DE69626705T2 - A1 adenosin rezeptor agonisten und antagonisten - Google Patents

A1 adenosin rezeptor agonisten und antagonisten

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Adenosin ist ein extrazellulärer Botenstoff, der von sämtlichen Zellen im Körper erzeugt wird. Für Adenosin selbst, Substanzen mit adenosinartigen Wirkungen und Substanzen mit antagonistischer Wirkung gegen Adenosin gibt es wichtige klinische Anwendungsmöglichkeiten. Im Herzen, einem Organ, dessen Funktion in kritischer Weise von einer angemessenen Sauerstoffzufuhr abhängt, reguliert Adenosin das Gleichgewicht zwischen der Sauerstoffzufuhr (koronarer Blutstrom) und dem Sauerstoffbedarf (Herzleistung). Adenosin, das von arbeitenden Herzzellen freigesetzt wird, erhöht die Sauerstoffzufuhr durch eine koronare Dilatation und verringert den Sauerstoffverbrauch durch eine Verlangsamung der Herzfrequenz und durch eine Modulation der β- adrenergischen Stimulation. Die Schutzwirkungen von Adenosin sind besonders wichtig, wenn die Sauerstoffzufuhr zum Herz beschränkt ist, beispielsweise durch eine Verengung von koronaren Arterien.
  • Kürzlich erschienene Übersichtsartikel beschreiben ausführlich das Adenosin-System (L. Belardinelli, J. Linden, R. M. Berne, Prog. Cardiovasc. Dis., Bd. 32 (1989), S. 73-97; L. Belardinelli, A. Pelleg, J. Cardiovasc. Electrophysiol., Bd. 1 (1990), S. 327-339; R. A. Olsson, J. D. Pearson, Physiol. Rev., Bd. 70 (1990), S. 761-845). Das Herz-Adenosin-System besteht aus drei Prozessen: (1) Mechanismen zur Bildung von Adenosin; (2) Adenosin-Rezeptoren und Proteine, die diese an Effektoren kuppeln; und (3) Mechanismen zur Entfernung von Adenosin. Eine selektive Modifikation von einem oder mehreren dieser Systeme mittels Arzneistoffen, wie Adenosin-Rezeptor-Antagonisten und Inhibitoren der Adenosin-Aufnahme können die Wirkungen von Adenosin unter Erzielung eines therapeutischen Nutzens modifizieren.
  • Die Adenosin-Bildung nimmt zu, wenn der Sauerstoffbedarf die Sauerstoffzufuhr übersteigt, wodurch der Abbau von Adenin-Nucleotiden gefördert wird. Der Abbau von Adenylaten, die aus Nervenendfasern zusammen mit Neurotransmittern freigesetzt werden, und der Abbau von S-Adenosylhomocystein, einem Nebenprodukt von Methylierungsreaktionen, stellen zusätzliche Quellen für Adenosin im Herz dar. Der Herzmuskel und koronare Blutzellgefäße nehmen nahezu das gesamte Adenosin auf, das im Herz erzeugt wird, und verleiben dieses Adenosin wieder in den zellulären Nucleotid-Pool ein.
  • Mindestens zwei Typen von Rezeptoren vermitteln die Wirkungen von Adenosin im Herz. A&sub1;-Adenosin-Rezeptoren (A&sub1;AR) verringern den Sauerstoffverbrauch, z. B. durch Verringerung der Herzfrequenz, und A&sub2;- Adenosin-Rezeptoren (A&sub2;AR) erhöhen die Sauerstoffzufuhr durch Herbeiführung einer koronaren Vasodilatation. Die Wirkungen von Adenosin auf Herzzellen sind entweder direkt (cAMP-unabhängig) oder indirekt (cAMP-abhängig). Die direkten Wirkungen umfassen den negativen dromotropen Effekt auf den AV-Knoten. Diese elektrophysiologischen Wirkungen stellen die Grundlage der antiarrhythmischen Eigenschaften von Adenosin dar. Adenosin ist hochgradig wirksam (> 90%) bei der Beendigung von paroxysmaler, supraventrikulärer Tachykardie (PSVT). Die durch A&sub1;AR vermittelte Hemmung der agonistenstimulierten (jedoch nicht basalen) Adenylat-cyclase-Aktivität stellt die indirekten Wirkungen von Adenosin dar. Während die direkten Wirkungen von Adenosin in Abwesenheit von Mitteln, die über Adenylat-cyclase wirken, erfolgen, spiegeln die indirekten Wirkungen die Hemmung dieses Enzyms wider, wenn es durch Mittel, wie β-adrenergische Agonisten stimuliert wird.
