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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität aus der am 27. März 2001
eingereichten vorläufigen US-Anmeldung
S.N. 60/279,147, deren Offenbarung hierdurch in ihrer Gesamtheit
durch Bezugnahme enthalten ist.
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Gebiet der
Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft (Oxo-pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl)alkyl-carboxamide
und insbesondere solche Bestandteile, die an die Benzodiazepinstelle
von GABAA-Rezeptoren binden. Diese Erfindung
bezieht sich auch auf pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese
Verbindungen enthalten, und auf die Verwendung dieser Verbindungen
bei der Behandlung von Erkrankungen des Zentralen Nervensystems
(ZNS).
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Beschreibung
des verwandten Standes der Technik
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Die
GABAA-Rezeptor-Superfamilie stellt eine
der Rezeptorklassen dar, durch die der hauptsächliche hemmende Neurotransmitter γ-Aminobuttersäure oder
GABA wirkt. Die in dem Säugergehirn
weit, wenngleich nicht gleichmäßig verteilte
GABA vermittelt viele ihrer Wirkungen durch einen Komplex von Proteinen,
welcher der GABAA-Rezeptor genannt wird,
der eine Änderung
der Chloridleitfähigkeit
und Membranpolarisation verursacht. Außer der Existenz der Stelle
der Neurotransmitter-Wirkung bindet eine Anzahl von Arzneimitteln
einschließlich
der angstlösenden
und beruhigenden Diazepine an diesen Rezeptor. Der GABAA-Rezeptor
hat einen Chloridkanal, der sich im Allgemeinen, aber nicht unveränderlich
in Reaktion auf GABA öffnet
und den Eintritt von Chlorid in die Zelle erlaubt. Dieser bewirkt
seinerseits eine Verlangsamung der Neuronenaktivität durch Hyperpolarisation
des Zellmembranpotentials.
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GABAA-Rezeptoren bestehen aus fünf Protein-Untereinheiten.
Eine Anzahl von cDNAs für
diese GABAA-Rezeptor-Untereinheiten wurde
geklont und ihre Primärstrukturen
wurden bestimmt. Obgleich diese Untereinheiten an einem Grundmotiv
von vier membranüberspannende
Helices teilhaben, gibt es genügend
Sequenzunterschiede, um sie in mehrere Gruppen einzuklassifizieren.
Bisher wurden wenigstens 6α-,
3β-, 3γ-, 1ε-, 1δ- und 2ρ-Untereinheiten identifiziert.
Natürliche
GABAA-Rezeptoren beste hen typischerweise
aus 2α-, 2β- und 1γ-Untereinheiten
(Pritchett & Seeburg,
Science 1989, 245:1389-1392, und Knight et al., Recept. Channels
1998, 6:1-18). Verschiedene Nachweislinien (wie Nachrichtenverteilung,
Genomlokalisierung und Ergebnisse biochemischer Studien) legen nahe,
dass die hauptsächlichen
natürlich
auftretenden Rezeptorkombinationen α1β2γ2, α2β3γ2, α3β3γ2 und α5β3γ2 sind
(Mohler et al., Neuroch. Res. 1995, 20(5):631-36).
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Die
GABAA-Rezeptor-Bindungsstellen für GABA (2
je Rezeptorkomplex) werden durch Aminosäuren aus den α- und β-Untereinheiten
gebildet. Aminosäuren
aus den α-
und γ-Untereinheiten
bilden zusammen eine Benzodiazepinstelle je Rezeptor. Benzodiazepine üben ihre
pharmakologischen Wirkungen durch Wechselwirkung mit den mit dem
GABAA-Rezeptor verbundenen Benzodiazepine-Bindungsstellen aus.
Neben der Benzodiazepinstelle (manchmal als der Benzodiazepin- oder
BDZ-Rezeptor bezeichnet) enthält
der GABAA-Rezeptor ferner Wechselwirkungsstellen
für mehrere
andere Arzneimittelklassen. Diese umfassen eine Steroid-Bindungsstelle,
eine Picrotoxin-Stelle und eine Barbiturat-Stelle. Die Benzodiazepinstelle
des GABAA-Rezeptors ist eine charakteristische
Stelle auf dem Rezeptorkomplex, die sich nicht mit der Wechselwirkungsstelle
für andere
Klassen von Arzneimitteln, die an den Rezeptor binden, oder für GABA überlappt
(siehe z. B. Cooper et al., The Biochemical Basis of Neuropharmacology,
6. Auflage, 1991, S. 145-148, Oxford University Press, New York).
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Bei
einem klassischen allosterischen Mechanismus verstärkt die
Bindung eines Arzneimittels an die Benzodiazepinstelle die Affinität des GABA-Rezeptors
für GABA.
Benzodiazepine und verwandte Arzneimittel, die die Fähigkeit
von GABA zur Öffnung
von GABAA-Rezeptor-Kanälen verstärken, sind je nach dem Maß der GABA-Verstärkung als
Agonisten oder partielle Agonisten bekannt. Andere Klassen von Arzneimitteln,
wie β-Carbolinderivate,
die die gleiche Stelle besetzen und die GABA-Wirkung negativ verändern, werden
inverse Agonisten genannt. Es existiert eine dritte Klasse von Verbindungen,
die die gleiche Stelle wie die Agonisten und inversen Agonisten
besetzen und doch nur eine geringe oder keine Wirkung auf die GABA-Aktivität haben. Diese
Verbindungen werden jedoch die Wirkung von Agonisten und inversen
Ago nisten blockieren und werden daher als GABAA-Rezeptor-Antagonisten bezeichnet.
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Die
wichtigen allosterischen Veränderungseffekte
von an der Benzodiazepinstelle angreifenden Arzneimitteln wurden
früh erkannt,
und die Verteilung der Aktivitäten
an verschiedenen Rezeptorsubtypen war ein Gebiet intensiver pharmakologischer
Entdeckungen. Agonisten, die an der Benzodiazepinstelle angreifen,
zeigen bekanntlich angstlösende,
beruhigende und hypnotische Wirkungen, während Verbindungen, die als
inverse Agonisten an dieser Stelle angreifen, angstmachende wahrnehmungsverstärkende und
krampfunterstützende
Wirkungen auslösen.
Während
Benzodiazepine sich einer langen pharmazeutischen Verwendung als
angstlösende
Mittel erfreut haben, zeigen diese Verbindungen bekanntlich eine
Reihe unerwünschter
Nebenwirkungen. Diese Nebenwirkungen können Wahrnehmungsbeeinträchtigung,
Ruhigstellung, Ataxie, Potenzierung von Ethanolwirkungen und eine
Neigung zur Toleranz und Arzneimittelabhängigkeit sein.
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GABAA-selektive Liganden können auch so wirken, dass Wirkungen
bestimmter anderer ZNS-aktiver Verbindungen potenziert werden. Z.
B. wurde nachgewiesen, dass selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) bei Anwendung
in Kombination mit GABAA-selektiven Liganden
eine größere antidepressive
Aktivität
als bei Anwendung alleine zeigen können.
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Summarischer
Abriss der Erfindung
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Die
Erfindung schafft ((Oxo-pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl)alkyl-carboxamide
und insbesondere solche Verbindungen, die mit der Benzodiazepinstelle
von GABAA-Rezeptoren einschließlich menschlicher
GABAA-Rezeptoren in Wechselwirkung treten.
Bevorzugte Verbindungen der Erfindung treten mit hoher Selektivität und/oder
hoher Affinität
mit GABAA-Rezeptoren in Wechselwirkung und
wirken als Agonisten, Antagonisten oder inverse Agonisten dieser
Rezeptoren. Sie sind als solche einsetzbar bei der Behandlung verschiedener
ZNS-Erkrankungen.
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Nach
einem Aspekt schafft die Erfindung Verbindungen der Formel
und ihre pharmazeutisch zulässigen Salze,
worin n 1, 2 oder 3 ist,
R
1 und R
2 unabhängig unter
Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino, Halo(C
1-C
6)alkyl, Halo(C
1-C
6)alkoxy,
C
1-C
6-Alkyl und
C
1-C
6-Alkoxy ausgewählt sind
oder
R
1 und R
2 zusammen
mit den Atomen, an denen sie hängen,
einen teilweise gesättigten
oder ungesättigten carbocyclischen
Ring mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden, wobei der Ring wahlweise
mit bis zu 5 Substituenten substituiert ist, die unabhängig unter
Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino,
Halo(C
1-C
6)alkyl,
Halo(C
1-C
6)alkoxy,
C
1-C
6-Alkyl und C
1-C
6-Alkoxy ausgewählt sind,
R
3 R
4 und R
5 unabhängig
unter (i) Wasserstoff und (ii) C
1-C
6-Acyl und C
1-C
6-Alkyl ausgewählt sind, wobei jedes wahlweise
mit bis zu drei Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Halo(C
1-C
2)alkyl, Halo(C
1-C
2)alkoxy, Methoxy, Ethoxy, C
3-C
1-Cycloalkyl, Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl,
wobei jedes Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl wahlweise mit bis zu drei
Gruppen substituiert ist, die unabhängig unter Halogen, C
1-C
6-Alkyl, C
1-C
6-Alkoxy, Hydroxy und
Amino ausgewählt
sind,
R
6 und R
6' bei jedem Auftreten
unabhängig
unter Wasserstoff und C
1-C
6-Alkyl
ausgewählt
sind,
W Phenyl ist, das wahlweise mit bis zu 5 Gruppen substituiert
ist, die unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino,
Halo(C
1-C
6)alkyl,
Halo(C
1-C
6)alkoxy, C
1-C
6-Alkyl und C
1-C
6-Alkoxy.
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Nach
einem anderen Aspekt schafft die Erfindung Verbindungen der Formel
Ia
und ihre pharmazeutisch zulässigen Salze,
worin
n 1, 2 oder 3 ist,
R
1 und
R
2 unabhängig
unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino,
Halo(C
1-C
6)alkyl,
Halo(C
1-C
6)alkoxy, C
1-C
6-Alkyl und C
1-C
6-Alkoxy ausgewählt sind oder
R
1 und R
2 zusammen
mit den Atomen, an denen sie hängen,
einen teilweise gesättigten
oder ungesättigten carbocyclischen
Ring mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden, wobei der Ring wahlweise
mit bis zu 5 Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino, Halo(C
1-C
6)alkyl, Halo(C
1-C
6)alkoxy,
C
1-C
6-Alkyl und
C
1-C
6-Alkoxy,
R
3 R
4 und R
5 unabhängig
ausgewählt
sind unter (i) Wasserstoff und (ii) C
1-C
6-Acyl und C
1-C
6-Alkyl, von denen jedes wahlweise mit bis
zu drei Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Halo(C
1-C
2)alkyl,
Halo(C
1-C
2)alkoxy,
Methoxy, Ethoxy, C
3-C
7-Cycloalkyl,
Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl, wobei jedes Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl
wahlweise mit bis zu drei Gruppen substituiert ist, die unabhängig unter
Halogen, C
1-C
6-Alkyl, C
1-C
6-Alkoxy, Hydroxy und Amino ausgewählt sind,
R
6 und R
6' bei jedem Auftreten
unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff und C
1-C
6-Alkyl
und
R
10, R
11,
X, Y und Z unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino, Halo(C
1-C
6)alkyl, Halo(C
1-C
6)alkoxy, C
1-C
6-Alkyl
und C
1-C
6-Alkoxy.
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Nach
noch einem anderen Aspekt schafft die Erfindung Verbindungen der
Formel Ib
und ihre pharmazeutisch zulässigen Salze,
worin
n 1, 2 oder 3 ist,
R
1 und
R
2 unabhängig
unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino,
Halo(C
1-C
6)alkyl,
Halo(C
1-C
6)alkoxy, C
1-C
6-Alkyl und C
1-C
6-Alkoxy ausgewählt sind oder
R
1 und R
2 zusammen
mit den Atomen, an denen sie hängen,
einen teilweise gesättigten
oder ungesättigten carbocyclischen
Ring mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden, wobei der Ring wahlweise
mit bis zu 5 Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino, Halo(C
1-C
6)alkyl, Halo(C
1-C
6)alkoxy,
C
1-C
6-Alkyl und
C
1-C
6-Alkoxy,
R
3 R
4 und R
5 unabhängig
ausgewählt
sind unter (i) Wasserstoff und (ii) C
1-C
6-Acyl und C
1-C
6-Alkyl, von denen jedes wahlweise mit bis
zu drei Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Halo(C
1-C
2)alkyl,
Halo(C
1-C
2)alkoxy,
Methoxy, Ethoxy, C
3-C
7-Cycloalkyl,
Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl, wobei jedes Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl
wahlweise mit bis zu drei Gruppen substituiert ist, die unabhängig unter
Halogen, C
1-C
6-Alkyl, C
1-C
6-Alkoxy, Hydroxy und Amino ausgewählt sind,
R
6 und R
6' bei jedem Auftreten
unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff und C
1-C
6-Alkyl
und
R
10, R
11,
X, Y und Z unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino, Halo(C
1-C
6)alkyl, Halo(C
1-C
6)alkoxy, C
1-C
6-Alkyl
und C
1-C
6-Alkoxy.
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Die
Erfindung schafft auch pharmazeutische Zusammensetzungen mit einer
Verbindung oder einem pharmazeutisch zulässigen Salz der Formeln I,
Ia oder Ib und wenigstens einem pharmazeutisch zulässigen Träger oder
Vehikel.
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Die
Erfindung schafft auch eine verpackte Zusammensetzung, die die pharmazeutischen
Zusammensetzungen in einem Behälter
und Anweisungen zur Anwendung der Zusammensetzung zur Behandlung
eines Patienten enthält,
der an Angstgefühl,
Depression, einer Schlafstörung,
Aufmerksamkeitsmangelerkrankung oder Alzheimerscher Demenz leidet.
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Die
Erfindung beinhaltet ferner die Anwendung der Verbindungen der Formel
I, Ia oder Ib für
die Herstellung eines Arzneimittels zur Potenzierung einer therapeutischen
Wirkung eines ZNS-Mittels.
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Die
Erfindung umfasst ferner in-vitro-Verfahren zur Bestimmung der Anwesenheit
oder Abwesenheit von GABAA-Rezeptor in einer
Probe, bei dem man
- (a) eine Probe mit einer
Verbindung einer der Formeln I, Ia oder Ib unter Bedingungen in
Berührung
bringt, die die Bindung der Verbindung an GABAA-Rezeptor
erlauben, und
- (b) einen Gehalt der an GABAA-Rezeptor
gebundenen Verbindung nachweist und daraus die Anwesenheit oder
Abwesenheit von GABAA-Rezeptor in der Probe
bestimmt.
