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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen, die als Wirkstoff eines
Medikaments zur präventiven und/oder
therapeutischen Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten geeignet
sind, die durch anormale Aktivitäten
von GSK3β verursacht
werden.
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Technischer
Hintergrund
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GSK3β (Glycogensynthasekinase
3β) ist
eine prolingesteuerte Serin/Threoninkinase, die eine bedeutende
Rolle bei der Kontrolle des Metabolismus, der Differenzierung und
beim Überleben
spielt. Ursprünglich wurde
sie als Enzym identifiziert, das dazu in der Lage ist, Glycogensynthase
zu phosphorylieren und somit zu hemmen. Später wurde erkannt, daß GSK3β mit der
tau-Proteinkinase 1 (TPK1) identisch ist, einem Enzym, das das tau-Protein
in den Epitopen phosphoryliert, deren Hyperphosphorylierung bei
Alzheimer-Krankheit und bei mehreren Tautopathien ebenfalls festgestellt
wurde.
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Interessanterweise
führt die
durch Proteinkinase B (AKT) bewirkte Phosphorylierung von GSK3β zu einem
Verlust ihrer Kinaseaktivität,
und es wurden Hypothesen aufgestellt, daß diese Hemmung einige der Wirkungen
der neurotrophen Faktoren vermitteln kann. Ferner führt die
durch GSK3β bewirkte
Phosphorylierung von β-Catenin,
einem am Zellüberleben
beteiligten Protein, zu seinem Abbau durch einen ubichitinylierungsabhängigen Proteasom-Weg.
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Somit
kann die Hemmung der GSK3β-Aktivität offenbar
eine neurotrope Aktivität
bewirken. In der Tat gibt es Anzeichen dafür, daß Lithium, ein nicht kompetitiver
Inhibitor von GSK3β,
in einigen Modellen die Neuritogenese verstärkt und auch das neuronale Überleben
durch die Induktion der Überlebensfaktoren,
wie BcI-2, und die Hemmung der Expression von proapoptotischen Faktoren,
wie P53 und Bax, erhöht.
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Neuere
Studien haben gezeigt, daß β-Amyloid
die GSK3β-Aktivität und die
tau-Protein-Phosphorylierung verstärkt. Ferner werden diese Hyperphosphorylierung
sowie die neurotoxischen Wirkungen von β-Amyloid durch Lithiumchlorid
und durch eine GSK3β-Antisense-mRNA
blockiert. Diese Beobachtungen legen sehr stark nahe, daß GSK3β das Bindeglied
zwischen den beiden pathologischen Hauptprozessen bei der Alzheimer-Krankheit, der anormalen
Verarbeitung von APP (Amyloid-Vorläufer-Protein)
und der tau-Protein-Hyperphosphorylierung,
sein kann.
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Obwohl
die tau-Protein-Hyperphosphorylierung zur Destabilisierung des neuronalen
Zytoskeletts führt,
beruhen die pathologischen Folgen der anormalen GSK3β-Aktivität sehr wahrscheinlich
nicht nur auf einer pathologischen Phosphorylierung des tau-Proteins,
da, wie vorstehend erwähnt,
eine übermäßige Aktivität dieser
Kinase das Überleben
durch die Modulation der Expression von apoptotischen und antiapoptotischen Faktoren
beeinflussen kann. Ferner wurde gezeigt, daß die β-Amyloid-induzierte Zunahme
in der GSK3β-Aktivität zur Phosphorylierung
und daher zur Hemmung der Pyruvatdehydrogenase, einem entscheidenden
Enzym der Energieproduktion und Acetylcholinsynthese, führt.
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Zusammengenommen
zeigen diese experimentellen Feststellungen, daß GSK3β-Inhibitoren bei der Behandlung
der neuropathologischen Folgen und der kognitiven Defizite und Aufmerksamkeitsdefizite,
die mit Alzheimer-Krankheit zusammenhängen, sowie bei anderen akuten
und chronischen neurodegenerativen Krankheiten Anwendung finden
können.
Diese umfassen nicht einschränkend
Parkinson-Krankheit, Tautopathien (z.B. frontotemporoparietale Demenz,
kortikobasale Degeneration, Pick-Krankheit, progressive supranukleäre Lähmung) und
andere Demenzen einschließlich
vaskulärer
Demenz; akuter Schlaganfall und andere traumatische Verletzungen;
zerebrovaskuläre
Unfälle
(z.B. altersbedingte Makuladegeneration); Gehirn- und Rückenmarkstrauma;
periphere Neuropathien; Retinopathien und Glaukom.
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Zusätzlich kann
die GSK3β-Hemmung
bei der Behandlung von anderen Krankheiten wie nichtinsulinabhängiger Diabetes
(wie Diabetes Typ II) und Fettsucht; manischdepressiver Erkrankung;
Schizophrenie; Alopezie; Krebs, wie Brustkrebs, nichtkleinzelliges
Bronchialkarzinom, Schilddrüsenkrebs,
T- oder B-Zellen-Leukämie
und mehreren virusinduzierten Tumoren, Anwendung finden.
