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Technisches Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf Derivate von 3,6-disubstituierten
Azabicyclo[3.1.0]hexanen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
als Muscarinrezeptor-Antagonisten wirken und für die Behandlung verschiedener
Erkrankungen des Atmungs-, Harn- und Magen-Darm-Systems verwendet
werden, die durch Muscarinrezeptoren vermittelt werden.
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Die
Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen,
auf pharmazeutische Zusammensetzungen, welche die erfindungsgemäßen Verbindungen
enthalten und auf Verfahren zur Behandlung der durch Muscarinrezeptoren
vermittelten Erkrankungen.
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Technischer Hintergrund der
Erfindung
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Muscarinrezeptoren
gehören
zu den G-proteingekoppelten Rezeptoren (GPCRs), bestehen aus einer Familie
von 5 Rezeptor-Subtypen
(M1, M2, M3, M4 and M5) und werden durch den Neurotransmitter
Acetylcholin aktiviert. Diese Rezeptoren sind auf zahlreichen Organen
und Geweben weit verbreitet und für die Aufrechterhaltung der
zentralen und peripheren cholinergen Neurotransmission wesentlich.
Die regionale Verteilung dieser Rezeptor-Subtypen im Gehirn und
in anderen Organen wurde dokumentiert. Der M1-Subtyp
ist z. B. hauptsächlich
in Neuronengeweben wie im zerebralen Cortex oder den autonomen Ganglien
lo kalisiert, der M2-Subtyp ist vorwiegend
im Herzen vorhanden, wo er die cholinerg induzierte Bradykardie
vermittelt und der M3-Subtyp ist vorherrschend
auf glatten Muskeln und Speicheldrüsen vorhanden (Nature, 323,
p. 411 (1986); Science, 237, p.527 (1987)).
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Eine Übersicht
in Current Opinions in Chemical Biology, 3, p. 426 (1999), sowie
in Trends in Pharmacological Sciences, 22, p. 409 (2001) von Eglen
et. al. beschreibt die biologischen Möglichkeiten der Modulation
von Muscarinrezeptor-Subtypen
durch Liganden bei verschiedenen Krankheitszuständen wie Alzheimer-Krankheit,
Schmerzen, Harnwegserkrankungen, chronisch-obstruktive Lungenkrankheit
usw.
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Eine Übersicht
von Felder et al. in J. Med. Chem. 43, p. 4333 (2000) beschreibt
die therapeutischen Chancen für
Muscarinrezeptoren im Zentralnervensystem und arbeitet Struktur
und Funktion von Muscarinrezeptoren, ihre Pharmakologie und ihre
therapeutischen Anwendungen heraus.
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Pharmakologische
und medizinische Gesichtspunkte der Muscarinklasse der Acetylcholinagonisten und
-antagonisten werden in einer Übersicht
in Molecules, 6, p. 142 (2001) vorgestellt.
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N.
J. M. Birdsall et. al. haben in Trends in Pharmacological Sciences,
22, p. 215 (2001) ebenfalls die jüngste Entwicklung zur Rolle
verschiedener Muscarinrezeptor-Subtypen unter Verwendung verschiedener Muscarinrezeptoren
von Knockout-Mäusen zusammengefaßt.
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Muscarinagonisten
wie Muscarin und Pilocarpin und Antagonisten wie Atropin sind seit
mehr als einem Jahrhundert bekannt. Bei der Entdeckung von Verbindungen,
die für
Rezeptor-Subtypen
selektiv sind, gab es jedoch wenig Fortschritt. Ob wohl klassische
Muscarinantagonisten wie Atropin starke Bronchodilatatoren sind, ist
ihre klinische Anwendbarkeit durch hohe Inzidenz von sowohl peripheren
als auch zentralen abträglichen Wirkungen
wie Tachykardie, verschwommenes Sehen, Mundtrockenheit, Verstopfung,
Demenz usw. beschränkt.
Die folgende Entwicklung der quaternären Atropinderivate, wie Ipratopiumbromid,
werden besser als parenterale Optionen vertragen, aber die meisten
davon sind wegen fehlender Selektivität für Muscarinrezeptor-Subtypen
keine idealen anticholinergen Bronchodilatatoren. Die vorhandenen
Verbindungen gewähren
wegen der fehlenden Selektivität
nur beschränkte
therapeutische Vorteile, was zu dosisbeschränkenden Nebenwirkungen wie
Durst, Erbrechen, Mydriasis und mit dem Herzen zusammenhängenden,
wie Tachykardie, die durch den M2-Rezeptor
vermittelt wird, führt.
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Annual
Review of Pharmacological Toxicol., 41, p. 691 (2001), beschreibt
die Pharmakologie der Infektionen der unteren Harnwege. Obwohl Antimuscarin-Agenzien
wie Oxybutynin und Tolterodin, die auf Muscarinrezeptoren nicht
selektiv wirken, seit vielen Jahren zur Behandlung von Blasen-Hyperaktivität angewendet
werden, war die klinische Wirksamkeit dieser Wirkstoffe wegen ihrer
Nebenwirkungen wie Mundtrockenheit, verschwommenes Sehen und Verstopfung
eingeschränkt.
