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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Verbindungen, von denen
festgestellt wird, dass sie cholinerge Liganden an den nikotinischen
Acetylcholinrezeptoren und Modulatoren der Monoaminrezeptoren und
-transporter sind.
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Aufgrund
ihres pharmakologischen Profils können die Verbindungen der Erfindung
für die
Behandlung von so unterschiedlichen Krankheiten oder Störungen wie
den Krankheiten oder Störungen,
die mit dem cholinergen System des Zentralnervensystems (ZNS) oder
dem peripheren Nervensystem (PNS) zusammenhängen, Krankheiten oder Störungen,
die mit der Kontraktion glatter Muskel verbunden sind, endokrinen
Krankheiten oder Störungen,
Krankheiten oder Störungen,
die mit einer Neurodegeneration verbunden sind, Krankheiten oder
Störungen,
die mit einer Entzündung,
Schmerzen und Entzugssymptomen, die durch die Beendigung des Missbrauchs
von chemischen Substanzen verursacht werden, verbunden sind, brauchbar
sein.
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STAND DER
TECHNIK
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Der
endogene cholinerge Neurotransmitter Acetylcholin übt seine
biologische Wirkung über
zwei Arten von cholinergen Rezeptoren aus, die muskarinischen Acetylcholinrezeptoren
(mAChR) und die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (nAChR).
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Da
feststeht, dass muskarinische Acetylcholinrezeptoren quantitativ
gegenüber
nikotinischen Acetylcholinrezeptoren in dem Gehirnbereich überwiegen,
der für
das Gedächtnis
und das Erkennungsvermögen wichtig
ist, haben sich viele Forschungsarbeiten, die auf die Entwicklung
von Mitteln zur Behandlung von mit dem Gedächtnis zusammenhängenden
Störungen
gerichtet sind, auf die Synthese von Modulatoren des muskarinischen
Acetylcholinrezeptors konzentriert.
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In
letzter Zeit ist jedoch ein Interesse an der Entwicklung von nAChR-Modulatoren
aufgetreten. Mehrere Krankheiten sind mit der Degeneration des cholinergen
Systems verbunden, d.h. senile Demenz vom Alzheimer-Typ, vaskuläre Demenz
und kognitive Be einträchtigung
aufgrund der organischen Hirnschädigung,
die direkt mit Alkoholismus in Zusammenhang steht. In der Tat können verschiedene
ZNS-Störungen
auf einen cholinergen Mangel, einen dopaminergen Mangel, einen adrenergen
Mangel oder einen serotonergen Mangel zurückgeführt werden.
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Die
Patentanmeldungen WO 00 64885 A und WO 00 66586 A offenbaren Heteroaryldiazacycloalkane und
Diazabicycloalkane, welche cholinerge Liganden an nikotinischen
Acetylcholinrezeptoren sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung widmet sich der Bereitstellung von neuen Modulatoren
der nikotinischen und/oder der Monoaminrezeptoren, wobei diese Modulatoren
für die
Behandlung von Krankheiten oder Störungen brauchbar sind, die
mit den cholinergen Rezeptoren, insbesondere dem nikotinischen Acetylcholinrezeptor
(nAChR), den Monoaminrezeptoren 5-HTR, DAR und NER und den biogenen
Amintransportern für 5-HT,
DA und NE zusammenhängen.
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Aufgrund
ihres pharmakologischen Profils können die Verbindungen der Erfindung
für die
Behandlung von so unterschiedlichen Krankheiten oder Störungen wie
den Krankheiten oder Störungen,
die mit dem cholinergen System des Zentralnervensystems (ZNS) oder
dem peripheren Nervensystem (PNS) zusammenhängen, Krankheiten oder Störungen,
die mit der Kontraktion glatter Muskeln verbunden sind, endokrinen
Krankheiten oder Störungen,
Krankheiten oder Störungen,
die mit einer Neurodegeneration verbunden sind, Krankheiten oder
Störungen,
die mit einer Entzündung,
Schmerzen und Entzugssymptomen, die durch die Beendigung des Missbrauchs
von chemischen Substanzen verursacht werden, verbunden sind, brauchbar
sein.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
auch als diagnostische Werkzeuge oder Kontrollmittel in verschiedenen
diagnostischen Verfahren und insbesondere für eine in vivo-Rezeptorbildgebung
(Neurobildgebung) brauchbar sein und sie können in markierter oder nicht
markierter Form verwendet werden.
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In
ihrem ersten Aspekt stellt die Erfindung neue chemische Substanzen,
die durch die allgemeine Formel I wiedergegeben werden
beliebige ihrer Enantiomere
oder ein beliebiges Gemisch von Enantiomeren oder ein pharmazeutisch
annehmbares Additionssalz davon bereit, worin A, B, D, E und G unabhängig voneinander
ein Kohlenstoffatom (C) oder ein Stickstoffatom (N) bedeuten, die
ein aromatisches Ringsystem bilden; und X bedeutet
eine Gruppe
der Formel II
eine Gruppe der Formel III
eine Gruppe der Formel IV
eine Gruppe der Formel V
eine Gruppe der Formel VI
eine Gruppe der Formel VII
oder eine Gruppe der Formel
VIII
wobei in diesen Formeln =
eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung (eine optionale Doppelbindung)
bedeutet; n 0, 1, 2 oder 3 ist; m 1, 2 oder 3 ist; und R Wasserstoff,
Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Aryl oder
Aralkyl bedeutet.
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In
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen
bereit, die eine therapeutisch wirksame Menge von der chemischen
Substanz der Erfindung, beliebigen ihrer Enantiomere oder einem
beliebigen Gemisch von ihren Enantiomeren oder einem pharmazeutisch
annehmbaren Additionssalz davon, zusammen mit wenigstens einem pharmazeutisch
annehmbaren Träger
oder Verdünnungsmittel umfassen.
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In
noch einem weiteren Aspekt bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung
der chemischen Substanz der Erfindung für die Behandlung, Verhütung oder
Linderung einer Krankheit oder einer Störung oder eines Zustands, welche
bzw. welcher auf die Modulierung von cholinergen Rezeptoren und/oder
Monoaminrezeptoren anspricht.
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In
noch einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung Verfahren zur Behandlung,
Verhütung
oder Linderung von Krankheiten, Störungen oder Zuständen eines
lebenden tierischen Körpers
bereit, wobei diese Krankheit oder Störung auf die Modulierung von
cholinergen Rezeptoren und/oder Monoaminrezeptoren anspricht, wobei
dieses Verfahren den Schritt des Verabreichens einer therapeutisch
wirksamen Menge der chemischen Substanz der Erfindung an einen solchen
lebenden tierischen Körper,
einschließlich
eines Menschen, der dieses benötigt,
umfasst.
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Weitere
Aufgaben der Erfindung gehen für
den Fachmann aus der folgenden ausführlichen Beschreibung und den
Beispielen hervor.
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AUSFÜHRLICHE
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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In
ihrem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung neue chemische
Substanzen, die durch die allgemeine Formel I wiedergegeben werden
beliebige ihrer Enantiomere
oder ein beliebiges Gemisch von Enantiomeren oder ein pharmazeutisch
annehmbares Additionssalz davon bereit, worin A, B, D, E und G unabhängig voneinander
ein Kohlenstoffatom (C) oder ein Stickstoffatom (N) bedeuten und
worin nicht mehr als zwei von B, D, E und G Stickstoffatome bedeuten,
während
die übrigen
von B, D, E und G Kohlenstoffatome bedeuten, wodurch sie ein aromatisches
Ringsystem bilden; und X bedeutet
eine Gruppe der Formel II
eine Gruppe der Formel III
eine Gruppe der Formel IV
eine Gruppe der Formel V
eine Gruppe der Formel VI
eine Gruppe der Formel VII
oder eine Gruppe der Formel
VIII
wobei in diesen Formeln
=
eine Einfachbindung oder eine Doppelbindung (eine optionale Doppelbindung)
bedeutet;
n 0, 1, 2 oder 3 ist;
m 1, 2 oder 3 ist; und
R
Wasserstoff, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl,
Aryl oder Aralkyl bedeutet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
sein Thienopyridinderivat
der Formel IC
ein Thienopyridinderivat
der Formel ID
ein Thienopyridinderivat
der Formel IE
oder ein Thienopyridinderivat
der Formel IF
wobei in diesen Formeln
A und X wie vorstehend definiert sind.