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Verfahren
zur Herstellung der Verbindungen der Formel I sind zusammen mit
Zwischenproduktverbindungen zur Verwendung bei Verfahren zur Herstellung
von Verbindungen der Formel I beschrieben.
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Die
Erfindung schafft ferner Verfahren zur Veränderung der signalumformenden
Aktivität
wenigstens eines GABAA-Rezeptors in vitro,
bei dem man eine GABAA-Rezeptor(en) exprimierende
Zelle mit einer Verbindung der Formel I in einer Menge in Berührung bringt,
die zur nachweisbaren Veränderung
der Elektrophysiologie der Zelle ausreicht, und dadurch die signalumformende
Aktivität
des GABAA-Rezeptors verändert.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Definitionen
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Vor
Darlegung der Erfindung im Einzelnen kann es hilfreich sein, Definitionen
bestimmter, hier zu verwendender Ausdrücke anzugeben. Verbindungen
der vorliegenden Erfindung werden im Allgemeinen unter Benutzung
der Standard-Nomenklatur beschrie ben. Für Verbindungen mit Asymmetriezentren
sollte bemerkt werden, dass alle optische Isomere und deren Gemische
umfasst sind. Ferner können
Verbindungen mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in der Z- und E-Form
vorkommen, wobei alle isomeren Formen der Verbindungen unter die
vorliegende Erfindung fallen. Wenn eine Verbindung in verschiedenen
tautomeren Formen existiert, ist die Erfindung nicht auf irgendeine
der spezifischen Tautomeren beschränkt, sondern umfasst vielmehr
alle tautomeren Formen.
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Bestimmte
Verbindungen werden hier unter Benutzung einer allgemeinen Formel
beschrieben, die Variablen enthält.
Wenn nichts anderes angegeben ist, ist jede Variable in einer solchen
Formel unabhängig
von einer anderen Variablen definiert, und jede Variable, die in
einer Formel mehr als einmal auftritt, ist bei jedem Auftreten unabhängig definiert.
Wenn somit z. B. eine Gruppe als mit 0-2 R* substituiert
beschrieben ist, kann die Gruppe unsubstituiert oder mit bis zu
2 R*-Gruppen substituiert sein und bei jedem
Auftreten wird R* unabhängig von der Definition des
R* ausgewählt. Ferner ist zu bemerken,
dass Kombinationen von Substituenten und/oder Variablen nur zulässig sind,
wenn diese Kombinationen zu stabilen Verbindungen führen.
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„Alkyl" wird hier in der
Bedeutung von verzweigten oder geradkettigen Kohlenwasserstoffgruppen
benutzt. Bevorzugte Alkylgruppen sind C1-C6-Alkyl (d. h. Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen).
Alkylgruppen mit 2 oder mehr Kohlenstoffatomen können Doppel- oder Dreifachbindungen
enthalten, die an einem stabilen Punkt entlang der Kette auftreten
können
(z. B. Ethynyl und Propargyl). Ein „stabiler Punkt" ist eine Bindung,
die, wenn sie ungesättigt
ist, in einer chemisch beständigen
Verbindung resultiert (d. h. einer Verbindung, die isoliert, charakterisiert
und auf biologische Aktivität
getestet werden kann). Beispiele von Alkylgruppen sind ohne Beschränkung hierauf
Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, s-Butyl, t-Butyl, n-Pentyl
und s-Pentyl. Eine Alkylgruppe kann über irgendein chemisch geeignetes
Teil der Alkylgruppe an ein Atom innerhalb eines Moleküls von Interesse
gebunden sein.
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„Alkoxy" wird hier so gebraucht,
das es eine Alkylgruppe wie oben definiert darstellt, die über eine
Sauerstoffbrücke
angehängt
ist. Beispiele für
Alkoxy sind ohne Beschränkung
hierauf Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, i-Propoxy, n-Butoxy, 2-Butoxy,
t-Butoxy, n-Pentoxy,
2-Pentoxy, 3-Pentoxy, Isopentoxy, Neopentoxy, n-Hexoxy, 2-Hexoxy,
3-Hexoxy und 3-Methylpentoxy. „C1-C6-Alkoxy" bezeichnet Alkoxygruppen
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
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Die
Bezeichnung „Aryl" wird benutzt, um
aromatische Gruppen zu bezeichnen, die in der Ringstruktur nur Kohlenstoffatome
enthalten. Die Bezeichnung „Aryl" bezieht sich somit
auf ein aromatisches Kohlenwasserstoffringsystem, das wenigstens
einen aromatischen Ring enthält.
Der aromatische Ring kann wahlweise kondensiert oder in anderer
Weise an andere aromatische oder nichtaromatische Kohlenwasserstoffringe
angehängt
sein. Beispiele für
Arylgruppen sind Phenyl, Naphthyl, 1,2,3,4-Tetrahydronaphthalin,
Indanyl und Biphenyl. Bevorzugte Arylgruppen sind Phenyl, Naphthyl
einschließlich
1-Napthyl und 2-Napthyl und Acenaphtyl. Bevorzugtere Arylgruppen
sind Phenyl und Napthyl. Die hier genannten Arylgruppen sind unsubstituiert
oder wie angegeben in einer oder mehreren substituierbaren Stellungen
mit verschiedenen Gruppen substituiert. Diese Arylgruppen können somit
wahlweise substituiert sein mit z. B. C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy,
Halogen, Hydroxy, Cyano, Nitro, Amino, Mono- oder Di(C1-C6)alkylamino, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkynyl, C1-C6-Haloalkyl, C1-C6-Haloalkoxy, Amino(C1-C6)alkyl, Mono- oder Di-(C1-C6)alkylamino(C1-C6)alkyl.
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Die
Bezeichnung „Halogen" umfasst Fluor, Chlor,
Brom und Jod.
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Das
hier benutzte „Haloalkyl" bezieht sich auf
Alkylgruppen (vorzugsweise gesättigte
aliphatische Kohlenwasserstoffgruppen), die mit 1 oder mehreren
Halogenen substituiert sind (z. B. -CvFW, worin v eine ganze Zahl von 1 bis 3 und
w eine ganze Zahl von 1 bis (2v + 1) ist). Beispiele für Haloalkylgruppen
sind ohne Beschränkung
hierauf Mono-, Di- oder Trifluormethyl; Mono-, Di- oder Trichlormethyl;
Mono-, Di-, Tri-, Tetra- oder Pentafluorethyl, und Mono-, Di-, Tri-,
Tetra- oder Pentachlorethyl. „Halo(C1-C6)alkyl"-gruppen haben 1
bis 6 Kohlenstoffatome.
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Die
Bezeichnung „Haloalkoxy" bezieht sich auf
eine Haloalkylgruppe gemäß obiger
Definition, die über eine
Sauerstoffbrücke
angehängt
ist. „Halo(C1-C6)alkoxy"-gruppen haben 1
bis 6 Kohlenstoffatome. Beispiele für Haloalkoxygruppen sind ohne
Beschränkung
hierauf Trifluormethoxy und Trichlormethoxy.
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Mit „C1-C6-Acyl" sind hier Gruppen
der Formel RcC(0)- gemeint, worin Rc Alkyl mit 1-5 Kohlenstoffatomen ist.
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Ein „carbocyclischer
Ring" ist ein Ring,
der gänzlich
durch Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen gebildet ist. Wenn nichts
anderes angegeben ist, kann ein solcher Ring aromatisch oder nichtaromatisch
(ungesättigt, teilweise
gesättigt
oder gesättigt)
sein, und er ist wahlweise substituiert. Typischerweise enthält jeder
Ring 3 bis 8 (vorzugsweise 5 bis 7) Ringglieder. Wenn der Ring ein
oder mehrere Substitutionen enthält,
wird jede Substitution unabhängig
von allen anderen Substitutionen ausgewählt. Wenn R
1 und
R
2 (zusammen mit den Atomen, an denen Sie
hängen)
einen teilweise gesättigten
oder ungesättigten
carbocyclischen Ring mit 4 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden, ist es
denkbar, dass die carbocyclischen Ringe wenigstens eine Doppelbindung oder
genügend
Doppelbindungen zur Bildung eines aromatischen carbocyclischen Rings
enthalten. Repräsentative
Beispiele für
Ringsysteme, die daraus resultieren, dass R
1 und
R
2 solch einen teilweise gesättigten oder
ungesättigten
carbocyclischen Ring bilden (der zu der Pyrazolopyrimidingruppe
kondensiert ist) sind ohne Beschränkung hierauf die folgenden
Strukturen:
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Ein „Substituent" wird hier so gebraucht,
dass er sich auf eine Molekülgruppe
bezieht, die an ein Atom in einem Molekül von Interesse kovalent gebunden
ist. Ein „Ringsubstituent" kann z. B. eine
Molekülgruppe sein,
wie etwa ein Halogen, eine Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Haloalkylgruppe
oder andere Gruppe, wie sie hier diskutiert wird, die an ein Atom
(vorzugsweise ein Kohlenstoff- oder Stickstoffatom), das ein Ringglied
ist, kovalent gebunden ist. Die Bezeichnung „Substitution" bezieht sich auf
den Ersatz eines Wasserstoffatoms in einer Molekülstruktur durch einen Substituenten
wie oben beschrieben, so dass die Wertigkeit an dem bezeichneten
Atom nicht überschritten
wird und aus der Substitution eine chemisch stabile Verbindung resultiert
(d. h. eine Verbindung, die isoliert, charakterisiert und auf biologische
Aktivität
getestet werden kann).
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Ein
Bindestrich („–"), der sich nicht
zwischen zwei Buchstaben oder Symbolen befindet, dient zur Angabe
eines Anhängepunktes
für einen
Substituenten. Beispielsweise wird -CONH2 über das
Kohlenstoffatom angehängt.
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Die
Bezeichnung „GABAA-Rezeptor" bezieht sich auf einen Proteinkomplex,
der nachweisbar GABA bindet und eine dosisabhängige Veränderung der Chloridleitfähigkeit
und Membranpolarisierung vermittelt. Rezeptoren mit natürlich auftretenden
GABAA-Rezeptoruntereinheiten
von Säugern
(insbesondere vom Menschen oder von der Ratte) werden im Allgemeinen
bevorzugt, obgleich Untereinheiten modifiziert werden können, vorausgesetzt,
dass jegliche Modifizierung die Eigenschaft des Rezeptors zur Bindung
von GABA nicht wesentlich hemmt (d. h. wenigstens 50 % der Bindungsaffinität des Rezeptors
für GABA
bleiben erhalten). Die Bindungsaffinität eines GABAA-Rezeptor-Anwärters zu
GABA kann mit einem Standard-Ligandbindungstest wie hier vorgesehen
bestimmt werden. Es ist erkennbar, dass es verschiedene GABAA-Rezeptor-Untertypen gibt,
die unter die Bezeichnung „GABAA-Rezeptor" fallen. Diese Untertypen
sind ohne Beschränkung
hierauf α2β3γ2-, α3β3γ2-, α5β3γ2- und α1β2γ2-Rezeptoruntertypen. GABAA-Rezeptoren können aus
verschiedenen Quellen erhalten werden, wie etwa aus Präparaten
des Rattencortex oder aus Zellen, die geklonte menschliche GABAA-Rezeptoren exprimieren.
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Eine „Arzneimittelvorstufe" ist eine Verbindung,
die die strukturellen Erfordernisse der hier vorgesehenen Verbindungen
nicht vollständig
erfüllt,
aber nach Verabreichung an einen Patienten in vivo verändert wird, um
die aktive Verbindung der vorliegenden Erfindung zu bilden. Eine
Arzneimittelvorstufe kann z. B. ein Ester oder ein acyliertes Derivat
einer Verbindung sein, wie sie hier vorgesehen wird. Arzneimittelvorstufen
sind Verbindungen, bei denen Hydroxy-, Amin- oder Sulfhydrylgruppen
an irgendeine Gruppe gebunden sind, die nach Verabreichung an einen
Säuger
unter Bildung einer freien Hydroxyl-, Amino- bzw. Sulfhydrylgruppe
gespalten wird. Beispiele für
Arzneimittelvorstufen sind ohne Beschränkung hierauf Acetat-, Formiat-
und Benzoatderivate von alkohol- und aminfunktionellen Gruppen in
den hier vorgesehenen Verbindungen.
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Ein „Patient" ist irgendein Individuum,
das mit einer hier vorgesehenen Verbindung behandelt wird. Patienten
umfassen Menschen sowie Tiere, wie Haustiere und Vieh. Die Patienten
können
an einer ZNS-Krankheit erkrankt sein, oder sie können von einem solchen Krankheitszustand
frei sein, d. h. (die Behandlung kann prophylaktisch sein).
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Eine „ZNS-Erkrankung" ist eine Erkrankung
oder ein Zustand des zentralen Nervensystems, der auf eine GABAA-Rezeptormodulation
in dem Patienten reagiert. Diese Störungen umfassen Angsterkrankungen (z.
B. Angstpsychose, Störung
mit Zwangsvorstellung, Platzangst, soziale Phobie, spezifische Phobie,
Dysthymie, Anpassungsstörungen,
Trennungsangst, Cyclothymie und generalisierte Angststörung), Stressstörungen (z.
B. posttraumatische Stressstörung,
akute antizipierende Angst-Stressstörung und
akute Stressstörung), stimmungsdrückende Störungen (z.
B. Depression, atypische Depression, bipolare Störung und depressive Phase der
bipolaren Störung),
Schlafstörungen
(z. B. primäre
Schlaflosigkeit, zirkadische Schlafrhythmusstörung, Dyssomnie NOS, Parasomnien
einschließlich
Alptraumstörung,
Schlafterrorstörung,
Schlafstörungen neben
Depression, Angst und/oder anderen mentalen Störungen und substanzinduzierte
Schlafstörung), Wahrnehmungsstörungen (z.
B. Wahrnehmungsbeeinträchtigung,
schwache Wahrnehmungsbeeinträchtigung (MCI),
al tersbedingten Wahrnehmungsabfall(ARCD), traumatische Gehirnverletzung,
Langdon-Down-Syndrom, neurodegenerative Erkrankungen, wie Alzheimersche
Krankheit und Parkinsonsche Krankheit, und Hirnschlag), mit AIDS
verbundene Demenz, mit Depression verbundene Demenz, Angst oder
Psychose, Aufmerksamkeitsmangelstörungen (z. B. Aufmerksamkeitsmangelstörung und
Aufmerksamkeitsmangel- und
Hyperaktivitätsstörung), Krampfleiden
(z. B. Epilepsie), Benzodiazepin-Überdosis und Drogen- und Alkoholsucht.
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Ein „ZNS-Mittel" ist irgendein Arzneimittel,
das zur Behandlung oder Verhinderung einer ZNS-Störung dient.