Tolterodin wird allgemein als besser verträglich als Oxybutynin angesehen
(Steers, W. D. et. al., in Curr. Opin. Invest. Drugs, 2, 268; Chapple,
C. R. et al., in Urology, 55, 33; Steers, W. D., Barrot, D. M.,
Wein, A. J., Voiding Dysfunction: Diagnosis Classification and Management,
in "Adult and Pediatric
Urology", Hrsg.
Gillenwatter, J. Y., Grayhack, J. T., Howards, S. S., Duckett, J.
W., pp. 1220–1325,
St. Louis, MO; Mosby. 3rd edition).
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Trotz
dieser Fortschritte bleibt ein Bedürfnis für die Entwicklung neuer hoch
selektiver Muscarinantagonisten, die mit bestimmten Subtypen Wechselwirken
können,
wodurch das Auftreten nachteiliger Wirkungen vermieden wird.
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Verbindungen
mit antagonistischer Wirkung gegenüber Muscarinrezeptoren wurden
in den offengelegten
japanischen
Patentanmeldungen 92921/1994 und
135958/1994 , in
WO 93/16048 ,
US 3,176,019 ,
GB 940,540 ,
EP 325571 ,
WO 98/29402 ,
EP 801067 ;
EP 388054 ;
WO 9109013 ;
US 5,281,601 beschrieben. Auch beziehen
sich
US 6,174,900 ,
6,130,232 und
5,948,792 ;
WO 97/45414 auf 1,4-disubstituierte
Piperidinderivate;
WO 98/05641 beschreibt
fluorierte 1,4-disubstituierte Piperidinderivate;
WO 93/16018 und
WO 96/33973 sind andere nahekommende
Fundstellen.
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Ein
Bericht in J. Med. Chem., 44, 984 (2002), beschreibt Cyclohexylmethylpiperidinyltriphenylpropionamid-Derivate als selektive
M3-Antagonisten, die von den anderen Rezeptor-Subtypen
unterscheiden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt 3,6-disubstituierte Azabicyclo[3.1.0]hexane
bereit, welche als Muscarinrezeptor-Antagonisten wirken und für die sichere
Behandlung verschiedener Erkrankungen des Atmungs-, Harn- und Magen-Darm-Systems
nützlich
sind.
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Die
Erfindung stellt auch pharmazeutische Zusammensetzungen bereit,
die für
die Behandlung verschiedener Erkrankungen des Atmungs-, Harn- und
Magen-Darm-Systems nützlich
sind, welche diese Verbindungen enthalten und die auch zulässige Träger, Hilfsstoffe
oder Verdünner
enthalten können.
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Die
Erfindung umfasst auch die Enantiomere, Diastereomere, Polymorphe,
pharmazeutisch zulässigen
Salze, pharmazeutisch zulässigen
Solvate, Ester, N-Oxide und Metaboliten die ser Verbindungen, welche eine
Aktivität
gleicher Art aufweisen.
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Ferner
umfasst die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen, welche
die erfindungsgemäßen Verbindungen,
deren Enantiomere, Diastereomere, Polymorphe, pharmazeutisch zulässigen Solvate,
Ester oder N-Oxide in Kombination mit pharmazeutisch zulässigen Trägern und
gegebenenfalls eingeschlossene Hilfsstoffe enthalten.
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Andere
Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargestellt
und sind teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können bei
der Ausführung
der Erfindung erkannt werden. Die Ziele und die Vorteile der Erfindung
können
durch die in den beigefügten
Ansprüchen
hervorgehobenen Mechanismen und Kombinationen erkannt und gewonnen
werden.