  • Eine Anzahl von pharmakologischen Untersuchungen unter Verwendung von rezeptorselektiven Agonisten stützt die Vorstellung, dass A&sub2;ARs eine koronare Vasodilatation vermitteln. Obgleich Endothelzellen A&sub2;ARs enthalten und somit eine Rolle bei der Vasodilatation spielen könnten, sind sie nicht wesentlich, da Adenosin auf glatte koronare Muskelzellen wirkt und sie zur Relaxation veranlasst. Wenn Adenosin als Arzneistoff verwendet wird, sind seine Nebenwirkungen üblicher Weise transitorisch, was den äußerst raschen Abbau im Körper (innerhalb von Sekunden) widerspiegelt. Die Sicherheit von Adenosin bei der Diagnose und Behandlung von PSVT ist heutzutage gut gewährleistet. Ein wichtiger Faktor, der die Entwicklung von Adenosin Analogen für therapeutische Zwecke verhindert hat, ist die allgegenwärtige Natur der Wirkung von Adenosin auf verschiedene Gewebe.
  • Zwei Arten von Arzneistoffen modifizieren die Wirkungen von Adenosin entsprechend der Tatsache, ob sie die Wirkungen des Nucleosids verstärken oder schwächen. Inhibitoren des Zellmembran-Nucleosid-Transporters blockieren die Entfernung von Adenosin aus dem extrazellulären Raum, wobei sie dessen Konzentration erhöhen und dessen Wirkung intensivieren. Blocker der Adenosin- Aufnahme hemmen ebenfalls das Nucleosid-Transportsystem in humanen Erythrozyten und Kardiozytenmembranen und verstärken die Herzwirkungen von Adenosin beim Hund.
  • Methylxanthine stellen kompetitive Antagonisten bei der Bindung von Adenosin sowohl an A&sub1;AR als auch an A&sub2;AR dar. Bestimmte natürlich auftretende Methylxanthine, wie Coffein und Theophyllin, stellen Antagonisten der kardiovaskulären Wirkungen von Adenosin dar. Beispielsweise gelingt es bei Verabreichung von Adenosin am Patienten, die Theophyllin erhalten, nicht, einen AV-Block herbeizuführen oder die PSVT zu beenden. Jedoch sind diese Methylxanthine relativ schwach und, was noch wichtiger ist, unselektiv, indem sie sowohl Antagonisten gegen elektrophysiologische als auch gegen vasodilatatorische Wirkungen von Adenosin bei Versuchstieren und Menschen darstellen. Theophyllin bewirkt auch eine Besserung der Nicht-Herzwirkungen von Adenosin, wie Hitzegefühle, lokale Schmerzen und Atmungsstimulation.
  • Synthetische Alkylxanthine, z. B. 8-Cyclopentyl-1,3-dipropylxanthin (CPX; vergl. US-Patente 4 364 922 und 4 980 379) und 8-Epoxynorbornyl-1,3- dipropylxanthin (ENX; vergl. WO-95/11904), stellen im Vergleich zu Theophyllin oder Koffein wesentlich stärkere und selektivere Antagonisten auf dem A&sub1;AR- Niveau dar.
  • Kurze zusammenfassende Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem Auffinden einer Verbindung, die Adenosin-Rezeptoren mit überraschend hoher Affinität, Spezifität und Selektivität binden können. Speziell wird hier als Beispiel ein Adenosin-Analoges, das einen Epoxidrest umfasst, aufgeführt. Wie hier näher dargelegt wird, ist dieser Adenosin- Agonist in breitem Umfang für therapeutische Anwendungszwecke, einschließlich der Herz- und Nierenregulation, geeignet.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwendung der beschriebenen Verbindung zur Modulation der biologischen Aktivität von Adenosin. Die Verbindung oder Zusammensetzungen, die diese Verbindung enthalten, können aufgrund ihrer modulierenden Wirkung. auf Adenosin verwendet werden, z. B. als Agonist von Adenosin-Rezeptoren. Der Agonist kann dann geeignet sein, wenn eine Stimulation des Adenosin-Rezeptors erforderlich ist. Zu derartigen Zuständen gehören (ohne Beschränkung hierauf) Herz-, Nieren-, Leber- oder Lungenkrankheiten, wie Herzarrhythmien, Nierenversagen, Aszites, Leberversagen und Asthma. Eine Modulation der Adenosin-Aktivität kann auch bei der Behandlung beim Einsetzen von voll entwickeltem Diabetes herangezogen werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verbindung handelt es sich um das endo- Isomere von N&sup6;-(5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin, das synthetisiert worden ist und von dem gezeigt worden ist, dass es einen sowohl starken als auch hochgradig selektiven Agonisten für den A1-Adenosin-Rezeptor darstellt.