ZNS-Mittel umfassen z. B.: Serotonin-Rezeptor (z. B. 5-HT1A)-Agonisten und -Antagonisten und selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer
(SSRIs), Neurokinin-Rezeptor-Antagonisten, Corticotropinfreisetzungsfaktor-Rezeptor(CRF1)-Antagonisten, Melatonin-Rezeptor-Agonisten, Nikotinagonisten,
Muscarinmittel, Acetylcholinesterase-Hemmer und Dopamin-Rezeptor-Agonisten.
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Man
sagt, eine Verbindung habe eine „hohe Affinität", wenn der Ki bei einem GABAA-Rezeptor
kleiner als 1 Mikromolar, vorzugsweise kleiner als 100 Nanomolar
oder kleiner als 10 Nanomolar ist. Ein repräsentativer Test zur Bestimmung
von Ki an einem GABAA-Rezeptor
ist hier in Beispiel 5 angegeben. Es ist offenkundig, dass Ki von dem in dem Test benutzten Rezeptoruntertyp
abhängt.
Mit anderen Worten kann eine Verbindung hoher Affinität „Untertyp-spezifisch" sein (d. h. das
Ki ist für
einen Untertyp wenigstens 10-fach größer als für einen anderen Untertyp).
Man sagt, dass diese Verbindungen eine hohe Affinität für GABAA-Rezeptor
haben, wenn das Ki die obigen Kriterien
für wenigstens
einen GABAA-Rezeptoruntertyp erfüllt.
-
Man
sagt, eine Verbindung habe eine „hohe Selektivität", wenn sie an einen
GABAA-Rezeptor mit einem Ki bindet,
das wenigstens 10-fach geringer, vorzugsweise wenigstens 100-fach
geringer als das Ki für die Bindung an andere membrangebundene
Rezeptoren ist. Insbesondere sollte die Verbindung ein Ki haben, das bei den folgenden Rezeptoren
wenigstens 10-fach größer als
bei einem GABAA-Rezeptor ist: Serotonin,
Dopamin, Galanin, VR1, C5a, MCH, NPY, CRF, Bradykinin, NK-1, NK-3
und Tackykinin. Tests zur Be stimmung von Ki bei
anderen Rezeptoren können
nach Standard-Bindungstestprotokollen
durchgeführt
werden.
-
Bevorzugte
Verbindungen der Formel I sind jene, in denen
hat.
-
Bei
diesen bevorzugten Verbindungen ist W vorzugsweise Heteroaryl, das
wahlweise mit bis zu 5 Gruppen substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- oder Di(C1-C6)alkylamino,
Halo(C1-C6)alkyl,
Halo(C1-C6)alkoxy,
C1-C6-Alkyl und
C1-C6-Alkoxy.
-
Bei
anderen solchen bevorzugten Verbindungen ist W vorzugsweise Phenyl,
das wahlweise mit bis zu 5 Gruppen substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- oder Di(C1-C6)alkylamino,
Halo(C1-C6)alkyl,
Halo(C1-C6)alkoxy,
C1-C6-Alkyl und
C1-C6-Alkoxy.
-
Besonders
bevorzugte Verbindungen sind jene, bei den W Phenyl ist, das wahlweise
mit 4 oder bevorzugter 3 Gruppen substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Amino, Mono(C1-C6)alkylamino, Di(C1-C6)alkylamino, Haloalkyl, C1-C6-Alkyl und C1-C6-Alkoxy.
-
Sogar
noch bevorzugtere Verbindungen der Formel I sind jene, worin
R4 und R5 unabhängig C1-C6-Alkyl sind,
das wahlweise mit bis 1 oder 2 Substituenten substituiert ist, die
unabhängig
ausgewählt
sind unter Halogen, Hydroxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Methoxy,
Ethoxy, C3-C1-Cyclo-alkyl,
Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl, worin jedes Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl
wahlweise mit bis zu drei Gruppen substituiert ist, die unabhängig unter
Halogen, C1-C6-Alkyl,
C1-C6-Alkoxy, Hydroxy und
Amino ausgewählt
sind.
-
Bevorzugtere
Verbindungen der Formel I sind jene, in denen
R1 und
R2 unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C1-C6)alkylamino,
Halo(C1-C6)alkyl, Halo(C1-C6)alkoxy, C1-C6-Alkyl und C1-C6-Alkoxy, und
R3,
R4 und R5 unabhängig C1-C6-Alkyl sind.
-
Bevorzugtere
Verbindungen der Formel I sind jene, in denen
R1 und
R2 zusammen mit den Atomen, an denen sie
hängen,
einen teilweise gesättigten
oder ungesättigten carbocyclischen
Ring mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen bilden, wobei der Ring wahlweise
mit bis zu 5 Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C1-C6)alkylamino, Halo(C1-C6)alkyl, Halo(C1-C6)alkoxy,
C1-C6-Alkyl und
C1-C6-Alkoxy, und
R3, R4 und R5 unabhängig
H oder C1-C6-Alkyl
sind.
-
Noch
bevorzugtere Verbindungen der Formel I sind jene, bei denen
R1 und R2 zusammen
mit den Atomen, an denen sie hängen,
ein Cyclopentenyl, Cyclopentadienyl, Cyclohexenyl, Cyclohexadienyl,
Cycloheptatrienyl, Cycloheptadienyl, Phenyl, Cyclooctadienyl und
Cyclooctenyl bilden, wobei jeder Ring wahlweise mit bis zu 5 Substituenten
substituiert ist, die unabhängig
ausgewählt
sind unter Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C1-C6)alkylamino, Halo(C1-C6)alkyl, Halo(C1-C6)alkoxy, C1-C6-Alkyl und C1-C6-Alkoxy, und
R3, R4 und R5 unabhängig
C1-C4-Alkyl sind.
-
Besonders
bevorzugte Verbindungen der Formel I sind jene, bei denen R1 und R2 unabhängig Wasserstoff
oder Methyl sind, R4 und R5 Ethyl
oder Propyl, vorzugsweise n-Propyl sind und R10,
R11, X, Y und Z unabhängig Wasserstoff, Methyl oder
Halogen sind. Vorzugsweise ist die R10,
R11, X, Y und Z tragende Phenylgruppe Phenyl,
das in 2- und 5-Stellung unabhängig
mit Methyl, Ethyl oder Halogen, vorzugsweise Chlor oder Fluor, oder
in der 3-Stellung
mit Methyl, Ethyl oder Halogen substituiert ist. Es wird mehr bevorzugt,
die Phenylgruppe in der 2- und 5-Stellung mit Halogen, vorzugsweise
Chlor oder Fluor, oder in der 3-Stellung
mit Wasserstoff zu substituieren. Wenn Phenyl mit Halogen disubstituiert
ist, sind die Halogene vorzugsweise die gleichen.
-
Andere
bevorzugte Verbindungen der Erfindung sind jene der Formel II oder
III, worin die Variablen wie oben für Formel I definiert sind:
-
Bevorzugtere
Verbindungen der Formeln II und III sind jene der Formeln IV, V
und VI:
oder ihr pharmazeutisch zulässiges Salz,
worin
n, R
1, R
2,
R
3, R
4, R
5, R
6 und R
6' wie
oben beschrieben sind,
m 1, 2 oder 3 ist,
R
10,
R
11, X, Y und Z unabhängig ausgewählt sind unter Wasserstoff,
Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C
1-C
6)alkylamino, Halo(C
1-C
6)alkyl, Halo(C
1-C
6)alkoxy, C
1-C
6-Alkyl und C
1-C
6-Alkoxy, und
R bis zu 5 Gruppen bedeutet,
die unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Halo(C
1-C
6)alkyl,
Halo(C
1-C
6)alkoxy,
C
1-C
6-Alkyl und
C
1-C
6-Alkoxy.
-
In
den Formeln IV-VI sind n und m jeweils unabhängig 1, 2 oder 3; n ist vorzugsweise
1. R1 und R2 (i) sind
unabhängig
ausgewählt
unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Halo(C1-C6)alkyl,
Halo(C1-C6)alkoxy,
C1-C6-Alkyl (vorzugsweise
C1-C3-Alkyl, bevorzugter
Methyl), C1-C6-Alkoxy
oder (ii) bilden zusammen mit den Kohlenstoffatomen, an denen sie
hängen,
einen teilweise gesättigten
oder ungesättigten
carbocyclischen Ring mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei der Ring
wahlweise mit bis zu 3 Substituenten substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C1-C6)alkylamino, Halo(C1-C6)alkyl, Halo(C1-C6)alkoxy, C1-C6-Alkyl und C1-C6-Alkoxy. Bevorzugte R1-
und R2-Gruppen sind Wasserstoff, Methyl und
Gruppen, die zusammen einen 5- oder 6-gliedrigen wahlweise substituierten
Ring bilden.
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Für die Formeln
IV, V und VI werden R3, R4,
und R5 unabhängig ausgewählt unter (i) Wasserstoff,
und (ii) C1-C6-Acyl
und C1-C6-Alkyl, die wahlweise mit bis zu 3 Substituenten
substituiert sind, die unabhängig
ausgewählt
sind unter Halogen, Hydroxy, Halo(C1-C2)Alkyl, Halo(C1-C2)Alkoxy, Methoxy, Ethoxy, C3-C7-Cycloalkyl, Phenyl,
Pyridyl und Pyrimidyl, worin jedes Phenyl, Pyridyl und Pyrimidyl
wahlweise mit bis zu 3 Gruppen substituiert ist, die unabhängig ausgewählt sind
unter Halogen, C1-C6-Alkyl, C1-C6-Alkoxy, Hydroxy und Amino. Bevorzugte R3-Gruppen sind Wasserstoff, Methyl und Ethyl;
bevorzugte R4- und R5-Gruppen
sind C2-C6-Alkyl
und Benzyl.
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Für die Formeln
IV, V und VI werden R6 und R6' bei jedem Auftreten
unabhängig
ausgewählt
unter Wasserstoff und C1-C6-Alkyl, wobei Wasserstoff
für bestimmte
Ausführungsformen
bevorzugt wird.
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Für die Formeln
IV, V und VI werden R10, R11,
X, Y und Z unabhängig
ausgewählt
unter Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Amino, Mono- und Di(C1-C6)alkylamino,
Halo(C1-C6)alkyl,
Halo(C1- C6)alkoxy, C1-C6-Alkyl und C1-C6-Alkoxy, wobei Wasserstoff, Halogen, Methyl
und Methoxy bevorzugt werden.
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In
Formel VI bedeutet R vorzugsweise (i) bis zu vier, bevorzugter drei
Ringsubstituenten, wenn m 2 ist, (ii) bis zu drei, bevorzugter zwei
Ringsubstituenten, wenn m 1 ist und (iii) bis zu fünf Substituenten,
wenn m 3 ist, wobei die Substituenten unabhängig ausgewählt sind unter Wasserstoff,
Halogen, Hydroxy, Amino, Halo(C1-C6)alkyl, Halo(C1-C6)alkoxy, C1-C6-Alkyl
und C1-C6-Alkoxy.
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Bevorzugte
Verbindungen der Formel IV sind jene, bei denen R1,
R2 und R3 unabhängig ausgewählt sind unter Wasserstoff,
Methyl und Ethyl; R4 und R5 unabhängig ausgewählt sind
unter C2-C6-Alkyl und Benzyl; R6 und R6' beide Wasserstoff
sind; und R10, R11,
X, Y und Z unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Halogen und Methyl. Bevorzugtere Verbindungen
der Formel IV sind jene, bei denen R1 und
R2 unabhängig Wasserstoff
oder Methyl sind, R3 Methyl ist, R4 und R5 Ethyl oder
Propyl, vorzugsweise n-Propyl sind, und R10, R11, X, Y und Z unabhängig Wasserstoff, Methyl oder
Halogen sind. Die R10, R11,
X, Y und Z tragende Phenylgruppe ist vorzugsweise Phenyl, das in
der 2- und 5-Stellung unabhängig
mit Methyl, Ethyl oder Halogen, vorzugsweise Chlor oder Fluor, oder
in der 3-Stellung mit Methyl, Ethyl oder Halogen substituiert ist.
Die Phenylgruppe ist bevorzugter in der 2- und 5-Stellung mit Halogen, vorzugsweise Chlor
oder Fluor, oder in der 3-Stellung mit Wasserstoff substituiert.
Wenn Phenyl mit Halogen zweifach substituiert ist, sind die Halogene
vorzugsweise die gleichen.
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Bevorzugte
Verbindungen der Formel V sind jene, bei denen R1 und
R2 unabhängig
ausgewählt
sind unter Wasserstoff, Methyl und Ethyl; R3 Methyl
oder Ethyl ist, R6 und R6' beide Wasserstoff
sind und S, T, X, W, Y und Z unabhängig unter Wasserstoff, Halogen,
Methyl und Methoxy ausgewählt
sind.
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Bevorzugte
Verbindungen der Formel VI sind jene, bei denen m 1 ist und R, R6 und R6' Wasserstoff sind.
Andere bevorzugte Verbindungen der Formel VI sind Verbindungen,
bei denen m 1 ist, R, R6 und R6' Wasserstoff sind,
R3 unter Wasserstoff, Methyl und Ethyl ausgewählt ist,
R4 und R5 unabhängig unter
C2-C6-Alkyl ausgewählt sind
und R10, R11, X,
W, Y und Z unabhängig
unter Wasserstoff, Halogen und Methyl ausgewählt sind. Noch andere bevorzugte
Verbindungen der Formel VI sind jene, in denen R1,
R2 und R3 unabhängig unter Wasserstoff,
Methyl und Ethyl ausgewählt
sind, R4 und R5 unabhängig unter
C2-C6-Alkyl und
Benzyl ausgewählt
sind, R6 und R6' beide Wasserstoff
und R10, R11, X,
Y und Z unabhängig
unter Wasserstoff, Halogen und Methyl ausgewählt sind. Bevorzugtere Verbindungen
der Formel VI sind jene, bei denen R1 und
R2 unabhängig Wasserstoff
oder Methyl sind, R3 Methyl ist, R4 und R5 Ethyl oder
Propyl, vorzugsweise n-Propyl sind und R10, R11, X, Y und Z unabhängig Wasserstoff, Methyl oder
Halogen sind. Die R10, R11,
X, Y und Z tragende Phenylgruppe ist vorzugsweise Phenyl, das in
der 2- und 5-Stellung unabhängig
mit Methyl, Ethyl oder Halogen, vorzugsweise Chlor oder Fluor, oder
in der 3-Stellung
mit Methyl, Ethyl oder Halogen substituiert ist. Die Phenylgruppe
ist bevorzugter in der 2- und 5-Stellung mit Halogen, vorzugsweise
Chlor oder Fluor, oder in der 3-Stellung mit Wasserstoff substituiert.