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Offenbarung
der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Verbindungen,
die als Wirkstoff eines Medikaments zur präventiven und/oder therapeutischen
Behandlung einer durch eine anormale GSK3β-Aktivität verursachten Krankheit, insbesondere
von neurodegenerativen Krankheiten, geeignet sind. Insbesondere besteht
der Gegenstand der Erfindung in der Bereitstellung neuer Verbindungen,
die als Wirkstoff eines Medikaments geeignet sind, das die Prävention
und/oder Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten, wie Alzheimer-Krankheit,
möglich
macht.
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Somit
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Verbindungen identifiziert,
die inhibitorische Aktivität
gegen GSK3β aufweisen.
Als Ergebnis wurde gefunden, daß Verbindungen,
die durch die folgende Formel (I) dargestellt sind, die gewünschte Aktivität besaßen und
als Wirkstoff eines Medikaments zur präventiven und/oder therapeutischen
Behandlung der zuvor genannten Krankheiten geeignet waren.
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Die
vorliegende Erfindung stellt somit durch die Formel (I) dargestellte
Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivate und deren Salze, Solvate und Hydrate
bereit:
worin:
X eine Bindung,
eine Ethenylengruppe, eine Ethinylengruppe, eine Methylengruppe,
gegebenenfalls substituiert durch eine oder zwei Gruppen, ausgewählt aus
einer C
1-6-Alkylgruppe, einer Hydroxygruppe
und einer C
1-4-Alkoxygruppe; eine Carbonylgruppe,
ein Sauerstoffatom, ein Schwefelatom, eine Sulfonylgruppe, eine Sulfoxidgruppe
oder ein Stickstoffatom, das gegebenenfalls durch eine C
1-6-Alkylgruppe substituiert ist, darstellt;
R1
ein 2-, 4- oder 5-Pyrimidinyl darstellt, das gegebenenfalls durch
eine C
1-4-Alkylgruppe, eine C
1-4-Alkoxygruppe
oder ein Halogenatom substituiert ist;
R2 eine C
1-6-Alkylgruppe,
eine perhalogenierte C
1-2-Alkylgruppe, eine
halogenierte C
1-3-Alkylgruppe, eine Benzylgruppe,
einen Benzolring, einen Naphthalinring, 5,6,7,8-Tetrahydronaphthalinring,
einen Pyridinring, einen Indolring, einen Pyrrolring, einen Thiophenring,
einen Furanring oder einen Imidazolring darstellt, wobei die Benzylgruppe
und die Ringe gegebenenfalls durch 1 bis 4 Substituenten, ausgewählt aus
einer C
1-6-Alkylgruppe, einem Benzolring, einem
Halogenatom, einer perhalogenierten C
1-2-Alkylgruppe,
einer halogenierten C
1-3-Alkylgruppe, einer
Hydroxylgruppe, einer C
1-4-Alkoxygruppe,
einer Nitro-, einer Cyano-, einer Amino-, einer C
1-6-Monoalkylaminogruppe
oder einer C
2-10-Dialkylaminogruppe, substituiert
sind; und
n 0 bis 3 darstellt.
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Nach
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Medikament
bereitgestellt, das als Wirkstoff eine Substanz umfasst, die aus
der Gruppe ausgewählt
ist, bestehend aus den durch die Formel (I) dargestellten Pyrimidonderivaten,
und den physiologisch verträglichen
Salzen davon und den Solvaten davon und den Hydraten davon. Als
bevorzugte Ausführungsformen
des Medikaments werden das zuvor genannte Medikament, das zur präventiven
und/oder therapeutischen Behandlung von durch eine anormale GSK3β-Aktivität verursachten
Krankheiten verwendet wird, und das zuvor genannte Medikament, das
zur präventiven und/oder
therapeutischen Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten und
zusätzlich
von anderen Krankheiten verwendet wird, wie: nichtinsulinabhängiger Diabetes,
wie Diabetes Typ II und Fettsucht; manisch-depressive Erkrankung;
Schizophrenie; Alopezie; Krebs, wie Brustkrebs, nichtkleinzelliges
Bronchialkarzinom, Schilddrüsenkrebs,
T- oder B-Zellen-Leukämie
und mehrere virusinduzierte Tumore, bereitgestellt.
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Als
weitere bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden das zuvor genannte Medikament,
wobei die Krankheiten neurodegenerative Krankheiten sind und aus
der Gruppe ausgewählt sind,
bestehend aus Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Tautopathien
(z.B. frontotemporoparietale Demenz, kortikobasale Degeneration,
Pick-Krankheit, progressive supranukleäre Lähmung) und andere Demenz, einschließlich vaskulärer Demenz;
plötzlichem
Schlaganfall und anderen traumatischen Verletzungen; zerebrovaskulären Unfällen (z.B.
altersbedingte Makuladegeneration); Gehirn- und Rückenmarkstrauma;
peripheren Neuropathien; Retinopathien und Glaukom, und das zuvor
genannte Medikament in Form einer pharmazeutischen Zubereitung,
die die obige Substanz als Wirkstoff zusammen mit einem oder mehreren
pharmazeutischen Hilfsstoffen enthält, bereitgestellt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ferner einen Inhibitor der GSK3β-Aktivität bereit,
der als Wirkstoff eine Substanz umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt ist,
die aus den Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivaten der Formel (I) und
den Salzen davon und den Solvaten davon und den Hydraten davon besteht.