  • Ferner werden neue Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung beschrieben, die ebenfalls Gegenstand der Erfindung sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Fig. 1 zeigt ein Schema (Schema 1) zur Synthese eines Adenosin-Derivats mit einem Epoxidrest unter Verwendung von Dimethyldioxiran. Beim Schema 1 wird das spezifische endo-5-Aminonorborn-2-en zur Synthese des entsprechenden endo-Isomeren des erhaltenen Adenosin-Derivats verwendet. Ferner ist in Fig. 1 (Schema 1) die Oxidation eines Norbornens mit einem Säurechlorid (m-Chlorbenzoesäure) dargestellt. Diese Oxidation stellt die eingeführte Oxidationsreaktion dar, führt aber zur Oxidation an N-1 des Purinrestes.
  • Fig. 2 zeigt die Synthese von (2R)-, (2S)- und (2S)-endo-5-Norbornen-2- carbonsäuren.
  • Fig. 3 zeigt das Schema für die Synthese von exo- oder endo-5-Norborn-2- en oder endo/exo-5-Norborn-2-en-hydrochlorid. Legende: (iii) SOCl&sub2;/ClC(O)OEt, NEt&sub3;; (iv) NaN&sub3;, H&sub2;O, sodann Δ; (v) TFA; (vi) K&sub2;CO&sub3;; (vii) NaN&sub3;, H&sub2;O, sodann 2 M HCl/CCl&sub4;. Fig. 3 zeigt ein bisher nicht beschriebenes Schema.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindung, diese Verbindung enthaltende Zubereitungen und Verfahren zur Herstellung der Verbindung. Die Verbindung oder die Zusammensetzungen der Erfindung können in vorteilhafter Weise als Agonisten von Adenosin-Rezeptoren verwendet werden. Speziell fördern diese Verbindungen die negativen dromotropen, chronotropen und inotropen Wirkungen, die durch einen A&sub1;-Adenosin-Rezeptor (A&sub1;AR) vermittelt werden. Im Herz fördern diese Verbindungen die negativen dromotropen, chronotropen und inotropen Wirkungen, die durch A&sub1;AR vermittelt werden.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verbindung handelt es sich um Adenosin mit einem N-6-Substituenten, der einen Epoxidrest umfasst. Derivate von Adenosin, die einen Epoxidrest enthalten, insbesondere solche mit einem Epoxidrest in einem N-6-Substituenten, können als A&sub1;AR-Agonisten verwendet werden. Epoxidderivate von Adenosin-Agonisten können auch eine hohe Selektivität für Adenosin-Rezeptoren aufweisen. Eine hohe Selektivität in bezug auf das Herzgewebe wird ebenfalls gezeigt. Speziell kann die N&sup6;-Substitution von Adenosin mit Epoxycycloalkylgruppen zu starken und gewebeselektiven Agonisten führen. Detaillierte Struktur-Aktivitätsuntersuchungen und Molekülmodelluntersuchungen zeigen, dass Adenosin-Agonisten mit dem A&sub1;-Rezeptor über drei Domänen, die N6-, 2- und 9-(Ribose)-Substituenten aufnehmen, in Wechselwirkung treten.
  • Die N6-Unterregion des A&sub1;-Adenosin-Rezeptors enthält chirale Erkennungsstellen, die für die Festlegung der A&sub1;/A&sub2;-Selektivität wichtig sein können.
