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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Piperazinbenzothiazolderivate,
insbesondere zur Verwendung bei der Behandlung und/oder Prophylaxe
von zerebralen ischämischen
Störungen
oder ZNS-Störungen. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf Verfahren zu ihrer
Herstellung.
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Hintergrund der Erfindung
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Säugerzellen
reagieren auf einige extrazelluläre
Stimuli durch Aktivieren von Signalkaskaden, welche durch verschiedene
Mitogen-aktivierte Protein-Kinasen (MAPKs) vermittelt werden. Trotz
der Unterschiede ihrer Reaktion auf stromaufwärtsliegende Stimuli sind die
MAP-Kinase-Kaskaden
auf ähnliche
Weise organisiert, wobei sie aus MAP-Kinase-Kinase-Kinasen (MAPKKK
oder MEKK), MAP-Kinase-Kinasen (MAPKK oder MKK) und MAP-Kinasen
(MAPK) bestehen. MAP-Kinasen sind eine umfangreiche Familie von
Kinasen, welche c-Jun N-terminale Kinasen (JNKs), auch als „Stress-aktivierte
Protein-Kinasen" (SAPKs)
bezeichnet, sowie durch extrazelluläre Signale regulierte Kinasen
(ERKs) und p38 MAP-Kinasen einschließt. Jede von diesen drei MAP-Kinasen-Unterfamilien
ist an wenigstens drei unterschiedlichen, aber parallelen Wegen
beteiligt, welche die durch externe Stimuli ausgelöste Information
weiterleiten. Der JNK-Signalweg wird durch Einwirkung von Umweltstress – wie chemische
Toxine, Strahlung, Sauerstoffmangel und osmotischer Schock – auf Zellen
sowie durch Behandlung von Zellen mit Wachstumsfaktoren oder pro-inflammatorischen
Cytokinen – wie
dem Tumor-Nekrose-Faktor-alpha (TNF-α) oder Interleukin-1-beta (IL-1β) aktiviert.
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Zwei
MAP-Kinase-Kinasen (bekannt als MKKs oder MAPKKs), d. h. MKK4 (auch
als JNKK1 bezeichnet) und MKK7, aktivieren JNK durch eine duale
Phosphorylierung von spezifischen Threonin- und Tyrosin-Resten,
die innerhalb eines Thr-Pro-Tyr-Motivs auf der Aktivierungsschleife
auf dem Enzym liegen, als Reaktion auf Cytokine und Stresssignale.
Es ist bekannt, dass noch weiter stromaufwärts in der Signalkaskade MKK4
selbst auch durch eine MAP-Kinase-Kinase-Kinase,
MEKK1, durch Phosphorylierung an Serin- und Threonin-Resten aktiviert
wird.
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Sobald
es aktiviert ist, bindet JNK an die N-terminale Region von Transkriptionsfaktor-Zielen
und phosphoryliert die transkriptionalen Aktivierungsdomänen mit
der Folge einer Heraufregulierung der Expression von verschiedenen
Genprodukten, was zu Apoptose, entzündlichen Reaktionen oder onkogenen
Prozessen führen
kann (1).
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Einige
Transkriptionsfaktoren, die bekanntermaßen JNK-Substrate sind, sind
die Jun-Proteine (c-jun, JunB und JunD), die verwandten Transkriptionsfaktoren
ATF2 und ATFa, Ets-Transkriptionsfaktoren
wie Elk-1 und Sap-1, der Tumorsuppressor p53 und ein Zelltod-Domäne-Protein
(DENN).
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Drei
verschiedene JNK-Enzyme wurden als Produkte der Gene JNK1, JNK2
und JNK3 identifiziert und zehn unterschiedliche Isoformen von JNK
wurden identifiziert (2). JNK1 und -2 sind allgegenwärtig in
menschlichen Geweben exprimiert, während JNK3 selektiv im Gehirn,
Herz und Hoden exprimiert wird (2). Jede Isoform bindet an die Substrate
mit unterschiedlichen Affinitäten,
was in vivo eine substratspezifische Regulierung der Signalwege
durch die unterschiedlichen JNK-Isoformen nahelegt.
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Eine
Aktivierung des JNK-Wegs wurde bei einer Reihe von Krankheitsprozessen
dokumentiert, was eine logische Grundlage dafür liefert, diesen Weg für eine Arzneimittelentwicklung
ins Visier zu nehmen. Außerdem
haben molekulargenetische Ansätze
die pathogene Rolle dieses Wegs bei verschiedenen Krankheiten bestätigt.
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Zum
Beispiel rühren
Autoimmun- und Entzündungskrankheiten
von der unangemessenen Aktivierung des Immunsystems her. Aktivierte
Immunzellen exprimieren viele Gene, die Entzündungsmoleküle kodieren, darunter Cytokine,
Wachstumsfaktoren, Zelloberflächenrezeptoren,
Zelladhäsionsmoleküle und abbauende Enzyme.
Es ist bekannt, dass viele von diesen Genen durch den JNK-Weg, über die
Aktivierung der Transkriptionsfaktoren c-Jun und ATF-2 reguliert
werden.
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Die
Inhibierung der JNK-Aktivierung in durch bakterielles Lipopolysaccharid
stimulierten Makrophagen moduliert wirksam die Produktion des wichtigen
pro-inflammatorischen Cytokins TNFα (3).
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Die
Hemmung der JNK-Aktivierung setzt die Transkriptionsfaktoraktivierung
herab, die für
die induzierbare Expression von Matrix-Metalloproteinasen (MMPs)
verantwortlich ist (4), welche bekanntermaßen für die Förderung der Knorpel- und Knochen-Erosion
bei rheuma toider Arthritis und der allgemeinen Gewebezerstörung bei
anderen Autoimmunkrankheiten verantwortlich sind.
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Die
JNK-Kaskade ist auch in T-Zellen durch Antigen-Stimulierung und
CD28-Rezeptor-Co-Stimulierung
aktiviert (5) und reguliert die Produktion des IL-2-Promotors (6).
Eine unangemessene Aktivierung von T-Lymphozyten löst viele
Autoimmunkrankheiten aus und erhält
sie aufrecht, darunter Asthma, entzündliches Darmsyndrom und Multiple
Sklerose.
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In
Neuronen, die für
eine Schädigung
durch die Alzheimer-Krankheit anfällig sind, und in CA1-Neuronen
von Patienten mit akutem Sauerstoffmangel (7) ist das JNK3-Protein
stark exprimiert. Es wurde festgestellt, dass das JNK3-Gen auch
in den geschädigten
Regionen der Gehirne von Alzheimer-Patienten exprimiert ist (8).
Zusätzlich
wurde festgestellt, dass Neuronen von JNK3 KO Mäusen gegenüber einer durch Kainsäure induzierten
neuronalen Apoptose im Vergleich zu Neuronen aus Wildtyp-Mäusen resistent
werden.
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Auf
der Grundlage dieser Befunde wird angenommen, dass der JNK-Signalweg
und insbesondere der von JNK2 und JNK3 an Apoptose-getriebenen neurodegenerativen
Krankheiten wie der Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Epilepsie
und Anfallsleiden, Chores Huntington, ZNS-Störungen, traumatischen Gehirnverletzungen
sowie ischämischen
Störungen
und hämorrhagischen
Schlaganfällen
beteiligt ist.
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Verschiedene
kleine Moleküle
wurden als Modulatoren des JNK-Wegs vorgeschlagen (
WO 00/35909 ;
WO 00/35906 ;
WO 00/3592 ;
WO 00/64872 ;
WO 01/1 2609 ;
WO 00/75118 ;
WO 01/1 2621 ).
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WO 01/47920 offenbart Benzothiazolderivate
als JNK-Inhibitoren mit der Formel (A).
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Ein
allgemeines Problem bei der Behandlung von ZNS-Störungen,
z. B. zerebralen Störungen,
ist der Transport der therapeutischen Verbindungen in das ZNS-System,
z. B. zu dem Gehirn. Es ist wohlbekannt, dass die Blut-Hirn-Schranke
die Abgabe von Arzneimitteln an das ZNS behindert.
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Die
Blut-Hirn-Schranke ist eine Schranke, die aus Kapillarwänden und
umgebenden Neuroglia gebildet ist, welche den Übergang von Substanzen zwischen
dem Blut und Hirngewebe begrenzt.
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Die
Blut-Hirn-Schranke erhält
eine homöostatische
Umgebung im Zentralnervensystem (ZNS) aufrecht. Die Kapillaren,
welche dem Gehirn das Blut zuführen,
weisen enge Berührungs-
bzw. Übergangszonen auf,
welche den Durchgang der meisten Moleküle über die Endothel-Membranen
der Kapillaren blockieren. Während
die Membranen den Durchgang von lipidlöslichen Materialien, wie Heroin
und andere psychoaktive Arzneimittel, gestatten, gelangen wasserlösliche Materialien
wie Glucose, Proteine und Aminosäuren
nicht durch die Blut-Hirn-Schranke. Es gibt vermittelte Transportmechanismen,
um Glucose und essentielle Aminosäuren über die Blut-Hirn-Schranke
zu transportieren. Aktive Transportmechanismen entfernen Moleküle, welche
im Überschuss
vorliegen, wie etwa Kalium, aus dem Gehirn. Für eine allgemeine Übersicht
siehe Goldstein und Betz, 1986 und Betz et al., 1994 (14; 15).
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Piperazinbenzothiazolderivate,
insbesondere zur Verwendung bei der Behandlung und/oder Prophylaxe
von zerebralen ischämischen
Störungen
oder ZNS-Störungen. Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf Verfahren zu ihrer
Herstellung.
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Beschreibung der Erfindung
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Die
folgenden Abschnitte enthalten Definitionen der verschiedenen chemischen
Einheiten, aus denen die erfindungsgemäßen Verbindungen gebildet sind,
und sollen einheitlich in der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen gelten,
sofern nicht eine ansonsten ausdrücklich dargelegte Definition
eine breitere Definition ergibt.
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"C1-C6-Alkyl" bezieht
sich auf einwertige Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.
Beispiele für
diesen Begriff sind Gruppen wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl,
n-Butyl, Isobutyl, tert-Butyl, n-Hexyl und dergleichen.
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"Aryl" bezieht sich auf
eine ungesättigte
aromatische carbocyclische Gruppe mit 6 bis 14 Kohlenstoffatomen
mit einem einzelnen Ring (z. B. Phenyl) oder mehreren kondensierten
Ringen (z. B. Naphthyl). Zu bevorzugtem Aryl gehören Phenyl, Naphthyl, Phenantrenyl
und dergleichen.
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"C1-C6-Alkylaryl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Arylsubstituenten,
einschließlich
Benzyl, Phenethyl und dergleichen.
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"Heteroaryl" bezieht sich auf
eine monocyclische heteroaromatische Gruppe oder eine bicyclische oder
eine tricyclische heteroaromatische Gruppe mit kondensiertem Ring.