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Nach
einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindung
mit der Struktur der Formel I
Formel
I und ihre pharmazeutisch zulässigen Salze, pharmazeutisch
zulässigen
Solvate, Ester, Enantiomere, Diastereomere, N-Oxide, Polymorphe,
worin
W (CH
2)
p bedeutet,
worin p 0 bis 1 bedeutet,
X ein Sauerstoff, Schwefel, -NR oder
eine Bindung bedeutet, worin R Wasserstoff oder C
1-6-Alkyl
bedeutet,
Y CHR
1CO bedeutet, worin
R
1 Wasserstoff, Methyl oder (CH
2)
q bedeutet, worin q 0 bis 4 bedeutet,
Z
Sauerstoff, Schwefel, NR
2 bedeutet, worin
R
2 Wasserstoff bedeutet, oder C
1-6-Alkyl,
Q
(CH
2)
n bedeutet,
worin n 0 bis 4 bedeutet, oder CHR
3, worin
R
3 H, OH, C
1-6-Alkyl,
C
1-6-Alkenyl, C
1-6-Alkoxy oder
CH
2CHR
4 bedeutet,
worin R
4 H, OH, Niedrigalkyl (C
1-C
4) oder Niedrigalkoxy (C
1-C
4) bedeutet,
R
5 und
R
6 unabhängig
aus der aus COOH, H, CH
3, CONH
2,
NH
2, CH
2NH
2 bestehenden Gruppe ausgewählt sind,
R
7 Wasserstoff, gesättigte oder ungesättigte aliphatische
C
1-C
15-Kohlenwasserstoffgruppen,
bei denen 1 bis 6 beliebige Wasserstoffatome mit Gruppen, die unabhängig aus
Halogen, Arylalkyl, Arylalkenyl, Heteroarylalkyl oder Heteroarylalkenyl
mit 1 bis 2 aus Stickstoff-, Sauerstoff- und Schwefelatomen ausgewählten Heteroatomen
ausgewählt
sind, substituiert sein können,
bedeutet, mit der Option, daß in
diesen Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Heteroarylalkyl- oder Heteroarylalkenylgruppen
1 bis 3 beliebige Wasserstoffatome an einem Aryl- oder Heteroarylring
mit Niedrigalkyl (C
1-C
4), Niedrigperhaloalkyl
(C
1-C
4), Cyan, Hydroxyl,
Nitro, Niedrigalkoxycarbonyl, Halogen, Niedrigalkoxy (C
1-C
4), Niedrigperhaloalkoxy (C
1-C
4), unsubstituiertem Amino, N-Niedrigalkylamino (C
1-C
4), N-Niedrigalkylaminocarbonyl
(C
1-C
4), N,N-Di-Niedrigalkylamino
(C
1-C
4), N,N-Di-Niedrigalkylaminocarbonyl
substituiert sein können,
R
8 und R
9 unabhängig aus
der aus Wasserstoff, Niedrigalkyl (C
1-C
4),
Trifluormethyl, Cyan, Hydroxy, Nitro, Niedrigalkoxy (C
1-C
4), Amino oder Niedrigalkylamino bestehenden
Gruppe ausgewählt
sind,
R
10 Aryl bedeutet, das mit einem
oder mehreren Substituenten substituiert sein kann, bereitgestellt.
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Nach
einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird eine
Verbindung mit der Struktur der Formel I und ihre pharmazeutisch
zulässigen
Salze, pharmazeutisch zulässigen
Solvate, Ester, Enantiomere, Diastereomere, N-Oxide, Polymorphe,
worin W, X, Y, Z, Q, R
8, R
9,
R
10, R
7 dieselben
wie die für
Formel I definierten sind
Formel
II (Formel I, worin R
5=R
6=H)
bereitgestellt
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Nach
einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden Verbindungen
wie oben beschrieben zur Behandlung oder Vorbeugung bei einem Tier
oder einem Menschen bereitgestellt, welche an einer Erkrankung oder
Störung
des Atmungs-, Harn- und Magen-Darm-Systems leiden, wobei die Erkrankung oder
Störung
durch Muscarinrezeptoren vermittelt wird.
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Nach
einer vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden Verbindungen
wie oben beschrieben zur Behandlung oder Vorbeugung bei einem Tier
oder einem Menschen bereitgestellt, die an einer Erkrankung oder
Störung
leiden, welche mit Muscarinrezeptoren verbunden ist.
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Nach
einer fünften
Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden Verbindungen wie
oben beschrieben zur Behandlung oder Vorbeugung bei einem Tier oder
einem Menschen bereitgestellt, die an einer Erkrankung oder Störung des
Atmungssystems wie Bronchialasthma, chronisch obstruktive Lungenerkrankung
(COPD), Lungenfibrose usw., des Harnsystems, welche solche Harnstörungen wie
Harninkontinenz, Syndrom der unteren Harnwege (LUIS) usw. einschließen, und
des Magen-Darm-Systems
wie Reizdarm, Fettleibigkeit, Diabetes und Magen-Darm-Hyperkinese mit einer
Verbindung wie oben beschrieben, wobei die Erkrankung oder Störung mit
Muscarinrezeptoren verknüpft
ist.
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Nach
einer sechsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein
Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen Verbindungen bereitgestellt.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
zeigen ein beträchtliches
Potenzial hinsichtlich ihrer Aktivität, welche durch in vitro-Rezeptorbindung
und Funktionsassays und in vivo-Versuche mit anästhesierten Kaninchen bestimmt
wurde. Die Verbindungen wurden in vitro und in vivo geprüft. Einige
Verbindungen erwiesen sich als wirksame Muscarinrezeptor-Antagonisten
mit hoher Affinität
gegenüber
M3-Rezeptoren. Daher stellt die vorliegende
Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen für die Behandlung von Erkrankungen
oder Störungen
bereit, die mit Muscarinrezeptoren zusammenhängen. Die hier beschriebenen
Verbindungen und Zusammensetzungen können oral oder parenteral verabreicht
werden.