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In
einer mehr bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA, wobei X eine Gruppe der Formel II bedeutet, worin
n 0, 1 oder 2 ist; m 1, 2 oder 3 ist; und R Wasserstoff, Alkyl oder
Aralkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Erfindung
(±)
1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-imidazolidin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-3-methyl-imidazolidin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-1,3-diazacyclohexan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-3-methyl-1,3-diazacyclohexan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-methyl-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-ethyl-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-benzyl-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-methyl-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-ethyl-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-benzyl-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-methyl-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-ethyl-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-4-benzyl-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-1,5-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-5-methyl-1,5-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-5-ethyl-1,5-diazacyclooctan;
oder
(±)
1-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-5-benzyl-1,5-diazacyclooctan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB, worin X eine Gruppe der Formel II bedeutet, worin
n 0, 1 oder 2 ist; m 1, 2 oder 3 ist; und R Wasserstoff, Alkyl oder
Aralkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Erfindung
(±)
1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-imidazolidin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-3-methyl-imidazolidin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-1,3-diazacyclohexan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-3-methyl-1,3-diazacyclohexan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-methyl-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-ethyl-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-benzyl-piperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-methyl-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-ethyl-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-benzyl-homopiperazin;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-methyl-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-ethyl-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-4-benzyl-1,4-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-1,5-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-5-methyl-1,5-diazacyclooctan;
(±) 1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-5-ethyl-1,5-diazacyclooctan;
oder
(±)
1-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-5-benzyl-1,5-diazacyclooctan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer dritten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA, worin X eine Gruppe der Formel III bedeutet, worin
= eine Doppelbindung bedeutet; n 0 oder 1 ist; und R Wasserstoff,
Alkyl oder Aralkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
(±)
3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-ethyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-allyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-benzyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-H-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-methyl-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-ethyl-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-benzyl-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer vierten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB, worin X eine Gruppe der Formel III bedeutet, worin
= eine Doppelbindung bedeutet; n 0 oder 1 ist; und R Wasserstoff,
Alkyl oder Aralkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-8-ethyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-8-benzyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-H-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-methyl-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-ethyl-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
oder
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-benzyl-9-azabicyclo[3.3.1]non-2-en;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer fünften
bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA, worin X eine Gruppe der Formel IV bedeutet, worin
= eine Doppelbindung bedeutet; n 0 oder 1 ist; und R Wasserstoff
oder Alkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
(±)
3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-H-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-methyl-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-ethyl-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
oder
(±)
3-(2-Benzo(b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-benzyl-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer sechsten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB, worin X eine Gruppe der Formel IV bedeutet, worin
= eine Doppelbindung bedeutet; n 0 oder 1 ist; und R Wasserstoff
oder Alkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-H-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-methyl-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-ethyl-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
oder
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-benzyl-7-azabicyclo[3.3.0]oct-2-en;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer siebten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA, worin X eine Gruppe der Formel V bedeutet, worin
n 0, 1 oder 2 ist; m 1 oder 2 ist; und R Wasserstoff oder Alkyl
bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
(±)
3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-H-3,9-diazabicyclo-[4.2.1]-nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-methyl-3,9-diazabicyclo-[4.2.1]-nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-9-ethyl-3,9-diazabicyclo-[4.2.1]-nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-10-H-3,10-diazabicyclo-[4.3.1]-decan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-10-methyl-3,10-diazabicyclo-[4.3.1]-decan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-10-ethyl-3,10-diazabicyclo-[4.3.1]-decan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer achten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB, worin X eine Gruppe der Formel V bedeutet, worin
n 0, 1 oder 2 ist; m 1 oder 2 ist; und R Wasserstoff oder Alkyl
bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-H-3,9-diazabicyclo-[4.2.1]-nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-methyl-3,9-diazabicyclo-[4.2.1]-nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-9-ethyl-3,9-diazabicyclo-[4.2.1]-nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-10-H-3,10-diazabicyclo-[4.3.1]-decan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-10-methyl-3,10-diazabicyclo-[4.3.1]-decan;
oder
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-10-ethyl-3,10-diazabicyclo-[4.3.1]-decan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer neunten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA, worin X eine Gruppe der Formel VI bedeutet, worin
n 0 oder 1 ist; und R Wasserstoff, Alkyl, Phenyl oder Benzyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
(±)
3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-H-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-methyl-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-phenyl-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-benzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-H-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-methyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-phenyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-7-benzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
-
In
einer zehnten bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB, worin X eine Gruppe der Formel VI bedeutet, worin
n 0 oder 1 ist; und R Wasserstoff, Alkyl, Phenyl oder Benzyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-H-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-methyl-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-phenyl-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-benzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.0]octan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-H-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-methyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-phenyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
oder
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-7-benzyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer elften bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA, worin X eine Gruppe der Formel VII bedeutet, worin
R Wasserstoff oder Alkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
(±)
2-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-(1S,4S)-(+)-5-H-2,5-diazabicyclo-[2.2.1]-heptan;
(±) 2-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-(1S,4S)-(+)-5-methyl-2,5-diazabicyclo-[2.2.1]-heptan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
-
In
einer zwölften
bevorzugten Ausführungsform
ist die chemische Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB, worin X eine Gruppe der Formel VII bedeutet, worin
R Wasserstoff oder Alkyl bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
(±)
2-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-(1S,4S)-(+)-5-H-2,5-diazabicyclo-[2.2.1]-heptan; oder
(±) 2-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-(1S,4S)-(+)-5-methyl-2,5-diazabicyclo-[2.2.1]-heptan;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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In
einer dreizehnten bevorzugten Ausführungsform ist die chemische
Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiophenderivat der Formel IA,
worin X eine Gruppe der Formel VIII bedeutet, worin = eine Einfachbindung oder
eine Doppelbindung bedeutet.
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In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiophenderivat
der Formel IA
(±)
3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin;
(±) 3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en;
oder
(±)-3-(2-Benzothiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en-N-methyl;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
-
In
einer vierzehnten bevorzugten Ausführungsform ist die chemische
Substanz der Erfindung ein Benzo[b]thiazolderivat der Formel IB,
worin X eine Gruppe der Formel VIII bedeutet, worin = eine Einfachbindung oder
eine Doppelbindung bedeutet.
-
In
einer am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Benzo[b]thiazolderivat
der Formel IB
(±)
3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-chinuclidin; oder
(±) 3-(2-Benzo[b]thiazolyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en;
oder
ein pharmazeutisch annehmbares Additionssalz davon.
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Definition
von Substituenten
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Alkylgruppe eine einwertige
gesättigte,
geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffkette. Die Kohlenwasserstoffkette
enthält
vorzugsweise 1 bis 18 Kohlenstoffatome (C1-18-Alkyl),
mehr bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffatome (C1-6-Alkyl;
Niederalkyl), einschließlich
Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, Tertiär-Pentyl, Hexyl und Isohexyl. In einer
bevorzugten Ausführungsform
bedeutet Alkyl eine C1-4-Alkylgruppe, einschließlich Butyl,
Isobutyl, Sekundär-Butyl
und Tertiär-Butyl.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung
bedeutet Alkyl eine C1-3-Alkylgruppe, welche insbesondere Methyl,
Ethyl, Propyl oder Isopropyl sein kann.