Wenn Phenyl mit Halogen disubstituiert ist, sind die Halogene vorzugsweise die
gleichen.
-
Das
folgende Bezifferungssystem dient zur Identifizierung der Stellungen
an dem Pyrazolopyrimidin-Ringsystem der Verbindungen der Erfindung:
-
Repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind ohne Beschränkung hierauf
die unten in den Tabellen A und I-III angegebenen Verbindungen sowie
deren pharmazeutisch zulässige
Säure-
und Basen-Additionssalze.
-
-
Die
folgenden repräsentativen
Verbindungen sind aufgeführt,
um dem Leser die unter die Erfindung fallenden Verbindungen verständlich zu
machen.
N-[(5-Methyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)-carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(5-Methyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-4,5-dimethyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(4-Ethyl-5-methyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-5,6-dimethyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-4,5,6-trimethyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(methylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7a-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(ethylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7a-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-benzyl(3-fluorophenyl)-carboxamid;
N-[(5,6-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7a-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-Propyl-N-[(4,5,6-trimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl](3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-5-methyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-9,5-dimethyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(methylpropyl)(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-((4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(ethylpropyl)(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-benzyl(3-chlorophenyl)-carboxamid;
N-[(5,6-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-Propyl-N-[(4,5,6-trimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl](3-chlorophenyl)carboxamid;
N-[(5-Methyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(2,5-difluorophenyl)-carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-Ethyl-N-((3-ethyl-5-methyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl](2,5-difluorophenyl)-carboxamid;
N-[(3-Ethyl-4,5-dimethyl-7-oxo(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(methylpropyl)(2,5-difluorophenyl)-carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(ethylpropyl)(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-benzyl(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-((5,6-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-Propyl-N-[(4,5,6-trimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl](2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-[(7-Methoxy-5-methyl-3-propyl(pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(7-Methoxy-5-methyl-3-propyl(pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-7-methoxy-5-methyl(pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-7-methoxy-5-methyl(pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(3-chlorophenyl)-carboxamid;
N-((7-Methoxy-5-methyl-3-propyl(pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-7-methoxy-5-methyl(pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-(2-methylpropyl)(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-((8-Oxo-3-propyl(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta[2,1-d)pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(4-Methyl-8-oxo-3-propyl(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta[2,1-d]pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-8-oxo(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta(2,1-d)pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-4-methyl-8-oxo(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta[2,1-d]pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)-carboxamid;
N-[(3-Ethyl-8-oxo(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta[2,1-d)pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-4-methyl-8-oxo(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta[2,1-d]pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-chlorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-8-oxo(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta(2,1-d)pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
N-[(3-Ethyl-4-methyl-8-oxo(4,5,6,7,8a-pentahydrocyclopenta[2,1-d]pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(2,5-difluorophenyl)carboxamid;
und ihre pharmazeutisch zulässigen
Salze.
-
Es
ist verständlich,
dass die oben genannten spezifischen Verbindungen erläuternde
Beispiele der hier vorgesehenen Verbindungen sind und den Umfang
der vorliegenden Erfindung nicht einschränken sollen. Wie oben angegeben
können
alle Verbindugnen der vorliegenden Erfindung als eine freie Base
oder ein physiologisch zulässiges
Säureadditionssalz
vorliegen. Ferner fallen chirale Verbindungen und razemische Gemische unter
die vorliegende Erfindung.
-
Die
vorliegende Erfindung liefert ferner pharmazeutische Zusammensetzungen,
die eine Verbindung wie oben beschrieben in Kombination mit einem
physiologisch zulässigen
Träger
oder Vehikel aufweisen. Die pharmazeutische Zusammensetzung ist
als eine injizierbare Flüssigkeit,
ein Aerosol, eine Creme, ein Gel, eine Pille, eine Tablette, eine
Kapsel, ein Sirup oder ein transdermales Pflaster formuliert. Es
sind auch verpackte pharmazeutisch Zusammensetzungen vorgesehen,
die eine solche pharmazeutische Zusammensetzung in einem Behälter sowie
Anweisungen zur Anwendung der Zusammensetzung zur Behandlung eines
Patienten enthalten, der an Angstgefühl, Depression, einer Schlafstörung, Aufmerksamkeitsmangelerkrankung
oder Alzheimerscher Demenz leidet.
-
Es
sind Verfahren für
die Behandlung von Angstzuständen,
Depression, Schlafstörung,
Aufmerksamkeitsmangelerkrankung oder Alzheimerscher Demenz vorgesehen,
bei denen man einem Patienten, der einer solchen Behandlung bedarf,
eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung wie oben beschrieben
verabreicht. Der Patient kann ein Mensch oder ein anderer Säuger sein.
Die Behandlung von Menschen, häuslichen
Tierbegleitern (Haustieren) oder Viehtieren, die an bestimmten ZNS-Krankheiten
leiden, mit einer wirksamen Menge einer Verbindung der Erfindung
fällt unter
die vorliegende Erfindung.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft auch Methoden zur Potenzierung der
therapeutischen Wirkung eines ZNS-Mittels, bei denen man einem Patienten
ein ZNS-Mittel und eine oben beschriebene Verbindung verabreicht.
-
Ferner
sind Methoden zur Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit von
GABAA-Rezeptor in einer Probe vorgesehen,
bei denen man (a) eine Probe mit einer wie oben beschriebenen Verbindung
unter Bedingungen in Berührung
bringt, die die Bindung der Verbindung an GABAA-Rezeptor
erlauben, und (b) den Spiegel der an GABAA-Rezeptor
gebundenen Verbindung nachweist. Die oben beschriebenen Verbindungen können ferner
radiomarkiert werden, wobei die Nachweisstufe (i) die Abtrennung
ungebundener Verbindung von gebundener Verbindung und (ii) den Nachweis
der Anwesenheit oder Abwesenheit gebundener Verbindung in der Probe
umfasst. Wenn radiomarkierte Verbindungen eingesetzt werden, wird die
Anwesenheit oder Abwesenheit gebundener Verbindung durch Autoradiographie
nachgewiesen.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft ferner eine Methode zur Änderung
der signalumformenden Aktivität von
GABAA-Rezeptor, bei der man eine GABAA-Rezeptor exprimierende Zelle mit einer
oben beschriebenen Verbindung in einer ausreichenden Menge in Berührung bringt,
um die Elektrophysiologie der Zelle nachweislich zu verändern.
-
Die
Zelle exprimiert rekombinant insbesondere einen heterologen GABAA-Rezeptor, wobei die Änderung der Elektrophysiologie
der Zelle durch intrazelluläre
Registrierung oder durch Patch-Clamp-Registrierung nachgewiesen
wird.
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Die
Zelle ist insbesondere eine Nervenzelle, die in einem Lebewesen
in vivo in Berührung
gebracht wird, die Lösung
ist eine Körperflüssigkeit
und die Änderung
der Elektrophysiologie der Zelle wird als eine Veränderung
des Verhaltens des Lebewesens nachgewiesen. Noch bevorzugter ist
das Lebewesen ein Mensch, die Zelle ist eine Gehirnzelle und die
Flüssigkeit
ist Hirn-Rückenmark-Flüssigkeit.
-
Wie
oben angegeben schafft die Erfindung (Oxopyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl)alkyl-carboxamide,
die mit hoher Affinität
und/oder hoher Selektivität
vorzugsweise an die Benzodiazepinstelle der GABAA-Rezeptoren
einschließlich
menschlicher GABAA-Rezeptoren binden. Bei einem Test der
GABAA-Rezeptor-Bindung zeigen die obigen
Verbindungen vorzugsweise ein Ki von 1 Mikromolar
oder weniger. Bei einem Test der GABAA-Rezeptor-Bindung
zeigt die Verbindung bevorzugter einen Ki-Wert
von 100 Nanomolar oder weniger. Noch bevorzugter zeigt die Verbindung
bei einem Test der GABAA-Rezeptor-Bindung
ein Ki von 10 Nanomolar oder weniger.
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Die
obigen Verbindungen sind auch einsetzbar für die Herstellung eines Heilmittels
zur Behandlung von Angst, Depression, einer Schlafstörung, einer
Aufmerksamkeitsmangelerkrankung oder der Alzheimerschen Demenz.
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Ohne
Festlegung auf irgendeine Theorie wird angenommen, dass die Wechselwirkung
der hier vorgesehenen Verbindungen mit der Benzodiazepinstelle den
pharmazeutischen Nutzen dieser Ver bindungen ergibt. Die hier vorgesehenen
Verbindungen können
in verschiedenen Zusammenhängen
in vivo und in vitro eingesetzt werden, wie im Einzelnen unten diskutiert
wird.
-
Die
hier vorgesehenen Verbindungen verändern (modulieren) nachweislich
die Ligandbindung an GABAA-Rezeptor, wie
sie mit einem Standard-Rezeptorbindungstest in vitro bestimmt wird.
Hier gemachte Hinweise auf einen „GABAA-Rezeptor-Ligand-Bindungstest" sollen sich auf
den in Beispiel 5 vorgesehenen Standard-Rezeptorbindungstest in vitro beziehen.
Kurz gesagt kann ein Konkurrenztest durchgeführt werden, bei dem ein GABAA-Rezeptor-Präparat
mit markiertem (z. B 3H)Ligand, wie Flumazenil,
und unmarkierter Testverbindung inkubiert wird. Die Inkubation mit
eieiner Verbindung, die die Ligandbindung an GABAA-Rezeptor nachweislich
moduliert, ergibt eine Abnahme oder Zunahme der an das GABAA-Rezeptor-Präparat gebundenen Markermenge
relativ zu der bei Abwesenheit der Verbindung gebundenen Markermenge.
Vorzugsweise zeigt eine solche Verbindung ein Ki an
einem GABAA-Rezeptor von weniger als 1 Mikromolar,
bevorzugter weniger als 500 nM, 100 nM, 20 nM oder 10 nM. Der verwendete
GABAA-Rezeptor zur Bindungsbestimmung in vitro
kann verschiedener Herkunft sein, z. B. aus Rattencortex-Präparaten
oder geklonte menschliche GABAA-Rezeptoren exprimierenden
Zellen erhalten werden.
-
An
den hier vorgesehenen Verbindungen können gewünschtenfalls bestimmte pharmakologische
Eigenschaften bestimmt werden, darunter ohne Beschränkung hierauf
die Löslichkeit,
orale Bioverfügbarkeit,
Toxizität,
Serumproteinbindung, Fehlen einer klinisch bedeutenden EKG-Wirkung
und Halbwertzeit in vitro und in vivo. In dem technischen Fachgebiet
gut bekannte Routinetests können
zur Feststellung dieser Eigenschaften und zur Identifizierung besserer
Verbindungen für
eine besondere Anwendung dienen. Die Löslichkeit in wässrigen
Lösungen
ist z. B. vorzugsweise wenigstens 500 ng/ml. Prüfungen zur Vorhersage der Bioverfügbarkeit
beinhalten den Transport durch menschliche Darmzellmonoschichten
einschließlich
Caco-2-Zellmonoschichten. Die Toxizität kann nach irgendeiner Standardmethode
bestimmt werden, wie etwa dem in Beispiel 7 vorgesehenen Test zum
Nachweis einer Wirkung auf die zelluläre ATP-Produktion oder einem
Test zum Nach weis der Toxizität
für gezüchtete Hepatocyten.
Die Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke bei Menschen durch eine
Verbindung kann aus den Hirnwerten der Verbindung bei Labortieren
vorausgesagt werden, denen die Verbindung intravenös verabreicht
wurde. Die Serumproteinbindung kann aus Albuminbindungstests vorausgesagt
werden. Diese Tests sind beschrieben in einer Übersicht von Oravcová et al.
(Journal of Chromatography B (1996) Band 677, Seiten 1-27). Die
Halbwertzeit der Verbindung ist umgekehrt proportional der Dosierungsfrequenz
einer Verbindung. Halbwertzeiten von Verbindungen in vitro können aus
Tests der mikrosomalen Halbwertzeit vorausgesagt werden, wie von
Kuhnz und Gieschen beschrieben wurde (Drug Metabolism and Disposition,
(1998), Band 26, Seiten 1120-1127).
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Wie
unten im Einzelnen diskutiert wird, können die hier vorgesehenen
Verbindungen für
Nachweiszwecke isotopisch markiert oder radiomarkiert werden. Diese
Verbindungen sind mit den oben beschriebenen identisch außer der
Tatsache, dass ein oder mehrere Atome durch ein Atom ersetzt sind,
das eine Atommasse oder Massenzahl hat, die von der in der Natur
gewöhnlich
gefundenen Atommasse oder Massenzahl verschieden ist. Beispiele
von Isotopen, die in die hier vorgesehenen Verbindungen eingebaut
sein können,
sind Isotope von Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff,
Phosphor, Fluor und Chlor wie 2H, 3H, 11C, 13C, 14C, 15N, 18O, 17O, 31P, 32P, 35S, 18F und 36Cl. Ferner
kann die Substitution mit schweren Isotopen wie Deuterium (d. h. 2H) als Resultat einer größeren Stoffwechselstabilität gewisse
therapeutische Vorteile ergeben, z. B. eine erhöhte Halbwertzeit in vivo oder
ein verringertes Dosierungserfordernis, und daher in einigen Fällen bevorzugt
werden.
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Herstellung
von Verbindungen
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Die
hier vorgesehenen Verbindungen können
allgemein nach Standard-Synthesemethoden hergestellt werden. Die
Ausgangsmaterialien sind im Allgemeinen aus handelsüblichen
Quellen, wie Sigma-Aldrich Corp. (St. Louis, MO) leicht erhältlich.
Ein repräsentativer
Weg, der sich zur Herstellung von Verbindungen der Erfindung eignet,
ist in Schema I angegeben. Ferner können andere Synthesewege ähnlich denen
zur Anwendung kommen, die Schema I angegeben sind. In Schema I haben
die Substituenten R1, R2,
R3, R4, R5, R10, R11, X, Y und Z die oben angegebenen Definitionen.
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Es
ist offenkundig, dass die Ausgangsmaterialien variiert werden können und
weitere Stufen zur Anwendung kommen können, um die durch die vorliegende
Erfindung umfassten verschiedenen Verbindungen herzustellen. In
einigen Fällen
kann ein Schutz der reaktionsfähigen
Funktionen nötig
sein, um einige der obigen Umsetzungen zu erreichen. Im Allgemeinen
ist ein solches Erfordernis von Schutzgruppen sowie die zur Anhängung und
Entfernung dieser Gruppen nötigen
Bedingungen den Fachleuten der organischen Synthese geläufig.
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In
bestimmten Fällen
können
die hier vorgesehenen Verbindungen ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome
enthalten, so dass die Verbindungen in verschiedenen stereoisomeren
Formen existieren können.