  • Bei der erfindungsgemäßen Verbindung handelt es sich um das 2S-endo Enantiomere, dessen Formel X nachstehend aufgeführt ist:
  • Die Synthese des endo-Isomeren erwies sich als schwierig und wurde durch Verwendung von Norborn-2-carbonsäure gemäß dem hier beschriebenen und in Fig. 3 dargestellten Verfahren erleichtert. Die Synthese der Verbindung endo-5- Aminonorborn-2-en (Verbindung 7b in Fig. 3) aus endo-Norbornen-2-carbonsäure hat den Vorteil, dass sie zur Synthese der 2R- und 2S-endo-Isomeren führt. Die vorliegende Erfindung stützt sich auch auf den Befund, dass Trifluoressigsäüre (TFA) ein wertvolles Reagenz zur Umwandlung von als Zwischenprodukten gebildeten Isocyanaten zu Trifluoracetamiden gemäß einer Modifikation der Curtius-Reaktion darstellen kann. TFA erwies sich als wirksames Abfangmittel. Die Bildung des Acylazids entweder aus einem Säurechlorid (Verbindung 9 in Fig. 3, wobei X = Cl) oder einem gemischten Anhydrid (Verbindung 9 in Fig. 3, wobei X = C(O)OEt) führte letztlich zu ähnlichen Ausbeuten der isomeren Trifluoracetamide (Verbindung 11 in Fig. 3), unabhängig davon, ob die Umsetzung in Aceton oder unter Phasenübertragungsbedingungen durchgeführt wurde (vergl. Tabelle 1). Trotz der ähnlichen Polarität der endo- und exo-Isomeren wurde eine geringe Menge des endo-Isomeren erfolgreich durch Säulenchromatographie gereinigt.
  • Ein direkterer Weg beinhaltete die Säurehydrolyse des als Zwischenprodukt gebildeten Isocyanats in einem sorgfältig eingestellten biphasischen Gemisch. Anschließend wurde nach Rückflusskochen des Acylazid/Isocyanats in Tetrachlorkohlenstoff in einer äquimolaren Menge an wässrigem 2 M HCl die Umwandlung zum Amin-hydrochlorid ohne Beeinträchtigung der Norbornen- Doppelbindung erreicht. Diese Umsetzung, die in sehr hoher Ausbeute abläuft, stellt die derzeit wirksamste Synthesemöglichkeit für 5-Aminonorbocn-2-en- hydrochlorid (Verbindung 7c in Fig. 3) dar. Durch Freisetzung von 5- Aminonorborn-2-en aus dem Hydrochloridsalz, Erhöhen des pH-Wertes und Extraktion mit organischen Lösungsmitteln erhielt man geringe Ausbeuten des freien Amins. Jedoch konnte das Hydrochloridsalz zur direkten Alkylierung von 6- Chlorpurinribosid verwendet werden. Tabelle 1 Bedingungen der Curtius-Umlagerungsreaktion
  • 6-Chlorpurinribosid reagierte mit exo- und endo-5-Aminonorborn-2-en (Verbindungen 7a und 7b in Fig. 3) unter Bildung der N&sup6;-substituierten Adenosine, N&sup6;-(endo-Norborn-5-en-2-yl)-adenosin oder N&sup6;-(exo-Norborn-5-en-2-yl)-adenosin. Die letzte Stufe, nämlich die Umwandlung dieser Alkene in Epoxide, wurde durchgeführt, indem man N&sup6;-(Norborn-5-en-2-yl)-adenosin mit m- Chlorperbenzoesäure in Dichlormethan behandelte. Nach der Zugabe von 1 Moläquivalent Persäure wurden dünnschichtchromatographisch 2 Verbindungen festgestellt. Die Zugabe von m-Chlorperbenzoesäure (weitere 2 Äquivalente) wurde fortgesetzt, bis nur die eine Verbindung festgestellt wurde. Eine Reinigung wurde säulenchromatographisch unter Verwendung eines Gemisches aus Essigsäureethylester, Chloroform und Ammoniak (85 : 15 : 1) als Elutionsmittel erreicht. Der Ersatz der olefinischen Signale bei δ 6,17 und 6,20 durch ein 2- Protonen-Singulett bei δ 3,23 im ¹H-NMR-Spektrum stimmte mit der Oxidation des Alkenrestes überein. Jedoch zeigte das Massenspektrum ein Molekülion bei 392 (16 Masseneinheiten über dem erwarteten Wert), was darauf schließen lässt, dass eine Oxidation auch an N1 erfolgte. Unter Wiederholung der Umsetzung mit weniger Persäure und einer genauen Überwachung durch Dünnschichtchromatographie und NMR wurden innerhalb von 48 Stunden kleine Portionen von etwa 0,1 Äquivalent zugegeben. Die Bildung des N-Oxids wurde sofort festgestellt. Nachdem das gesamte Ausgangsmaterial verbraucht war, wurde durch NMR ein 1,5 : 1-Verhältnis von N-Oxid zu N&sup6;-(endo/exo-Norborn-5-en- 2-yl)-adenosin festgestellt. Eine Oxidation von N1 wurde durch Verwendung von Dimethyldioxiran vermieden, das in selektiver Weise das Alken epoxidierte und in hoher Ausbeute N&sup6;-(endo/exo-Epoxynorborn-5-en-2-yl)-adenosin lieferte. Die flüchtige Natur des Hauptnebenprodukts (Aceton) erleichterte die Isolierung des Produkts stark und machte eine übermäßige Chromatographie entbehrlich. Dimethyldioxiran stellt aufgrund seiner Selektivität für den Alkenrest und aufgrund der leichten Reinigung des oxidierten Produkts ein bevorzugtes Oxidationsmittel dar und kann für die Umwandlung von exo-, endo- oder racemischem Norbornen zum entsprechenden exo-, endo- oder racemischen Epoxid verwendet werden. Es können auch andere Oxidationsmittel, deren Selektivität für den Alkenrest aus dem Stand der Technik bekannt ist, verwendet werden.