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Alkenylgruppe eine
Kohlenstoffkette, die eine oder mehrere Doppelbindungen enthält, einschließlich Diene,
Triene und Polyene. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Alkenylgruppe
der Erfindung 2 bis 8 Kohlenstoffatome (C2-8-Alkenyl),
mehr bevorzugt 2 bis 6 Kohlenstoffatome (C2-6-Alkenyl),
welche wenigstens eine Doppelbindung einschließen. In einer am meisten bevorzugten
Ausführungsform
ist die Alkenylgruppe der Erfindung Ethenyl; 1- oder 2-Propenyl;
1-, 2- oder 3-Butenyl oder 1,3-Butadienyl; 1-, 2-, 3-, 4- oder 5-Hexenyl
oder 1,3-Hexa dienyl oder 1,3,5-Hexatrienyl; 1-, 2-, 3-, 4-, 5-,
6- oder 7-Octenyl oder 1,3-Octadienyl oder 1,3-5-Octatrienyl oder
1,3,5,7-Octatetraenyl.
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Alkinylgruppe eine
Kohlenstoffkette, die eine oder mehrere Dreifachbindungen enthält, einschließlich Diine,
Triine und Polyine. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Alkinylgruppe
der Erfindung 2 bis 8 Kohlenstoffatome (C2-8-Alkinyl),
mehr bevorzugt 2 bis 6 Kohlenstoffatome (C2-6-Alkinyl),
welche wenigstens eine Dreifachbindung einschließen. In ihrer am meisten bevorzugten
Ausführungsform
ist die Alkinylgruppe der Erfindung Ethinyl; 1- oder 2-Propinyl;
1-, 2-oder 3-Butinyl
oder 1,3-Butadiinyl; 1-, 2-, 3-, 4-Pentinyl oder 1,3-Pentadiinyl;
1-, 2-, 3-, 4-oder
5-Hexinyl oder 1,3-Hexadiinyl oder 1,3,5-Hexatriinyl; 1-, 2-, 3-,
4-, 5- oder 6-Heptinyl oder 1,3-Heptadiinyl oder 1,3,5-Heptatriinyl;
1-, 2-, 3-, 4-, 5-, 6- oder 7-Octinyl oder 1,3-Octadiinyl oder 1,3,5-Octatriinyl
oder 1,3,5,7-Octatetrainyl.
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Cycloalkylgruppe eine
cyclische Alkylgruppe, die vorzugsweise 3 bis 7 Kohlenstoffatome
enthält
(C3-7-Cycloalkyl), einschließlich Cyclopropyl,
Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl und Cycloheptyl.
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Cycloalkyl-alkylgruppe
eine Cycloalkylgruppe wie vorstehend definiert, wobei diese Cycloalkylgruppe
an einer Alkylgruppe substituiert ist, die ebenfalls wie vorstehend
definiert ist. Zu Beispielen für
bevorzugte Cycloalkyl-alkylgruppen der Erfindung gehören Cyclopropylmethyl
und Cyclopropylethyl.
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Arylgruppe eine monocyclische
oder polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffgruppe. Zu Beispielen
für bevorzugte
Arylgruppen der Erfindung gehören
Phenyl, Indenyl, Naphthyl, Azulenyl, Fluorenyl und Anthracenyl.
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In
dem Kontext dieser Erfindung bezeichnet eine Aralkylgruppe eine
Arylgruppe wie vorstehend definiert, wobei diese Arylgruppe an eine
Alkylgruppe gebunden ist, die ebenfalls wie vorstehend definiert
ist. Zu Beispielen für
bevorzugte Aralkylgruppen der Erfindung gehört Benzyl.
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Pharmazeutisch
annehmbare Salze
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Die
chemische Verbindung der Erfindung kann in einer beliebigen Form
bereitgestellt werden, die sich für die beabsichtigte Verabreichung
eignet. Zu geeigneten Formen gehören
pharmazeutisch (d. h. physiologisch) annehmbare Salze und Pre- oder
Prodrugformen der chemischen Verbindung der Erfindung.
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Zu
Beispielen für
pharmazeutisch annehmbare Additionssalze gehören, ohne Einschränkungen,
die nichttoxischen anorganischen und organischen Säureadditionssalze
wie das von Chlorwasserstoffsäure
abgeleitete Hydrochlorid, das von Bromwasserstoffsäure abgeleitete
Hydrobromid, das von Salpetersäure
abgeleitete Nitrat, das von Perchlorsäure abgeleitete Perchlorat,
das von Phosphorsäure
abgeleitete Phosphat, das von Schwefelsäure abgeleitete Sulfat, das
von Ameisensäure
abgeleitete Formiat, das von Essigsäure abgeleitete Acetat, das
von Aconitsäure
abgeleitete Aconat, das von Ascorbinsäure abgeleitete Ascorbat, das
von Benzolsulfonsäure
abgeleitete Benzolsulfonat, das von Benzoesäure abgeleitete Benzoat, das
von Zimtsäure abgeleitete
Cinnamat, das von Citronensäure
abgeleitete Citrat, das von Embonsäure abgeleitete Embonat, das
von Önanthsäure abgeleitete Önanthat,
das von Fumarsäure
abgeleitete Fumarat, das von Glutaminsäure abgeleitete Glutamat, das
von Glycolsäure
abgeleitete Glycolat, das von Milchsäure abgeleitete Lactat, das von
Maleinsäure
abgeleitete Maleat, das von Malonsäure abgeleitete Malonat, das
von Mandelsäure
abgeleitete Mandelat, das von Methansulfonsäure abgeleitete Methansulfonat,
das von Naphthalin-2-sulfonsäure
abgeleitete Naphthalin-2-sulfonat, das von Phthalsäure abgeleitete
Phthalat, das von Salicylsäure
abgeleitete Salicylat, das von Sorbinsäure abgeleitete Sorbat, das
von Stearinsäure
abgeleitete Stearat, das von Bernsteinsäure abgeleitete Succinat, das
von Weinsäure
abgeleitete Tartrat, das von p-Toluolsulfonsäure abgeleitete Toluol-p-sulfonat
und dergleichen. Solche Salze können
durch im Fachgebiet wohlbekannte und beschriebene Prozeduren gebildet
werden.
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Andere
Säuren
wie Oxalsäure,
welche nicht als pharmazeutisch annehmbar angesehen werden können, können bei
der Herstellung von Salzen brauchbar sein, die als Zwischenprodukte
zum Erhalten einer chemischen Verbindung der Erfindung und ihres
pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes
brauchbar sind.
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Zu
Metallsalzen von einer chemischen Verbindung der Erfindung gehören Alkalimetallsalze
wie das Natriumsalz einer chemischen Verbindung der Erfindung, die
eine Carboxygruppe enthält.
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In
dem Kontext dieser Erfindung werden auch die "Oniumsalze" von N-haltigen Verbindungen als pharmazeutisch
annehmbare Salze in Betracht gezogen. Zu bevorzugten "Oniumsalzen" gehören die
Alkyl-oniumsalze, die Cycloalkyl-oniumsalze und die Cycloalkylalkyl-oniumsalze.
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Sterische
Isomere
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Die
chemischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung können in
(+)- und (–)-Formen
sowie in racemischen Formen (±)
vorliegen. Die Racemate dieser Isomere und die einzelnen Isomere
selbst liegen innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung.