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Nach
weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung werden ein Verfahren
zur präventiven
und/oder therapeutischen Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten,
die durch eine anormale GSK3β-Aktivität verursacht
werden, das den Schritt der Verabreichung an einen Patienten einer
präventiv
und/oder therapeutisch wirksamen Menge einer Substanz umfaßt, die
aus der Gruppe ausgewählt
ist, bestehend aus den Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivaten der Formel
(I) und den physiologisch verträglichen
Salzen davon und den Solvaten davon und den Hydraten davon; und
eine Verwendung einer Substanz, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend
aus den Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivaten der Formel (I) und den
physiologisch verträglichen
Salzen davon und den Solvaten davon und den Hydraten davon, zur
Herstellung des zuvor genannten Medikaments, bereitgestellt.
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Wie
hier verwendet, stellt die C1-6-Alkylgruppe
eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen
dar, beispielsweise eine Methyl-Ethyl-,
n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl-,
n-Pentyl-, Isopentyl-, Neopentyl-, 1,1-Dimethylpropyl-, n-Hexyl-,
Isohexylgruppe und dergleichen.
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Die
C
1-4-Alkoxygruppe stellt eine Alkyloxygruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar, beispielsweise eine Methoxy-,
Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, Isobutoxy-, sec-Butoxy-,
tert-Butoxygruppe und dergleichen;
Das Halogenatom stellt ein
Fluor-, Chlor-, Brom-, oder Iodatom dar; Die perhalogenierte C
1-2-Alkylgruppe stellt eine Alkylgruppe dar,
wobei alle Wasserstoffatome durch Halogenatome substituiert worden
sind, beispielsweise CF
3 oder C
2F
5;
Die halogenierte C
1-3-Alkylgruppe
stellt eine Alkylgruppe dar, wobei mindestens ein Wasserstoff nicht
durch ein Halogenatom ersetzt wurde;
Die C
1-6-Monoalkylaminogruppe
stellt eine Aminogruppe dar, die mit einer C
1-6-Alkylgruppe
substituiert ist, beispielsweise eine Methylamino-, Ethylamino-,
Propylamino-, Isopropylamino-, Butylamino-, Isobutylamino-, tert-Butylamino-,
Pentylamino- und Isopentylaminogruppe;
Die C
2-10-Dialkylaminogruppe
stellt eine Aminogruppe dar, die mit zwei C
1-5-Alkylgruppen
substituiert ist, beispielsweise eine Dimethylamino-, Ethylmethylamino-,
Diethylamino-, Methylpropylamino- und Diisopropylaminogruppe;
Die
Ethylengruppe stellt eine zweiwertige Gruppe der Formel -CH
2- dar;
Die Ethylengruppe stellt die
zweiwertige Gruppe der Formel
dar;
Die Ethinylengruppe
stellt die zweiwertige Gruppe der Formel
dar;
Die Abgangsgruppe
stellt eine Gruppe dar, die leicht abgespalten und substituiert
werden könnte,
wobei eine solche Gruppe beispielsweise ein Tosyloxy, Mesyloxy,
ein Bromid und dergleichen sein kann.
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Die
durch die zuvor genannte Formel (I) dargestellten Verbindungen können ein
Salz bilden. Beispiele für
das Salz umfassen, wenn eine Säuregruppe
vorhanden ist, Salze von Alkalimetallen und Erdalkalimetallen, wie
Lithium, Natrium, Kalium, Magnesium und Calcium; Salze von Ammoniak
und Aminen, wie Methylamin, Dimethylamin, Trimethylamin, Dicyclohexylamin,
Tris(hydroxymethyl)aminomethan, N,N-Bis(hydroxyethyl)piperazin, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, Ethanolamin,
N-Methylglucamin, und L-Glucamin;
oder Salze mit basischen Aminosäuren,
wie Lysin, δ-Hydroxylysin
und Arginin. Die Base-Additionssalze
von sauren Verbindungen werden durch aus dem Stand der Technik gut
bekannte Standardverfahrensweisen hergestellt.
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Wenn
eine basische Gruppe vorhanden ist, umfassen Beispiele Salze mit
Mineralsäuren,
wie Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure,
Salpetersäure,
Phosphorsäure;
Salze mit organischen Säuren,
wie Methansulfonsäure,
Benzolsulfonsäure,
p-Toluolsulfonsäure,
Essigsäure,
Propionsäure, Weinsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Äpfelsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Citronensäure, Benzoesäure, Mandelsäure, Zimtsäure, Milchsäure, Glycolsäure, Glucoronsäure, Ascorbinsäure, Nicotinsäure, und
Salicylsäure;
oder Salze mit sauren Aminosäuren,
wie Asparaginsäure
und Glutaminsäure.
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Die
Säure-Additionssalze
der basischen Verbindungen werden durch aus dem Stand der Technik
gut bekannte Standardverfahrensweisen hergestellt, umfassend, allerdings
nicht beschränkt
auf, Auflösen
der freien Base in einer wäßrigen alkoholischen
Lösung,
die die entsprechende Säure
enthält,
und Isolieren des Salzes durch Eindampfen der Lösung oder durch Umsetzen der
freien Base und einer Säure
in einem organischen Lösungsmittel,
in welchem Fall sich das Salz direkt abscheidet oder mit einem zweiten
organischen Lösungsmittel
ausgefällt
wird oder durch Konzentrieren der Lösung erhalten werden kann.