Zu speziellen Beispielen für
heteroaromatische Gruppen gehören
optional substituiertes Pyridyl, Pyrrolyl, Furyl, Thienyl, Imidazolyl,
Oxazolyl, Isoxazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl, Pyrazolyl, 1,2,3-Triazolyl,
1,2,4-Triazolyl, 1,2,3-Oxadiazolyl, 1,2,4-Oxadiazolyl, 1,2,5-Oxadiazolyl,
1,3,4-Oxadiazolyl, 1,3,4-Triazinyl, 1,2,3-Triazinyl, Benzofuryl,
[2,3-Dihydro]benzofuryl, Isobenzofuryl, Benzothienyl, Benzotriazolyl,
Isobenzothienyl, Indolyl, Isoindolyl, 3H-Indolyl, Benzimidazolyl, Imidazo[1,2-a]pyridyl,
Benzothiazolyl, Benzoxazolyl, Chinolizinyl, Chinazolinyl, Phthalazinyl,
Chinoxalinyl, Cinnolinyl, Naphthyridinyl, Pyrido[3,4-b]pyridyl,
Pyrido[3,2-b]pyridyl, Pyrido[4,3-b]pyridyl, Chinolyl, Isochinolyl,
Tetrazolyl, 5,6,7,8-Tetrahydrochinolyl, 5,6,7,8-Tetrahydroisochinolyl,
Purinyl, Pteridinyl, Carbazolyl, Xanthenyl oder Benzochinolyl.
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"C1-C6-Alkylheteroaryl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Heteroarylsubstituenten,
einschließlich
2-Furylmethyl, 2-Thienylmethyl, 2-(1H-Indol-3-yl)ethyl und dergleichen.
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"C2-C6-Alkenyl" bezieht
sich auf Alkenylgruppen, die vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome
aufweisen und wenigstens 1 oder 2 Stellen einer Alkenyl-Ungesättigtheit
aufweisen. Zu bevorzugten Alkenylgruppen gehören Ethenyl (-CH=CH2), n-2-Propenyl (Allyl, -CH2CH=CH2) und dergleichen.
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"C2-C6-Alkenylaryl" bezieht sich auf C2-C6-Alkenylgruppen mit einem Arylsubstituenten,
einschließlich 2-Phenylvinyl
und dergleichen.
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"C2-C6-Alkenylheteroaryl" bezieht sich auf C2-C6-Alkenylgruppen mit einem Heteroarylsubstituenten, einschließlich 2-(3-Pyridinyl)vinyl
und dergleichen.
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"C2-C6-Alkinyl" bezieht
sich auf Alkinylgruppen, die vorzugsweise 2 bis 6 Kohlenstoffatome
aufweisen und wenigstens 1–2
Stellen einer Alkinyl-Ungesättigtheit
aufweisen, zu bevorzugten Alkinylgruppen gehören Ethinyl (-C≡CH), Propargyl
(-CH2C≡CH)
und dergleichen.
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"C2-C6-Alkinylaryl" bezieht sich auf C2-C6-Alkinylgruppen mit einem Arylsubstituenten,
einschließlich Phenylethinyl
und dergleichen.
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"C2-C6-Alkinylheteroaryl" bezieht sich auf C2-C6-Alkinylgruppen mit einem Heteroarylsubstituenten, einschließlich 2-Thienylethinyl
und dergleichen.
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"C3-C8-Cycloalkyl" bezieht sich auf eine gesättigte carbocyclische
Gruppe mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen mit einem einzelnen Ring (z.
B. Cyclohexyl) oder mehreren kondensierten Ringen (z. B. Norbornyl).
Zu bevorzugtem Cycloalkyl gehören
Cyclopentyl, Cyclohexyl, Norbornyl und dergleichen.
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"Heterocycloalkyl" bezieht sich auf
eine C3-C8-Cycloalkylgruppe
gemäß der vorstehenden
Definition, in welcher bis zu 3 Kohlenstoffatome durch Heteroatome
ersetzt sind, die ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus O, S, NR, wobei R als Wasserstoff
oder Methyl definiert ist. Zu bevorzugtem Heterocycloalkyl gehören Pyrrolidin,
Piperidin, Piperazin, 1-Methylpiperazin, Morpholin und dergleichen.
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"C1-C6-Alkylcycloalkyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Cycloalkylsubstituenten,
einschließlich
Cyclohexylmethyl, Cyclopentylpropyl und dergleichen.
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"C1-C6-Alkylheterocycloalkyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Heterocycloalkylsubstituenten,
einschließlich
2-(1-Pyrrolidinyl)ethyl, 4-Morpholinylmethyl, (1-Methyl-4-piperidinyl)methyl
und dergleichen.
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"Carboxy" bezieht sich auf
die Gruppe -C(O)OH.
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"C1-C6-Alkylcarboxy" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Carboxysubstituenten,
einschließlich
2-Carboxyethyl und dergleichen.
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"Acyl" bezieht sich auf
die Gruppe -C(O)R, wobei R "C1-C6-Alkyl", "Aryl", "Heteroaryl", "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" einschließt.
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"C1-C6-Alkylacyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Acylsubstituenten,
einschließlich 2-Acetylethyl
und dergleichen.
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"Acyloxy" bezieht sich auf
die Gruppe -OC(O)R, wobei R "C1-C6-Alkyl", "Aryl", "Heteroaryl", "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" einschließt.
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"C1-C6-Alkylacyloxy" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Acyloxysubstituenten,
einschließlich
2-(Acetyloxy)ethyl und dergleichen.
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"Alkoxy" bezieht sich auf
die Gruppe -O-R, wobei R "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" einschließt. Zu bevorzugten Alkoxygruppen
gehören
z. B. Methoxy, Ethoxy, Phenoxy und dergleichen.
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"C1-C6-Alkylalkoxy" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Alkoxysubstituenten,
einschließlich 2-Ethoxyethyl
und dergleichen.
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"Alkoxycarbonyl" bezieht sich auf
die Gruppe -C(O)OR, wobei R H, "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" einschließt.
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"C1-C6-Alkylalkoxycarbonyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Alkoxycarbonylsubstituenten,
einschließlich
2-(Benzyloxycarbonyl)ethyl und dergleichen.
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"Aminocarbonyl" bezieht sich auf
die Gruppe -C(O)NRR',
wobei jedes R, R' unabhängig voneinander Wasserstoff
oder C1-C6-Alkyl
oder Aryl oder Heteroaryl oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" einschließt.
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"C1-C6-Alkylaminocarbonyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Aminocarbonylsubstituenten,
einschließlich
2-(Dimethylaminocarbonyl)ethyl und dergleichen.
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"Acylamino" bezieht sich auf
die Gruppe -NRC(O)R',
wobei jedes R, R' unabhängig voneinander
Wasserstoff oder "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" ist.
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"C1-C6-Alkylacylamino" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Acylaminosubstituenten,
einschließlich
2-(Propionylamino)ethyl und dergleichen.
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"Ureido" bezieht sich auf
die Gruppe -NRC(O)NR'R'', wobei jedes R, R', R'' unabhängig voneinander Wasserstoff
oder "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkyl aryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl", "Cycloalkyl" oder "Heterocycloalkyl" ist und wobei R' und R'' zusammen mit dem Stickstoffatom, an
das sie gebunden sind, optional einen 3-8-gliedrigen Heterocycloalkylring
bilden können.
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"C1-C6-Alkylureido" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Ureidosubstituenten,
einschließlich 2-(N'-Methylureido)ethyl
und dergleichen.
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"Amino" bezieht sich auf
die Gruppe -NRR',
wobei jedes R, R' unabhängig voneinander
Wasserstoff oder "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" oder "Cycloalkyl" oder "Heterocycloalkyl" ist und wobei R und R' zusammen mit dem
Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, optional einen 3-8-gliedrigen
Heterocycloalkylring bilden können.
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"C1-C6-Alkylamino" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Aminosubstituenten,
einschließlich 2-(1-Pyrrolidinyl)ethyl
und dergleichen.
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"Ammonium" bezieht sich auf
eine positiv geladene Gruppe -N+RR'R'',
wobei jedes R, R',
R'' unabhängig voneinander "C1-C6-Alkyl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" oder "Cycloalkyl" oder "Heterocyloalkyl" ist und wobei R und R' zusammen mit dem
Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, optional einen 3-8-gliedrigen
Heterocycloalkylring bilden können.
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"Halogen" bezieht sich auf
Fluor-, Chlor-, Brom- und Jodatome.
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"Sulfonyloxy" bezieht sich auf
eine Gruppe -OSO2-R, worin R ausgewählt ist
aus H, "C1-C6-Alkyl", "C1-C6-Alkyl",
das mit Halogenen substituiert ist, z. B. eine OSO2-CF3-Gruppe, "Aryl", "Heteroaryl", "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl".
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"C1-C6-Alkylsulfonyloxy" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Sulfonyloxysubstituenten,
einschließlich
2-(Methylsulfonyloxy)ethyl und dergleichen.
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"Sulfonyl" bezieht sich auf
eine Gruppe "-SO2-R",
worin R ausgewählt
ist aus H, "Aryl", "Heteroaryl", "C1-C6-Alkyl", "C1-C6-Alkyl",
das mit Halogenen substituiert ist, z. B. eine -SO2-CF3-Gruppe, "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl".
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"C1-C6-Alkylsulfonyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Sulfonylsubstituenten,
einschließlich
2-(Methylsulfonyl)ethyl und dergleichen.
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"Sulfinyl" bezieht sich auf
eine Gruppe "-S(O)-R", worin R ausgewählt ist
aus H, "C1-C6-Alkyl", "C1-C6-Alkyl",
das mit Halogenen substituiert ist, z. B. eine -SO-CF3-Gruppe, "Aryl", "Heteroaryl", "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl".
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"C1-C6-Alkylsulfinyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Sulfinylsubstituenten,
einschließlich
2-(Methylsulfinyl)ethyl und dergleichen.
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"Sulfanyl" bezieht sich auf
Gruppen -S-R, wobei R "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" einschließt. Zu bevorzugten Sulfanylgruppen
gehören
Methylsulfanyl, Ethylsulfanyl und dergleichen.
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"C1-C6-Alkylsulfanyl" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Sulfanylsubstituenten,
einschließlich
2-(Ethylsulfanyl)ethyl und dergleichen.
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"Sulfonylamino" bezieht sich auf
eine Gruppe -NRSO2-R', wobei jedes R, R' unabhängig voneinander Wasserstoff
oder "C1-C6-Alkyl" oder "Aryl" oder "Heteroaryl" oder "C1-C6-Alkylaryl" oder "C1-C6-Alkylheteroaryl" ist.