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Racemische
Formen können
durch bekannte Verfahren und Methoden in die optischen Antipoden
aufgespalten werden. Ein Weg zur Trennung der diastereomeren Salze
ist die Verwendung einer optisch aktiven Säure und das Freisetzen der
optisch aktiven Aminverbindung durch Behandlung mit einer Base.
Ein anderes Verfahren zum Spalten von Racematen in die optischen
Antipoden beruht auf einer Chromatografie an einer optisch aktiven
Matrix. Racemische Verbindungen der vorliegenden Erfindung können somit
in ihre optischen Antipoden aufgespalten werden, z. B. durch fraktionierte
Kristallisation von d- oder l-Salzen (beispielsweise Tartraten,
Mandelaten oder Camphersulfonatsalzen).
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Die
chemischen Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch
durch die Bildung von diastereomeren Amiden durch Reaktion der chemischen
Verbindungen der vorliegenden Erfindung mit einer optisch aktiven
aktivierten Carbonsäure
wie einer Carbonsäure,
die von (+)- oder (–)-Phenylalanin,
(+)- oder (–)-Phenylglycin,
(+)- oder (–)-Camphansäure abgeleitet
ist, oder durch die Bildung von diastereomeren Carbamaten durch
Reaktion der chemischen Verbindung der vorliegenden Erfindung mit
einem optisch aktiven Chlorformiat oder dergleichen aufgespalten
werden.
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Zusätzliche
Verfahren zum Trennen der optischen Isomere sind im Fachgebiet bekannt.
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"Enantiomers, Racemates,
and Resolutions",
John Wiley and Sons, New York (1981) beschrieben sind.
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Optisch
aktive Verbindungen können
auch aus optisch aktiven Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
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Herstellungsverfahren
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Die
chemischen Substanzen der Erfindung können durch herkömmliche
Verfahren zur chemischen Synthese, z. B. diejenigen, die in den
Arbeitsbeispielen beschrieben sind, hergestellt werden. Die Ausgangsmaterialien
für die
in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Verfahren sind bekannt
oder können
durch herkömmliche
Verfahren aus im Handel erhältlichen
Chemikalien leicht hergestellt werden.
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Außerdem kann
eine Verbindung der Erfindung unter Verwendung herkömmlicher
Verfahren in eine andere Verbindung der Erfindung umgewandelt werden.
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Die
Endprodukte der in dieser Anmeldung beschriebenen Reaktionen können durch
herkömmliche Methoden,
z. B. durch Extraktion, Kristallisation, Destillation, Chromatografie
usw. isoliert werden.
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Biologische
Aktivität
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue chemische Substanzen,
von denen festgestellt wird, dass sie cholinerge Liganden an den
nikotinischen Acetylcholinrezeptoren (nAChR) und Modulatoren der
Monoaminrezeptoren, insbesondere der biogenen Amintransporter 5-HT,
DA und NE sind. Außerdem
zeigen bevorzugte Verbindungen der Erfindung eine selektive α7-Aktivität.
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In
dem Kontext dieser Erfindung schließt der Begriff "Modulator" Agonisten, partielle
Agonisten, Antagonisten und allosterische Modulatoren des Rezeptors
ein.
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Aufgrund
ihres pharmakologischen Profils können die Verbindungen der Erfindung
für die
Behandlung von so unterschiedlichen Krankheiten oder Zuständen wie
mit dem ZNS zusammenhängende
Krankheiten, mit dem PNS zusammenhängende Krankheiten, Krankheiten,
die mit der Kontraktion glatter Muskel verbunden sind, endokrine
Störungen,
Krankheiten, die mit einer Neurodegeneration verbunden sind, Krankheiten,
die mit einer Entzündung,
Schmerzen und Entzugssymptomen, die durch die Beendigung des Missbrauchs
von chemischen Substanzen verursacht werden, verbunden sind, brauchbar
sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
werden die Verbindungen der Erfindung für die Behandlung von Krankheiten,
Störungen
oder Zuständen
verwendet, die sich auf das Zentralnervensystem beziehen. Zu solchen
Krankheiten oder Störungen
gehören
Angst, kognitive Störungen,
Lerndefizit, Gedächtnisdefizite
und -dysfunktion, Alzheimer-Krankheit,
Aufmerksamkeitsdefizit, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung, Parkinson-Krankheit,
Chorea Huntington, amyotrophe Lateralsklerose, Gilles de la Tourette-Syndrom, Depression,
Manie, manische Depression, Schizophrenie, Zwangsstörungen (OCD),
Panikstörungen,
Essstörungen wie
Anorexia nervosa, Bulimie und Fettleibigkeit, Narkolepsie, Nozizeption,
AIDS-Demenz, senile Demenz, periphere Neuropathie, Autismus, Dyslexie,
tardive Dyskinesie, Hyperkinesie, Epilepsie, Bulimie, posttraumatisches
Syndrom, Sozialphobie, Schlafstörungen,
Pseudodemenz, Ganser-Syndrom, prämenstruelles
Syndrom, Syndrom der späten
Lutealphase, chronisches Ermüdungssyndrom,
Mutismus, Trichotillomanie und Jetlag.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
können
die Verbindungen der Erfindung brauchbar sein für die Behandlung von Krankheiten,
Störungen
oder Zuständen,
die mit den Kontraktionen glatter Muskel verbunden sind, einschließlich Krampfstörungen,
Angina pectoris, vorzeitiger Wehen bzw. Frühgeburt, Krämpfen, Diarrhö, Asthma,
Epilepsie, tardiver Dyskinesie, Hyperkinesie, vorzeitiger Ejakulation
und Erektionsschwierigkeiten.
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In
noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung brauchbar sein für die Behandlung von endokrinen
Störungen,
wie Thyreotoxikose, Phäochromozytom,
Bluthochdruck und Arrhythmien.
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In
noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung brauchbar sein für die Behandlung von neurodegenerativen
Störungen,
einschließlich
vorübergehender
Anoxie und induzierter Neurodegeneration.
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In
noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung brauchbar sein für die Behandlung von entzündlichen
Krankheiten, Störungen
oder Zuständen,
einschließlich
entzündlicher
Hautstörungen
wie Akne und Rosacea, Morbus Crohn, entzündlicher Darmerkrankung, Colitis
ulcerosa und Diarrhö.
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In
noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die
Verbindungen der Erfindung brauchbar sein für die Behandlung von milden,
mäßigen oder
auch starken Schmerzen von akutem, chronischem oder wiederkehrendem
Charakter sowie von Schmerzen, die durch Migräne verursacht werden, postoperativen
Schmerzen und Phantomschmerzen.
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Schließlich können die
Verbindungen der Erfindung brauchbar sein für die Behandlung von Entzugssymptomen,
die durch die Beendigung der Verwendung von süchtigmachenden Substanzen verursacht
werden. Zu solchen süchtigmachenden
Substanzen gehören
nikotinhaltige Produkte wie Tabak, Opioide wie Heroin, Kokain und
Morphin, Benzodiazepine und benzodiazepinartige Drogen bzw. Arzneimittel
und Alkohol. Ein Entzug von süchtigmachenden
Substanzen ist im Allgemeinen eine traumatische Erfahrung, die durch
Angst und Frustration, Zorn, Angst, Konzentrationsschwierigkeiten,
Ruhelosigkeit, eine herabgesetzte Herzfrequenz und erhöhten Appetit
und Gewichtszunahme gekennzeichnet ist.
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In
diesem Kontext schließt "Behandlung" eine Behandlung,
Verhütung,
prophylaktische Maßnahmen und
die Linderung von Entzugssymptomen und Abstinenz sowie eine Behandlung
ein, die zu einer freiwillig verringerten Einnahme der süchtigmachenden
Substanz führt.