Die Säuren,
die zur Herstellung der Säure-Additionssalze
verwendet werden können,
umfassen vorzugsweise diejenigen, die bei Kombination mit der freien
Base pharmazeutisch verträgliche
Salze erzeugen, d.h. Salze, deren Anionen für den tierischen Organismus
in pharmazeutischen Dosen der Salze relativ unschädlich sind,
so daß die
günstigen
Eigenschaften, die der freien Base von Natur aus zu eigen sind,
nicht durch den Anionen zugeschriebene Nebenwirkungen beeinträchtigt werden.
Obwohl medizinisch verträgliche
Salze der basischen Verbindungen bevorzugt sind, liegen sämtliche
Säureadditionssalze
im Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Zusätzlich zu
den durch die zuvor genannte Formel (I) dargestellten Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivate und
den Salzen davon fallen auch ihre Solvate und Hydrate in den Umfang
der vorliegenden Erfindung. Die durch die zuvor genannte Formel
(I) dargestellten Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivate
können
ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome aufweisen. Hinsichtlich
der Stereochemie solcher asymmetrischer Kohlenstoffatome können sie
unabhängig
entweder in der (R)- und in der (S)-Konfiguration vorliegen, und
das Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivat kann in Form der Stereoisomere
vorkommen, wie als optische Isomere oder als Diastereoisomere. Alle
Stereoisomere in reiner Form, sämtliche
Gemische von Stereoisomeren, Racemate und dergleichen fallen in
den Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Beispiele
für bevorzugte
erfindungsgemäße Verbindungen
sind in der Tabelle 1 nachstehend gezeigt. Allerdings wird der Umfang
der vorliegenden Erfindung nicht durch diese Verbindungen eingeschränkt.
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Bevorzugte
erfindungsgemäße Verbindungen,
die durch die Formel (I) dargestellt sind, umfassen auch:
- (1) Verbindungen, in denen R1 einen 4- oder
5-Pyrimidinring
und mehr bevorzugt einen 4-Pyrimidinring
darstellt, der mit einer C1-2-Alkylgruppe, einer
C1-2-Alkoxygruppe oder einem Halogenatom
substituiert sein kann; und/oder
- (2) X eine Bindung, eine gegebenenfalls substituierte Methylenegruppe
oder eine Carbonylgruppe darstellt.
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Stärker bevorzugte
erfindungsgemäße Verbindungen
die durch die Formel (I) dargestellt sind, umfassen auch:
- (1) Verbindungen, in denen R1 einen unsubstituierten
4-Pyrimidinring darstellt; und/oder
- (2) Verbindungen, in denen R2 einen Benzolring, einen Naphthalinring
oder einen 5,6,7,8-Tetrahydronaphthalinring
und mehr bevorzugt einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt,
wobei die Ringe gegebenenfalls substituiert sind; und/oder
- (3) Verbindungen, in denen X eine unsubstituierte Methylengruppe
oder eine Carbonylgruppe darstellt.
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Besonders
bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen,
die durch die Formel (I) dargestellt sind, umfassen die Verbindungen
der Tabelle 1:
- 1. 1-(3-Phenylpropyl)-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 2. 1-[3-(2-Fluorphenyl)propyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 3. 1-[2-(4-Fluor-2-methoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 4. 1-[2-(4-Methoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 5. 1-[2-(4-Methylphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 6. 1-(2-Naphthalin-1-yl-ethyl)-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 7. 1-[2-(3-Fluorphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 8. 1-[2-(3-Chlorphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 9. 1-[2-(2-Methoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 10. 4-[2-[5-Oxo-7-(pyrimidin-4-yl)-5H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-1-yl]-ethyl]benzonitril
- 11. 1-(2-Hydroxy-2-phenylethyl)-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 12. 1-(2-Oxo-2-phenylethyl)-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 13. 1-[2-(4-Fluorphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
- 14. 1-[2-(4-Ethoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
oder
- 15. 1-[2-(2,5-Dimethoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on.
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Als
weiteren Gegenstand betrifft die vorliegende Erfindung auch Verfahren
zur Herstellung der durch die zuvor genannte Formel (I) dargestellten
Imidazo[1,2-a]pyrimidinverbindungen.
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Diese
Verbindungen können
beispielsweise nach den nachstehend erläuterten Verfahren hergestellt werden.
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Herstellungsverfahren
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Die
durch die vorgenannte Formel (I) dargestellten Imidazo[1,2-a]pyrimidonderivate
können
nach dem Schema 1 hergestellt werden. Schema
1
(in dem obigen Schema ist die Definition von R1,
R2, X, und n die gleiche, wie bereits für die Verbindung der Formel
(I) beschrieben).
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Das
durch die obige Formel (III) dargestellte 7-(Pyrimidinyl)imidazo[1,2-a]pyrimidin-5(1H)-onderivat, wobei
R1 wie für
die Verbindung der Formel (I) definiert ist, läßt sich mit einer Base, wie
Natriumhydrid, Natriumcarbonat, oder Kaliumcarbonat, in einem Lösungsmittel,
wie N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethylacetamid
oder Chloroform, bei einer geeigneten Temperatur im Bereich von
0 bis 130°C
in normaler Luft, anschließend
mit einer Verbindung der Formel (II), wobei R2, X und n wie für die Verbindung
der Formel (I) definiert sind und L eine Abgangsgruppe, vorzugsweise
Bromid oder eine Mesyloxygruppe, darstellt, umsetzen, um die Verbindung
der zuvor genannten Formel (I) zu erhalten.