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"C1-C6-Alkylsulfonylamino" bezieht sich auf C1-C6-Alkylgruppen mit einem Sulfonylaminosubstituenten,
einschließlich
2-(Ethylsulfonylamino)ethyl und dergleichen.
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"Substituiert oder
unsubstituiert":
sofern sie nicht anderweitig durch die Definition des einzelnen
Substituenten eingeengt sind, können
die vorstehend dargelegten Gruppen wie "Alkyl", "Alkenyl", "Alkinyl", "Aryl" und "Heteroaryl" usw. -Gruppen optional
mit 1 bis 5 Substituenten substituiert sein, die ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus "C1-C6-Alkyl", "C2-C6-Alkenyl", "C2-C6-Alkinyl", "Cycloalkyl", "Heterocycloalkyl", "C1-C6-Alkylaryl", "C1-C6-Alkylheteroaryl", "C1-C6-Alkylcycloalkyl", "C1-C6-Alkylheterocycloalkyl", "Amino", "Ammonium", "Acyl", "Acyloxy", "Acylamino", "Aminocarbonyl", "Alkoxycarbonyl", "Ureido", "Aryl", "Heteroaryl", "Sulfinyl", "Sulfonyl", "Alkoxy", "Sulfanyl", "Halogen", "Carboxy", Trihalogenmethyl,
Cyano, Hydroxy, Mercapto, Nitro und dergleichen. Alternativ könnte diese
Substitution auch Situationen umfassen, in denen ein Ringschluss
von benachbarten Substituenten erfolgt ist, insbesondere wenn vizinale
funktionelle Substituenten beteiligt sind, wobei somit z. B. Lactame,
Lactone, cyclische Anhydride, aber auch Acetale, Thioacetale und
Aminale gebildet werden, die durch einen Ringschluss beispielsweise
bei einem Versuch, eine Schutzgruppe zu erhalten, gebildet werden.
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"Pharmazeutisch annehmbare
Salze oder Komplexe" bezieht
sich auf Salze oder Komplexe der nachstehend identifizierten Verbindungen
der Formeln (I) und (II), welche die gewünschte biologische Aktivität beibehalten.
Zu Beispielen für
solche Salze gehören
Säureadditionssalze,
die mit anorganischen Säuren
(z. B. Chlorwasserstoffsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure,
Salpetersäure
und dergleichen) gebildet sind, und Salze, die mit organischen Säuren, wie
Essigsäure,
Oxalsäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Apfelsäure,
Fumarsäure,
Maleinsäure,
Ascorbinsäure,
Benzoesäure,
Gerbsäure,
Pamoasäure,
Alginsäure,
Polyglutaminsäure,
Naphthalinsulfonsäure,
Naphthalindisulfonsäure
und Polygalacturonsäure
gebildet sind, sie sind aber nicht darauf beschränkt. Diese Verbindungen können auch
als pharmazeutisch annehmbare quartäre Salze verabreicht werden,
die dem Fachmann bekannt sind, zu denen speziell das quartäre Ammoniumsalz
mit der Formel -NR, R',
R''+Z– gehört, wobei
R, R', R'' unabhängig voneinander Wasserstoff,
Alkyl oder Benzyl, C1-C6-Alkyl,
C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, C1-C6-Alkylaryl, C1-C6-Alkylheteroaryl,
Cycloalkyl, Heterocycloalkyl ist und Z ein Gegenion, einschließlich Chlorid,
Bromid, Iodid, -O-Alkyl, Toluolsulfonat, Methylsulfonat, Sulfonat,
Phosphat oder Carboxylat (wie etwa Benzoat, Succinat, Acetat, Glycolat,
Malest, Malst, Fumarat, Citrat, Tartrat, Ascorbat, Cinnamat, Mandelat
und Diphenylacetat), ist.
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"Pharmazeutisch aktives
Derivat" bezieht
sich auf eine beliebige Verbindung, welche nach der Verabreichung
an den Empfänger
in der Lage ist, direkt oder indirekt die in dieser Anmeldung offenbarte
Aktivität
zu ergeben.
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"Enantiomerer Überschuss" (ee) bezieht sich
auf die Produkte, die durch eine asymmetrische Synthese, d. h. eine
Synthese, an der nicht-racemische Ausgangsmaterialien und/oder Reagenzien
beteiligt sind, oder eine Synthese, die wenigstens einen enantioselektiven
Schritt umfasst, erhalten werden, wodurch ein Überschuss von einem Enantiomer
in der Größenordnung
von wenigstens ungefähr
52% ee erhalten wird.
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Diese
Formel umfasst auch ihre Tautomere, ihre geometrischen Isomere,
ihre optisch aktiven Formen wie Enantiomere, Diastereomere und ihre
Racematformen, sowie pharmazeutisch annehmbare Salze davon. Bevorzugte
pharmazeutisch annehmbare Salze der Formel (I) sind Säureadditionssalze,
die mit pharmazeutisch annehmbaren Säuren gebildet sind, wie Hydrochlorid-,
Hydrobromid-, Sulfat- oder Bisulfat-, Phosphat- oder Hydrogenphosphat-,
Acetat-, Benzoat-, Succinat-, Fumarat-, Malest-, Lactat-, Citrat-,
Tartrat-, Gluconat-, Methansulfonat-, Benzolsulfonat- und para-Toluolsulfonat-Salze.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind diejenigen mit der Formel I.
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R
in Formel (I) ist ausgewählt
aus der Gruppe umfassend oder bestehend aus Wasserstoff, substituiertem
oder unsubstituiertem C1-C6-Alkyl,
substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylaryl, substituiertem oder unsubstituiertem
Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylheteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem
C2-C6-Alkenyl, substituiertem
oder unsubstituiertem C2-C6-Alkenylaryl,
substituiertem oder unsubstituiertem C2-C6-Alkenylheteroaryl, substituiertem oder
unsubstituiertem C2-C6-Alkinyl,
substituiertem oder unsubstituiertem C2-C6-Alkinylaryl, substituiertem oder unsubstituiertem
C2-C6-Alkinylheteroaryl,
substituiertem oder unsubstituiertem C3-C8-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem
Heterocycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylcycloalkyl,
substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylheterocycloalkyl, substituiertem oder
unsubstituiertem C1-C6-Alkylcarboxy,
Acyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylacyl, Acyloxy, substituiertem oder
unsubstituiertem C1-C6-Alkylacyloxy,
substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylalkoxy, Alkoxycarbonyl, substituiertem
oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylalkoxycarbonyl,
Aminocarbonyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylaminocarbonyl, Acylamino, substituiertem
oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylacylamino,
Ureido, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylureido, Amino, substituiertem oder
unsubstituiertem C1-C6-Alkylamino,
Sulfonyloxy, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylsulfonyloxy,
Sulfonyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylsulfonyl, Sulfinyl, substituiertem
oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylsulfinyl,
Sulfanyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylsulfanyl, Sulfonylamino, substituiertem
oder unsubstituiertem C1-C6-Alkylsulfonylamino.
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R1 ist ausgewählt aus der Gruppe umfassend
oder bestehend aus H, Halogen, Cyano, Nitro, Amino, substituiertem
oder unsubstituiertem C1-C6-Alkyl,
insbesondere C1-C3-Alkyl,
wie Methyl oder Ethyl oder -CF3, substituiertem
oder unsubstituiertem C2-C6-Alkenyl,
substituiertem oder unsubstituiertem C2-C6-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem
C1-C6-Alkylaryl,
substituiertem oder unsubstituiertem Aryl oder substituiertem oder
unsubstituiertem Heteroaryl, substituiertem oder unsubstituiertem
C1-C6-Alkylheteroaryl,
-C(O)-OR2-, -C(O)-R2,
-C(O)-NR2R2 ',
-(SO2)R2, wobei
R2 und R2' unabhängig voneinander
ausgewählt
sind aus der Gruppe umfassend oder bestehend aus Wasserstoff, unsubstituiertem
oder substituiertem C1-C6-Alkyl,
unsubstituiertem oder substituiertem C2-C6-Alkenyl, unsubstituiertem oder substituiertem
C2-C6-Alkinyl, unsubstituiertem
oder substituiertem Aryl, unsubstituiertem oder substituiertem Heteroaryl,
unsubstituiertem oder substituiertem C1-C6-Alkylaryl, unsubstituiertem oder substituiertem
C1-C6-Alkylheteroaryl.
Vorzugsweise ist R1 H.
-
n
ist eine ganze Zahl von 0 bis 3, mehr bevorzugt ist es 1.
-
Gemäß einer
mehr bevorzugten Ausführungsform
sind das Piperazinbenzothiazolderivat gemäß der vorliegenden Erfindung
solche, worin R Wasserstoff, C1-C3-Alkyl, Aminocarbonyl, C1-C6-Alkylalkoxycarbonyl, C1-C6-Alkylalkoxy, C1-C6-Alkylacyloxy, Alkoxycarbonyl, C1-C6-Alkylaminocarbonyl
ist. Speziell ist R H oder C1-C3-Alkyl,
insbesondere eine Methyl- oder
Ethyleinheit, oder C1-C6-Alkylalkoxy.
-
Die
vorliegende Erfindung umfasst auch die entsprechenden Tautomere
mit der folgenden Formel:
-
Spezifische
Piperazinbenzothiazolderivate gemäß der vorliegenden Erfindung
sind ausgewählt
aus der folgenden Gruppe:
1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril
1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-benzyl-piperazin-1-yl)methyl]-benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril
1,3-Benzothiazol-2-yl(2-{[4-(piperazin-1-ylmethyl)benzyl]oxy}pyrimidin-4-yl)acetonitril
1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-formylpiperazin-1-yl)methyl]benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril
[2-({4-[(4-Acetylpiperazin-1-yl)methyl]benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl](1,3-benzothiazol-2-yl)acetonitril
(3H-Benzothiazol-2-yliden)-{2-[4-(4-[1,2,4]oxadiazol-3-ylmethyl-piperazin-1-ylmethyl)benzyloxy]-pyrimidin-4-yl}-acetonitril
4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-carbonsäure-methylester
2-[4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)piperazin-1-yl]-acetamid
(2-{4-[4-(2-Amino-acetyl)-piperazin-1-ylmethyl]-benzyloxy}-pyrimidin-4-yl)-(3H-benzothiazol-2-yliden)-acetonitril
[4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-yl]-essigsäure-methylester
(3H-Benzothiazol-2-yliden)-(2-{4-[4-(2-methoxy-ethyl)-piperazin-1-ylmethyl]-benzyloxy}pyrimidin-4-yl)-acetonitril
4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-carbonsäure-dimethylamid
(3H-Benzothiazol-2-yliden)-{2-[4-(4-ethyl-piperazin-1-ylmethyl)-benzyloxy]-pyrimidin-4-yl}-acetonitril
(3H-Benzothiazol-2-yliden)-(2-{4-[4-(2-hydroxy-ethyl)-piperazin-1-ylmethyl]-benzyloxy}-pyrimidin-4-yl)-acetonitril.