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In
einem weiteren Aspekt werden die Verbindungen der Erfindung als
diagnostische Mittel, z. B. für
die Identifizierung und Lokalisierung von nikotinischen Rezeptoren
in verschiedenen Geweben verwendet.
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Neurobildgebung
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Die
chemischen Substanzen der Erfindung können als diagnostische Werkzeuge
oder Kontrollmittel in verschiedenen diagnostischen Verfahren und
insbesondere für
eine in vivo-Rezeptorbildgebung (Neurobildgebung) brauchbar sein.
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In
einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die nicht
invasive Bestimmung der Verteilung einer Tracer-Verbindung im Inneren
eines ganzen, intakten lebenden tierischen oder menschlichen Körpers unter
Verwendung eines physikalischen Nachweisverfahrens bereitgestellt.
Gemäß diesem
Verfahren ist eine Tracer-Verbindung eine Verbindung der Erfindung
oder jedes ihrer Enantiomeren oder jede Mischung davon, ein N-Oxid
davon, ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon in einer markierten
oder nicht markierten Form.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird das physikalische Nachweisverfahren ausgewählt aus PET, SPECT; MRS, MRI,
CAT oder Kombinationen davon.
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Die
markierte Verbindung der Erfindung enthält vorzugsweise wenigstens
ein Radionuklid als Marker. Die Positronen emittierenden Radionuklide
sind alle Kandidaten für
die Verwendung. In dem Kontext dieser Erfindung wird das Radionuklid
vorzugsweise ausgewählt
aus 2H (Deuterium), 3H
(Tritium), 11C, 13C, 14C, 15C, 13N,123I, 125I, 131I, 18F und 99mTc.
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Beispiele
für im
Handel erhältliche
Markierungsmittel, welche bei der Herstellung der markierten Verbindungen
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind [11C]O2, 18F und Nal mit
verschiedenen Isotopen von Iod.
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Insbesondere
kann [11C]O2 in
ein [11C]-Methylierungsmittel wie [11C]H3I oder [11C]-Methyltriflat
umgewandelt werden.
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Die
Tracer-Verbindung kann entsprechend dem ausgewählten Nachweisverfahren ausgewählt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die markierte oder nicht markierte Verbindung der Erfindung
durch ein geeignetes spektroskopisches Verfahren, insbesondere UV-Spektroskopie
und/oder Fluoreszenzspektroskopie, nachgewiesen werden.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
können
die Verbindungen der Erfindung durch den Einbau eines Isotops in
das Molekül
markiert sein, was insbesondere ein Isotop der natürlich vorkommenden Atome,
einschließlich 2H (Deuterium), 3H
(Tritium), 11C, 13C, 14C, 15O, 13N, 123I, 125I, 131I, 18F und 99mTc sein
kann, und der Isotopeneinbau kann durch herkömmliche Szintillations-Zählmethoden
gemessen werden.
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In
einer dritten bevorzugten Ausführungsform
wird das physikalische Verfahren zum Nachweisen der Tracer-Verbindung
der vorliegenden Erfindung aus der Positronen-Emissions-Tomografie (PET), der Single Photon
Imaging Computed Tomography (SPECT), der Magnetresonanz-Spektroskopie
(MRS), der Magnetresonanz-Bildgebung (MRI) und der Computer-Röntgentomografie
(CAT) oder Kombinationen davon ausgewählt.
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Bevor
das Verfahren der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird,
wird eine diagnostisch wirksame Menge einer markierten oder nicht
markierten Verbindung der Erfindung an einen lebenden Körper, einschließlich eines
Menschen verabreicht.
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Es
wird angenommen, dass die Verbindungen der Erfindung für die in
vivo-Rezeptorbildgebung (Neurobildgebung) besonders geeignet sind.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das physikalische Verfahren zum Nachweisen der Verbindung der
Erfindung die Positronen-Emissions-Tomografie (PET).
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Es
wird derzeit angenommen, dass die diagnostisch wirksame Menge der
markierten oder nicht markierten Verbindung der Erfindung, die vor
der Durchführung
des in vivo-Verfahrens
für die
Erfindung verabreicht werden soll, in einem Bereich von 0,1 ng bis
100 mg pro kg Körpergewicht,
vorzugsweise in einem Bereich von 1 ng bis 10 mg pro kg Körpergewicht
liegt.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen
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In
einem anderen Aspekt stellt die Erfindung neue pharmazeutische Zusammensetzungen
bereit, die eine therapeutisch wirksame Menge der chemischen Substanz
der Erfindung umfassen.
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Obwohl
eine chemische Verbindung der Erfindung zur Verwendung in einer
Therapie in Form der rohen chemischen Verbindung verabreicht werden
kann, ist es bevorzugt, den Wirkstoff, gegebenenfalls in Form eines
physiologisch annehmbaren Salzes, in einer pharmazeutischen Zusammensetzung
zusammen mit einem oder mehreren Adjuvantien, Exzipientien, Trägern, Puffern,
Verdünnungsmitteln
und/oder anderen üblichen
pharmazeutischen Hilfsstoffen einzuführen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
stellt die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, welche
die chemische Substanz der Erfindung oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz oder Derivat davon zusammen mit einem oder mehreren pharmazeutisch
annehmbaren Trägern
dafür und
gegebenenfalls anderen therapeutischen und/oder prophylaktischen
Inhaltsstoffen, die im Fachgebiet bekannt sind und verwendet werden,
umfassen. Der/die Träger
müssen "annehmbar" in dem Sinn sein,
dass sie mit den anderen Inhaltsstoffen der Formulierung verträglich sind
und für
ihren Empfänger
nicht schädlich
sind.
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Die
pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung kann auf jedem zweckmäßigen Weg
verabreicht werden, welcher für
die gewünschte
Therapie geeignet ist. Zu bevorzugten Verabreichungswegen gehört eine
orale Verabreichung, insbesondere in Form einer Tablette, einer
Kapsel, eines Dragees, eines Pulvers oder einer Flüssigkeit,
und eine parenterale Verabreichung, insbesondere eine kutane, subkutane,
intramuskuläre
oder intravenöse
Injektion. Die pharmazeutische Zusammensetzung der Erfindung kann
vom Fachmann unter Verwendung von Standardverfahren und herkömmlichen
Methoden hergestellt werden, welche für die gewünschte Formulierung geeignet
sind. Falls es gewünscht
wird, können
Zusammensetzungen eingesetzt werden, die dafür eingerichtet sind, eine anhaltende
Freigabe des Wirkstoffs zu ergeben.
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Weitere
Einzelheiten über
Methoden zur Formulierung und Verabreichung kann man in der letzten Ausgabe
von Remington's
Pharmaceutical Sciences (Maack Publishing Co., Easton, PA) finden.
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Die
tatsächliche
Dosierung hängt
von der Art und Schwere der behandelten Krankheit ab und liegt im Ermessen
des Arztes und kann durch Anpassung der Dosierung an die speziellen
Umstände
dieser Erfindung variiert werden, um die gewünschte therapeutische Wirkung
hervorzubringen. Es wird jedoch derzeit in Betracht gezogen, dass
pharmazeutische Zusammensetzungen, die ungefähr 0,1 bis ungefähr 500 mg
Wirkstoff pro Einzeldosis, vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 100 mg,
am meisten bevorzugt ungefähr
1 bis ungefähr 10
mg enthalten, für
therapeutische Behandlungen geeignet sind.