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Die
Verbindung der Formel (II) ist im Handel erhältlich oder kann nach dem Fachmann
gut bekannten Verfahren synthetisiert werden. Die Verbindung der
Formel (III) kann nach dem in Schema 2 definierten Verfahren hergestellt
werden. Schema
2
(in dem obigen Schema ist die Definition von R1
die gleiche wie bereits beschrieben).
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Nach
diesem Verfahren läßt man den
3-Ketoester der Formel (V), wobei R eine Alkylgruppe wie beispielsweise
eine Methyl- oder Ethylgruppe darstellt, mit einem 2-Aminoimidazol der
Formel (IV) reagieren. Die Umsetzung kann in Gegenwart eines Ammoniumsalzes,
wie Ammoniumacetat, in einem alkoholischen Lösungsmittel, wie Methanol,
Ethanol und dergleichen, oder ohne Lösungsmittel bei einer geeigneten
Temperatur im Bereich von 25°–140°C unter normaler
Luft durchgeführt
werden.
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Die
Verbindung der Formel (IV) ist im Handel erhältlich, die Verbindung der
Formel (V) läßt sich
nach dem in der Patentschrift
DE2705582 beschriebenen
Verfahren synthetisieren.
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Beispielsweise
können
Verbindungen der Formel (V), wobei R1 einen Pyrimidinring, gegebenenfalls substituiert
mit einer C1-4-Alkylgruppe, C1-4-Alkoxygruppe oder
einem Halogenatom, durch Umsetzung einer Pyrimidinyl-4-carbonsäure, gegebenenfalls
substituiert mit einer C1-4-Alkylgruppe,
C1-4-Alkoxygruppe
oder einem Halogenatom, mit einem Malonsäuremonoester hergestellt werden.
Die Umsetzung kann unter Anwendung von dem Fachmann gut bekannten
Verfahren, beispielsweise in Gegenwart eines Kupplungsmittels, wie 1,1'-Carbonylbis-1H-imidazol,
in einem Lösungsmittel,
wie Tetrahydrofuran, bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis
70°C durchgeführt werden.
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Bei
den obigen Umsetzungen können
manchmal Schutz oder Entschützung
einer funktionellen Gruppe notwendig sein. Eine geeignete Schutzgruppe
Pg kann in Abhängigkeit
vom Typ der funktionellen Gruppe gewählt werden, und ein in der
Literatur beschriebenes Verfahren kann angewandt werden. Beispiele
für eine Schutzgruppe,
für Schutz- und Entschützungsverfahren
sind beispielsweise in Protective groups in Organic Synthesis Greene
et al., 2. Ausg. (John Wiley & Sons,
Inc., New York) angegeben.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
besitzen eine inhibitorische Aktivität gegenüber GSK3β. Demnach sind die erfindungsgemäßen Verbindungen
als Wirkstoff zur Herstellung eines Medikaments geeignet, das die
präventive
und/oder therapeutische Behandlung einer durch anormale GSK3β-Aktivität verursachten Krankheit
und insbesondere von neurodegenerativen Krankheiten, wie Alzheimer-Krankheit,
ermöglicht.
Zusätzlich
sind die erfindungsgemäßen Verbindungen
auch als Wirkstoff zur Herstellung eines Medikaments zur präventiven
und/oder therapeutischen Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten,
wie Parkinsonkrankheit, Tautopathien (z.B. frontotemporoparientale
Demenz, kortikobasale Degeneration, Pick-Krankheit, progressive
supranukleäre
Lähmung)
und andere Demenz, einschließlich
vaskulärer
Demenz; plötzlicher
Schlaganfall und andere traumatische Verletzungen; zerebrovaskuläre Unfälle (z.B.
altersbedingte Makuladegeneration); Gehirn- und Rückenmarkstrauma;
periphere Neuropathien; Retinopathien und Glaukom; und anderen Krankheiten,
wie nichtinsulinabhängiger
Diabetes (wie Diabetes Typ II) und Fettsucht; manisch depressiver
Erkrankung; Schizophrenie; Alopezie; Krebs, wie Brustkrebs, nichtkleinzelliges
Bronchialkarzinom, Schilddrüsenkrebs,
T- oder B-Zellen-Leukämie
und mehrere virusinduzierte Tumore, geeignet.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Behandlung
neurodegenerativer Krankheiten, die durch anormale Aktivität von GSK3β verursacht
werden, und der zuvor genannten Krankheiten, das die Verabreichung
an einen Säugerorganismus,
der dessen bedarf, einer wirksamen Menge einer Verbindung der Formel
(I) umfaßt.