Diese Verbindungen können
z. B. Razemate oder optisch aktive Formen sein. Wie oben angegeben fallen
alle Stereoisomeren unter die vorliegende Erfindung. Nichtsdestoweniger
kann es erwünscht
sein, einzelne Enantiomere (d. h. optisch aktive Formen) zu erhalten.
Standardverfahren zur Her stellung einzelner Enantiomere sind die
asymmetrische Synthese und die Trennung der Razemate. Die Trennung
der Razemate kann z. B. nach herkömmlichen Methoden geschehen,
wie durch Kristallisation in Gegenwart eines Trennungsmittels oder
durch Chromatographie unter Benutzung z. B. einer chiralen HPLC-Kolonne.
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Wie
oben angegeben umfasst die vorliegende Erfindung pharmazeutisch
zulässige
Salze der hier beschriebenen Verbindungen. Ein „pharmazeutisch zulässiges Salz", wie es hier benutzt
wird, ist ein Säure-
oder Basensalz, das in der Technik im Allgemeinen als zur Anwendung
bei Berührung
mit den Geweben von Menschen und Tieren ohne übermäßige Toxizität, Reizung,
allergische Reaktion oder anderes Problem oder Komplikation geeignet
angesehen wird. Diese Salze sind Salze von Mineralsäuren und
organischen Säuren
mit basischen Resten, wie Aminen, sowie Alkalisalze oder organische
Salze von sauren Resten, wie Carbonsäuren. Spezifische pharmazeutische
Salze sind ohne Beschränkung
hierauf Salze von Säuren,
wie Chlorwasserstoff-, Phosphor-, Bromwasserstoff-, Äpfel-, Glykol-,
Fumar-, Schwefel-, Sulfamin-, Sulfanyl-, Ameisen-, Toluolsulfon-,
Methansulfon-, Ethandisulfon-, 2-Hydroxyethylsulfon-, Salpeter-,
Benzoe-, 2-Acetoxybenzoe-, Zitronen-, Wein-, Milch-, Stearin-, Salicyl-,
Glutamin-, Ascorbin-, Pamo-, Bernstein-, Malein-, Propion-, Hydroxymalein-, Jodwasserstoff-,
Phenylessig-, Alkansäure,
wie Essigsäure,
HOOC-(CH2)n-COOH, worin n
0-4 ist, und dergleichen. Ebenso umfassen pharmazeutisch zulässige Kationen
ohne Beschränkung
hierauf Natrium, Kalium, Calcium, Aluminium, Lithium und Ammonium.
Fachleute werden wietere pharmazeutisch zulässige Salze für die hier
vorgesehenen Verbindungen kennen einschließlich jenen, die aufgeführt sind
in Remington's Pharmaceutical
Sciences, 17.Auflage, Mack Publishing Company, Easton, PA, S. 1418
(1985). Demgemäß sollte die
vorliegende Offenbarung so ausgelegt werden, dass sie alle ausdrücklich angeführten pharmazeutisch
zulässigen
Salze der Verbindungen umfasst.
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Für die Herstellung
der pharmazeutischen zulässigen
Salze sind sehr verschiedene synthetische Verfahren verfügbar. Im
Allgemeinen kann eine pharmazeutisch zulässiges Salz aus einer Mutterverbindung,
die ein basisches oder saures Molekülteil ent hält, nach einer herkömmlichen
chemischen Methode synthetisch hergestellt werden. Kurz gesagt können diese
Salze dadurch hergestellt werden, dass man die freie Säure- oder
Basenform dieser Verbindungen mit einer stöchiometrischen Menge der geeigneten
Base oder Säure
in Wasser oder in einem organischen Lösungsmittel oder in einem Gemisch
von den beiden umsetzt. Im Allgemeinen werden nicht wässrige Medien,
wie Ether, Ethylacetat, Ethanol, Isopropanol oder Acetonitril bevorzugt.
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Arzneimittelvorstufen
der hier vorgesehenen Verbindungen können dadurch hergestellt werden,
dass man in den Verbindungen anwesende funktionelle Gruppen in solch
einer Weise verändert,
dass die Veränderungen
zu den Mutterverbindungen gespalten werden. Arzneimittelvorstufen
umfassen Verbindungen, bei denen Hydroxy-, Amin- oder Sulfhydryl-Gruppen
an irgendeine Gruppe gebunden sind, die nach Verabreichung an einen
Säuger
unter Bildung einer freien Hydroxyl-, Amino- bzw. Sulfhydrylgruppe
spaltet. Beispiele von Arzneimittelvorstufen sind ohne Beschränkung hierauf
Acetat-, Formiat- und Benzoatderivate von Alkohol- und Amin-funktionellen
Gruppen in den hier vorgesehenen Verbindungen. Bevorzugte Arzneimittelvorstufen
sind acylierte Derivate. Fachleute kennen verschiedene synthetische
Methoden, die zur Herstellung von Arzneimittelvorstufen der hier
vorgesehenen Verbindungen benutzt werden können.
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Verbindungen
können
dadurch radiomarkiert werden, dass man ihre Synthese mit Vorstufen
ausführt, die
wenigstens ein Atom enthalten, das ein Radioisotop ist. Diese Radioisotope
werden vorzugsweise ausgewählt
unter Kohlenstoff (vorzugsweise 14C), Wasserstoff
(vorzugsweise 3H), Schwefel (vorzugsweise 35S) oder Jod (vorzugsweise 125I).
Die Synthese dieser radiomarkierten Verbindungen kann in herkömmlicherweise
von einem Radioisotop-Lieferanten
durchgeführt
werden, der auf die Kundensynthese radiomarkierter Sondenverbindungen
spezialisiert ist, wie Amersham Corporation, Arlington Heights,
IL; Cambridge Isotope Laboratories, Inc. Andover, MA; SRI International,
Menlo Park, CA; Wizard Laboratories, West Sacramento, CA; ChemSyn Laboratories,
Lexena, KS; American Radiolabeled Chemicals, Inc. St. Louis, MO;
und Moravek Biochemicals Inc., Brea, CA. Tritium-markierte Ver bindungen
werden zweckmäßig ebenfalls
katalytisch auf dem Wege über durch
Platin katalysierten Austausch in tritiierter Essigsäure, Säure-katalysierten
Austausch in tritiierter Trifluoressigsäure oder heterogen katalysierten
Austausch mit Tritiumgas hergestellt. Diese Herstellungen werden zweckmäßiger ebenfalls
als Kunden-Radiomarkierung unter Benutzung der Verbindung als Substrat
von einem der oben angeführten
Lieferanten durchgeführt.
Ferner können
bestimmte Vorstufen einem Tritium-Halogen-Austausch mit Tritiumgas, einer Tritiumgas-Reduktion
ungesättigter
Bindungen oder einer Reduktion mit Natriumbortritid je nach Zweckmäßigkeit
unterworfen werden. 14C-radiomarkierte Verbindungen
der Erfindung können
unter Verwendung von 14C-radiomarkiertem
Diethyloxalat (AMERICAN RADIOLABELED CHEMICALS, St. Louis, MO, Katalognr.
ARC-1127) als Ausgangsmaterial für
die in Schema I skizzierte Synthese hergestellt werden.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen
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Die
vorliegende Erfindung schafft auch pharmazeutische Zusammensetzung
mit wenigstens einer darin vorgesehenen Verbindung zusammen mit
wenigstens einem physiologisch zulässigen Träger oder Vehikel. Diese Verbindungen
können
zur Behandlung von Erkrankungen als Reaktion auf eine Veränderung
des GABAA-Rezeptors dienen (z. B. Behandlung
von Anst, Depression, Schlafstörungen
oder Wahrnehmungsbeeinträchtigung
durch GABAA-Rezeptor-Veränderung). Die pharmazeutischen
Zusammensetzungen können
z. B. enthalten Wasser, Puffer (z. B. neutral gepufferte Salzlösung oder
Phosphat gepufferte Salzlösung),
Ethanol, Mineralöl,
pflanzliches Öl,
Dimethylsulfoxid, Kohlenhydrate (z. B. Glucose, Mannose, Sucrose
oder Dextrane), Mannit, Proteine, Hilfsmittel, Polypeptide oder
Aminosäuren,
wie Glycin, Antioxidanzien, Chelatbildner, wie EDTA, oder Glutathion
und/oder Konservierungsmittel. Bevorzugte pharmazeutische Zusammensetzungen werden
für die
orale Verabreichung an Menschen oder Tiere (z. B. Haustiere, wie
Hunde) formuliert. Gewünschtenfalls
können
auch andere aktive Bestandteile, wie ZNS-Mittel enthalten sein.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
für irgendeine
geeignete Verabreichungsart formuliert werden einschließlich z.
B. der örtlichen,
oralen, nasalen, rektalen oder parenteralen Ver abreichung. Die hier benutzte
Bezeichnung „parenteral" umfasst subkutane,
intradermale, intravasculäre
(z. B. intravenöse),
intramuskuläre,
spinale, intrakraniale, intrathekale und intraperitoneale Injektion
sowie alle ähnlichen
Injektions- oder Infusionsverfahren. Bei gewissen Ausführungsformen
werden Zusammensetzungen in einer zur oralen Anwendung geeigneten
Form bevorzugt. Diese Formen sind z. B. Tabletten, Pastillen, Bonbons,
wässrige
oder ölige
Suspensionen, dispergierbare Pulver oder Körner, Emulsion, Hart- oder
Weichkapseln, Sirupe oder Elixiere. Bei noch anderen Ausführungsformen
können
die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als Gefriertrocknungsprodukt
formuliert sein.
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Zusammensetzungen
zur oralen Anwendung können
ferner eine oder mehrere Bestandteile, wie Süßstoffe, Geschmacksstoffe,
Farbstoffe und Konservierungsmittel enthalten, um pharmazeutisch
ansprechende und wohlschmeckende Präparate zu schaffen. Tabletten
enthalten den aktiven Bestandteil im Gemisch mit physiologisch zulässigen Trägerstoffen,
die sich für
die Tablettenherstellung eignen. Diese Trägerstoffe umfassen z. B. inerte
Verdünnungs-mittel
(z. B. Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Lactose, Calciumphosphat
oder Natriumphosphat), Granulier- und Zerfallmittel (z. B. Maisstärke oder
Alginsäure),
Bindungsmittel (z. B. Stärke, Gelatine
oder Akaziengummi) und Gleitmittel (z. B. Magnesiumstearat, Stearinsäure oder
Talkum). Die Tabletten können
unbeschichtet sein oder sie können
nach bekannten Verfahren beschichtet werden, um den Zerfall und
die Aufnahme in dem Magen-Darm-Trakt zu verzögern und dadurch die Wirkung über einen
längeren
Zeitraum aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann ein Zeitverzögerungsmaterial,
wie Glycerinmonostearat oder Glycerindistearat eingesetzt werden.
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Formulierungen
zur oralen Anwendung können
auch als harte Gelatinekapseln, in denen der aktive Bestandteil
mit einem inerten Verdünnungsmittel
(z. B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin) gemischt ist,
oder als weiche Gelatinekapseln gegeben werden, in denen der aktive
Bestandteil mit Wasser oder einem Ölmedium (z. B. Erdnussöl, flüssigem Paraffin
oder Olivenöl)
gemischt ist.
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Wässrige Suspensionen
enthalten die aktiven Materialien im Gemisch mit einem oder mehreren
Trägerstoffen,
die sich zur Herstellung wässriger
Suspensionen eignen. Diese Trägerstoffe
umfassen Suspendierungsmittel (z. B. Natriumcarboxymethylzellulose,
Methylzellulose, Hydropropylmethylzellulose, Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon,
Traganthgummi und Akaziengummi) und Dispergierungs- oder Benetzungsmittel
(z. B. natürlich
vorkommende Phosphatide, wie Lecithin, Kondensationsprodukte eines
Alkylenoxids mit Fettsäuren,
wie Polyoxyethylenstearat, Kondensationsprodukte von Ethylenoxid
mit langkettigen aliphatischen Alkoholen, wie Heptadecaethylenoxycetanol,
Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Teilestern aus Fettsäuren und
einem Hexit, wie Polyoxyethylensorbitmonooleat, oder Kondensationsprodukte
von Ethylenoxid mit Teilestern aus Fettsäuren und Hexitanhydriden, wie
Polyethylensorbitanmonooleat). Wässrige
Suspensionen können
auch ein oder mehrere Konservierungsmittel, z. B. Ethyl- oder n-Propyl-p-hydroxy-benzoat,
einen oder mehrere Farbstoffe, einen oder mehrere Geschmacksstoffe
und ein oder mehrere Süßungsmittel,
wie Sucrose oder Saccharin enthalten.
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Ölige Suspensionen
können
durch Suspendieren der aktiven Bestandteile in einem pflanzlichen Öl (z. B.
Erdnussöl,
Olivenöl,
Sesamöl
oder Kokosnussöl)
oder in einem Mineralöl,
wie flüssigem
Paraffin formuliert werden. Die öligen
Suspensionen können
Verdickungsmittel, wie Bienenwachs, Hartparaffin oder Cetylalkohol enthalten.
Süßungsmittel,
wie die oben angegebenen, und/oder Geschmacksstoffe können zugesetzt
werden, um wohlschmeckende orale Präparate zu bilden. Diese Suspension
kann durch Zusatz eines Antioxidationsmittels, wie Ascorbinsäure konserviert
werden.
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Dispergierbare
Pulver und Körner,
die sich durch Wasserzugabe zur Herstellung einer wässrigen
Suspension eignen, sehen den aktiven Bestandteil im Gemisch mit
einem Dispergierungs- oder
Benetzungsmittel, Suspendierungsmittel und einem oder mehreren Konservierungsmitteln
vor. Geeignete Dispergierungs- oder Benetzungsmittel und Suspendierungsmittel
sind z. B. jene, die oben schon erwähnt wurden. Weitere Trägerstoffe,
wie Süßungs-,
Geschmacks- und Färbungsmittel
können
ebenfalls anwesend sein.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
auch in der Form von Öl-in-Wasser-Emulsionen
vorliegen. Die Ölphase
kann ein pflanzliches Öl
(z. B. Olivenöl
oder Erdnussöl)
oder ein Mineralöl
(z. B. flüssiges Paraffin)
oder Gemische aus diesen sein. Geeignete Emulgiermittel können natürlich vorkommende
Gummiharze (z. B. Akaziengummi oder Traganthgummi), natürlich vorkommende
Phosphatide (z. B. Sojabohne, Lecithin und Ester oder Teilester
aus Fettsäuren
und Hexit), Anhydride (z. B. Sorbitanmonooleat) und Kondensationsprodukte
von Teilestern aus Fettsäuren
und Hexit mit Ethylenoxid (z. B. Polyoxyethylen-sorbitanmonooleat)
sein. Die Emulsionen können
auch Süßstoffe
und/oder Geschmacksstoffe enthalten.