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Der
Wirkstoff kann in einer oder mehreren Dosen pro Tag verabreicht
werden. Ein zufrieden stellendes Ergebnis kann in bestimmten Fällen mit
einer Dosierung von nur 0,1 μg/kg
i.v. und 1 μg/kg
p.o. erhalten werden. Als die Obergrenze des Dosierungsbereichs
werden derzeit ungefähr
10 mg/kg i.v. und 100 mg/kg p.o. angesehen. Bevorzugte Bereiche
sind ungefähr
0,1 μg/kg
bis ungefähr
10 mg/kg/Tag i.v. und ungefähr
1 μg/kg bis
ungefähr
100 mg/kg/Tag p.o.
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Therapieverfahren
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Die
chemischen Substanzen der vorliegenden Erfindung sind wertvolle
nikotinische und Monoaminrezeptormodulatoren und deshalb für die Behandlung
einer Reihe von Krankheiten, an denen eine cholinerge Dysfunktion
beteiligt ist, sowie einer Reihe von Störungen, die auf die Wirkung
auf nAChR-Modulatoren ansprechen, brauchbar.
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In
einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren für die Behandlung,
Verhütung
oder Linderung einer Krankheit oder einer Störung oder eines Zustands eines
lebenden tierischen Körpers,
einschließlich eines
Menschen, bereit, wobei die Krankheit, die Störung oder der Zustand auf die
Modulierung von cholinergen Rezeptoren und/oder Monoaminrezeptoren
anspricht, und wobei das Verfahren das Verabreichen einer wirksamen
Menge einer Verbindung der Erfindung an einen solchen lebenden tierischen
Körper,
einschließlich eines
Menschen, der dieses benötigt,
umfasst.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
bezieht sich die Krankheit, die Störung oder der Zustand auf das
Zentralnervensystem.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei der Krankheit, der Störung oder dem Zustand um Angst,
kognitive Störungen,
Lerndefizit, Gedächtnisdefizite
und -dysfunktion, Alzheimer-Krankheit, Aufmerksamkeitsdefizit, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung, Parkinson-Krankheit,
Chorea Huntington, amyotrophe Lateralsklerose, Gilles de la Tourette-Syndrom,
Depression, Manie, manische Depression, Schizophrenie, Zwangsstörungen (OCD),
Panikstörungen,
Essstörungen
wie Anorexia nervosa, Bulimie und Fettleibigkeit, Narkolepsie, Nozizeption,
AIDS-Demenz, senile Demenz, periphere Neuropathie, Autismus, Dyslexie,
tardive Dyskinesie, Hyperkinesie, Epilepsie, Bulimie, posttraumatisches
Syndrom, Sozialphobie, Schlafstörungen,
Pseudode menz, Ganser-Syndrom, prämenstruelles
Syndrom, Syndrom der späten
Lutealphase, chronisches Ermüdungssyndrom,
Mutismus, Trichotillomanie und Jetlag.
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In
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
sind die Krankheit, die Störung
oder der Zustand mit den Kontraktionen glatter Muskel verbunden,
einschließlich
Krampfstörungen,
Angina pectoris, vorzeitiger Wehen bzw. Frühgeburt, Krämpfen, Diarrhö, Asthma,
Epilepsie, tardiver Dyskinesie, Hyperkinesie, vorzeitiger Ejakulation
und Erektionsschwierigkeiten.
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In
einer dritten bevorzugten Ausführungsform
hängt die
Krankheit, die Störung
oder der Zustand mit dem endokrinen System zusammen, wie Thyreotoxikose,
Phäochromozytom,
Bluthochdruck und Arrhythmien.
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In
einer vierten bevorzugten Ausführungsform
ist die Krankheit, die Störung
oder der Zustand eine neurodegenerative Störung, einschließlich vorübergehender
Anoxie und induzierter Neurodegeneration.
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In
einer fünften
bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei der Krankheit, der Störung oder dem Zustand um eine
entzündliche
Störung,
einschließlich
entzündlicher
Hautstörungen
wie Akne und Rosacea, Morbus Crohn, entzündlicher Darmerkrankung, Colitis
ulcerosa und Diarrhö.
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In
einer sechsten bevorzugten Ausführungsform
handelt es sich bei der Krankheit, der Störung oder dem Zustand um milde,
mäßige oder
auch starke Schmerzen von akutem, chronischem oder wiederkehrendem
Charakter sowie um Schmerzen, die durch Migräne verursacht werden, postoperative
Schmerzen und Phantomschmerzen.
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In
einer siebten bevorzugten Ausführungsform
hängt die
Krankheit, die Störung
oder der Zustand mit Entzugssymptomen zusammen, die durch die Beendigung
der Verwendung von süchtigmachenden
Substanzen, einschließlich
nikotinhaltiger Produkte wie Tabak, Opioide wie Heroin, Kokain und
Morphin, Benzodiazepine und benzodiazepinartiger Drogen bzw. Arzneimittel
und Alkohol verursacht werden.
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Es
wird derzeit in Betracht gezogen, dass geeignete Dosierungsbereiche
0,1 bis 1000 mg täglich,
10 bis 500 mg täglich
und insbesondere 30 bis 100 mg täglich
sind, was wie gewöhnlich
von der genauen Art der Verabreichung, der Form, in welcher verabreicht
wird, der Indikation, gegen die sich die Verabreichung richtet, dem
betreffenden Subjekt und dem Körpergewicht
des betreffenden Subjekts und außerdem der Vorliebe und Erfahrung
des behandelnden Arztes oder Tierarztes abhängt.
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Ein
zufrieden stellendes Ergebnis kann in bestimmten Fällen mit
einer Dosierung von nur 0,005 mg/kg i.v. und 0,01 mg/kg p.o. erhalten
werden. Die Obergrenze des Dosierungsbereichs ist ungefähr 10 mg/kg
i.v. und 100 mg/kg p.o. Bevorzugte Bereiche sind ungefähr 0,001
bis ungefähr
1 mg/kg i.v. und ungefähr
0,1 bis ungefähr
10 mg/kg p.o.
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BEISPIELE
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter
veranschaulicht, welche den beanspruchten Umfang der Erfindung in
keiner Weise beschränken
sollen.
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Beispiel 1
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Vorbereitendes Beispiel
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Alle
Reaktionen, an denen luftempfindliche Reagenzien oder Zwischenprodukte
beteiligt sind, wurden unter Stickstoff und in wasserfreien Lösungsmitteln
durchgeführt.
Magnesiumsulfat wurde als Trocknungsmittel in den Aufarbeitungsprozeduren
verwendet und Lösungsmittel
wurden unter verminderten Druck abgedampft.
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(±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en-Chlorwasserstoffsäuresalz
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Zu
einem Gemisch aus Benzo[b]thiophen (20,2 g, 151 mmol) und Diethylether
(200 ml) wurde Butyllithium in Hexan (2,5 M, 66 ml, 166 mmol) bei
Raumtemperatur zugegeben. Das Gemisch wurde 1 Stunde bei Rückflusstemperatur
gerührt
und dann auf –70°C gekühlt. Tropinon
(21,4 g, 154 mmol), gelöst
in Diethylether (150 l), wurde bei –70°C zugegeben und 1 Stunde gerührt. Das
Reaktionsgemisch wurde über
Nacht auf Raumtemperatur aufwärmen
gelassen. Wässriges
Natriumhydroxid (200 ml, 1 M) wurde zugegeben und endo- und exo-3-(2-Benzo[b]thiophenyl)-3-hydroxy-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octan
wurde durch Filtration isoliert. Ausbeute 46,8 g, 96 %.
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Ein
Gemisch aus endo- und exo-3-(2-Benzofuryl)-3-hydroxy-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]octan (46,8g,
116,6 mmol), Chlorwasserstoffsäure
(500 ml, 25 %) wurde 5 Stunden am Rückfluss gerührt. Das Lösungsmittel wurde abgedampft.