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Eingehende Beschreibung der
Erfindung
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Die
hier beschriebenen Erfindungen können
mit Methoden hergestellt werden, die in der Technik bekannt und
dem durchschnittlichen organisch-präparativ arbeitendenen Chemiker
geläufig
sind. Außerdem
können
die hier beschriebenen Verbindungen mittels der nachstehenden Reaktionsfolge
hergestellt werden: Schema
I
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
der Formel I können
mit der im Schema 1 gezeigten Reaktionsfolge hergestellt wer den.
Die Herstellung umfasst die Kondensation einer Verbindung der Formel
III mit der Verbindung der Formel IV, wobei
W (CH2)p bedeutet, worin p 0 bis 1 bedeutet,
X
ein Sauerstoff, Schwefel, -NR oder eine Bindung bedeutet, worin
R Wasserstoff oder C1-6-Alkyl bedeutet,
Y
CHR1CO bedeutet, worin R1 Wasserstoff,
Methyl oder (CH2)q bedeutet,
worin q 0 bis 4 bedeutet,
Z Sauerstoff, Schwefel, NR2 bedeutet, worin R2 Wasserstoff
bedeutet, oder C1-6-Alkyl,
Q (CH2), bedeutet, worin n 0 bis 4 bedeutet, oder
CHR3, worin R3 H,
OH, C1-6-Alkyl, C1-6-Alkenyl,
C1-6-Alkoxy oder CH2CHR4 bedeutet, worin R4 H,
OH, Niedrigalkyl (C1-C4)
oder Niedrigalkoxy (C1-C4)
bedeutet,
R5 und R6 unabhängig aus
der aus H, COOH, CH3, CONH2,
NH2, CH2NH2 bestehenden Gruppe ausgewählt sind,
R8 und R9 unabhängig aus
der aus Wasserstoff, Niedrigalkyl (C1-C4),
Trifluormethyl, Cyan, Hydroxy, Nitro, Niedrigalkoxy (C1-C4), Amino oder Niedrigalkylamino bestehenden
Gruppe ausgewählt
sind,
P eine beliebige Gruppe ist, die zum Schutz einer Aminogruppe
in Gegenwart eines Kondensierungsmittels verwendet werden kann,
um eine geschützte
Verbindung der Formel V zu ergeben, und die bei der Schutzgruppenabspaltung
durch Reaktion mit einem abspaltenden Reagenz in einem organischen
Lösungsmittel eine
ungeschützte
Verbindung der Formel VI ergibt, die schließlich mit einem geeigneten
Alkylierungs- oder Benzylierungsmittel
L-R7 N-alkyliert oder -benzyliert wird und
eine Verbindung der Formel I ergibt, wobei L eine beliebige austretende
Gruppe ist,
R7 Wasserstoff, gesättigte oder
ungesättigte
aliphatische C1-C15-Kohlenwasserstoffgruppen,
bei denen 1 bis 6 beliebige Wasserstoffatome mit Gruppen, die unabhängig aus
Halo gen, Arylalkyl, Arylalkenyl, Heteroarylalkyl oder Heteroarylalkenyl
mit 1 bis 2 aus Stickstoff-, Sauerstoff- und Schwefelatomen ausgewählten Heteroatomen
ausgewählt
sind, substituiert sein können,
bedeutet, mit der Option, daß in
diesen Arylalkyl-, Arylalkenyl-, Heteroarylalkyl- oder Heteroarylalkenylgruppen
1 bis 3 beliebige Wasserstoffatome an einem Aryl- oder Heteroarylring
mit Niedrigalkyl (C1-C4), Niedrigperhaloalkyl
(C1-C4), Cyan, Hydroxyl,
Nitro, Niedrigalkoxycarbonyl, Halogen, Niedrigalkoxy (C1-C4), Niedrigperhaloalkoxy (C1-C4), unsubstituiertem Amino, N-Niedrigalkylamino (C1-C4), N-Niedrigalkylaminocarbonyl
(C1-C4), N,N-Di-Niedrigalkylamino
(C1-C4), N,N-Di-Niedrigalkylaminocarbonyl
substituiert sein können,
P
eine beliebige Schutzgruppe für
eine Aminogruppe für
eine Verbindung der Formel VI ist und aus Benzyl- und t-Butyloxycarbonylgruppen
ausgewählt
ist.
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Die
Reaktion der Verbindung der Formel III mit einer Verbindung der
Formel IV zu einer Verbindung der Formel V kann in Gegenwart eines
Kondensierungsmittels, z. B. 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid
(EDC) und 1,8-Diazabicyclo{5.4.0]undec-7-en (DBU) ausgeführt werden.
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Die
Reaktion der Verbindung der Formel III mit einer Verbindung der
Formel IV zu einer Verbindung der Formel V kann in einem geeigneten
Lösungsmittel,
beispielsweise in, N,N-Dimethylformamid,
Dimethylsulfoxid, Toluol und Xylol bei einer Temperatur im Bereich
von etwa 0 bis etwa 140°C
ausgeführt
werden.