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Sirupe
und Elixiere können
mit Süßstoffen,
wie Glycerin, Propylenglykol, Sorbit und Sucrose formuliert werden.
Diese Formulierungen können
auch ein oder mehrere Milderungsmittel, Konservierungsmittel, Geschmacksmittel
und/oder Färbemittel
enthalten.
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Eine
pharmazeutische Zusammensetzung kann als eine sterile injizierbare
wässrige
oder ölige
Suspension hergestellt werden. Die Verbindung kann in Abhängigkeit
von dem Träger
und der angewandten Konzentration in dem Träger suspendiert oder gelöst sein.
Eine solche Zusammensetzung kann in bekannter Weise unter Benutzung
geeigneter Dispergierungs-, Benetzungs- und/oder Suspendierungsmittel,
wie etwa den oben erwähnten
Mitteln formuliert werden. Unter den zulässigen Trägern und Lösungsmitteln, die eingesetzt werden
können,
sind Wasser, 1,3-Butandiol, Ringersche Lösung und isotonische Natriumchloridlösung. Ferner können sterile
fixierte Öle
als Lösungs-
oder Suspendierungsmittel verwendet werden. Zu diesem Zweck kann irgendein
mildes fixiertes Öl
eingesetzt werden, darunter synthetische Mono- oder Diglyceride.
Ferner finden Fettsäuren,
wie Ölsäure bei
der Herstellung injizierbarer Zusammensetzungen Anwendung, und Zusatzstoffe, wie
Lokalanästhetika,
Konservierungsmittel und/oder Pufferungsmittel können in dem Träger gelöst werden.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
auch in der Form von Zäpfchen
(z. B. zur rektalen Verabreichung) hergestellt werden. Diese Zusammensetzungen
kann man dadurch herstellen, dass man das Arzneimittel mit einem
geeigneten nicht reizenden Trägerstoff
mischt, der bei normalen Temperaturen fest, aber bei der Rektaltemperatur
flüssig
ist und daher in dem Darm zur Freisetzung des Arzneimittels schmilzt. Geeignete
Trägerstoffe
sind z. B. Kakaobutter und Polyethylenglykole.
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Zur
Verabreichung an Tiere kann die Zusammensetzung auch einem Tierfutter
oder Trinkwasser zugesetzt werden. Es kann zweckmäßig sein,
Tierfutter- und Trinkwasserzusammensetzungen so zu formulieren,
dass das Tier mit seiner Nahrung eine geeignete Menge der Zusammensetzung
aufnimmt. Es kann auch zweckmäßig sein,
die Zusammensetzung als eine Vormischung für den Zusatz zu Futter oder
Trinkwasser zu geben.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
als Formulierungen mit nachhaltiger Freisetzung (nämlich eine
Formulierung, etwa eine Kapsel, die nach erfolgter Verabreichung
eine langsame Freisetzung der Verbindung bewirkt) formuliert werden.
Diese Formulierungen können
generell nach gut bekannten Verfahren hergestellt und z. B. oral,
rektal oder durch subkutane Implantierung oder durch Implantierung
an der gewünschten
Zielstelle verabreicht werden. Träger zur Verwendung in diesen
Formulierungen sind biokompatibel und können auch bioabbaubar sein.
Vorzugsweise liefert die Formulierung einen relativ konstanten Pegel der
Freigabe der aktiven Verbindung. Die in einer Formulierung für nachhaltige
Freisetzung enthaltene Verbindungsmenge hängt von der Implantationsstelle,
der Geschwindigkeit und erwarteten Dauer der Freisetzung und der
Art des Zustands ab, der zu behandeln oder dem vorzubeugen ist.
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Die
hier vorgesehenen Verbindungen liegen in einer pharmazeutischen
Zusammensetzung im Allgemeinen in einer therapeutisch wirksamen
Menge vor. Eine therapeutisch wirksame Menge ist eine Menge, die zu
einer erkennbaren Besserung des Patienten, etwa einer Verminderung
der Symptome einer ZNS-Erkrankung führt. Eine bevorzugte Konzentration
ist eine, die ausreichend ist, die Bindung von GABAA-Rezeptorligand
an GABAA-Rezeptor in vitro zu hemmen. Zusammensetzungen,
die Dosierungswerte in dem Bereich von 0,1 mg bis etwa 140 mg je
kg Körpergewicht
je Tag ergeben, werden bevorzugt (etwa 0,5 mg bis etwa 7 g je menschlicher
Pati ent je Tag). Die Menge des aktiven Bestandteils, die mit den
Trägermaterialien
zur Bildung einer einzelnen Dosierungsform kombiniert werden kann,
variiert in Abhängigkeit
von dem behandelten Wirt und der besonderen Verabreichungsart. Dosierungseinheitsformen
enthalten im Allgemeinen zwischen etwa 1 mg und etwa 500 mg eines
aktiven Bestandteils. Die optimale Dosis für einen speziellen Patienten
hängt jedoch
verständlicherweise
von verschiedenen Faktoren ab, darunter der Aktivität der angewandten
spezifischen Verbindung, dem Alter, Körpergewicht, allgemeinen Gesundheitszustand,
Geschlecht und der Diät
des Patienten, der Verabreichungszeit und dem Verabreichungsweg,
der Ausscheidungsgeschwindigkeit, einer gleichzeitigen Behandlung,
etwa einer Arzneimittelkombination sowie der Art und Schwere der
speziellen Erkrankung, die behandelt wird. Optimale Dosierungen
können
aufgrund von Routineuntersuchungen und Verfahren festgesetzt werden,
die in der Fachwissenschaft gut bekannt sind.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen können
zur Behandlung einer ZNS-Erkrankung, wie etwa Angst, Depression,
einer Schlafstörung,
Aufmerksamkeitsmangelstörung
oder Alzheimerscher Demenz konfektioniert werden. Verpackte pharmazeutische
Präparate
umfassen einen Behälter,
der eine therapeutisch wirksame Menge wenigstens einer Verbindung
gemäß der hier
gegebenen Beschreibung sowie Anweisungen (z. B. Etikettierung) umfasst,
die angeben, dass die enthaltene Zusammensetzung zur Behandlung
der ZNS-Erkrankung
zu verwenden ist.
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Anwendungsmethoden
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In
bestimmter Hinsicht schafft die vorliegenden Erfindung Verfahren
zur Hemmung der Entwicklung einer ZNS-Erkrankung. Mit anderen Worten
können
die hier vorgesehenen therapeutischen Methoden dazu dienen, eine
Erkrankung zu behandeln oder das Einsetzen einer solchen Erkrankung
bei einem Patienten zu verhindern oder zu verzögern, der frei von einer nachweisbaren
ZNS-Erkrankung ist.
ZNS-Erkrankungen werden im Einzelnen unten diskutiert und können unter
Benutzung von Kriterien diagnostiziert und überwacht werden, die in der
Fachwissenschaft festgelegt wurden. Patienten können Menschen, domestizierte
Tierkameraden (Haustiere, wie Hunde) und Nutztiere umfassen, wobei
Dosierungen und Behandlungspläne
wie oben beschrieben sind.
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Die
Dosierungshäufigkeit
kann in Abhängigkeit
von der eingesetzten Verbindung und der zu behandelnden oder vorzubeugenden
besonderen Erkrankung variieren. Zur Behandlung der meisten Erkrankungen wird
im Allgemeinen ein Dosierungsplan von 4 × täglich oder weniger bevorzugt.
Zur Behandlung von Schlafstörungen
ist eine Einzeldosis erwünscht,
die schnell wirksame Konzentrationen erreicht. Auf therapeutische Wirksamkeit
können
Patienten generell unter Benutzung von für den behandelten oder vorgebeugten
Zustand geeigneten Tests überwacht
werden, was den Fachleuten geläufig
ist.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen
dienen die hier vorgesehenen Verbindungen in einer zur Änderung
der Symptome einer ZNS-Erkrankung
ausreichenden Menge zur Behandlung von Patienten, die einer solchen
Behandlung bedürfen.
Verbindungen, die als Agonisten an α2β3γ2-
und α3β3γ2-Rezeptoruntertypen wirken, sind besonders
nützlich
zur Behandlung von Angsterkrankungen, wie Panikstörung, Erkrankung
mit Zwangsvorstellungen und allgemeinen Angsterkrankungen, Stresserkrankungen,
einschließlich
posttraumatischem Stress, und akuten Stresserkrankungen. Verbindungen,
die als Agonisten an α2β3γ2- und α3β3γ2-Rezeptoruntertypen wirken, sind nützlich bei
der Behandlung von depressiven oder bipolaren Erkrankungen und Schlafstörungen.
Verbindungen, die als inverse Agonisten an dem α5β3γ2-Rezeptoruntertyp
oder den α1β2γ2- und α5β3γ2-Rezeptoruntertypen wirken, sind besonders
nützlich
zur Behandlung von Wahrnehmungsstörungen einschließlich denen,
die aus dem Langdon-Down-Syndrom, neurodegnerativen Erkrankungen,
wie Alzheimerscher Krankheit und Parkinsonscher Krankheit, und mit
Hirnschlag verbundener Demenz resultieren. Verbindungen der Erfindung,
die als inverse Agonisten an dem α5β3γ2-Rezeptoruntertyp wirken, sind besonders nützlich zur
Behandlung von Wahrnehmungsstörungen
durch Stärkung
des Gedächtnisses,
insbesondere des Kurzzeitgedächtnisses,
bei Patienten mit Beeinträchtigung
des Gedächtnisses.
Verbindungen, die als Agonisten an dem α1β2γ2-Rezeptoruntertyp
wirken, sind nützlich
bei der Behandlung von Krampfleiden, wie Epilepsie. Verbindungen,
die als Antagonisten an der Benzodiazepinstelle wirken, sind nützlich zur
Umkehrung der Wirkung einer Überdosis
Benzodiazepin und zur Behandlung von Medikamenten- und Alkoholabhängigkeit.
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ZNS-Erkrankungen,
die mit hier vorgesehenen Verbindungen und Zusammensetzungen behandelt werden
können,
umfassen:
- Depression, z. B. Depression, atypische Depression,
bipolare Störung,
depressive Phase der bipolaren Störung.
- Angst, z. B. allgemeine Angststörung (GAD), Platzangst, Panikstörung +/– Platzangst,
soziale Phobie, spezifische Phobie, posttraumatische Stressstörung, mit
Zwangsvorstellung verbundene Störung
(OCD), Dysthymie, Anpassungsstörungen
mit Gemütsstörungen und
Angst, Trennungsangststörung,
akute Stressstörung mit
vorwegnehmender Angst, Anpassungsstörungen, Cyclothymie.
- Schlafstörungen,
z. B. Schlafstörungen
mit primärer
Insomnie, cirkadische Schlafrhythmusstörung, Dyssomnie NOS, Parasomnien,
einschließlich
Alptraumstörung,
Schlafterrorstörung,
Schlafstörungen
neben Depression und/oder Angst oder anderen mentalen Störungen,
durch Substanz induzierte Schlafstörung.
- Wahrnehmungsbeeinträchtigung,
z. B. Wahrnehmungsbeeinträchtigung,
Alzheimersche Krankheit, Parkinsonsche Krankheit, schwache Wahrnehmungsbeeinträchtigung
(MCI), altersbedingte Wahrnehmungsschwächung (ARCD), Hirnschlag, traumatische
Hirnverletzung, Demenz in Verbindung mit AIDS und Demenz in Verbindung
mit Depression, Angst oder Psychose.
- Aufmerksamkeitsmangelerkrankung, z. B. Aufmerksamkeitsmangelerkrankung
(ADD) und Aufmerksamkeitsmangel- und Überaktivitätsstörung (ADHD).
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Nach
einem getrennten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung Methoden
zur Potenzierung der Wirkung (oder des therapeutischen Effekts)
anderer ZNS-Mittel. Diese Methoden umfassen die Verabreichung einer
wirksamen Menge einer hier vorgesehenen Verbindung in Kombination
mit einem anderen ZNS-Mittel. Diese ZNS-Mittel umfassen ohne Beschränkung hierauf
die folgenden: Für
Angst: Serotoninrezeptoragonisten (z. B. 5-HT1A)
und -antagonisten; für
Angst und Depression: Neurokininrezeptorantagonisten oder Antagonisten des
Corticotropin freisetzenden Faktor- Rezeptors (CRF1);
für Schlafstörungen:
Melatoninrezeptoragonisten; und für neurodegenerative Störungen,
wie Alzheimerscher Demenz: Nikotinagonisten, Muscarinmittel, Acetylcholinesterase-Hemmer und Dopaminrezeptoragonisten.
Bei bevorzugten Ausführungsformen
schafft die vorliegende Erfindung eine Methode zur Potenzierung
der antidepressiven Aktivität
selektiver Serotonin-Wiederaufnahmehemmer
(SSRIs) durch Verabreichung einer wirksamen Menge einer GABA-Agonistverbindung
der Erfindung in Kombination mit einem SSRI. Eine wirksame Menge
der Verbindung ist eine Menge, die ausreicht, um zu einer nachweisbaren Änderung
der Symptome des Patienten zu führen,
verglichen mit einem Patienten, der mit dem anderen ZNS-Mittel alleine
behandelt wurde.
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Die
kombinierte Verabreichung kann analog erfolgen wie beschrieben von
Da-Rocha et al. (1997), J. Psychopharmacology 11(3):211-218, Smith
et al. (1998) Am. J. Psychiatry 155(10):1339-45, oder Le et al. (1996),
Alcohol and Alcoholism 31(Ergänzung):127-132.
Siehe auch die Diskussion der Anwendung des GABAA-Rezeptor-Liganden
3-(5-Methylisoxazol-3-yl)-6-(1-methyl-1,2,3-triazol-4-yl)methyloxy-1,2,4-triazolo[3,4-a]phthalazin
in Kombination mit nicotinischen Agonisten und muscarinischen Agonisten.