Ausbeute 100 %, Schmelzpunkt 298°C.
-
(±)2-3-(2-Benzo[b]thiophenyl)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en-Chlorwasserstoffsäuresalz
-
Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzothienyl)-8-methyl-8-azabicyclo(3.2.1]oct-2-en-Chlorwasserstoffsäure (24,4
g, 0,0955 mol), 1-Chlorethyl-chlorformiat (15,5 ml, 0,143 mol) und
Xylol (200 ml) wurde 24 Stunden auf Rückflusstemperatur erhitzt und
gerührt.
Methanol (300 ml) wurde zugegeben, gefolgt von 22 Stunden Rühren und
Erhitzen auf Rückflusstemperatur.
Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur gekühlt und das Produkt wurde filtriert.
Das Rohprodukt wurde aus Diethylether umkristallisiert. Ausbeute
16 g (69 %). Schmelzpunkt 252–259°C.
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(±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl)-8-tert-butoxycarbonyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl)-8-H-butoxycarbonyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(7,72 g, 32 mmol), Triethylamin (4,5 ml, 32 mmol), Di-tert-butyldicarbonat
(7,0 g, 32 mmol) und Dichlormethan (50 ml) wurde 2 Stunden gerührt. Das
Gemisch wurde mit wässrigem
Natriumhydroxid (50 ml, 1 M) gewaschen. Ausbeute 9,38 g, 86 %.
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(±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-tert-butoxycarbonyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl)-8-tert
butoxycarbonyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en (4,5 g, 13,2 mmol), m-Chlorperbenzoesäure (10,0
g, 58 mmol) und Chloroform (50 ml) wurde 4 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Gemisch wurde filtriert und das Filtrat wurde eingedampft. Wässriges
Natriumhydroxid (100 ml, 1 M) wurde zugegeben und das Gemisch wurde
mit Diethylether (3 × 50
ml) extrahiert. Das Rohmaterial wurde durch Chromatografie gereinigt,
wobei ein Gemisch (1 : 3) aus EtAc und Heptan verwendet wurde. Die
Titelverbindung wurde isoliert. Ausbeute 3,31 g, 67 %.
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(±)-3-(2-Benzo[b]thioghenyl-1,1-dioxid)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en-Fumarsäuresalz
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(Verbindung 1)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-tert-butoxycarbonyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(2,95 g, 7,9 mmol), Trifluoressigsäure (5,9 ml, 79 mmol) und Dichlormethan
(50 ml). Das Gemisch wurde eingedampft. Wässriges Natriumhydroxid (30
ml, 1 M) wurde zugegeben, gefolgt von einer Extraktion mit Ethylacetat
(3 × 30
ml). Eine Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan, Methanol
und konz. Ammoniak (89:10:1) ergab die Titelverbindung. Ausbeute
1,52 g, 70 %. Das entsprechende Salz wurde durch Zugabe eines Gemisches
aus Diethylether und Methanol (9:1), das mit Fumarsäure gesättigt war,
erhalten. Schmelzpunkt 261–265°C.
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(±)-3-(2-Benzo[b]thioghenyl-1,1-dioxid)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en-Fumarsäuresalz
(Verbindung 2)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(0,56 g, 2,05 mmol), Ameisensäure
(2,3 ml, 61,5 mmol) und Formaldehyd (1,7 ml, 61,5 mmol) wurde über Nacht
bei 100°C
gerührt.
Das Gemisch wurde eingedampft. Wässriges
Natriumhydroxid (30 ml, 1 M) wurde zugegeben, gefolgt von einer
Extraktion mit Ethylacetat (3 × 30
ml). Eine Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan, Methanol
und konz. Ammoniak (89:10:1) ergab die Titelverbindung. Das entsprechende
Salz wurde durch Zugabe eines Gemisches aus Diethylether und Methanol
(9:1), das mit Fumarsäure
gesättigt
war, erhalten. Ausbeute 0,42 g, 51 %. Schmelzpunkt 198,6–203,4°C.
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(±)-3-(2-Benzo[b]thioghenyl-1,1-dioxid)-8-allyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(Verbindung 3)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(0,16 g, 0,58 mmol), 3-Brom-1-propen (54 μl, 0,64 mmol), Diisopropylethylamin
(102 μl,
0,58 mmol) und DMF (10 ml) wurde zwei Tage bei 80°C gerührt. Wässriges
Natriumhydroxid (20 ml, 1 M) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde
mit Diethylether (3 × 30
ml) extrahiert. Eine Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan,
Methanol und konz. Ammoniak (89:10:1) ergab die Titelverbindung
als ein Öl.
Ausbeute: 50 mg (28 %).
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(±)-3-(2-Benzo[b]thioghenyl-1,1-dioxid)-8-ethyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(Verbindung 4)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzo[b]thiophenyl-1,1-dioxid)-8-H-8-azabicyclo[3.2.1]oct-2-en
(0,18 g, 0,66 mmol), 3-Bromethan (54 μl, 0,72 mmol), Diiopropylethylamin
(115 μl,
0,66 mmol) und DMF (10 ml) wurde zwei Tage bei 80°C gerührt. Wässriges
Natriumhydroxid (20 ml, 1 M) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde mit
Diethylether (3 × 30
ml) extrahiert. Eine Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan,
Methanol und konz. Ammoniak (89:10:1) ergab die Titelverbindung
als ein Öl.
Ausbeute: 30 mg (15 %).
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(±)-3-(2-Benzothioghenyl)-chinuclidin-2-en
(Zwischenverbindung)
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Zu
einem Gemisch aus Benzothiophen (20,5 g, 154 mmol) in Diethylether
bei 20°C
wurde zugegeben: Butyllithium (67 ml, 2,5 M). Das Gemisch wurde
30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. 3-Chinuclidinon (19,2 g,
153 mmol), gelöst
in Diethylether (200 ml), wurde zu dem Gemisch bei –70°C zugegeben,
gefolgt von 1 Stunde Rühren
bei der gleichen Temperatur. Die Temperatur wurde Raumtemperatur
erreichen gelassen. Wasser (10 ml) wurde zugegeben, gefolgt von
wässrigem
Natriumhydroxid (200 ml, 1 M). Das Gemisch wurde gerührt, filtriert
und mit Diethylether (50 ml) gewaschen. Ausbeute (des Alkohols):
33,55 g (84 %). Ein Gemisch aus dem Alkohol (10,0 g, 38,6 mmol)
und Chlorwasserstoffsäure
(100 ml, 25 %) wurde drei Tage bei 70°C gerührt. Das Gemisch wurde eingedampft.
Wässriges
Natriumhydroxid (125 ml, 1 M) wurde zugegeben und das Gemisch wurde
mit Diethylether extrahiert.
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Eine
Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan, Methanol und konz.
Ammoniak (89:10:1) ergab die Titelverbindung. Ausbeute: 8,33 g (88
%).
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(±)-3-(2-Benzothioghenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en-N-oxid
(Zwischenverbindung)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzothiophenyl)-chinuclidin-2-en
(3,0 g, 12,3 mmol), m-Chlorperbenzoesäure (12,76 g, 74 mmol) und
50 ml Dichlormethan wurde 15 Stunden gerührt. Das Gemisch wurde filtriert,
der Feststoff wurde mit Dichlormethan gewaschen und das Filtrat
wurde durch Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan, Methan
und konz. Ammoniak (89:10:1) gereinigt und ergab die Titelverbindung
als einen Feststoff. Schmelzpunkt 125–135°C.