  • Vorzugsweise stellt Dimethyldioxiran das Oxidationsmittel dar, das bei der Bildung des Epoxids der Adenosin-Verbindung verwendet wird; vergl. R. S. Iyer et al., J. Am. Chem. Soc., Bd. 116 (1994), S. 1603-1609. Das Dimethyldioxiran kann gemäß bekannten Verfahren hergestellt werden; vergl. R. W. Murray, R. Jeyaraman, J. Org Chem., Bd. 50 (1985), S. 2847-2853; W. Adam et al., Chem. Ber., Bd. 124 (1991), S. 2377.
  • Der vorliegende Adenosin-Agonist kann sich für die Behandlung eines Patienten eignen, der einer Stimulation von A&sub1;AR bedarf. Zur Anwendung für den vorliegenden Adenosin-Agonisten und Zusammensetzungen, die den Agonisten enthalten, gehören die Verwendung als funktionelle β-Blocker; als antiarrhythmische Mittel für die Steuerung der Herzfrequenz, unter Einschluß von supraventrikulären Tachyarrhythmien, von supraventrikulären und ventrikulären Katecholamin-Arrhythmien (cAMP-abhängig); Diabetes Typ II; und schützende Herzfunktion, z. B. Verminderung der Infarktgröße und Erhöhung der Toleranz gegenüber Myokardischämie.
  • Insbesondere kann sich die vorliegende agonistische Verbindung zur Behandlung von gegenüber Adenosin empfindlichen, supraventrikulären Tachyarrhythmien eignen, z. B. für die ventrikuläre Kontrollsteuerung bei Vorhofflattern oder Vorhoffibrillation oder bei der Hemmung der nodalen A-V- Transmission bei supraventrikulärer Tachykardie, indem man einem behandlungsbedürftigen Patienten eine wirksame Menge des Agonisten verabreicht. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird endo-5,6-Epoxynorborn- 2-en-adenosin bei derartigen Behandlungen eingesetzt, indem man dem Patienten eine wirksame Menge der Verbindung verabreicht. Die Verbindung kann als ein razemisches Gemisch der 2R- und 2S-Enantiomeren verabreicht werden oder kann entweder als das 2R- oder 2S-Enantiomere verabreicht werden. Bei der erfindungsgemäßen Verbindung handelt es sich um die 2S-endo-Form des vorliegenden Agonisten, der als N&sup6;-(2S-endo-5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin bezeichnet wird und durch die Formel X wiedergegeben wird. Es wurde nachgewiesen, dass dieses spezielle Enantiomere 100-fach stärker bei der Verlangsamung der A-V-Leitung (A&sub1;-Wirkung) als bei der koronaren Vasadilatation (A&sub2;-Wirkung) wirkt, ohne dass bei lebenden Tieren eine erkennbare hypotensive Wirkung (A&sub2;) festgestellt wird.