-
Die
vorliegende Erfindung schließt
auch die geometrischen Isomere, die optisch aktiven Formen, Enantiomere,
Diastereomere von Verbindungen gemäß Formel I, sowie ihre Racemate
und auch pharmazeutisch annehmbare Salze sowie die pharmazeutisch
aktiven Piperazinbenzothiazolderivate der Formel I ein.
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Inhibitoren von JNKs,
insbesondere von JNK3 und können
deshalb bei der Behandlung von Störungen verwendet werden, die
durch JNKs vermittelt werden. Überraschenderweise
weisen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine beträchtliche
Fähigkeit
zur Überwindung
der Blut-Hirn-Schranke auf und sind deshalb besonders brauchbar
bei der Behandlung von zerebralen ischämischen Störungen oder ZNS-Störungen.
Folglich besteht ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung
in der Verwendung der Piperazinbenzothiazolderivate der vorliegenden
Erfindung bei der Behandlung und/oder Prophylaxe von zerebralen
ischämischen
Störungen
oder ZNS-Störungen.
-
Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die
Verwendung der Piperazinbenzothiazolderivate gemäß Formel I oder II für die Herstellung
von pharmazeutischen Zusammensetzungen für die Behandlung von zerebralen
ischämischen
Störungen
oder ZNS-Störungen.
-
Noch
eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren
zum Herstellen der neuen Benzothiazolderivate gemäß den Formeln
I oder II. Ein allgemeiner synthetischer Zugang zu den Verbindungen
gemäß Formel
I ist in Schema I dargelegt. Schema
I
-
Wie
in dem vorstehenden Schema I veranschaulicht ist, werden die Ausgangsverbindungen
der Formel III mit (geeignet substituierten (aktivierten) Pyrimidinen),
wie Halogenpyrimidinen, z. B. 2,4-Dichlorpyrimidin der Formel VI
umgesetzt, um die Pyrimidino-benzothiazol-Verbindungen IV zu ergeben. Vorzugsweise
werden solche Reaktionen in Gegenwart von geeigneten Basen, z. B.
Natriumhydrid, Kaliumhydrid und dergleichen in einer wasserfreien
inerten Atmosphäre,
vorzugsweise in einem polaren Lösungsmittel
wie DMF, DMA, MeCN oder THF bei einer Temperatur im Bereich von
ungefähr –78°C bis 100°C durchgeführt.
-
Benzothiazole
der Formel III sind entweder kommerziell erhältlich, wie etwa von Maybridge
Chemical Co. Ltd., oder können
aus kommerziell erhältlichen
Verbindungen durch herkömmliche
Verfahren hergestellt werden.
-
Halogenierte
Pyrimidine, z. B. 2,4-Dichlorpyrimidin der Formel VI, sind ebenfalls
entweder kommerziell erhältlich,
wie etwa von Aldrich, Fluka, Sigma und dergleichen, oder können durch
herkömmliche
Verfahren hergestellt werden.
-
Um
die endgültigen
Piperazinbenzothiazole der Formel (I) zu erhalten, werden die Zwischenverbindungen
der Formel (IV) vorzugsweise mit geeigneten Alkoholen der Formel
(V) umgesetzt, wie in Schema II veranschaulicht ist. Schema
II
-
Die
Reaktion wird vorzugsweise in Gegenwart von Lösungsmitteln wie DMF, DMA,
NMP, DMSO oder ACN, am meisten bevorzugt in DMA oder MeCN, in Gegenwart
einer geeigneten Base wie tBuOK, Cs2CO3 (Cäsiumcarbonat)
mit oder ohne CuI, NaH oder dergleichen, am meisten bevorzugt NaH,
bei einer Temperatur im Bereich von ungefähr 25 bis 120°C durchgeführt. In
einem bevorzugten Verfahren werden die Ausgangsverbindungen in Lösung in
DMA in Gegenwart von NaH auf 25 bis zu 100°C erhitzt.
-
Die
Zwischenverbindungen der Formel (V) können durch einen synthetischen
Ansatz erhalten werden, welcher in Schema III veranschaulicht ist.
In diesem Schema III ist der Ausgangsbaustein Methyl-p-toluat, um einen
Benzylalkohol herzustellen. Im Fall eines Phenethylalkohols oder
eines Phenylpropylalkohols nach Formel (V) kann Methyl-p-toluat
durch die entsprechenden Ausgangsmaterialien ersetzt werden, die
kommerziell erhältlich
sind oder durch herkömmliche
Verfahren hergestellt werden.
-
-
So
wie es in dieser Anmeldung verwendet wird, bezieht sich "Behandeln" auf das Hemmen oder
Anhalten der Entwicklung einer Krankheit, einer Störung oder
eines Zustands bzw. Leidens und/oder auf das Herbeiführen der
Verringerung, Remission oder Regression der Symptome einer Krankheit,
einer Störung
oder eines Zustands bzw. Leidens. Fachleute verstehen, dass verschiedene
Methoden und Assays verwendet werden können, um die Entwicklung einer
Krankheit, einer Störung
oder eines Zustands bzw. Leidens zu beurteilen, und entsprechend
können
verschiedene Methoden und Assays verwendet wenden, um die Verringerung, Remission
oder Regression der Symptome einer Krankheit, einer Störung oder
eines Zustands bzw. Leidens zu beurteilen.
-
Wenn
sie als Pharmazeutika eingesetzt werden, werden die Piperazinbenzothiazolderivate
der vorliegenden Erfindung typischerweise in Form einer pharmazeutischen
Zusammensetzung verabreicht. Folglich liegen pharmazeutische Zusammensetzungen,
die eine Verbindung der Formel I und einen pharmazeutisch annehmbaren
Träger,
ein pharmazeutisch annehmbares Verdünnungsmittel oder Excipiens
dafür umfassen, ebenfalls
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann kennt
eine ganze Reihe solcher Träger-,
Verdünnungsmittel-
oder Excipiens-Verbindungen, die sich zum Formulieren einer pharmazeutischen Zusammensetzung
eignen. Außerdem
stellt die vorliegende Erfindung Verbindungen zur Verwendung als
ein Medikament bereit.
-
Die
Verbindungen der Erfindung können
zusammen mit einem herkömmlicherweise
eingesetzten Adjuvans, Träger,
Verdünnungsmittel
oder Excipiens in die Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen und
Dosiseinheiten davon gebracht werden und in einer solchen Form können sie
als Feststoffe, wie etwa Tabletten oder gefüllte Kapseln, oder Flüssigkeiten,
wie etwa Lösungen,
Suspensionen, Emulsionen, Elixiere oder mit diesen gefüllte Kapseln,
allesamt zur oralen Verwendung, oder in Form von sterilen injizierbaren
Lösungen
für eine
parenterale (einschließlich
subkutane) Verwendung eingesetzt werden. Solche pharmazeutischen
Zusammensetzungen und Dosiseinheitsformen davon können Inhaltsstoffe
in herkömmlichen
Anteilen, mit oder ohne zusätzliche
aktive Verbindungen oder Wirkstoffe, umfassen und solche Dosiseinheitsformen können eine
beliebige geeignete wirksame Menge des Wirkstoffs enthalten, die
mit dem beabsichtigten Tagesdosisbereich übereinstimmt, welcher eingesetzt
werden soll.
-
Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen dieser Erfindung können auf
verschiedenen Wegen verabreicht werden, zu denen eine orale, rektale,
transdermale, subkutane, intravenöse, intramuskuläre, intrathekale,
intraperitoneale und intranasale Verabreichung gehören. Je
nach dem beabsichtigten Verabreichungsweg werden die Verbindungen
vorzugsweise entweder als injizierbare, topische oder orale Zusammensetzungen
formuliert. Die Zusam mensetzungen für eine orale Verabreichung
können
in Form von unverpackten flüssigen
Lösungen
oder Suspensionen oder unverpackten Pulvern vorliegen. Häufiger jedoch
werden die Zusammensetzungen in Dosiseinheitsformen dargeboten,
um eine genaue Dosierung zu erleichtern. Der Begriff "Dosiseinheitsformen" bezieht sich auf
physikalisch getrennte Einheiten, die sich als Dosiseinheiten für menschliche
Subjekte und andere Säuger
eignen, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge an aktivem Material, die
so berechnet ist, dass sie die gewünschte therapeutische Wirkung
hervorruft, in Verbindung mit einem geeigneten pharmazeutischen
Excipiens enthält.
Zu typischen Dosiseinheitsformen gehören vorgefüllte, vorabgemessene Ampullen
oder Spritzen der flüssigen
Zusammensetzungen oder Pillen, Tabletten, Kapseln oder dergleichen
im Fall von festen Zusammensetzungen. In solchen Zusammensetzungen
ist die Piperazinbenzothiazolverbindung gewöhnlich ein Nebenbestandteil
(von ungefähr
0,1 bis ungefähr
50 Gew.-% oder vorzugsweise von ungefähr 1 bis ungefähr 40 Gew.-%),
wobei der Rest verschiedene Vehikel oder Träger und Verarbeitungshilfsmittel
sind, die zum Bilden der gewünschten
Dosierungsform hilfreich sind.
-
Flüssige Formen,
die sich für
eine orale Verabreichung eignen, können ein geeignetes wässriges
oder nicht-wässriges
Vehikel mit Puffern, Suspendiermitteln und Arzneizubereitungsmitteln
(dispensing agents), Färbemitteln,
Aromastoffen und dergleichen einschließen. Feste Formen können z.
B. beliebige der folgenden Inhaltsstoffe oder Verbindungen mit ähnlicher
Beschaffenheit einschließen:
ein Bindemittel wie mikrokristalline Cellulose, Tragantgummi oder
Gelatine; ein Excipiens wie Stärke
oder Lactose, ein Zerfallhilfsmittel wie Alginsäure, Primogel oder Maisstärke; ein
Schmiermittel wie Magnesiumstearat; ein Gleitmittel wie kolloidales
Siliciumdioxid; ein Süßungsmittel
wie Sucrose oder Saccharin; oder ein Aromastoff wie Pfefferminz,
Methylsalicylat oder Orangenaroma.
-
Injizierbare
Zusammensetzungen beruhen typischerweise auf injizierbarer steriler
Kochsalzlösung oder
phosphatgepufferter Kochsalzlösung
oder anderen injizierbaren Trägern,
die im Fachgebiet bekannt sind. Wie vorstehend erwähnt, sind
die Piperazinbenzothiazolderivate der Formel I in solchen Zusammensetzungen typischerweise
ein Nebenbestandteil, häufig
im Bereich zwischen 0,05 bis 10 Gew.-%, wobei der Rest der injizierbare
Träger
und dergleichen ist.
