellfreier
Inhibierungsassay unter Verwendung eines synthetischen APP-Substrats
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Zur
Untersuchung der beta-Sekretase-Aktivität in Gegenwart oder Abwesenheit
der inhibitorischen erfindungsgemäßen Verbindungen wurde ein
synthetisches APP-Substrat verwendet, daß von beta-Sekretase gespalten
werden kann und am N-Terminus biotinyliert ist und durch die kovalente
Anbindung von Oregongrün am
Cys-Rest fluoreszent ist. Zu den Substraten zählen die folgenden:
Biotin-SEVNL-DAEFRC[Oregongrün]KK [SEQ
ID NO: 1]
Biotin-SEVKM-DAEFRC[Oregongrün]KK [SEQ ID NO: 2]
Biotin-GLNIKTEEISEISY-EVEFRC[Oregongrün]KK [SEQ
ID NO: 3]
Biotin-ADRGLTTRPGSGLTNIKTEEISEVNL-DAEFRC[Oregongrün]KK [SEQ
ID NO: 4]
Biotin-FVNQHLCoxGSHLVEALY-LVCoxGERGFFYTPKAC[Oregongrün]KK [SEQ
ID NO: 5]
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Das
Enzym (0,1 nM) und die Testverbindungen (0,001–100 μM) werden 30 Minuten lang bei
37°C in vorgeblockten
niederaffinen schwarzen Platten (384 Vertiefungen) inkubiert. Die
Reaktion wird durch die Zugabe von 150 mM Substrat zu einem Endvolumen
von 30 Mikroliter pro Vertiefung gestartet. Die abschließenden Assaybedingungen
sind wie folgt: 0.001–100 μM Inhibitorverbindung;
0,1 M Natriumacetat (pH-Wert 4,5); 150 nM Substrat; 0,1 nM lösliche beta-Sekretase;
0,001 Tween 20 und 2% DMSO. Die Assaymischung wird 3 Stunden lang
bei 37°C
inkubiert, und die Umsetzung wird durch die Zugabe einer sättigenden
Konzentration an immunologisch reinem Streptavidin beendet. Nach
15minütiger
Inkubation mit Streptavidin bei Raumtemperatur wird die Fluoreszenzpolarization
gemessen, zum Beispiel mit einem Acqurest (Anregung 485 nm/Emission
530 nm). Die Aktivität
des beta-Sekretase-Enzyms wird durch Veränderungen in der Fluoreszenzpolarization
nachgewiesen, die auftreten, wenn das Substrat von dem Enzym gespalten
wird. Inkubation in Gegenwart oder Abwesenheit der Inhibitorverbindung
zeigt eine spezifische Inhibierung der enzymatischen Spaltung ihres
synthetischen APP-Substrats durch die beta-Sekretase. In diesem
Assay zeigten die erfindungsgemäßen Verbindungen
einen IC50 von weniger als 50 μM.
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Beispiel C
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beta-Sekretase-Inhibierung:
P26-P4'SW-Assay
Synthetische Substrate, die die beta-Sekretase-Spaltstelle von APP enthalten werden
unter Anwendung der zum Beispiel in der offengelegten PCT-Anmeldung WO00/47618
beschriebenen Methoden zur Untersuchung der beta-Sekretase-Aktivität verwendet.
Bei dem P26-P4'SW-Substrat handelt
es sich um ein Peptid mit der Sequenz: (Biotin) CGGADRGLTTRPGSGLTNIKTEEISEVNLDAEF
[SEQ ID NO: 6].
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Der
P26-P1-Standard hat die Sequenz: (Biotin) CGGADRGLTTRPGSGLTNIKTEEISEVNL
[SEQ ID NO: 7].
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Kurz
gesagt werden in diesem Assay die biotingekoppelten synthetischen
Substrate bei einer Konzentration von etwa 0 bis etwa 200 μM inkubiert.