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Die
Abspaltung der Schutzgruppe von der Verbindung der Formel V zu einer
Verbindung der Formel VI kann mit einem abspaltenden Reagenz, beispielsweise
Palladium auf Kohlenstoff, Trifluoressigsäure (TFA) und Salzsäure ausgeführt werden.
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Die
Abspaltung der Schutzgruppe von der Verbindung der Formel V zu einer
Verbindung der Formel VI kann in einem geeigneten organischen Lösungsmittel,
beispielsweise ausgewählt
aus der aus Methanol, Ethanol, Tetrahydrofuran und Acetonitril bestehenden
Gruppe, bei Temperaturen im Bereich von 10 bis etwa 50°C ausgeführt werden.
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Die
N-Alkylierung oder -Benzylierung der Verbindung der Formel VI zu
einer Verbindung der Formel I kann mit einem geeigneten bekannten
Alkylierungs- oder Benzylierungsmittel, L-R7, wobei L
eine beliebige austretende Gruppe ist, beispielsweise Halogen, die
O-Mesyl- und die O-Tosylgruppe, ausgeführt werden.
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Die
N-Alkylierung oder -Benzylierung der Verbindung der Formel VI zu
einer Verbindung der Formel I kann in einem geeigneten organischen
Lösungsmittel
wie N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran und
Acetonitril bei einer Temperatur im Bereich von etwa 25 bis etwa
100°C ausgeführt werden.
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Im
obenstehenden Schema, in denen bestimmte Basen, Kondensierungsmittel,
Schutzgruppen, abspaltende Reagenzien, N-Alkylierungs/Benzylierungsmittel, Lösungsmittel
und so weiter aufgeführt
sind, sollte man verstehen, dass andere dem Fachmann bekannte Basen,
Kondensierungsmittel, Schutzgruppen, abspaltende Reagenzien, N-Alkylierungs/Benzylierungsmittel,
Lösungsmittel
usw. verwendet werden können.
Ebenso können
Reaktionstemperatur und -dauer nach Bedarf angepasst werden.
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Geeignete
Salze der durch Formel I dargestellten Verbindungen wurden hergestellt,
um die Verbindung in wässrigem
Medium für
biologische Auswertungen löslich
zu machen. Beispiele solcher Salze sind pharmakologisch zulässige Salze
wie Salze anorganischer Säuren
(zum Beispiel Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Nitrat und Phosphat),
Salze organischer Säuren
(z. B. Acetat, Tartrat, Citrat, Fumarat, Maleat, Toluolsulfonat
und Methansulfonat). Wenn in der Formel I eine Carboxylgruppe als
Substituent umfasst ist, kann diese in Form ihres Alkalimetallsalzes
vorliegen (z. B. Natrium, Kalium, Kalzium, Magnesium und dergleichen). Diese
Salze können
nach üblichen
Methoden der Technik hergestellt werden, wie Behandlung der Verbindung mit
einer äquivalenten
Menge einer anorganischen oder organischen Säure oder Base in einem geeigneten Lösungsmittel.
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Zu
den speziellen nach Schema 1 herstellbaren Verbindungen gehören:
(1α,5α,6α)-6N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl]-3-methyl-4-oxo-α-phenyl-4H1-benzopyran-8-carboxamid (Verbindung
Nr. 1)
(1α,5α,6α)-6N-[3-(4-Cyanobenzyl)-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl]-3-methyl-4-oxo-2phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 2)
(1α,5α,6α)-N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]-3-methyl4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid (Verbindung
Nr. 3)
(1α,5α,6α)-N-[3-(4-Methyl-3-pentyl)-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl6o-(aminomethyl)-yl]3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 4)
N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-1-(aminomethyl)-yl]-3-methyl-4-oxo-2phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 5)
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Die
hier offenbarten Verbindungen oder Zusammensetzungen können zur
Behandlung einem Tier oral oder auf parenteralem Wege verabreicht
werden. Die hier offenbarten pharmazeuti schen Zusammensetzungen
können
in Dosierungseinheiten hergestellt und verabreicht werden, wobei
jede Einheit eine gewisse Menge mindestens einer hier beschriebenen
Verbindung und/oder mindestens ein physiologisch zulässiges Salz davon
enthält.