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Als
Wirkstoff des erfindungsgemäßen Medikaments
kann eine Substanz verwendet werden, die aus der Gruppe ausgewählt ist,
bestehend aus der durch die zuvor genannte Formel (I) dargestellten
Verbindung und pharmazeutisch verträglichen Salzen davon und Solvaten
davon und Hydraten davon. Die Substanz kann an sich als erfindungsgemäßes Medikament
verabreicht werden, allerdings ist es erwünscht, das Medikament in Form
einer pharmazeutischen Zubereitung zu verabreichen, die die zuvor
genannte Substanz als Wirkstoff und einen oder mehrere pharmazeutische
Hilfsstoffe umfasst. Als Wirkstoff des erfindungsgemäßen Medikaments
können
zwei oder mehrere der zuvor genannten Substanzen in Kombination
angewandt werden. Die obige pharmazeutische Zubereitung kann mit
einem Wirkstoff oder einem weiteren Medikament zur Behandlung der
oben erwähnten
Krankheiten ergänzt
werden. Der Typ von pharmazeutischer Zubereitung ist nicht besonders
eingeschränkt,
und die Zubereitung kann als jede Formulierung zur oralen oder parenteralen
Verabreichung bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die pharmazeutische
Zubereitung in Form von pharmazeutischen Zubereitungen zur oralen
Verabreichung, wie Granulatkörner,
feine Granulatkörner,
Pulver, Hartgelatinekapseln, Weichgelatinekapseln, Sirupe, Emulsionen,
Suspensionen, Lösungen
und dergleichen, oder in Form von pharmazeutischen Zubereitungen
zu parenteralen Verabreichungen, wie Injektionen, zur intravenösen, intramuskulären oder
subkutanen Verabreichung, für
Tropfinfusionen, transdermale Präparate,
transmukosale Präparate,
Nasentropfen, Inhalantien, Suppositorien und dergleichen formuliert
sein. Injektionen oder Tropfinfusionen können als Pulver-Präparate,
wie in Form von lyophilisierten Präparaten, hergestellt werden und
können
durch das Auflösen
unmittelbar vor Gebrauch in einem geeigneten wässrigen Medium, wie physiologische
Salzlösung,
verwendet werden. Verzögert
freisetzende Präparate,
wie diejenigen, die mit einem Polymer überzogen sind, können direkt
intrazerebral verabreicht werden.
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Die
zur Herstellung der pharmazeutischen Zubereitung eingesetzten Arten
von pharmazeutischen Hilfsstoffen, die Inhaltsverhältnisse
der pharmazeutischen Hilfsstoffe relativ zu dem Wirkstoff und die
Verfahren zur Herstellung der pharmazeutischen Zubereitung können von
der Fachwelt entsprechend gewählt
werden. Anorganische oder organische Substanzen oder feste oder
flüssige
Substanzen können
als pharmazeutische Hilfsstoffe verwendet werden. Im Allgemeinen
können
die pharmazeutischen Hilfsstoffe in einem Verhältnis im Bereich von 1 Gew.-%
bis 90 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Wirkstoffs, eingearbeitet
werden.
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Beispiele
für Exzipientien,
die zur Herstellung von festen pharmazeutischen Zubereitungen verwendet werden,
umfassen beispielsweise Lactose, Saccharose, Stärke, Talk, Cellulose, Dextrin,
Kaolin, Calciumcarbonat und dergleichen. Zur Herstellung von flüssigen Zubereitungen
zur oralen Verabreichung kann ein herkömmliches inertes Verdünnungsmittel,
wie Wasser oder ein Pflanzenöl,
verwendet werden. Die flüssige
Zubereitung kann zusätzlich
zu dem inerten Verdünnungsmittel
Hilfsstoffe enthalten, wie Befeuchtungsmittel, Suspensionshilfen,
Süßstoffe,
Aromastoffe, Farbmittel und Konservierungsstoffe. Die flüssige Zubereitung kann
in Kapseln eingefüllt
werden, die aus einem absorbierbaren Material, wie Gelatine, hergestellt
sind. Beispiele für
Lösungsmittel
oder Suspensionsmedien, die zur Herstellung von Zubereitungen zur
parenteralen Verabreichung verwendet werden, z.B. Injektionen, Suppositorien,
umfassen Wasser, Propylenglycol, Polyethylenglycol, Benzylalkohol,
Ethyloleat, Lecithin und dergleichen. Beispiele für Grundlagen-Materialien,
die für Suppositorien
verwendet werden, umfassen beispielsweise Kakaobutter, emulgierte
Kakaobutter, Lauryllipid, Witepsol.
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Dosis
und Häufigkeit
der Verabreichung des erfindungsgemäßen Medikaments sind nicht
besonders eingeschränkt,
und sie können
den Umständen
entsprechend, wie Zweck der präventiven
und/oder therapeutischen Behandlung, Typ einer Krankheit, Körpergewicht
oder Alter eines Patienten, Schwere einer Krankheit und dergleichen,
gewählt
werden. Im Allgemeinen kann eine Tagesdosis zur oralen Verabreichung
an einen Erwachsenen 0,01 bis 1000 mg (Gewicht eines Wirkstoffs)
betragen, und die Dosis kann einmal täglich oder mehrmals täglich in
aufgeteilten Portionen oder einmal in mehreren Tagen verabreicht
werden. Wenn das Medikament als Injektion verwendet wird, können die
Verabreichungen vorzugsweise kontinuierlich oder mit Unterbrechungen
in einer Tagesdosis von 0,001 bis 100 mg (Gewicht eines Wirkstoffs)
an einen Erwachsenen durchgeführt
werden.
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Chemische
Beispiele
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Die
vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden allgemeinen
Beispiele ausführlicher
erklärt.
Allerdings wird der Umfang der vorliegenden Erfindung durch diese
Beispiele nicht eingeschränkt.