Beim Testen der inhibitorischen Verbindungen ist eine Substratkonzentration
von etwa 1,0 μM
bevorzugt. Die mit DMSO verdünnten
Testverbindungen werden zur Reaktionsmischung gegeben, wobei die
DMSO-Endkonzentration 5% beträgt.
Die Kontrollen enthalten ebenfalls eine DMSO-Endkonzentration von
5%. Die Konzentration von beta-Sekretase-Enzym im Ansatz ist unterschiedlich, so
daß man
nach dem Verdünnen
auf Produktkonzentrationen im linearen Bereich des ELISA-Assays
von etwa 125 bis 2000 pM kommt.
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Die
Reaktionsmischung enthält
weiterhin 20 mM Natriumacetat, pH-Wert 4,5, und 0,06% Triton X100 und
wird etwa 1 bis 3 Stunden lang bei 37°C inkubiert. Die Proben werden
dann mit Assaypuffer (beispielsweise 145,4 nM Natriumchlorid, 9,51
mM Natriumphosphat, 7,7 mM Natriumazid, 0,05 Triton X405, 6 g/Liter
Rinderserumalbumin, pH-Wert 7,4) verdünnt, um die Reaktion zu quenchen,
und dann für
den Immunoassay auf die Spaltprodukte weiter verdünnt.
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Die
Spaltprodukte können
durch einen ELISA untersucht werden. Verdünnte Proben und Standards werden
in mit Capture-Antikörper
beschichteten Assayplatten, zum Beispiel SW192, etwa 24 Stunden
lang bei 4°C
inkubiert. Nach Waschen mit TTBS-Puffer (150 mM Natriumchlorid,
25 mM Tris, 0,05 Tween 20, pH-Wert 7,5) werden die Proben nach den
Anweisungen des Herstellers mit Strepavidin-AP inkubiert. Nach einer
Stunde Inkubation bei Raumtemperatur werden die Proben mit TTBS
gewaschen und mit Fluoreszenzsubstratlösung A (31,2 g/Liter 2-Amino-2-methyl-1-propanol,
30 mg/Liter, pH-Wert 9,5) inkubiert. Durch die Umsetzung mit Streptavidin-alkalischem
Phosphat ist der Nachweis durch Fluoreszenz möglich.
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Verbindungen,
bei denen es sich um wirksame Inhibitoren der beta-Sekretase-Aktivität handelt,
zeigen im Vergleich zu einer Kontrolle eine verminderte Spaltung
des Substrats.
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Beispiel D
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Assays mit
synthetischen Oligopeptidsubstraten
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Es
werden synthetische Oligopeptide hergestellt, die die bekannte Spaltstelle
von beta-Sekretase und gegebenenfalls nachweisbare Tags wie fluoreszente
oder chromogene Gruppen enthalten. Beispiele solcher Peptide sowie
deren Herstellung und Nachweismethoden sind in der US-Patentschrift
Nr.: 5,942,400 beschrieben, die hiermit durch Verweis Bestandteil
der vorliegenden Anmeldung wird. Die Spaltprodukte lassen sich je nach
nachzuweisendem Peptid durch Hochleistungsflüssigchromatographie oder fluoreszente
oder chromogene Detektionsverfahren nachweisen, gemäß im Stand
der Technik gut bekannten Verfahren.
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So
hat ein solches Peptid beispielsweise die Sequenz SEVNL-DAEF [SEQ
ID NO: 8], und die Spaltstelle befindet sich zwischen den Resten
5 und 6. Ein anderes bevorzugtes Substrat hat die Sequenz ADRGLTTRPGSGLTNIKTEEISEVNL-DAEF
[SEQ ID NO. 9], und die Spaltstelle befindet sich zwischen den Resten
26 und 27.