-
Die
vorstehend beschriebenen Komponenten für oral verabreichte oder injizierbare
Zusammensetzungen sind lediglich repräsentativ. Weitere Materialien
sowie Verarbeitungsmetho den und dergleichen sind in Teil 8 von Remington's Pharmaceutical
Sciences, 17. Auflage, 1985, Marck Publishing Company, Easton, Pennsylvania
angegeben.
-
Die
Verbindungen dieser Erfindung können
auch in Formen mit anhaltender Freigabe oder aus Arzneimittelverabreichungssystemen
mit anhaltender Freigabe verabreicht werden. Eine Beschreibung von
repräsentativen
Materialien für
eine anhaltende Freigabe kann man ebenfalls in den Materialien in
Remington's Pharmaceutical
Sciences finden.
-
Im
Folgenden soll die vorliegende Erfindung mittels einiger Beispiele
veranschaulicht werden, die nicht so aufgefasst werden sollen, als
würden
sie den Umfang der Erfindung beschränken.
-
Die
HPLC-, NMR- und MS-Daten, die in den nachstehend beschriebenen Beispielen
angegeben sind, wurden wie folgt erhalten: HPLC: Säule Waters
Symmetry C8 50 × 4,6
mm, Bedingungen: a- MeCN/H2O 0,09% TFA,
0 bis 100% (10 min); b- MeCN/H2O, 5 bis
100% (8 min), max plot 230–400
nm; Massenspektren: PE-SCIEX API 150 EX (APCI und ESI), LC/MS-Spektren:
Waters ZMD (ES); 1H-NMR: Bruker DPX-300MHz.
-
Die
Aufreinigungen wurden wie folgt erhalten: Präparative HPLC Waters Prep LC
4000-System, ausgerüstet mit
den Säulen
Prep Nova-Pak®HR
C186 μm
60Å, 40 × 30 mm
(bis zu 100 mg) oder 40 × 300
mm (bis zu 1 g). Alle Aufreinigungen wurden mit einem Gradienten
von MeCN/H2O 0,09% TFA durchgeführt.
-
Beispiel A: Herstellung der Zwischenverbindung
(IV); (siehe Schema 1)
-
1,3-Benzothiazol-2-yl(2-chlor-4-pyrimidinyl)-acetonitril
-
Zu
einer gerührten
Suspension von NaH (60% in Öl,
9,2 g, 0,23 mol) in trockenem THF (200 ml) wurde eine Lösung von
1,3-Benzothiazol-2yl-acetonitril (20 g, 0,15 mol) in trockenem THF
(200 ml) unter einer Inertatmosphäre tropfenweise zugegeben.
Nach 1,5 Stunden Rühren
bei Raumtemperatur wurde eine Lösung
von 2,4-Dichlorpyrimidin (17,1 g, 0,15 mol) in trockenem THF (200
ml) tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde unter einer
Inertatmosphäre
bei Raumtemperatur bis zum vollständigen Verschwinden des Ausgangsmaterials
rühren
gelassen. Die Reaktion wurde durch Zugabe von Wasser beendet und
das THF wurde abgedampft. Wasser wurde zugegeben und die Suspension
wurde mit wässrigem
HCl 1 M leicht angesäuert.
Der erhaltene Niederschlag wurde abfiltriert und gründlich mit
Wasser bis zur Neutralität
und anschließend
mit Hexan gewaschen, um das Öl
zu entfernen. Der rohe Feststoff wurde unter Vakuum bei 40°C getrocknet,
wobei 28 g (84%) der Titelverbindung als ein hellbraunes Pulver
erhalten wurden: Schmelzpunkt 246°C
Zers.; MS: 286,8 (M+1); HPLC (Bedingungen a, 268 nm) 97%, rt. 5,66
min; 1H-NMR (DMSO-d6) δ 13,25 (br s, 1H, austauschbar),
8,09 (d, J = 4,14 Hz, 1H), 7,90 (d, J = 7,53 Hz, 1H), 7,61 (d, J
= 7,92 Hz, 1H), 7,39-7,34 (m, 1H), 7,20-7,15 (m, 1H), 6,96 (br d,
1H).
CHN-Analyse: C13H7ClN4S: berechnet: C, 54,19%, H 2,48%, N 19,45%;
gefunden: C 53,35%, H 2,77%, N 17,62
-
Beispiel B: Herstellung der Zwischenverbindung
(Va), (siehe Schema 3)
-
(4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol
-
Schritt 1: Methyl-p-toluat
-
Zu
einer Lösung
von p-Toluylsäure
(175 g, 1,28 mol) in Methanol (2 l) wurde tropfenweise Thionylchlorid
(612 g, 5,14 mol) unter Rühren
bei 5°C
zugegeben. Das Gemisch wurde über
Nacht refluxiert, dann wurde das Lösungsmittel abgedampft. Der
erhaltene Rückstand
wurde mit einer 10%-igen wässrigen
NaHCO3-Lösung
(pH ~ 8) behandelt. Das Produkt wurde mit Ethylacetat extrahiert,
mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das Lösungsmittel wurde entfernt
und das Rohprodukt wurde durch Säulenchromatographie
(Petrolether/Ethylacetat) gereinigt, wobei Methyl-p-toluat als farblose
Flüssigkeit
(180 g, 93%) erhalten wurde.
-
Schritt 2: 4-Methoxy-carbonyl-benzyl-bromid
-
Zu
einem Gemisch aus Methyl-p-toluat (180 g, 1,2 mol) und N-Bromsuccinimid
(235 g, 1,32 mol) in CCl4 (2 l) wurde in
Portionen Benzoylperoxid (18 g, 0,1-fach) bei 50°C zugegeben. Das Gemisch wurde
5 Stunden refluxiert. Dann wurde das Gemisch auf 40°C abkühlen gelassen
und der Feststoff wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde konzentriert,
wobei 4-Methoxy-carbonyl-benzyl-bromid (252 g, 91%) als hellgelbe
Flüssigkeit
erhalten wurde.
-
Schritt 3: N-Methyl(4-methoxycarbonylbenzyl)piperazin
-
Zu
einer Lösung
von N-Methylpiperazin (80 g, 0,91 mol) und Triethylamin (232 g,
2,29 mol) in absolutem Alkohol (1750 ml) wurde eine Lösung von
4-Methoxycarbonylbenzylbromid (252 g, 1,1034 mol) in absolutem Alkohol
(250 ml) bei 0°C
tropfenweise zugegeben. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Dann
wurde das Gemisch konzentriert und der erhaltene Rückstand
wurde in 1,5 N HCl (3 l) aufgenommen und dann mit Diethylether (3-mal)
und Ethylacetat gewaschen. Die Lösung
wurde mit einer 10%-igen wässrigen
NaOH-Lösung
neutralisiert und mit einer 10%-igen wässrigen NaHCO3-Lösung bis
zu pH = 8 basisch gemacht. Das Produkt wurde mit CHCl3 extrahiert,
mit Wasser und Salzlösung
gewaschen und anschließend über Na2SO4 getrocknet.
Das Lösungsmittel
wurde entfernt und das Rohprodukt wurde durch Säulenchromatographie CHCl3/MeOH gereinigt, wobei N-Methyl(4-methoxycarbonylbenzyl)piperazin
(150 g, 70%) als eine braune Flüssigkeit
erhalten wurde.
-
Schritt 4: (4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol
-
Zu
einem Gemisch aus LAH (36 g, 0,957 mol) in trockenem THF (1750 ml)
wurde eine Lösung
von N-(4-Methoxycarbonylbenzyl)bromid (150 g, 0,638 mol) in trockenem
THF (250 ml) bei 0°C
unter N2 tropfenweise zugegeben. Das Gemisch
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur unter N2 gerührt, dann
mit einer 10%-igen wässrigen
NaOH-Lösung
versetzt, um die Reaktion zu beenden. Der Feststoff wurde abfiltriert
und das Filtrat wurde konzentriert. Der Rückstand wurde in DCM (1 l)
aufgenommen und mit Wasser gewaschen. Das Lösungsmittel verdampfte, wobei
N-Methyl(4-hydroxymethylbenzyl)piperazin (96 g, 73%) als hellgelbe Flüssigkeit
erhalten wurde.
M+ (ES): 221,2
1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,26-7,19 (m, 4H), 5,11 (t,
J = 5,65 Hz, 1H), 4,45 (d, J = 5,65 Hz, 2H), 3,40 (s, 2H), 3,39-2,20
(m, 8H), 2,12 (s, 3H)
-
In ähnlicher
Weise können
die folgenden Zwischenverbindungen erhalten werden.
-
(3-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol
-
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,27-7,11
(m, 4H), 5,17-5,13 (m, 1H), 4,48-4,46 (m, 2H), 3,41 (s, 2H), 2,41-2,21
(m, 8H), 2,13 (s, 3H)
-
4-(4-Hydroxymethyl-benzyl)-piperazin-1-carbonsäure-tert-butyl-ester
-
- M+ (ES): 307,2
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,27-7,21 (m, 4H), 5,12 (t,
J = 5,65 Hz, 1H), 4,46 (d, J = 5,65 Hz, 2H), 3,43 (s, 2H), 3,28 (br
t, 4H), 2,27 (t, J = 4,9 Hz, 4H), 1,40 (s, 9H).
-
{4-[(4-Ethylpiperazin-1-yl)methyl]phenyl}methanol
-
- Ausbeute = 78%, M+ (ES): 235,3;
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,26-7,19 (m, 4H), 5,12 (t,
J = 5,6 Hz, 1H), 4,46 (br d, 2H), 3,33 (s, 2H), 2,44-2,20 (m, 8H),
2,27 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 0,95 (t, J = 7,2 Hz, 3H).
-
(4-{[4-(2-Methoxyethyl)piperazin-1-yl]methyl}phenyl)methanol
-
- Ausbeute = 66%, M+ (ES): 265;
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,23-7,22 (m, 4H), 5,11 (t,
J = 5,7 Hz, 1H), 4,45 (br d, 2H), 3,40 (s, 2H), 3,38 (t, J = 5,9 Hz,
2H) 3,20 (s, 3H), 2,42 (t, J = 5,9 Hz, 2H), 2,48-2,25 (m, 8H).
-
(4-{[4-Benzyl-piperazin-1-ylmethyl}phenyl)methanol;
-
- Ausbeute = 78%, M+ (ES): 297
-
Beispiel 1: Herstellung von 1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril
(Trimesylatsalz) (siehe Schema 2)
-
Zu
einer Suspension von NaH (60% in Öl, 1,68 g, 69,75 mmol) in trockenem
DMA (80 ml) wurde eine Lösung
von (4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol (Verbindung
von Formel V in Schema 2) (7,68 g, 34,88 mmol) in trockenem DMA
(80 ml) zugegeben. Die resultierende Suspension wurde 1 h bei Raumtemperatur
unter Inertatmosphäre
gerührt.