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(±)-3-(2-Benzothiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en-Fumarsäuresalz
(Verbindung 5)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzothiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en-N-oxid
(1,35 g, 4,7 mmol), Triphenylphosphin (3,67 g, 14,0 mmol) und Dioxan
(30 ml) wurde zwei Stunden am Rückfluss
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde abgedampft, wässriges
Natriumhydroxid (100 ml, 1 M) wurde zugegeben, und das Gemisch wurde
mit Dichlormethan (2 × 50
ml) extrahiert. Eine Chromatografie an Silicagel mit Dichlormethan,
Methanol und konz. Ammoniak (89:10:1) ergab die Titelverbindung
als freie Base. Das entsprechende Salz wurde durch Zugabe eines
Gemisches aus Diethylether und Methanol (9:1), das mit Fumarsäure gesättigt war,
erhalten. Schmelzpunkt 233°C.
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(±)-3-(2-Benzothiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en-N-methyliodidsalz
(Verbindung 6)
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Ein
Gemisch aus (±)-3-(2-Benzothiophenyl-1,1-dioxid)-chinuclidin-2-en
(100 mg, 0,4 mmol), Methyliodid (75 mg, 0,5 mmol) und 5 ml Dichlormethan
wurde 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wurde eingedampft.
Der Feststoff wurde mit Diethylether (10 ml) verrieben. Ausbeute
100 mg (95 %). Schmelzpunkt 226,3°C.
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Beispiel 2
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In vitro-Hemmung der 3H-α-Bungarotoxinbindung
im Rattenhirn
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In
diesem Beispiel wird die Affinität
der Verbindungen der Erfindung zum Binden an den α7-Subtyp
von nikotinischen Rezeptoren bestimmt.
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α-Bungarotoxin
ist ein aus dem Gift der Elapidae-Schlange Bungarus multicinctus
isoliertes Peptid. Es hat eine hohe Affinität für neuronale und neuromuskuläre nikotinische
Rezeptoren, wo es als starker Antagonist wirkt.
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3H-α-Bungarotoxin
markiert nikotinische Acetylcholinrezeptoren, die durch die im Gehirn
vorkommende α7-Untereinheit-Isoform und die α1-Isoform
in der neuromuskulären
Verbindung gebildet werden.
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Gewebepräparation
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Präparationen
werden bei 0–4°C durchgeführt. Hirnrinden
von männlichen
Wistar-Ratten (150–250
g) werden 10 Sekunden in 15 ml 20 mM Hepespuffer, der 118 mM NaCl,
4,8 mM KCl, 1,2 mM MgSO4 und 2,5 mM CaCl2 enthält,
(pH 7,5) homogenisiert, wobei ein Ultra-Turrax-Homogenisator verwendet
wird. Die Gewebesuspension wird 10 Minuten lang einer Zentrifugation
bei 27000 × g
unterzogen. Der Überstand
wird verworfen und das Pellet wird zweimal durch 10 Minuten lange
Zentrifugation bei 27000 × g
in 20 ml frischem Puffer gewaschen und das am Ende erhaltene Pellet
wird dann in frischem Puffer, der 0,01 % BSA (35 ml pro g Originalgewebe)
enthält,
resuspendiert und für
Bindungstests verwendet.
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Test
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Aliquots
von 500 μl
Homogenat werden zu 25 μl
Testlösung
und 25 μl 3H-α-Bungarotoxin
(2 nM, Endkonzentration) zugegeben und vermischt und zwei Stunden
bei 37°C
inkubiert. Die nichtspezifische Bindung wird unter Verwendung von
(–)-Nikotin
(1 mM, Endkonzentration) bestimmt. Nach der Inkubation werden die Proben
mit 5 ml eiskaltem Hepespuffer, der 0,05 % PEI enthält, versetzt
und direkt auf Whatman GF/C-Glasfaserfilter (vorher wenigstens 6
Stunden in 0,1 % PEI eingeweicht) unter Absaugen gegossen und sofort
mit 2 × 5
ml eiskaltem Puffer gewaschen.
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Die
Menge der Radioaktivität
auf den Filtern wird durch herkömmliche
Flüssigszintillationszählung bestimmt.
Die spezifische Bindung ist die Gesamtbindung minus der nichtspezifischen
Bindung.
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Der
Testwert wird als eine IC50 angegeben (die
Konzentration der Testsubstanz, welche die spezifische Bindung von 3H-α-Bungarotoxin
um 50 % hemmt).
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Die
Ergebnisse dieser Experimente sind in nachstehender Tabelle 1 wiedergegeben.
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Tabelle
1 Hemmung
der
3H-α-Bungarotoxinbindung
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Beispiel 3
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In vitro-Hemmung der 3H-5-Hydroxytryptamin-Aufnahme in kortikale
Synaptosomen
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Serotonintransporter/Aufnahmestellen
an Nervenenden haben vermutlich die Funktion, die neuronale Signalübertragung
durch Entfernen von Serotonin aus dem synaptischen Spalt zu beenden.
Die Aktivität
des integralen Serotonintransporterproteins kann in vitro durch
die synaptosomale Aufnahme von 3H-5-Hydroxytryptamin
(5-HT, Serotonin) gemessen werden.
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Die
Präparationen
erfolgen bei 0–4°C. Hirnrinden
von männlichen
Wistar-Ratten (150-200
g) werden 5–10
Sekunden in 100 Volumina eiskalter 0,32 M Sucrose, die 1 mM Pargylin
enthält,
homogenisiert, wobei ein motorgetriebener Teflonpistill in einem
Homogenisierungsgefäß aus Glas
verwendet wird. Die Aktivität
der Monoaminoxidase wird durch die Gegenwart von Pargylin gehemmt.
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Das
Homogenat wird 10 Minuten lang einer Zentrifugation bei 1000 × g unterzogen.
Der resultierende Überstand
wird dann 50 Minuten bei 27000 × g
zentrifugiert und der Überstand
wird verworfen. Das Pellet (P2) wird in
sauerstoffbeladenem (mit einer Atmosphäre von 96 % O2:4
% CO2 wenigstens 30 Minuten lang äquilibriertem)
Krebs-Ringer-Inkubationspuffer (1000 ml pro g Originalgewebe) bei
pH 7,2, der 122 mM NaCl, 0,16 mM EDTA, 4,8 mM KCl, 12,7 mM Na2HPO4, 3,0 mM NaH2PO4, 1,2 mM MgSO4, 1 mM CaCl2, 10
mM Glucose und 1 mM Ascorbinsäure
enthält,
resuspendiert.
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Aliquots
von 4,0 ml Gewebesuspension werden zu 100 μl Testlösung und 100 μl 3H-5-HT
(1 nM, Endkonzentration) zugegeben, vermischt und 30 Minuten bei
37°C inkubiert.
Die nichtspezifische Aufnahme wird unter Verwendung von Citalopram
(1 μM, Endkonzentration,
erhältlich
von Lundbeck, Dänemark)
bestimmt.
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Nach
der Inkubation werden die Proben direkt auf Whatman GF/C-Glasfaserfilter
unter Absaugen gegossen. Die Filter werden dreimal mit 5 ml eiskalter
0,9 % (Gew./Vol.) NaCl-Lösung
gewaschen.
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Die
Menge der Radioaktivität
auf den Filtern wird durch herkömmliche
Flüssigszintillationszählung gezählt. Eine
spezifische Aufnahme wird als Differenz zwischen der Gesamtaufnahme
und der nichtspezifischen Aufnahme berechnet.
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Vor
einer Berechnung einer IC50 muss eine 25–75 %ige
Hemmung der spezifischen Bindung erhalten werden.
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Der
Testwert ist als IC50 (die Konzentration
(μM) der
Testsubstanz, welche die spezifische Bindung von 3H-5-HT
um 50 % hemmt) angegeben.
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Die
Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle 2 wiedergegeben
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Tabelle
2 Hemmung
der
3H-5-Hydroxytryptamin-Aufnahme