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Diese
synthetischen APP-Substrate werden in Gegenwart von beta-Sekretase
unter Bedingungen inkubiert, die ausreichen, um eine durch beta-Sekretase
vermittelte Spaltung des Substrats herbeizuführen. Ein Vergleich der Spaltergebnisse
in Gegenwart der Inhibitorverbindung mit den Kontrollergebnissen
liefert ein Maß für die inhibierende
Wirkung der Verbindung.
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Beispiel E
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Inhibierung
der beta-Sekretase-Aktivität – zellulärer Assay
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Bei
einem beispielhaften Assay zur Analyse der Inhibierung der beta-Sekretase-Aktivität bedient
man sich der humanen embryonischen Nierenzellinie HEKp293 (ATCC
Accession Nr. CRL-1573), die mit APP751 transfiziert ist, das die
natürlich
vorkommende Doppelmutation Lys651Met52 bis Asn651Leu652 enthält (nummeriert
nach APP751), die gewöhnlich
als die Schwedische Mutation bezeichnet wird und von der gezeigt
wurde, daß sie
A-beta (Citron et.
al., 1992, Nature 360: 672–674) übeproduziert,
wie in USPN 5,604,102 beschrieben.
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Die
Zellen werden in Gegenwart/Abwesenheit der inhibitorischen Verbindung
(verdünnt
mit DMSO) bei der gewünschten
Konzentration, im allgemeinen bis zu 10 Mikrogramm/ml, inkubiert.
Zum Ende der Behandlung wird das konditionierte Medium auf beta-Sekretase-Aktivität untersucht,
beispielsweise durch Analyse der Spaltfragmente. A-beta läßt sich
durch einen Immunoassay unter Verwendung spezifischer Nachweisantikörper analysieren.
Die enzymatische Aktivität
wird zum Nachweis der spezifischen Inhibierung der durch beta-Sekretase
vermittelten Spaltung von APP-Substrat in Gegenwart und Abwesenheit
der Inhibitorverbindungen gemessen.
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Beispiel F
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Inhibierung
von beta-Sekretase in Tiermodellen von AD
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Zur
Untersuchung auf Inhibierung von beta-Sekretase-Aktivität kann man sich verschiedener
Tiermodelle bedienen. Beispiele von für die Erfindung brauchbaren
Tiermodellen schließen
Maus, Meerschweinchen, Hund und dergleichen ein, sind jedoch nicht
darauf beschränkt.
Diese Tiere können
vom Wildtyp, transgen oder Knockout- Modelle sein. Darüber hinaus können Säugetiermodelle
Mutationen in APP wie APP695-SW und ähnliche hier beschriebene exprimieren.
Beispiele von transgenen nicht-humanen Säugetiermodellen sind in den
US-Patentschriften Nr. 5,604,102, 5,912,410 und 5,811,633 beschrieben.
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PDAPP-Mäuse, vorbereitet
wie in Games et. al., 1995, Nature 373: 523–527 beschrieben, eignen sich für die Analyse
der in-vivo-Unterdrückung
der Freisetzung von A-beta in Gegenwart von putativ hemmenden Verbindungen.
Wie in der USPN 6,191,166 beschrieben wird 4-Monatealten PDAPP-Mäusen die
in einem Vehikel wie Maisstärke
formulierte Verbindung verabreicht. Die Mäuse erhalten eine Dosis der
Verbindung (1–30 mg/ml;
vorzugsweise 1–10
mg/ml). Nach einer gewissen Zeit, z.B. 3–10 Stunden, werden die Tiere
getötet
und die Gehirne werden für
die Analyse entnommen.