Ferner beschreibt WO 99/37303 die Anwendung einer Klasse von GABAA-Rezeptor-Liganden, 1,2,4-Triazolo[4,3-b]pyridazinen,
in Kombination mit SSRIs.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Methoden der Hemmung der Bindung
von Benzodiazepin-Verbindungen, wie RO15-1788 oder GABA, an GABAA-Rezeptoren. Diese Methoden beinhalten die
Kontaktierung einer hier vorgesehenen Verbindung mit GABAA-Rezeptor exprimierenden Zellen, wobei die
Verbindung in einer ausreichenden Menge anwesend ist, um Benzodiazepinbindung
oder GABA-Bindung an GABAA-Rezeptoren in
vitro zu hemmen. Diese Methode umfasst die Hemmung der Bindung von
Benzodiazepinverbindungen an GABAA-Rezeptoren in vivo
(z. B. bei einem Patienten, dem eine Menge eines hier vorgesehenen
GABAA-Rezeptormodulators gegeben wurde,
die ausreichend wäre,
um die Bindung von Benzodiazepinverbindungen oder GABA an GABAA-Rezeptoren in vitro zu hemmen). Bei einer
Ausführungsform
sind diese Methoden nützlich
zur Behandlung einer Überdosis
Benzodiazepin-Arzneimittel. Die zur Hemmung der Bindung einer Benzodiazepinverbindung
an GABAA-Rezeptor
ausreichende Menge des GABAA-Rezeptormodulators kann
durch einen GABAA-Rezeptor-Bindungstest,
wie er in Beispiel 5 beschrieben ist, leicht bestimmt werden.
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In
anderer Hinsicht ergibt die vorliegende Erfindung verschiedene Anwendungen
in vitro für
die hier vorgesehenen Verbindungen. Diese Verbindungen können z.
B. als Sonden für
den Nachweis und die Lokalisierung von GABAA-Rezeptoren
in Proben, wie etwa Gewebeschnitten, als positive Kontrollen bei
Tests auf Rezeptoraktivität,
als Standards und Reagenzien zur Bestimmung der Fähigkeit
eines Mittelanwärters,
GABAA-Rezeptor zu binden, oder als radioaktives
Leitisotop für
die Abbildung durch Positronemissionstomographie (PET) oder für die computerisierte
Einzelphotonemissionstomographie (SPECT) benutzt werden. Diese Tests
können
dazu dienen, GABAA-Rezeptoren in Lebewesen
zu charakterisieren. Diese Verbindungen sind auch nützlich als
Standards und Reagenzien zur Bestimmung der Fähigkeit eines potentiellen
Arzneimittels, an GABAA-Rezeptor zu binden.
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Bei
Methoden zur Bestimmung der Anwesenheit oder Abwesenheit von GABAA-Rezeptor in einer Probe kann die Probe
mit einer hier vorgesehenen Verbindung unter Bedingungen inkubiert
werden, die die Bindung der Verbindung an GABAA-Rezeptor
erlauben. Die an GABAA-Rezeptor in der Probe
gebundene Menge der Verbindung wird dann bestimmt. Zum Beispiel
kann eine Verbindung durch eins der verschiedenen bekannten Verfahren
markiert (z. B. wie hier beschrieben mit einem Radionuklid, wie
Tritium radiomarkiert) und mit der Probe inkubiert werden (die z.
B. ein Präparat
kultivierter Zellen, ein Gewebepräparat oder eine Fraktion davon
sein kann). Eine geeignete Inkubationszeit kann im Allgemeinen durch
Untersuchung der Bindungsgröße bestimmt
werden, die im Verlaufe einer Zeitdauer auftritt. Nach der Inkubation
wird ungebundene Verbindung entfernt, und gebundene Verbindung wird
mit einer für
die angewandte Markierung geeigneten Methode bestimmt (z. B. Autoradiographie
oder Scintillationszählung
bei radiomarkierten Verbindungen; spektroskopische Methoden können zur
Bestimmung lumineszierender Gruppen oder fluoreszierender Gruppen
dienen). Als Kontrolle kann eine angeglichene Probe gleichzeitig mit
radiomarkierter Verbindung und einer größeren Menge unmarkierter Verbindung
in Berührung
gebracht werden. Die ungebundene markierte und unmarkierte Verbindung
wird dann in der gleichen Weise entfernt, und der gebundene Marker
wird bestimmt. Eine größere Menge
des bestimmbaren Markers in der Testprobe als in der Kontrollprobe
zeigt die Anwesenheit von Capsaicin in der Probe an. Bestimmungstests
einschließlich
Rezeptor-Autoradiographie (Rezeptorkartierung) von GABAA-Rezeptoren
in kultivierten Zellen oder Gewebeproben können gemäß Beschreibung von Kuhar in den
Abschnitten 8.1.1 bis 8.1.9 der Current Protocols in Pharmacology
(1998) John Wiley & Sons,
New York, durchgeführt
werden.
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Die
hier vorgesehenen Verbindungen können
auch in verschiedenen bekannten Zellkultur- und Zelltrennungsverfahren
verwendet werden. Die Verbindungen können z. B. mit der inneren
Oberfläche
einer Gewebekulturplatte oder eines anderen Zellkulturträgers gekoppelt
werden zwecks Benutzung bei der Immobilisierung von GABAA-Rezeptor exprimierenden Zellen für Selektionen,
Tests und Wachstum in Kultur. Diese Kopplung kann durch irgendein
geeignetes Verfahren, etwa die oben beschriebenen Methoden, sowie
andere Standardverfahren erfolgen. Die Verbindungen können auch
benutzt werden, um Zellidentifizierung und -sortierung in vitro
zu erleichtern, was die Selektion von GABAA-Rezeptor
exprimierenden Zellen erlaubt. Vorzugsweise sind die Verbindung
bzw. die Verbindungen für
den Einsatz bei diesen Verfahren wie hier beschrieben markiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine mit einem fluoreszierenden Marker, wie Fluoreszein markierte
Verbindung mit den Zellen in Berührung
gebracht, die dann durch Fluoreszenz-aktivierte Zellsortierung (FACS)
analysiert werden.
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Nach
anderen Aspekten sind Verfahren vorgesehen zur Modulierung der Ligandenbindung
an einen GABAA-Rezeptor in vitro oder in
vivo, bei dem man einen GABAA-Rezeptor mit
einer ausreichenden Menge einer hier vorgesehenen Verbindung unter
Bedingungen in Berührung
bringt, die für
die Bindung des Liganden an den Rezeptor geeignet sind. Der GABAA-Rezeptor kann in einer Lösung, in
einem kultivierten oder isolierten Zellpräparat oder in einem Patienten
vorliegen. Vorzugsweise liegt der GABAA-Rezeptor
in dem Gehirn eines Säugers
vor. Im Allgemeinen sollte die mit dem Rezeptor kontaktierte Menge
der Verbindung ausreichend sein, um die Ligandenbindung an GABAA-Rezeptor in vitro in z. B. einem Bindungstest
zu modulieren, wie er in Beispiel 5 beschrieben ist.
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Ebenfalls
vorgesehen sind hier Methoden zur Veränderung der signalumformenden
Aktivität
von zellulärem
GABAA-Rezeptor (insbesondere der Chloridionenleitfähigkeit)
durch Kontaktierung von GABAA-Rezeptor in
vitro oder in vivo mit einer genügenden
Menge einer der oben beschriebenen Verbindungen unter für die Bindung
eines Liganden an den Rezeptor geeigneten Bedingungen. Der GABAA-Rezeptor kann in Lösung, in einem kultivierten
oder isolierten Zellpräparat
oder in einem Patienten vorliegen. Die Menge der mit dem Rezeptor
kontaktierten Verbindung sollte im Allgemeinen zur Modulierung der
Ligandbindung an GABAA-Rezeptor in vitro
in z. B. einem Bindungstest, wie er in Beispiel 5 beschrieben wird,
ausreichend sein. Eine Wirkung auf die signalumformende Aktivität kann mittels
Standardverfahren als Veränderung
der Elektrophysiologie der Zellen festgestellt werden. Wenn der
Rezeptor in einem Tier vorliegt, kann eine Veränderung der Elektrophysiologie
der Zelle als Änderung
des Futteraufnahmeverhaltens des Tieres festgestellt werden. Die
Verbindungsmenge, die zur Änderung
der signalumformenden Aktivität
des GABAA-Rezeptors ausreichend wäre, kann
durch einen GABAA-Rezeptor-Signalumformungstest,
wie den in Beispiel 6 beschriebenen Test bestimmt werden. Die die
GABAA-Rezeptoren in vivo exprimierenden
Zellen können
ohne Beschränkung
hierauf Nervenzellen oder Gehirnzellen sein. Diese Zellen können mit
Verbindungen der Erfindung durch Kontakt mit einer die Verbindung
enthaltenden Körperflüssigkeit,
z. B. durch Kontakt mit Cerebrospinalflüssigkeit in Berührung gebracht
werden. Eine Veränderung
der signalumformenden Aktivität
der GABAA-Rezeptoren in vitro kann aus einer
nachweisbaren Änderung
der Elektrophysiologie der GABAA-Rezeptoren
exprimierenden Zellen bestimmt werden, wenn diese Zellen mit einer
Verbindung der Erfindung in Gegenwart von GABA in Berührung gebracht
werden.
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Eine
intrazelluläre
Aufzeichnung oder Patch-Clamp-Aufzeichnung
kann zur größenmäßigen Erfassung
von Änderungen
in der Elektrophysiologie der Zellen dienen. Eine reproduzierbare Änderung
im Verhalten eines Tieres, dem eine Verbindung der Erfindung gegeben
wurde, kann auch als Hinweis darauf dienen, dass Änderungen
in der Elektrophysiologie der GABAA-Rezeptoren
exprimierenden Tierzellen eingetreten sind.
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Die
folgenden Beispiele werden zur Erläuterung und in keiner Weise
zur Einschränkung
angegeben. Alle Reagenzien und Lösungsmittel
sind von handelsüblicher
Standardqualität
und werden ohne weitere Reinigung eingesetzt, wenn nichts anderes
angegeben ist.
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BEISPIELE
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BEISPIEL 1
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Herstellung von Ausgangsmaterialien
und Zwischenprodukten
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Die
Ausgangsmaterialien und verschiedenen Zwischenprodukte können aus
handelsüblichen
Quellen bezogen, aus im Handel erhältlichen organischen Verbindungen
hergestellt oder unter Benutzung bekannter synthetischer Methoden
hergestellt werden. Repräsentative
Beispiele zur Herstellung von Zwischenprodukten der Erfindung geeigneten
Verfahren sind unten angegeben.
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A.
Herstellung von Ethyl-5-amino-4-propylpyrazolo-3-carboxylat
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144
ml eines 2 M Lithiumdiisopropylamid in Heptan/Tetrahydrofuran/Ethylbenzol
werden bei –78°C einer Lösung von
20 g Valeronitril in 50 ml Tetrahydrofuran zugesetzt. Das Gemisch
wird 1 Stunde bei –78°C gerührt und
dann einer Lösung
von 35,2 g Diethyloxalat in 100 ml Tetrahydrofuran zugesetzt. Die
resultierende Lösung
wird 3 Stunden bei –78°C gerührt. Die
Reaktion wird durch Zugabe von wässriger
NH4Cl-Lösung
und dann 3 N HCl abgeschreckt. Das Reaktionsgemisch wird in einen
Scheidetrichter übertragen
und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wird mit
Salzlösung
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und zu einem braunen Öl eingedampft.
Das Öl,
23,3 g Hydrazin-Monohydrat, 43 ml Essigsäure und 430 ml Toluol werden über Nacht
unter Benutzung eines Dean-Stark-Abscheiders
unter Rückfluss
gehalten. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt, und der Rückstand zwischen Ethylacetat
und gesättigtem
Natriumhydrogencarbonat verteilt. Die organische Schicht wird über Natriumsulfat
getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel wird
im Vakuum entfernt, und der Rückstand
wird durch Silikagel-Kolonnenchromatographie unter Elution mit Ethylacetat:Hexane
= 1:1 gereinigt, wobei sich 12,1 g der Titelverbindung als weißlicher
Feststoff ergeben. 1H NMR (CDCl3) δ: 0, 95 (t,
3H), 1,38 (t, 3H), 1,55 (m, 2H), 2,58 (t, 2H), 4,36 (q, 2H). LC-MS
(APCI, m/z) 198 (M + 1).
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B.
Herstellung von Ethyl-5-methyl-3-propyl-7-oxo-4,7-dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-carboxylat
-
Ein
Gemisch aus 11,5 g Ethyl-5-amino-4-propylpyrazol-3-carboxylat, 11,3
g Ethylacetoacetat und 100 ml Essigsäure werden über Nacht unter Rückfluss
gehalten. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt und der Rückstand mit Hexan/Ether (1:1)
zu 14,8 g eines weißlichen
Feststoffs verrieben. 1H NMR (CD3OD) δ:
0,97 (t, 3H), 1,40 (t, 3H), 1,61 (m, 2H), 2,42 (s, 3H), 2,85 (t,
2 H), 4,40 (q, 2H), 5,73 (s, 1H). LC-MS (APCI, m/z): 264 (M + 1).
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C.
Herstellung von 2-(Hydroxymethyl)-5-methyl-3-propyl-4,7-dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidin-7-on
-
Einer
Lösung
von 14,8 g Ethyl-5-methyl-7-oxo-3-propyl-4,7-dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidin-2-carboxylat
in 600 ml Tetrahydrofuran werden 67,5 ml 1M Lithiumaluminiumhydrid
in Tetrahydrofuran zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 1 Stunde
bei 0°C
gerührt
und dann mit Natriumcarbonat-Decahydrat abgeschreckt und durch Celit
filtriert. Das Filtrat wird im Vakuum konzentriert und ergibt 10,9
g eines gelben Feststoffs. 1H NMR (CD3OD) δ:
0,96 (t, 3H), 1,62 (m, 2H), 2,38 (s, 3H), 2,65 (t, 2H), 4,65 (s,
2H), 5,62 (s, 1H). LC-MS (APCI, m/z]: 222 (M + 1).
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D.
Herstellung von 5-Methyl-3-propyl-2-[(propylamino)methyl]-4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-7-on
-
1,4
g Methansulfonylchlorid wird einer Lösung von 1,6 g 2-(Hydroxymethyl)-5-methyl-3-propyl-4,7a-dihydropyrazolo[1,5-a]pyrimidin-7-on
in 70 ml Chloroform, 10 ml N,N-Dimethylformamid und 1,8 ml Triethylamin zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wird 2 Stunden bei 0°C gerührt. Die Lösung wird dann zu 20 ml Propylamin hinzugegeben
und über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Das Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt, und der Rückstand wird durch Silicagel-Chromatographie
unter Elution mit CHCl3:MeOH:TEA = 90:10:1
gereinigt und ergibt 0,91 g der Titelverbindung als einen gelben
Feststoff. 1H NMR (CD3OD) δ: 0, 80 (br
s, 3H), 0,95 (t, 3H), 1,40 (br s, 2H), 1,68 (m, 2H), 2,33 (s, 3H),
2,54 (br s, 2H), 2,93 (t, 2H), 4,27 (s, 2H), 5,76 (s, 1H). LC-MS (APCI,
m/z): 263 (M + 1).