Die Dosierung kann in außergewöhnlich weiten
Grenzen verändert
werden, weil die Verbindungen bei niedriger Dosierung wirksam und
relativ frei von Toxizität
sind. Die Verbindungen können
bei niedriger mikromolarer Konzentration verabreicht werden, die
therapeutisch wirksam ist, und die Dosierung kann nach Wunsch bis
auf die vom Patienten tolerierte Maximaldosis gesteigert werden.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst auch die Enantiomere, Diastereomere,
N-Oxide, Polymorphe, Solvate und pharmazeutisch zulässigen Salze
dieser Verbindungen. Die vorliegende Erfindung umfasst ferner eine
pharmazeutische Zusammensetzung mit Molekülen der Formel I und II, oder
Arzneimittelvorstufen, Enantiomere, Diastereomere, N-Oxide, Polymorphe,
Solvate oder pharmazeutisch zulässigen
Salze davon, in Kombination mit pharmazeutisch zulässigen Träger und
gegebenenfalls eingeschlossenen Hilfsstoffen.
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Die
unten angegebenen Beispiele veranschaulichen die allgemeine Synthesevorschrift
sowie die spezielle Herstellung der bevorzugten Verbindung. Die
Beispiele werden angegeben, um die speziellen Gesichtspunkte der
Offenbarung zu veranschaulichen und sollten nicht so ausgelegt werden,
dass sie den Bereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den Ansprüchen festgelegt
ist, begrenzen.
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Beispiele
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Unter
Verwendung unterschiedlicher Trockenmittel und Anwendung der in
der Literatur bekannten Verfahren wurden verschiedene Lösungsmittel,
wie Azeton, Methanol, Pyridin, Ether, Tetrahydrofuran, Hexane und
Dichlormethan, getrocknet. Auf einem Perkin-Eimer-Gerät Paragon
wurden IR-Spektren als Nujolbrei oder dünner reiner Film aufgenommen.
Magnetresonanz-Spektren
(NMR) wurden auf einem 300 MHz-Gerät Varian XL mit Tetramethylsilan
als internem Standard aufgenommen.
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Beispiel 1: Synthese von (1α,5α,6α)-6N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl]-3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 1)
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Stufe a: Synthese von einfach geschütztem (1α,5α,6α)-6-Amino-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
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Die
einfach geschützte
Verbindung (1α,5α,6α)-6-Amino-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
wurde nach der Vorschrift von T. F. Braish, Synlett 1996, 1100,
hergestellt.
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Stufe b: Synthese von (1α,5α,6α)-6N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl]-3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H1-benzopyran-8-carboxamid
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Eine
Lösung
von Flavon-8-carbonsäure
(1 mmol), die kommerziell von Lancaster erhältlich war, und einfach geschütztem (1α,5α,6α)-6-Amino-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
(1,5 mmol) in DMF wurde auf 0°C
gekühlt. Zum
Reaktionsgemisch (RM) wurde 1-Hydroxybenztriazol
(1,2 mmol) und danach N-Methylmorpholin (1 mmol) zugegeben und das
Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten gerührt. 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid
wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch drei Stunden bei 0°C und weiter
bei Raumtemperatur über
Nacht gerührt.
Das RM wurde in Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert.
Die organische Schicht wurde getrocknet und der erhaltene Rückstand
nach Entfernung der Lösungsmittel
wie er war verwendet.
Smp. = 182–184°C
IR(KBr): 3287, 2276,
1635 cm–1,
1H-NMR δ-Werte:
8,48–8,45
(m, 1H), 8,37–8,35
(m, 1H), 7,65–7,63
(m, 5H), 7,58–7,57
(m, 1H), 7,32–7,22
(m, 5H), 3,58 (s, 2H), 3,33 (m, 1H), 3,12 (d, 2H, J = 9,0 Hz), 2,40
(d, 2H, J = 9,0 Hz), 2,18 (s, 3H), 1,74 (bs, 1H), 1,43 (m, 2H);
Masse (m/z) = 451,2.
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Beispiel 2: Synthese von (1α,5α,6α)-6N-[3-(4-Cyanobenzyl)-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl]-3-methyl-4-oxo-2phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 2)
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Stufe a:
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Die
Titelverbindung von Beispiel 1 wurde zu einer Suspension von 10%
Palladium auf Kohlenstoff in Methanol gegeben und das RM bei Raumtemperatur
10 Stunden unter Wasserstoff gerührt.
Das RM wurde über
Celite filtriert. Der nach Entfernen des Lösungsmittels erhaltene Rückstand
wurde wie er war für
die nächste
Stufe verwendet.
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Stufe b: Synthese von (1α,5α,6α)-6N-[3-(4-Cyanobenzyl)-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl]-3-methyl-4-oxo-2phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
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Eine
Lösung
der in Stufe a hergestellten Verbindung (1 mmol),4-Cyanbenzoylbromid
(1,2 mmol), Kaliumcarbonat (8 mmol) und Kaliumiodid (2 mmol) in
DMF (10 ml) wurde bei Raumtemperatur 48 Stunden gerührt. Das
RM wurde in Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die
organische Schicht wurde getrocknet und der nach Entfernen des Lösungsmittels
erhalten Rückstand
durch Säulenchromatographie (100–200 mesh
Silicagel) gereinigt, wobei das Produkt mit 70% Ethylacetat-Hexan-Gemisch
eluiert wurde.