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Beispiel 1 (Verbindung
Nr. 2 aus Tabelle 1)
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1-[3-(2-Fluorphenyl)propyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazol[1,2-a]pyrimidin-5-on-hydrochlorid
(1:1)
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1.1. 7-(Pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
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Eine
2,9 g (15 mmol) 3-Oxo-3-(pyrimidin-4-yl)propionsäureethylester (hergestellt
analog dem in der Patentschrift
DE2705582 beschriebenen
Verfahren), 2 g (15 mmol) 2-Aminoimidazolhemisulfat und 1,2 g (15 mmol)
Ammoniumacetat enthaltende Mischung wurde 18 h auf 140°C erhitzt.
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Die
abgekühlte
Mischung wurde mit 30 ml Acetonitril versetzt und filtriert, und
der Niederschlag wurde in Wasser gegeben und 30 Min. auf Rückflußtemperatur
erhitzt.
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Die
so erhaltene Lösung
wurde abgekühlt,
und der Niederschlag wurde abfiltriert. Das auf diese Weise erhaltene
Rohprodukt wurde aus Ethanol umkristallisiert, wodurch man 1,75
g reines Produkt als einen grauen Feststoff erhielt.
Schmp.:
345–346°C
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1.2 1-[3-(2-Fluorphenyl)propyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on-hydrochlorid
(1:1)
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Eine
Suspension von 0,433 g (2,03 mmol) 7-(Pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
in 4 ml wasserfreiem N,N-Dimethylformamid wurde mit 365 mg (2,64
mmol) Kaliumcarbonat versetzt, und die so erhaltene Mischung wurde
30 Min. auf 70°C
erhitzt. 530 mg (2,44 mmol) 3-(2-Fluorphenyl)propylbromid wurden zugesetzt,
und die Reaktionsmischung wurde 1 h auf 130°C erhitzt.
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Die
abgekühlte
Lösung
wurde mit Wasser versetzt und mit Essigsäureethylester extrahiert. Die
organische Phase wurde getrocknet und eingedampft, wodurch man ein
Rohprodukt erhielt, das durch Kieselgelchromatographie aufgereinigt
wurde, wobei mit Dichlormethan/Methanol in den Verhältnissen
100/0 bis 95/5 eluiert wurde. Auf diese Weise erhielt man 0,248
g reines Produkt in Form der freien Base, die in das Hydrochloridsalz
umgewandelt wurde.
Schmp.: 192–195°C
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Beispiel 2 (Verbindung
Nr. 3 aus Tabelle 1)
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1-[2-(4-Fluor-2-methoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazol[1,2-a]pyrimidin-5-on
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2.1 (4-Fluor-2-methoxyphenyl)essigsäuremethylester
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Eine
Suspension von 14,34 g (32,47 mmol) Blei(IV)-Acetat in 100 ml wasserfreiem Toluol
wurde mit einer Mischung von 5,2 g (30,92 mmol) 1-(4-Fluor-2-methoxyphenyl)ethanon
und 15,02 ml (123,12 mmol) Bortrifluorid-Etherat in 9 ml Methanol
versetzt. Die Reaktionsmischung wurde weitere 16 h bei Raumtemperatur
gerührt.
Die abgekühlte
Mischung wurde mit Wasser versetzt, und die so erhaltene Lösung wurde
mit Toluol extrahiert. Die Extrakte wurde mit gesättigter
Natriumhydrogencarbonatlösung
und gesättigter
Kochsalzlösung gewaschen
und mit Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde zur Trockne
abgedampft, wodurch man 6 g an Produkt als ein Öl erhielt, das ohne weitere
Aufreinigung in den folgenden Schritt eingesetzt wurde.
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2.2 2-(4-Fluor-2-methoxyphenyl)ethanol
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Eine
Suspension von 1,72 g (45,41 mmol) Lithiumaluminiumhydrid in 120
ml Tetrahydrofuran wurde bei 0°C
tropfenweise mit 6 g (30,27 mmol), gelöst in 120 ml (4-Fluor-2-methoxyphenyl)essigsäuremethylester, versetzt,
und die so erhaltene Mischung wurde 1 h bei Raumtemperatur gerührt.
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Die
Reaktionsmischung wurde bei 0°C
mit 100 ml Diethylether verdünnt
und mit einem Überschuß einer
gesättigten
wäßrigen Natriumsulfatlösung versetzt.
Weiteres festes Natriumsulfat wurde zugegeben, und die organische
Phase wurde zum Entfernen von Salzen filtriert. Das Lösungsmittel
wurde zur Trockne abgedampft, wodurch man 5,1 g (99%) an Produkt
als ein Öl
erhielt.
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2.3 Methansulfonsäure-2-(4-fluor-2-methoxyphenyl)ethylester
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Eine
Lösung
von 5,1 g (29,97 mmol) 2-(4-Fluor-2-methoxyphenyl)ethanol in 30 ml wasserfreiem
Dichlormethan wurde bei 0°C
mit 6,26 ml (44,95 mmol) Triethylamin und 3,5 ml (44,95 mmol) Methansulfonylchlorid
versetzt. Die so erhaltene Mischung wurde 1 h bei 0°C gerührt. Die
Mischung wurde dann mit Wasser und Dichlormethan verdünnt und
mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wurde getrocknet
und eingedampft, wodurch man 7 g (100) Methansulfonsäure-2-(4-fluor-2-methoxyphenyl)ethylester
erhielt.