Eine Lösung
von IV (5 g, 17,44 mmol) in DMA (80 ml) wurde tropfenweise zugegeben
und die Suspension wurde bei 100°C
unter Inertatmosphäre
gerührt.
Nach 4 Stunden wurde die Reaktion heruntergekühlt und durch Zugabe von Wasser
beendet. Die Lösungsmittel
wur den abgedampft und der Rückstand
wurde in Wasser (100 ml) aufgenommen. 10 ml EtOAc und Cyclohexan
wurden zugegeben, um das restliche Öl aus dem NaH abzufangen, und
die Lösung
wurde einen Tag bei 4°C
aufbewahrt. Der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert und bis
zu neutralem pH mit Wasser und anschließend mit Cyclohexan gewaschen,
wobei 6,17 g rohe Base erhalten wurde.
-
3,5
g der rohen Base wurde in Wasser (auf 125 ml) aufgenommen und 1,25
ml Methansulfonsäure wurde
zugegeben. Die Lösung
wurde lyophilisiert, wobei ein orange-gelber Feststoff erhalten
wurde, welcher mit ACN gewaschen und unter Vakuum bei 30°C getrocknet
wurde, wobei 4,99 g (Ausbeute = 66%) der Titelverbindung als ein
gelbes Pulver erhalten wurden.
M– (ESI):
469,1; M+ (ESI): 471,16; HPLC (Bedingungen
b, max plot) %, rt. 2,01 min.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 10,30
(sehr br s, 1H), 8,06-8,03(m, 2H), 7,82 (d, J = 8,3 Hz, 1H), 7,76
(d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,69 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,56-7,51 (m, 1H),
7,40-7,35 (m, 1H), 6,88 (br d, 1H), 5,82 (s, 2H), 4,52 (s, 2H), 3,85-3,57
(m, 4H), 3,48-3,26 (m, 4H), 2,95 (s, 3H), 2,48 (s, 9H).
-
Beispiel 2: Herstellung von 1,3-Benzothiazol-2-yl[2-[{4-[(4-benyl-piperazin-1-yl)methyl]benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril
(2 Mes)
-
Die
Titelverbindung wurde durch Durchführen der gleichen Arbeitsvorschrift,
die im vorstehenden Beispiel 1 angegeben ist, erhalten, wobei (4-(4-Benzyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)methanol
anstelle von (4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol
verwendet wird.
Ausbeute: 42%; M– (ESI)
545,7; M+ (ESI) 547,2; HPLC (Bedingungen
b, max plot) 99,8%, rt. 2,52 min.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 7,95-7,93
(m, 2H), 7,73 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,67-7,64 (m, 2H), 7,56-7,40
(m, 8H), 7,29-7,24 (m, 1H), 6,75 (br d, 1H), 5,73 (s, 2H), 4,45-4,15
(m, 4H), 3,60-3,30 (m, 4H), 3,25, 2,90 (m, 4H).
-
Beispiel 3: Herstellung von (3H-Benzothiazol-2-yliden)-{2-[4-(4-ethyl-piperazin-1-ylmethyl)benzyloxy]-pyrimidin-4-yl}-acetonitril
-
Die
Titelverbindung wurde durch Durchführen der gleichen Arbeitsvorschrift,
die in dem vorstehenden Beispiel 1 angegeben ist, erhalten, wobei
{4-[(4-Ethylpiperazin-1-yl)-methyl]-phenyl}methanol anstelle von (4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol
verwendet wird.
Ausbeute: 83%, M+ (ES):
485,18; HPLC (Bedingungen b, max plot) 97,8%, rt. 2,06 min.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,95 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,90
(br d, 1H), 7,74 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,67 (d, J = 7,9 Hz, 2H),
7,58 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,45-7,40 (m, 1H), 7,30-7,24 (m, 1H),
6,73 (br d, 1H), 5,73 (s, 2H), 4,32 (s, 2H), 4,42-4,23 (m, 2H),
3,76-3,38 (m, 4H), 3,32-2,89 (m, 4H), 1,21 (t, J = 7,1 Hz, 3H).
-
Beispiel 4: Herstellung von (3H-Benzothiazol-2-yliden)-(2-{4-[4-(2-methoxy-ethyl)-piperazin-1-ylmethyl]-benzyloxy}-pyrimidin-4-yl)-acetonitril
(3TFA)
-
Die
Titelverbindung wurde durch Durchführen der gleichen Arbeitsvorschrift,
die in dem vorstehenden Beispiel 1 angegeben ist, erhalten, wobei
(4-{[4-(2-Methoxyethyl)piperazin-1-yl]-methyl}phenyl)methanol anstelle von
(4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol verwendet wird.
Ausbeute:
33%, M+ (ES): 515,06; HPLC (Bedingungen
b, max plot) 99,5%, rt. 2,10 min.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 7,93
(d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,87 (br d, 1H), 7,74 (d, J = 8,3 Hz, 1H),
7,63 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,50 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,44-7,39 (m,
1H), 7,28-7,23 (m, 1H), 6,70 (br d, 1H), 5,71 (s, 2H), 4,10 (s,
2H), 3,63-3,60 (m, 2H), 3,50-2,90 (m, 13H).
-
Beispiel 5: Herstellung von 1,3-Benzothiazol-2-yl(2-{[4-(piperazin-1-ylmethyl)benzyl]oxy}pyrimidin-4-yl)acetonitril
(3TFA)
-
Die
Titelverbindung wurde durch Durchführen der gleichen Arbeitsvorschrift,
die in dem vorstehenden Beispiel 1 angegeben ist, erhalten, wobei
4-(4-Boc-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol anstelle von 4-(4-Methyl-piperazin-1-ylmethyl-phenyl)-methanol
verwendet wird. Somit wird eine Boc-geschützte rohe Base erhalten.
-
Die
Boc-geschützte
rohe Base wurde in einem Gemisch aus DCM/TFA (9:1) aufgenommen und
2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Das DCM wurde bei Raumtemperatur abgedampft. Der Rückstand
wurde in Ether verrieben, anschließend abfiltriert und unter
Vakuum bei Raumtemperatur über
Nacht getrocknet. Nach der Aufreinigung durch präparative HPLC wurden die reinen
Fraktionen gesammelt und lyophilisiert, wobei 3,03 g (34%) der Titelverbindung
als ein gelbes Pulver erhalten wurde.
Ausbeute = 34%; M– (ES)
455,2; M+ (ES) 457,4; HPLC (Bedingungen
b, max plot) 99,7%, rt. 1,98 min;
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 9,00
(br s, 1H), 7,93 (d, J = 7,6 Hz, 1H), 7,87 (br d, 1H), 7,74 (d,
J = 7,9 Hz, 1H), 7,63 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,51 (d, J = 7,9 Hz,
2H), 7,45-7,39 (m, 1H), 7,28-7,23 (m, 1H), 6,72 (d, J = 6,4 Hz,
1H), 5,71 (s, 2H), 4,10 (s, 2H), 3,32-3,18 (m, 4H), 3,13-2,92 (m,
4H).
-
Beispiel 6: Herstellung von 1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-formylpiperazin-1-yl)methyl]benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril
(2TFA)
-
Die
in Beispiel 3 erhaltene Boc-entschützte rohe Base (0,6 g, 1,31
mmol) wurde in 15 ml Methylformiat in einem geschlossenem Gefäß suspendiert.
Das Reaktionsgemisch wurde 15 Tage bei 40°C gerührt und anschließend auf
Raumtemperatur abgekühlt.
Der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert und anschließend mit Wasser
gewaschen und das Rohprodukt wurde durch präparative HPLC gereinigt. Die
reinen Fraktionen wurden gesammelt und lyophilisiert, wobei 0,26
g der Titelverbindung als ein gelbes Pulver erhalten wurde.
Ausbeute
= 28%; M– (ES)
483,3; M+ (ES) 485,5; HPLC (Bedingungen
b, max plot) 99,7%, rt. 2,18 min.
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 9,95
(br s, 1H), 8,03 (s, 1H), 7,93 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,96-7,84 (sehr
br d, 1H), 7,73 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,68 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,54
(d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,47-7,40 (m, 1H), 7,29-7,24 (m, 1H), 6,73 (br
d, 1H), 5,73 (s, 2H), 4,36 (s, 2H), 4,05-2,80 (m, 8H).
-
Beispiel 7: Herstellung von (2-{4-[4-(2-Amino-acetyl)-piperazin-1-ylmethyl]benzyloxy}pyrimidin-4-yl)-(3H-benzothiazol-2-yliden)-acetonitril
(2Mes) (3TFA)
-
Zu
einer DMA-Lösung
(40 ml) des Boc-entschützten
Rohprodukts (2,9 g, 3,65 mmol), das in Beispiel 5 erhalten wurde,
wurde Amberlyst A21 (0,7 g, 3,76 mmol) zugegeben und die Lö sung wurde
bei Raumtemperatur 20 min gerührt.
Das Harz wurde abfiltriert und zu dem Filtrat wurde eine Lösung von
Boc-Glycin (0,74 g, 4 mmol), HOBt (0,73 g, 5,47 mmol), EDC (1,05
g, 5,47 mmol) und DIPEA (1,9 g, 14,6 mmol) in DMA (30 ml) zugegeben.
Die resultierende Lösung
wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Nach dem Abdampfen des Lösungsmittels
unter vermindertem Druck wurde der erhaltenen Rückstand in einem Gemisch aus
MeOH und EtOAc suspendiert und über
Nacht bei 4°C
stehen gelassen. Der Niederschlag wurde abfiltriert, mit EtOAc gewaschen
und unter Vakuum bei 40°C
getrocknet, wobei 1,04 g der Titelverbindung als ein gelber Feststoff erhalten
wurde.
Ausbeute = 10%, M+ (ES): 514,06;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 99,9%, rt. 2,00 min.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 8,13-8,02 (m, 2H), 7,94-7,91
(m, 2H), 7,73 (br d, 1H), 7,67 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,54 (d, J =
7,9 Hz, 2H), 7,45-7,40 (m, 1H), 7,29-7,24 (m, 1H), 6,74 (br d, 1H),
5,74 (s, 2H), 4,34 (s, 2H), 3,89 (s, 2H), 3,73-3,10 (m, 8H).
-
Beispiel 8: Herstellung von [2-({4-[(4-Acetylpiperazin-1-yl)methyl]benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl](1,3-benzothiazol-2-yl)acetonitril
(2TFA)
-
Zu
einer DMA-Lösung
(6 ml) von Boc-entschütztem
Rohprodukt (0,3 g, 0,66 mmol), das in Beispiel 5 erhalten wurde,
wurden Triethylamin (0,09 ml, 0,66 mmol) und Acetylchlorid (0,09
ml, 1,31 mmol) zugegeben und die Lösung wurde 5 min bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde fast bis zur Trockne konzentriert und
der erhaltene Rückstand
wurde durch präparative
HPLC gereinigt. Die reinen Fraktionen wurden gesammelt und lyophilisiert,
wobei 0,1 g (21%) der Titelverbindung als ein gelbes Pulver erhalten
wurde.