Smp.: 213-215°C;
IR(KBr):
3281, 2221, 1639 cm–1;
1H-NMR δ-Werte: 8,852–8,49 (m,
1H), 8,41–8,38
(m, 1H), 7,65–7,36
(m, 10H), 3,62 (s, 2H), 3,31 (m, 1H) 3,11 (d, 2H, J = 9,0 Hz), 2,40
(d, 2H, J = 9 Hz), 2,29 (s, 3H), 1,44 (m, 2H); Masse (m/z) = 476
-
Beispiel 3: Synthese von (1α,5α,6α)-N-[3-Benzyl-3-azabicyclo
[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]-3-methyl4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 3)
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Stufe a: Synthese von einfach geschütztem (1α,5α,6α)-6-Aminomethyl-3-benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
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Die
einfach geschützte
Verbindung (1α,5α,6α)-6-Aminomethyl-3-benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexan wurde
nach dem Verfahren der
EP
0413455 A2 hergestellt.
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Stufe b: Synthese von einfach geschütztem (1α,5α,6α)-N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]-3-methyl4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
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Diese
Verbindung wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1, Stufe b, unter
Verwendung von (1α,5α,6α)-6-Aminomethyl-3-benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
anstelle von (1α,5α,6α)-6-Amino-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
hergestellt.
Smp. = 175–177°C
IR(KBr):
3293, 2921, 1645 cm–1,
1H-NMR δ-Werte: 8,852–8,559 (m,
1H), 8,41–8,44
(m, 1H), 7,53–7,70
(m, 6H), 5,12 (m, 1H), 3,17–3,25
(m, 3H), 2,36–2,43
(m, 4H), 2,23 (s, 3H), 2,12–2,17
(m, 2H), 1,61–1,71
(m, 6H), 1,45 (m, 2H)
Masse m/z = 443,2
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Beispiel 4: Synthese von (1α,5α,6α)-N-[3-(4-Methyl-3-pentyl)-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
(Verbindung Nr. 4)
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Stufe a: Synthese von (1α,5α,6α)-N-[3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H-8-carboxamid
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Die
Verbindung (1α,5α,6α)-N-[3-Benzyl-3-bisazabicyclo[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzpyran-8-carboxamid
wurde zu einer Suspension von 10% Pd-C in Methanol gegeben und das
Reaktionsgemisch wurde 10 Stunden bei Raumtemperatur unter Wasserstoff
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde durch eine Celit-Matte filtriert. Der
nach Entfernen der Lösungsmittel
erhaltene Rückstand
wurde wie er war in der nächsten
Stufe verwendet.
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Stufe b: Synthese von (1α,5α,6α)-N-[3-(4-Methyl-3-pentyl)-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-6-(aminomethyl)-yl]3-methyl-4-oxo-2-phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
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Eine
Lösung
der in Stufe a hergestellten Verbindung (1 mmol), 4-Methyl-3-pentenoylbromid
(1,2 mmol), Kaliumcarbonat (8 mmol) und Kaliumiodid (2 mmol) in
DMF (10 ml) wurde bei Raumtemperatur 48 Stunden gerührt. Das
Reaktionsgemisch wurde in Wasser gegossen und mit Ethylacetat extrahiert.
Die organische Schicht wurde getrocknet und der nach Entfernen des
Lösungsmittels
erhaltene Rückstand
wurde durch Säulenchromatographie
(100–200
mesh Silicagel) gereinigt, wobei das Produkt mit 70% Ethylacetat-Hexan-Gemisch
eluiert wurde.
Smp.: 125–127°C;
IR(KBr):
3310, 2832, 1641 cm–1;
1H-NMR δ-Werte: 8,41–8,38 (m,
1H), 8,35–8,32
(m, 1H), 7,66–7,64
(m, 2H), 7,54–7,43
(m, 4H), 7,31–7,25
(m, 5H), 3,54 (s, 2H), 3,30–3,26
(m, 2H), 2,74 (d, 2H, J = 9 Hz), 2,24–2,17 (m, 5H), 1,41 (bs, 1H),
1,19 (m, 2H);
Masse m/z = (465.1)
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Beispiel 5: Synthese von N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-1-(aminomethyl)-yl]-3-methyl-4-oxo-2phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid (Verbindung
Nr. 5)
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Stufe a: Synthese von 1-Aminomethyl-3-benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexan
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Die
Verbindung wurde nach dem in
EP 0413455 A2 beschriebenen Verfahren synthetisiert.