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BEISPIEL 2
-
Herstellung
von N-[(5-Methyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid
-
Einer
Lösung
von 0,6 g 5-Methyl-3-propyl-2-[(propylamino)methyl]-4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-7-on
in 10 ml CHCl3 und 1 ml TEA werden 0,55
g 3-Fluorobenzoylchlorid in 17 ml Toluol zugesetzt. Das Reaktionsgemisch
wird 3 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reaktion wird durch
die Zugabe von Wasser abgeschreckt und dann in einen Scheidetrichter übertragen.
Die organische Schicht wird mit Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und filtriert. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt, und der Rückstand wird durch Silikagel-Chromatographie gereinigt
und mit EA:MeOH:TEA = 10:2:1 eluiert, um 0,67 g der Titelverbindung
als einen gelben Feststoff zu ergeben: 1H
NMR-Daten sind in Tabelle I aufgeführt. LC-MS (APCI, m/z): 385
(M + 1).
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BEISPIEL 3
-
Herstellung
von N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid
und N-[(7-Methoxy-5-methyl-3-propyl(7a-hydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid
-
72,4
mg Jodmethan werden einer Lösung
von 130 mg N-[(5-Methyl-7-oxo-3-propyl(4,7a-dihydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid
und 70,4 mg Kaliumcarbonat in 5 ml N,N-Dimethylformamid zugesetzt.
Das Reaktionsgemisch wird über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Das Reaktionsgemisch wird mit Ethylacetat verdünnt, mit Wasser und Salzlösung gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und filtriert. Das Lösungsmittel
wird im Vakuum entfernt, und der Rückstand durch präperative
TLC unter Elution mit CH2Cl2:MeOH
= 9:1 gereinigt, um 60 mg N-[(4,5-Dimethyl-7-oxo-3-propyl(4,7-dihydro pyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid
als ein gelbes Öl
und 50 mg N-[(7-Methoxy-5-methyl-3-propyl(7a-hydropyrazolo[1,5a]pyrimidin-2-yl))methyl]-N-propyl(3-fluorophenyl)carboxamid
als einen weißlichen
Feststoff zu ergeben. Die 1H NMR-Daten sind
in den Tabelle I bzw. III aufgeführt.
LC-MS (APCI, m/z): 399 (M + 1).
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BEISPIEL 4
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Die
folgenden Verbindungen (Tabelle I, II und III) werden im Wesentlichen
nach den oben beschriebenen Arbeitsweisen hergestellt. Die meisten
Verbindungen existieren als Gemische von Rotationsisomeren, H und
H' bezeichnen eine
höhere
bzw, niedrigere Form.
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BEISPIEL 5
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LIGANDBINDUNGSTEST
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Die
Affinität
der Verbindungen dieser Erfindung für die Benzodiazepinstelle des
GABAA-Rezeptors wird durch einen Bindungstest
demonstriert, der im Wesentlichen von Thomas und Tallman beschrieben
wurde (1981) J. Bio. Chem. 156:9838-9842, und (1983) J. Neurosci.
3:433-440).
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Rattencortexgewebe
wird seziert und in 25 Volumina (Gew.-/Vol.) Puffer A (0,05 M Tris-HCl-Puffer,
pH 7,4 bei 4°C)
homogenisiert. Das Gewebehomogenat wird 20 Minuten in der Kälte (4°C) bei 20.000 × g zentrifugiert.
Der Überstand
wird dekantiert, und das Pellet wird in dem gleichen Puffervolumen
erneut homogenisiert und wieder mit 20.000 × g zentrifugiert. Der Überstand
dieser Zentrifugierungsstufe wird dekantiert, und das Pellet wird über Nacht
bei –20°C aufbewahrt.
Das Pellet wird dann aufgetaut und erneut in 25 Volumina des Puffers
A (originales Gew./Vol.) erneut suspendiert, bei 20.000 × g zentrifugiert,
und der Überstand
wird dekantiert. Diese Waschstufe wird einmal wiederholt. Das Pellet
wird schließlich
wieder in 50 Volumina Puffer A suspendiert.
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Die
Inkubationen enthielten 100 μl
Gewebehomogenat, 100 μl
Radioligand (0,5 nM 3H-R015-1788 [3H-Flumazenil], spezifische Aktivität 80 Ci/mmol)
und Testverbindung oder Kontrollverbindung (siehe unten) und werden
mit Puffer A auf ein Gesamtvolumen von 500 μl gebracht. Die Inkubationen
werden 30 Minuten bei 4°C
durchgeführt,
und dann wird schnell durch Filter Whatman GFB filtriert, um freien
und gebundenen Liganden zu trennen. Die Filter werden zweimal mit
frischem Puffer A gewaschen und in einem Flüssigkeitsszintillationszähler ausgezählt. Die
nichtspezifische Bindung (Kontrollprobe) wird durch Austausch des 3H RO15-1788
gegen 10 μM
Diazepam bestimmt (Research Biochemicals International, Natick,
MA). Die Daten werden dreifach gesammelt, gemittelt, und die prozentuale
Hemmung der gesamten spezifischen Bindung (gesamte spezifische Bindung
= gesamt – nichtspezifisch)
wird für
jede Verbindung berechnet.
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Man
erhält
eine Konkurrenz-Bindungskurve mit bis zu 11 Punkten, die den Konzentrationsbereich
der Verbindung von 10–12 M bis 10–5 M überdecken
und je Kurve durch die oben für
die Bestimmung der prozentualen Hemmung beschriebene Methode erhalten
wurden. Ki-Werte werden nach der Cheng-Prussof-Gleichung berechnet.
Jede der Verbindungen der oben angegebenen Beispiele hat in diesem
Test ein Ki von < 1 μM.
Bevorzugte Verbindungen der Erfindung zeigen Ki-Werte
von weniger als 100 nM und bevorzugtere Verbindungen der Erfindung
zeigen Ki-Werte von weniger 10 nM.
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BEISPIEL 6
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ELEKTROPHYSIOLOGIE
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Der
folgende Test dient zur Bestimmung, ob eine Verbindung der Erfindung
an der Benzodiazepinstelle des GABAA-Rezeptors
als Agonist, Antagonist oder inverser Agonist wirkt.
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Die
Tests werden mit Modifizierungen durchgeführt, wie es von White und Gurley
(NeuroReport 6:1313-1316, 1995) und White, Gurley, Hartnett, Stirling
und Gregory (Receptors and Channels 3:1-5, 1995) beschrieben wurde.
Die elektrophysiologischen Aufzeichnungen werden durchgeführt unter
Benutzung der Zwei-Elektroden-Spannungsklemmtechnik
bei einem Membranhaltepotential von –70 mV. Oocyten von Xenopus
laevis werden enzymatisch isoliert und gemischt mit nichtpolyadenylierter
cRNA in einem Verhältnis
von 4:1:4 der α-, β- bzw. γ-Untereinheiten
injiziert. Von den in den Veröffentlichungen
von White et al. beschriebenen neun Kombinationen der α-, β- und γ-Untereinheiten
sind α1β2γ2, α2β3γ2, α3β3γ2 und α5β3γ2 bevorzugte Kombinationen. Alle Untereinheit-cRNAs
in jeder Kombination sind vorzugsweise menschliche Klone oder alle
sind Rattenklone. Die Sequenz jedes dieser geklonten Untereinheiten
ist erhältlich
von GENBANK, z. B. menschliches α1, GENBANK Accession Nr. X14766, menschliches α2,
GENBANK Accession Nr. A28100; menschliches α3, GENBANK
Accession Nr. A28102; menschliches α5, GENBANK
Accession Nr. A28104; menschliches β2, GENBANK
Accession Nr. M82919; menschliches β3, GENBANK
Accession Nr. Z20136; menschliches γ2, GENBANK
Accession Nr. X15376; Ratten-α1, GENBANK Accession Nr. L08490, Ratten-α2,
GENBANK Accession Nr. L08491; Ratten-α3, GENBANK
Accession Nr. L08492; Ratten-α5, GENBANK Accession Nr. L08494; Ratten-β2, GENBANK
Accession Nr. X15467; Ratten-β3, GENBANK Accession Nr. X15468; und Ratten-γ2, GENBANK
Accession Nr. L08497. Für
jede Untereinheitskombination wird genügend Message für jede Bestandteiluntereinheit
injiziert, um Stromamplituden von > 10
nA zu liefern, wenn 1 μM
GABA appliziert wird.
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Die
Verbindungen werden gegen eine GABA-Konzentration bewertet, die < 10% des maximal
erregbaren GABA-Stroms (z. B. 1 μM-9 μM) hervorruft.
Jeder Oocyt wird zunehmenden Konzentrationen der in der Bewertung
befindlichen Verbindung (Testverbindung) ausgesetzt, um eine Beziehung
Konzentration/Wirkung zahlenmäßig zu bestimmen.
Die Wirksamkeit der Testverbindung wird als eine prozentuale Änderung
der Stromamplitude berechnet: 100·((Ic/I) – 1), worin Ic die durch GABA
hervorgerufene Stromamplitude ist, die in Gegenwart der Testverbindung
beobachtet wurde, und I die durch GABA hervorgerufene Stromamplitude
ist, die in Abwesenheit der Testverbindung beobachtet wurde.
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Die
Spezifität
einer Testverbindung für
die Benzodiazepinstelle wird nach Vervollständigung einer Konzentration/Wirkung-Kurve
bestimmt. Nach ausreichendem Waschen des Oocyten zur Entfernung
zuvor applizierter Testverbindung wird der Oocyt der GABA + 1 μM R015-1788
und nachfolgend der GABA + 1 μM R015-1788
+ Testverbindung ausgesetzt. Die prozentuale Änderung infolge Zugabe der
Verbindung wird wie oben beschrieben berechnet. Jegliche prozentuale Änderung,
die in Gegenwart von R015-1788
beobachtet wird, wird von den prozentualen Änderungen der Stromamplitude,
die in Abwesenheit von 1 μM
R015-1788 beobachtet wird, subtrahiert. Diese Nettowerte dienen
zur Berechnung einer mittleren Wirksamkeit und von EC50-Werten
nach Standardverfahren. Zur zahlenmäßigen Bestimmung der mittleren
Wirksamkeit und der EC50-Werte werden die
Daten Konzentration/Wirkung über
die Zellen gemittelt und der logistischen Gleichung angepasst.
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BEISPIEL 7
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MDCK-CYTOTOXIZITÄTSTEST
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Dieses
Beispiel erläutert
die Bestimmung der Verbindungstoxizität unter Benutzung eines Madin-Darby-Hundenieren(MDCK)-Zellcytotoxizitätstests.
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1 μL der Testverbindung
wird jeder Vertiefung einer Platte mit 96 Vertiefungen und durchsichtigem
Boden (PACKARD, Meriden, CT) zugesetzt, um eine Endkonzentration
der Verbindung in dem Test von 10 Mikromolar, 100 Mikromolar oder
200 Mikromolar zu ergeben. Kontrollvertiefungen wird Lösungsmittel
ohne Testverbindung zugesetzt.
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MDCK-Zellen,
ATCC Nr. CCL-34 (American Type Culture Collection, Manassas, VA),
werden nach den Anweisungen in dem Produktionsinformationsblatt
der ATCC in sterilem Zustand gehalten. Konfluente MDCK-Zellen werden
trypsiniert, geerntet und mit warmem (37°C) Medium (VITACELL Minimum
Essential Medium Eagle, ATCC-Katalog # 30-2003) auf eine Konzentration
von 0,1 × 106
Zellen/ml verdünnt.
100 μl der verdünnten Zellen
werden jeder Vertiefung zugesetzt mit Ausnahme von 5 Kontrollvertiefungen
der Normkurve, die 100 μl
warmes Medium ohne Zellen enthalten. Die Platte wird dann bei konstantem
Schütteln
2 Stunden bei 37°C
unter 95% O2, 5% CO2 inkubiert.
Nach der Inkubation werden je Vertiefung 50 μl Säugerzellen-Lyselösung zugesetzt,
die Vertiefungen werden mit Klebestreifen PACKARD TOPSEAL abgedeckt,
und die Platten werden 2 Minuten auf einem geeigneten Schüttler bei
etwa 700 UpM geschüttelt.
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Verbindungen,
die Toxizität
verursachen, werden relativ zu unbehandelten Zellen die ATP-Produktion herabsetzen.
Das Nachweiskit ATP-LITE-M Lumineszent ATP von PACKARD (Meriden,
CT), Produkt Nr. 6016941 dient nach den Anweisungen des Herstellers
im Allgemeinen zur Messung der ATP-Produktion in behandelten und
unbehandelten MDCK-Zellen. Die Reagenzien PACKARD ATP LITE-M lässt man
bei Raumtemperatur ins Gleichgewicht kommen. Nach Erreichung des
Gleichgewichtes wird die lyophilisierte Substratlösung in
5,5 ml Substratpufferlösung
(aus dem Kit) wieder hergestellt. Eine lyophilisierte Standard-ATP-Lösung wird
in entionisiertem Wasser zu einem 10 mM Vorrat wieder hergestellt.
Jeder der fünf
Normkurve-Kontrollvertiefungen werden 10 μl seriell verdünnter PACKARD-Standard
zugesetzt, um in jeder folgenden Vertiefung eine Endkonzentration
von 200 nM, 100 nM, 50 nM, 25 nM und 12,5 nM zu ergeben. PACKARD-Substratlösung (50 μl) wird allen
Vertiefungen zugesetzt, die dann abgedeckt werden, und die Platten
werden 2 Minuten auf einem geeigneten Schüttler mit etwa 700 UpM geschüttelt. Ein
weißer
Packard-Klebestreifen wird an dem Boden jeder Platte angebracht,
und die Proben werden durch Einwickeln der Platten in Folie und
10 minütiges Legen
in die Dunkelheit abgedunkelt. Die Lumineszenz wird dann bei 22°C mit einem
Lumineszenzzähler
(z. B. PACKARD TOPCOUNT Microplate Scintillation and Lumineszene
Counter oder TECAN SPECTRAFLUOR PLUS) gemessen, und die ATP-Werte
werden aus der Normkurve berechnet. Die ATP-Werte in mit Testverbindung(en)
behandelten Zellen werden mit den bei unbehandelten Zellen bestimmten
Werten verglichen. Zellen, die mit 10 μm einer bevorzugten Testverbindung
behandelt wurden, zeigen ATP-Werte, die wenigstens 80%, vorzugsweise
wenigstens 90% der unbehandelten Zellen betragen. Wenn eine Konzentration
der Testverbindung von 100 μM
benutzt wird, zeigen die mit bevorzugten Testverbindungen behandelten
Zellen ATP-Werte, die wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 80%
der ATP-Werte betragen, die in unbehandelten Zellen nachgewiesen
wurden.