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2.4 1-[2-(4-Fluor-2-methoxyphenyl)ethyl]-7-(pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
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Eine
Suspension von 0,4 g (1,88 mmol) 7-(Pyrimidin-4-yl)-1H-imidazo[1,2-a]pyrimidin-5-on
in 10 ml wasserfreiem N,N-Dimethylformamid wurde mit 337 mg (2,44
mmol) Kaliumcarbonat versetzt, und die so erhaltene Mischung wurde
30 Min. auf 70°C
erhitzt. 605 mg (2,44 mmol) Methansulfonsäure-2-(4-fluor-2-methoxyphenyl)ethylester
wurden zugegeben, und die Reaktionsmischung wurde 16 h auf 80°C erhitzt.
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Die
abgekühlte
Lösung
wurde mit Wasser versetzt und mit Essigsäureethylester extrahiert. Die
organische Phase wurde getrocknet und eingedampft, wodurch man ein
Rohprodukt erhielt, das durch Kieselgelchromatographie unter Verwendung
von Dichlormethan/Methanol in den Verhältnissen 100/0 bis 95/5 als
Laufmittel auf gereinigt wurde. Auf diese Weise erhielt man 0,12
g reines Produkt in Form der freien Base.
Schmp.: 196–198°C.
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Eine
Liste der chemischen Strukturen und physikalischen Daten für Verbindungen
der zuvor genannten Formel (I), die die vorliegende Erfindung erläutern, ist
in der Tabelle 1 angegeben. Die Verbindungen wurden nach den Verfahren
des Beispiels hergestellt.
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In
der Tabelle ist R1 ein unsubstituierter 4-Pyrimidinring, Ph bedeutet eine Phenylgruppe,
(S) bezeichnet die Stereochemie des Kohlenstoffatoms, und "____ " in der Struktur
von R2 stellt die an X gebundene Bindung dar.
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Testbeispiel 1: Inhibitorische
Aktivität
des erfindungsgemäßen Medikaments
gegen GSK3β:
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Zwei
verschiedene Protokolle können
angewandt werden:
In einem ersten Protokoll: 7,5 μM präphosphoryliertes
GS1-Peptid und 10 μM
ATP (enthaltend 300 000 cpm 33P-ATP)
in 25 mM Tris-HCl, pH 7,5, 0,6 mM DTT, 6 mM MgCl2,
0,6 mM EGTA, 0,05 mg/ml BSA-Puffer wurden 1 h bei Raumtemperatur
in Gegenwart von GSK3β (Gesamtreaktionsvolumen:
100 μl)
inkubiert.
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In
einem zweiten Protokoll: 4,1 μM
präphosphoryliertes
GS1-Peptid und 42 μM
ATP (enthaltend 260 000 cpm 33P-ATP)
in 80 mM Mes-NaOH, pH 6,5, 1 mM Mg-Acetat, 0,5 mM EGTA, 5 mM 2-Mercaptoethanol, 0,02
% Tween 20, 10 Glycerin-Puffer wurden 2 h bei Raumtemperatur in
Gegenwart von GSK3β inkubiert.
Die Inhibitoren wurden in DMSO solubilisiert (Lösungsmittel-Endkonzentration
in dem Reaktionsmedium 1 %).
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Die
Reaktion wurde mit 100 μl
einer Lösung,
hergestellt aus 25 g Polyphosphorsäure (85 % P2O5), 126 ml 85 H3PO4, H2O bis auf 500
ml, gestoppt und sodann vor der Verwendung 1:100 verdünnt. Anschließend wurde
ein Aliquot des Reaktionsgemisches auf Whatman-P81-Kationenaustauscherfilter übergeführt und
mit der vorstehend beschriebenen Lösung gespült. Die eingebaute 33P-Radioaktivität wurde
durch Flüssigkeitsszintillationsspektrometrie
bestimmt.
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Das
phosphorylierte GS-1-Peptid besaß die folgende Sequenz:
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NH2-YRRAAVPPSPSLSRHSSPHQS(P)EDEE-COOH
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Die
GSK3β-inhibitorische
Aktivität
der erfindungsgemäßen Verbindungen
wird in IC50 ausgedrückt, und als Erläuterung
liegt der IC50-Bereich der Verbindungen
in Tabelle 1 zwischen Konzentrationen von 2=0 Nanomol bis 1 Mikromol.
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Die
Verbindung Nr. 6 aus Tabelle 1 beispielsweise zeigt einen IC50 von 21 nM.
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Formulierungsbeispiel
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(1) Tabletten
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Die
nachstehenden Bestandteile wurden durch ein gängiges Verfahren gemischt und
unter Verwendung eines herkömmlichen
Gerätes
verdichtet.
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(2) Weiche Kapseln
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Die
nachstehenden Bestandteile wurden durch ein übliches Verfahren vermischt
und in weiche Gelatinekapseln eingefüllt.
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(1) Parenterale Präparate
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Die
nachstehenden Bestandteile wurden durch ein gängiges Verfahren gemischt,
um Injektionen herzustellen, die in 1-ml-Ampullen enthalten waren.
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Industrielle Anwendungsmöglichkeit
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
besitzen eine GSK3β-inhibitorische Aktivität und sind
als Wirkstoffe eines Medikaments zur präventiven und/oder therapeutischen
Behandlung von Krankheiten, die durch eine abnormale Aktivität von GSK3β verursacht
werden, und insbesondere für
neurodegenerative Krankheiten geeignet.