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Stufe b: Synthese von N-[3-Benzyl-3-azabicyclo[3.1.0]hexyl-1-(aminomethyl)-yl]-3-methyl-4-oxo-2phenyl-4H-1-benzopyran-8-carboxamid
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Eine
Lösung
von Flavon-8-carbonsäure
(1 mmol), die von Lancaster kommerziell erhältlich war, und einfach geschütztes (1α,5α,6α)-6-Amino-3-azabicyclo[3.1.0]hexan,
das nach der Vorschrift von T. F. Braish et al., Synlett 1996, 1100,
hergestellt worden war (1,5 mmol), in Dimethylformamid wurde auf
0°C gekühlt. Zum Reaktionsgemisch
wurde 1-Hydroxybenztriazol (1,2 mmol) und danach N-Methylmorpholin
(1 mmol) zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten gerührt. 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimidhydrochlorid
wurde zugegeben und das Reaktionsgemisch 3 Stunden bei 0°C und weiter
bei Raumtemperatur über
Nacht gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde in Wasser gegossen und mit Ethylacetat
extrahiert. Die organische Schicht wurde getrocknet und der nach
Entfernung der Lösungsmittel
erhaltene halbfeste Rückstand wie
er war verwendet.
IR(KBr): 3445, 2788, 1636 cm–1;
1H(NMR): 8,42–8,54 (m, 2H), 7,49–7,63 (m,
6H), 7,22–7,32
(m, 5H), 3,76 (m, 1H), 3,49 (s, 2H), 3,35–3,37 (m, 1H), 2,82–2,85 (m,
1H), 2,72–2,75
(m, 1H) 2,16–2,25
(m, 5H), 1,12–1,26
(m, 1H), 0,89–0,91
(m, 1H), 0,27–0,29 (m,
1H);
Masse (m/z) = 465,2.
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Beispiel 6: Biologische Aktivität
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Radioliganden-Bindungsassays
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Die
Affinität
der Versuchsverbindungen für
Muscarinrezeptoren der Subtypen M2 und M3 wurde durch Bindungsversuche mit [3H]-N-Methylscopolamin unter Verwendung von
Rattenherzen bzw. Submandibulardrüsen nach der Beschreibung von
Moriya et al., (Life Sci. 1999, 64(25): 2351–2358) mit geringfügigen Modifikationen
bestimmt.
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Membranherstellung:
Die Submandibulardrüsen
und das Herz wurden unmittelbar nach der Tötung isoliert und in eiskalten
Homogenisierungspuffer gegeben (HEPES 20 mmol/l, 10 mmol/l EDTA,
pH 7,4). Die Gewebe wurden in 10 Volumteilen Homogenisierungspuffer
homogenisiert, das Homogenisat durch zwei Schichten feuchter Gaze
filtriert und das Filtrat bei 500 g 10 Minuten zentrifugiert. Der Überstand
wurde danach 20 Minuten bei 40.000 g zentrifugiert. Das so erhaltene
Pellet wurde im gleichen Volumen Messpuffer (HEPES 20 mmol/l, 5
mmol/l EDTA, pH 7,4) resuspendiert und bei –70°C bis zur Messung gelagert.
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Ligandenbindungsassay:
Die Verbindungen wurden in DMSO gelöst und verdünnt. Die Membranhomogenisate
wurden in 250 μl
Messpuffer (HEPES 20 mmol/l, pH 7,4) bei 24 bis 25°C drei Stunden
inkubiert. Unspezifische Bindung wurde in Gegenwart von 1 μmol/l Atropin
bestimmt. Die Inkubation wurde durch Vakuumfiltrieren über GF/B-Faserfilter
(Wallac) abgebrochen. Die Filter wurden dann mit eiskaltem 50 mmol/l-Tris-HCl-Puffer
(pH 7,4) gewaschen. Die Filtermatten wurden getrocknet und die auf
den Filtern zurückgehaltene
gebundene Radioaktivität
gemessen. Die Werte IC50 und Kd wurden
unter Verwendung des nichtlinearen Kurvenanpassungsprogramms mit
G Pad-Prism-Software abge schätzt.
Die Werte der Hemmungskonstanten Ki wurden
aus vergleichenden Bindungsmessungen durch Anwendung der Gleichung
von Cheng und Prusoff (Biochem. Pharmacol. 1973, 22: 3099–3108) berechnet.
Ki = IC50/(1+L/Kd), wobei L die Konzentration des in dem
speziellen Versuch verwendeten [3H]NMS ist.
pKi ist -[log Ki].
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Die
Ergebnisse der in vitro-Versuche sind in Tabelle I angegeben. Tabelle I
| Rezeptorbindungsassay |
M2 pKi | M3 pKi |
Verbindung
Nr. 1 | < 5 | < 5 |
Verbindung
Nr. 2 | < 5 | < 5 |
Verbindung
Nr. 3 | < 5,3 | 5,1 |
Verbindung
Nr. 4 | < 6 | < 6 |
Verbindung
Nr. 5 | < 6 | < 6 |
Tolterodin | 8,3 | 8,13 |
| | |
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand ihrer speziellen Ausführungsformen
beschrieben wurde, sind bestimmte Abwandlungen und Äquivalente
für den
Fachmann offensichtlich und sollen im Bereich der vorliegenden Erfindung
umfasst sein.