M– (ES)
496,9; M+ (ES) 499,1; HPLC (Bedingungen
b, max plot) 99%, rt. 2,19 min
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 10,05
(br s, 1H), 7,93 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,93-7,84 (sehr br d, 1H),
7,74 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,67 (d, J = 8 Hz, 2H), 7,54 (d, J = 7,9
Hz, 2H), 7,45-7,39 (m, 1H), 7,29-7,24 (m, 1H), 6,72 (br d, 1H),
5,73 (s, 2H), 4,36 (s, 2H), 4,02-3,87 (m, 1H), 3,42-2,75 (m, 7H),
2,01 (s, 3H).
-
Beispiel 9: Herstellung von 4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-carbonsäure-dimethylamind
(2TFA)
-
Zu
einer DMA-Lösung
(12 ml) von Boc-entschütztem
Rohprodukt (0,5 g, 0,63 mmol), das in Beispiel 5 erhalten wurde,
wurden Amberlyst A21 (1,12 g, 5,35 mmol) und Dimethylcarba moylchlorid
(0,12 ml, 1,31 mmol) zugegeben und die Lösung wurde 1 h bei 0°C gerührt. Da
sich kein Produkt bildete, wurde die Lösung 12 Tage auf Raumtemperatur
erwärmt,
um ein vollständiges
Verschwinden des Ausgangsmaterials zu erhalten. Amberlyst wurde
abfiltriert und Wasser wurde zu dem Filtrat zugegeben. Da sich kein
Niederschlag bildete, wurden die Lösungsmittel unter vermindertem
Druck abgedampft und der Rückstand
wurde in Wasser aufgenommen und lyophilisiert. Der erhaltene Rückstand
wurde durch präparative
HPLC gereinigt. Die reinen Fraktionen wurden gesammelt und lyophilisiert,
wobei 85 mg der Titelverbindung als ein gelber Feststoff erhalten
wurden.
Ausbeute = 18%, M+ (ES): 528,09;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 98,9%, rt. 2,32 min
1H-NMR (DMSO-d6) δ 9,82 (sehr br s, 1H), 7,94-7,86
(m, 2H), 7,73 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,67 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,55
(d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,44-7,39 (m, 1H), 7,28-7,23 (m, 1H), 6,72
(br d, 1H), 5,73 (s, 2H), 4,37 (s, 2H), 3,65-3,48 (m, 2H), 3,32-3,18
(m, 2H), 3,11-2,90 (m, 4H), 2,74 (s, 6H).
-
Auf ähnliche
Weise kann die folgende Verbindung erhalten werden.
-
4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-carbonsäure-methylester
(2TFA)
-
- Ausbeute = 32%, M+ (ES): 514,85;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 99%, rt. 2,36 min
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,94-7,91 (m, 2H), 7,73 (br
d, 1H), 7,66 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,53 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,46-7,40
(m, 1H), 7,29-7,24 (m, 2H), 6,73 (br d, 1H), 5,73 (s, 2H), 4,34
(s, 2H), 4,13-3,92 (m, 2H), 3,63 (s, 3H), 3,60-2,94 (m, 6H).
-
Beispiel 10: Herstellung von (3H-Benzothiazol-2-yliden)-{2-[4-(4-[1,2,4]oxadiazol-3-ylmethylpiperazin-1-ylmethyl)-benzyloxyl-pyrimidin-4-yl)-acetonitril
(3TFA)
-
Zu
einer DMA-Lösung
(10 ml) von Boc-entschütztem
Rohprodukt (0,5 g, 0,63 mmol), das in Beispiel 5 erhalten wurde,
wurde Amberlyst A21 (0,7 g, 3,76 mmol) zugegeben und die Lösung wurde
20 min bei Raumtemperatur gerührt.
Das Harz wurde abfiltriert und zu dem Filtrat wurden 3-(Chlormethyl)-1,2,4-oxadiazol
und Kaliumcarbonat zugegeben. Die resultierende Suspension wurde
48 h bei Raumtemperatur gerührt.
Ein vollständiges
Verschwinden des Ausgangsmaterials wurde nach 3 Tagen Rühren bei
Raumtemperatur und der Zugabe von 2,4 Äq von 3-(Chlormethyl)-1,2,4-oxadiazol
erzielt. Nach der Filtration und dem Entfer nen des Lösungsmittels
unter vermindertem Druck wurde der erhaltene Rückstand durch präparative
HPLC gereinigt. Die reinen Fraktionen wurden gesammelt und lyophilisiert,
wobei 110 mg der Titelverbindung als ein gelber Feststoff erhalten
wurden.
Ausbeute = 20%, M+ (ES): 538,94;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 97%, rt. 2,31 min
1H-NMR
(DMSO-d6) δ 9,62
(s, 1H), 7,93-7,91 (m, 2H), 7,73 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,65 (d, J
= 7,9 Hz, 2H), 7,53 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,44-7,39 (m, 1H), 7,27-7,22
(m, 1H), 6,72 (br d, 1H), 5,72 (s, 2H), 4,32 (s, 2H), 3,85 (s, 2H),
3,34-3,17 (m, 2H), 3,12-2,88 (m, 4H), 2,58-2,41 (m, 2H).
-
Auf ähnliche
Weise können
die folgenden Verbindungen erhalten werden.
-
(3H-Benzothiazol-2-yliden)-(2-{4-[4-(2-hydroxy-ethyl)-piperazin-1-ylmethyl]-benzyloxy}-pyrimidin-4-yl)-acetonitril
(3TFA)
-
- Ausbeute = 22%, M+ (ES): 500,92;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 99,3%, rt. 2,03 min
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,93 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,86
(sehr br d, 1H), 7,74 (br d, 1H), 7,58 (br d, 2H), 7,43-7,36 (m,
3H), 7,28-7,23 (m, 1H), 6,71 (br d, 1H), 5,69 (s, 2H), 4,20-3,60
(m, 4H), 3,70-3,67 (m, 2H), 3,52-3,34 (m, 2H), 3,20-2,92 (m, 4H)
-
[4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-yl]-essigsäure-methylester
(3TFA)
-
- Ausbeute = 14%, M+ (ES): 528,85;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 98%, rt. 2,38 min
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,94-7,91 (m, 2H), 7,73 (br
d, 1H), 7,65 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,53 (d, J = 7,9 Hz, 2H), 7,44-7,39
(m, 1H), 7,28-7,23 (m, 2H), 6,71 (br d, 1H), 5,72 (s, 2H), 4,30
(br s, 2H), 3,62 (s, 3H), 3,49-3,36 (m, 2H), 3,30-3,15 (m, 2H),
3,10-2,85 (m, 4H), 2,73-2,54 (m, 2H)
-
2-[4-(4-{4-[(3H-Benzothiazol-2-yliden)-cyano-methyl]-pyrimidin-2-yloxymethyl}-benzyl)-piperazin-1-yl]-acetamid
(3TFA)
-
- Ausbeute = 16%, M+ (ES): 513,95;
HPLC (Bedingungen b, max plot) 93%, rt. 2,08 min
- 1H-NMR (DMSO-d6) δ 7,93 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,88
(br d, 1H), 7,73 (d, J = 7,9 Hz, 1H), 7,61 (d, J = 7,9 Hz, 2H),
7,46 (br d, 2H), 7,45-7,40 (m, 1H), 7,28-7,23 (m, 1H), 6,72 (br
d, 1H), 5,71 (s, 2H), 4,30-2,65 (m, 12H).
-
Beispiel 11: Herstellung einer pharmazeutischen
Formulierung
-
Die
folgenden Formulierungsbeispiele veranschaulichen repräsentative
pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung,
die nicht darauf beschränkt
ist.
-
Formulierung 1 – Tabletten
-
Eine
Piperazinbenzothiazolverbindung der Formel I wird als trockenes
Pulver mit einem trockenem Gelatine-Bindemittel in einem Gewichtsverhältnis von
ungefähr
1:2 vermischt. Eine kleinere Menge an Magnesiumstearat wird als
Schmiermittel zugegeben. Aus dem Gemisch werden in einer Tablettenpresse
240–270 mg-Tabletten
(80–90
mg aktive Piperazinbenzothiazolverbindung pro Tablette) gebildet.
-
Formulierung 2 – Kapseln
-
Eine
Piperazinbenzothiazolverbindung der Formel I wird als trockenes
Pulver mit einem Stärke-Verdünnungsmittel
in einem Gewichtsverhältnis
von ungefähr
1:1 vermischt. Das Gemisch wird in 250 mg-Kapseln (125 mg aktive
Piperazinbenzothiazolverbindung pro Kapsel) eingefüllt.
-
Formulierung 3 – Flüssigkeit
-
Eine
Piperazinbenzothiazolverbindung der Formel I (1250 mg), Sucrose
(1,75 g) und Xanthangummi (4 mg) werden vermischt, durch ein Nr.
10 mesh US Sieb geleitet und dann mit einer zuvor hergestellten
Lösung
von mikrokristalliner Cellulose und Natriumcarboxymethylcellulose
(11:89, 50 mg) in Wasser vermischt. Natriumbenzoat (10 mg), Aromastoff
und Farbstoff werden mit Wasser verdünnt und unter Rühren zugegeben. Dann
wird ausreichend Wasser zugegeben, um ein Gesamtvolumen von 5 ml
herzustellen.
-
Formulierung 4 – Tabletten
-
Eine
Piperazinbenzothiazolverbindung der Formel I wird als trockenes
Pulver mit einem trockenem Gelatine-Bindemittel in einem Gewichtsverhältnis von
ungefähr
1:2 vermischt. Eine kleinere Menge an Magnesiumstearat wird als
Schmiermittel zugegeben. Aus dem Ge misch werden in einer Tablettenpresse
450–900 mg-Tabletten
(150–300
mg aktive Piperazinbenzothiazolverbindung) hergestellt.
-
Formulierung 5 – Infektion
-
Eine
Piperazinbenzothiazolverbindung der Formel I wird in einem injizierbaren
wässrigen
Medium aus gepufferter steriler Kochsalzlösung bis zu einer Konzentration
von ungefähr
5 mg/ml gelöst.
-
Beispiel 12: Biologische Assays
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können den folgenden Assays unterzogen
werden:
-
a) JNK2 und -3 in vitro-Assay:
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind Inhibitoren von JNKs,
insbesondere von JNK2 und -3. Die Phosphorylierung von c-jun durch
JNK2 oder JNK3 kann durch Verfolgen des Einbaus von 33P
in c-jun unter Befolgung der nachstehenden Arbeitsvorschrift bestimmt
werden. Die inhibitorische Aktivität der Verbindungen nach Formel
I gegenüber
einer c-jun-Phosphorylierung
durch JNK wird bestimmt durch Berechnen der Phosphorylierungsaktivität in Gegenwart
oder Abwesenheit von Verbindungen nach Formel I.