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Transgenen
Tieren wird eine in einem für
die gewählte
Verabreichungsweise geeigneten Träger formulierte Menge der Inhibitorverbindung
verabreicht. Die Kontrolltiere bleiben unbehandelt, werden mit Vehikel behandelt
oder werden mit unwirksamer Verbindung behandelt. Die Verabreichung
kann akut, d.h. eine Dosis oder mehrere Dosen an einem Tag, oder
chronisch, d.h. die Dosierung wird täglich über eine Reihe von Tagen wiederholt,
erfolgen. Beginnend zum Zeitpunkt 0 wird aus ausgewählten Tieren
Hirngewebe oder Hirnflüssigkeit
entnommen und beispielsweise durch einen Immunoassay mit für den Nachweise
von A-beta spezifischen Antikörpern
auf das Vorhandensein von APP-Spaltpeptiden einschließlich A-beta
untersucht. Zum Ende des Tests werden die Tiere getötet und
Hirngewebe oder Hirnflüssigkeit
wird auf das Vorhandensein von A-beta und/oder beta-Amyloid-Plaques untersucht.
Das Gewebe wird auch auf Nekrose analysiert.
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Es
ist zu erwarten, daß Tiere,
denen die erfindungsgemäßen Inhibitorverbindugnen
verabreicht werden, verglichen mit unbehandelten Kontrollen eine
reduzierte A-beta-Konzentration in Hirngeweben bzw. Hirnflüssigkeiten
und weniger beta-Amyloid-Plaques aufweisen.
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Beispiel G
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Inhibierung
der A-beta-Produktion in menschlichen Patienten
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Patienten,
die an der Alzheimerschen Krankheit (Alzheimer's Disease, AD) leiden, weisen höhere Mengen
an A-beta im Gehirn auf. AD-Patienten wird eine bestimmte Menge
der in einem für
die gewählte
Verabreichungsweise geeigneten Träger formulierten Inhibitorverbindung
verabreicht. Die Verabreichung wird über den Untersuchungszeitraum
täglich
wiederholt. Beginnend am Tag 0 werden Wahrnehmungs- und Gedächtnistests
durchgeführt,
zum Beispiel einmal im Monat.
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Es
steht zu erwarten, daß Patienten,
denen die Inhibitorverbindungen verabreicht werden, eine Verlangsamung
oder Stabilisierung des Fortschreitens der Krankheit zeigen, wie
durch Veränderungen
bei einem oder mehreren der folgenden Krankheitsparameter analysiert
werden kann: A-beta vorhanden in CSF oder Plasma; Hirn- oder Hippocampusvolumen;
A-beta-Ablagerungen im Gehirn; Amyloid-Plaques im Gehirn; und Testergebnisse
für die
Wahrnehmungs- und Gedächtnisfunktion,
verglichen mit der Kontrolle nicht behandelter Patienten.
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Beispiel H
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Prävention der A-beta-Produktion
in Patienten, bei denen ein Risiko von AD besteht
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Patienten,
bei denen eine Prädisposition
bzw. ein Risiko des Auftreten von AD besteht, werden entweder durch
den Nachweise eines familiären
Vererbungsmusters, beispielsweise das Vorhandensein der Schwedischen
Mutation, und/oder durch die Überwachung
diagnostischer Parameter identifiziert. Patienten, bei denen eine
Prädisposition
bzw. ein Risiko des Auftreten von AD identifiziert wurde, wird eine
bestimmte Menge der in einem für
die gewählte
Verabreichungsweise geeigneten Träger formulierten Inhibitorverbindung
verabreicht. Die Verabreichung wird über den Untersuchungszeitraum
täglich
wiederholt. Beginnend am Tag 0 werden Wahrnehmungs- und Gedächtnistests
durchgeführt,
zum Beispiel einmal im Monat.
-
Es
steht zu erwarten, daß Patienten,
denen die Inhibitorverbindungen verabreicht werden, eine Verlangsamung
oder Stabilisierung des Fortschreitens der Krankheit zeigen, wie
durch Veränderungen
bei einem oder mehreren der folgenden Krankheitsparameter analysiert
werden kann: A-beta vorhanden in CSF oder Plasma; Hirn- oder Hippocampusvolumen;
Amyloid-Plaques im Gehirn; und Testergebnisse für die Wahrnehmungs- und Gedächtnisfunktion,
verglichen mit der Kontrolle nicht behandelter Patienten.