-
JNK3
und/oder -2-Assays werden in MTT-Platten mit 96 Vertiefungen durchgeführt: Inkubation
von 0,5 μg
von rekombinantem, voraktiviertem GST-JNK3 oder GST-JNK2 mit 1 μg von rekombinantem,
biotinyliertem GST-c-Jun und 2 μM 33γ-ATP
(2 nCi/μl)
in Gegenwart oder Abwesenheit von Verbindungen nach Formel I und in
einem Reaktionsvolumen von 50 μl,
enthaltend 50 mM Tris-HCl, pH 8,0; 10 mM MgCl2;
1 mM Dithiothreitol und 100 μM
NaVO4. Die Inkubation wird 120 min bei Raumtemperatur
durchgeführt
und wird durch die Zugabe von 200 μl einer Lösung beendet, die 250 μg Streptavidin-beschichtete
SPA-Perlen (Amersham, Inc.)*, 5 mM EDTA, 0,1% Triton X-100 und 50 μM ATP in
Phosphat-Kochsalzlösung-Puffer enthält.
-
Nach
60 Minuten Inkubation bei Raumtemperatur werden die Perlen durch
5 Minuten Zentrifugation bei 1500 × g sedimentiert, in 200 μl PBS, das
5 mM EDTA, 0,1% Triton X-100 und 50 μM ATP enthält, resuspendiert und die Radioaktivität wird,
nach einer Sedimentation der Perlen wie vorstehend beschrieben,
in einem β-Szintillationszähler gemessen.
-
Die
getesteten Verbindungen nach Formel I weisen eine Hemmung (IC50) im Hinblick auf JNK3 von weniger als
10 μM, vorzugsweise
weniger als 1 μM
und mehr bevorzugt weniger als 0,25 μM auf.
-
b) Globale Ischämie bei Wüstenrennmäusen
-
Die
Fähigkeit
der in Formel I beschriebenen JNK-Inhibitoren, den Zelltod während eines
Schlaganfalls zu verhindern, kann unter Verwendung der folgenden
Arbeitsvorschrift beurteilt werden:
Die bilaterale Carotis-Okklusion
bei Wüstenrennmäusen ist
ein gut beschriebenes Tiermodell eines akuten ischämischen
Schlaganfalls und erfordert relativ einfache Operationsmethoden.
-
Die
neuronale Degeneration im Hippokampus entwickelt sich über mehrere
Tage und wird häufig
als „verzögerter neuronaler
Tod" bezeichnet.
Außerdem
ist die histologisch beobachtete Neurodegeneration offensichtlich
und kann leicht quantifiziert werden (11). Außerdem entspricht die bei der
Wüstenrennmaus
auftretende Histopathologie der in der hippokampalen CA1-Region
des menschlichen Gehirns nach einem Herzstillstand beobachteten
Histopathologie. Selbst Untersuchungen des Verhaltens, wie Gedächtnistests,
konnten im Fall der Wüstenrennmäuse durchgeführt werden.
Diese Art von Tests zur Einschätzung
des Grades der Erholung ist bei anderen Modellen wie etwa bei Ratten,
deren Lernvermögen
viel geringer ist, nicht leicht durchzuführen (12).
-
Die
neuroprotektive Wirkung nach Formel I zum Schützen kann unter Verwendung
des globalen Ischämie-Modells
bei der Wüstenrennmaus
und einer solchen Arbeitsvorschrift beurteilt werden:
-
-1- Verfahren
-
* Operation
-
- – Anästhesie
mit Isofluran (0,5–4%)
- – Die
gemeinsamen Carotisarterien (links und rechts) werden von Gewebe
befreit.
- – Okklusion
der Arterien unter Verwendung von Bulldogklemmen während 5
min.
- – Entfernen
der Klemmen (Reperfusion)
- – Unterbringung
der Tiere unter einer Heizlampe bis zum Erwachen.
- – Unterbringung
der Tiere in der Tierzuchtanlage in Einzelkäfigen.
-
* Tötung
der Tiere
-
- – 7
Tage nach der Ischämie
(Enthauptung oder Überdosis
von Pentobarbital).
- – Entnahme
von Gehirnproben
-
* Histologische Parameter
-
- – Einfrieren
des Gehirns in Isopentan (–20°C)
- – Schneiden
des Hippokampus in Scheiben unter Verwendung eines Kryomikrotoms
(20 μm).
- – Anfärben mit
dem Kresylviolett-Verfahren
- – Bewertung
der Läsionen
(in den CA1/CA2-Unterregionen des Hippokampus) durch eine modifizierte
Gerhard & Boast-Bewertung
(13).
-
-2- Behandlung
-
- – Verabreichung
(ip) der Verbindung nach Formel I oder des Vehikels: 15 min, 24
Stunden und 48 Stunden nach der Reperfusion (5–10 min nach der Erholung von
der Anästhesie).
- – Standardarbeitsvorschrift
-
Es
werden insgesamt 40 Tiere eingesetzt; diese Tiere werden in 5 Gruppen
von je 8 Tieren unterteilt:
- Gruppe A: Kontrolle (Kochsalzlösung)
- Gruppen B–D:
Testverbindung wird in drei verschiedenen Dosen verabreicht (10
mg/kg; 20 mg/kg, 40 mg/kg);
- Gruppe E: Referenzverbindung (Orotsäure 3 × 300 mg/kg, ip).
-
Für die in
Beispiel 1 angegebene Testverbindung (d. h. 1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-methyl-piperazin-1-yl)methyl]-benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril),
die in dem vorstehend beschriebenen Assay in einer Konzentration
von 40 mg pro kg verwendet wird, wird eine Hemmung des neuronalen
Todes von ungefähr
60% bestimmt.
-
c) Beurteilung des Durchgangs durch die
Blut-Hirn-Schranke: Hirn- und Plasma-Probenahme
-
Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind bei der Behandlung
und/oder Prophylaxe von zerebralen ischämischen Störungen oder ZNS-Störungen brauchbar.
Speziell weisen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine
gute Fähigkeit
auf, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden.
Die Fähigkeit
der Verbindungen nach den Formeln I oder II zum Durchgang durch
die Blut-Hirn-Schranke kann unter Verwendung der nachstehenden Arbeitsvorschrift
beurteilt werden. Die Aufgabe dieses Assays ist es, die Menge der
Testverbindungen nach den Formeln I oder II im Gehirn von Ratten
im Anschluss an eine iv-Verabreichung quantitativ zu bestimmen.
-
Sechs
männliche
CrI:CD(SD)Br Sprague Dawley-Ratten (ungefähr 8 Wochen alt und mit einem
Gewicht von ungefähr
300 g) wurden in die folgenden drei Gruppen unterteilt:
-
Gruppe 1
-
2
Tiere für
eine iv-Verabreichung (10 mg/kg Testverbindung der Formel I in 0,9%
NaCl zur Injektion). Die Testverbindung wird als Einzeldosis (Dosisregime)
verabreicht. Die Probenahme erfolgt 0,25 h nach der Tötung.
-
Gruppe 2
-
2
Tiere für
eine iv-Verabreichung (10 mg/kg Testverbindung der Formel I in 0,9%
NaCl zur Injektion). Die Testverbindung wird als Einzeldosis (Dosisregime)
verabreicht. Die Probenahme erfolgt 0,5 h nach der Tötung.
-
Gruppe 3
-
2
Tiere für
eine iv-Verabreichung (10 mg/kg Testverbindung der Formel I in 0,9%
NaCl zur Injektion). Die Testverbindung wird als Einzeldosis (Dosisregime)
verabreicht. Die Probenahme erfolgt 1 h nach der Tötung.
-
Bei
jeder festgesetzten Tötungszeit
werden die Tiere der entsprechenden Gruppe mit Diethylether tief anästhesiert.
Das Blut für
die entsprechenden Blutproben wird in heparinisierten Röhrchen gesammelt
und zentrifugiert, um die Blutzellen zu entfernen, wobei somit Plasma
erhalten wird. Die Plasmaproben, die zu jeder Probenahmezeit (d.
h. bei t = 0,25 h, 0,5 h, 1 h) von den Ratten von jeder Gruppe nach
der Verabreichung der Testverbindung der Formel (I) erhalten werden,
werden vereinigt, um 1 vereinigte Probe pro Probenahme Zeit pro
Gruppe zu erhalten. Die Ratten werden dann durch Ausbluten getötet.
-
Für die Gehirnprobenahme
wird das gesamte Gehirn (Großhirn
und Kleinhirn) der getöteten
Tiere entfernt. Gehirne von 2 Tieren pro Probenahmezeit (d. h. bei
t = 0,25 h, 0,5 h, 1 h nach der Verabreichung) werden vereinigt,
um eine vereinigte Probe pro Probenahmezeit zu erhalten. Jede vereinigte
Probe wird in einem Lösungsmittelgemisch
(Acetonitril/Methanol/Dimethylsulfoxid, 50:48:2, bezogen auf das
Volumen) homogenisiert, zentrifugiert und der Überstand hinsichtlich der Testverbindung
analysiert.
-
Die
Konzentrationen in Plasmaproben und Gehirnhomogenaten werden gemäß einem
analytischen HPLC-MS/MS-Verfahren quantitativ bestimmt, welches
zweckmäßig für die Verbindung
entwickelt wurde.
-
Die
in diesem Assay verwendete Testverbindung ist die in Beispiel 1
angegebene Verbindung (d. h. 1,3-Benzothiazol-2-yl[2-({4-[(4-methylpiperazin-1-yl)methyl]-benzyl}oxy)pyrimidin-4-yl]acetonitril).
-
Die
Konzentrationen der Testverbindung in Plasma- und Gehirnhomogenatproben,
die durch HPLC-MS/MS bestimmt wurden, sind in der nachstehenden
Tabelle 1 veranschaulicht. Tabelle 1: Plasma- und Gehirnkonzentrationen
der Testverbindung (als Tri-TFA-Salz), die nach einer intravenösen Verabreichung
in einer Dosis von 10 mg/kg gefunden wurden.
Vereinigte
Proben (n = 2) | Plasma
ng/ml | Gehirn
ng/g | Gehirn/Plasma-Verhältnis |
Zeit
(h) | | | |
0,25 | 2835 | 919 | 0,32 |
0,5 | 2158 | 657 | 0,30 |
1 | 1983 | 679 | 0,34 |
-
Aus
Tabelle 1 ist ein erheblicher und anhaltender Durchgang der Textverbindung
in das Gehirn ersichtlich.
-
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