  • Die vorliegende Erfindung eignet sich für ein Verfahren zur Normalisierung des ventrikulären Rhythmus und zur Verbesserung der ventrikulären Hämodynamik oder des Herzminutenvolumens bei Vorhoffibrillation. Die Verabreichung einer erfindungsgemäßen Verbindung an einen Patienten bei Vorhofflimmern stellt ein besonderes Verfahren dar, mit dem auf pharmakologischem Wege ein normaler ventrikulärer Rhythmus erreicht wird, wobei die ventrikuläre Hämodynamik und das Herzminutenvolumen eines Patienten mit Vorhofflimmern verbessert wird.
  • Die erfindungsgemäße Verbindung kann mit einem pharmakologisch verträglichen Träger zu einer Zusammensetzung zubereitet werden, die einem Patienten verabreicht werden kann, bei dem die Adenosin-Rezeptor- Agonisteneigenschaften der vorliegenden Verbindung oder Zusammensetzungen wertvoll sind.
  • Die vorstehend aufgeführten Behandlungsmöglichkeiten für die Verbindung oder Zusammensetzungen der Erfindung ist in keiner Weise erschöpfend, vielmehr erkennt der Fachmann leicht weitere Situationen, bei denen die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise eingesetzt werden kann. Beispielsweise ist ohne weiteres ersichtlich, dass bei weiteren Zuständen, die durch eine erhöhte Stimulation des A&sub1;AR behandelt werden können, eine Verabreichung des vorliegenden Adenosin-Agonisten von Nutzen ist.
  • Nachstehend finden sich Beispiele zur Erläuterung der Vorgehensweisen, einschließlich der günstigsten Ausführungsform, zur praktischen Ausübung der Erfindung. Diese Beispiele sind in keiner Weise als Beschränkung anzusehen. Sämtliche Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht und sämtliche Angaben über die Mengenverhältnisse in Lösungsmittelgemischen auf das Volumen, sofern nichts anderes angegeben ist.
  • Beispiel 1 Herstellung von N&sup6;-substituierten Adenosin-Derivaten
  • Beim substituierten Amin, das für die Herstellung der Verbindung der Formel X verwendet werden kann, handelt es sich um 5-Norbornen-2-yl-amin (für das Cyclohexenepoxid-Derivat von Adenosin).
  • Die Herstellung von 5-Norbornen-2-yl-amin kann von 5-Norbornen-2- carbonsäure, die im Handel als ein Gemisch von 4 Isomeren, nämlich 2R und 2S, jeweils endo und exo, erhältlich ist, ausgehen. Die Umwandlung dieser Carbonsäure zum Acylchlorid und die anschließende Behandlung mit Natriumazid ergibt ein Acylazid. Die Curtius-Umlagerung (Verlust von N&sub2; und Wanderung der Substituentengruppe) und die anschließende Hydrolyse führt zu 5-Norbornen-2-yl- amin in Form eines Isomerengemisches. Diese Reaktionsfolge lässt sich kontinuierlich ohne Isolierung des Acylazids oder Isocyanats bei der Herstellung von 4-Aminocyclohexen durchführen. Eine weitere Variation, die für die Curtius- Umlagerung herangezogen wird, beinhaltet die Herstellung des Acylazids durch Behandlung des entsprechenden Acylhydrazins mit salpetriger Säure. In beiden Fällen bleibt bei der Umlagerung die absolute Konfiguration am chiralen Zentrum erhalten. Die endo-Komponente lässt sich nach bekannten HPLC-Verfahren abtrennen.
  • Die Herstellung der optisch reinen 5-Norbornen-2-yl-amine beinhaltet die Anwendung von asymmetrischen Diels-Alder-Reaktionen unter Bildung von Carbonsäuren als Zwischenprodukten, wonach sich die vorstehend beschriebene Curtius-Umlagerung anschließt. Ein allgemeines Schema zur Herstellung dieser Verbindungen ist in Fig. 2 dargestellt.
  • Beispiel 2 Analysendaten zur Synthese von A1-Adenosin-Rezeptor-Agonisten und Zwischenprodukten
  • Die in diesem Beispiel für die Verbindung angegebenen Bezugszeichen beziehen sich auf Fig. 3. Schmelzpunkte wurden mit einer elektrothermischen Schmelzpunktapparatur bestimmt und sind unkorrigiert. ¹H- und ¹³C-NMR- Spektren wurden mit einem JEOL-Gerät aufgezeichnet. Sofern nichts anderes angegeben ist, wurden d6-DMSO als Lösungsmittel und TMS als interner Standard verwendet. Die Protonenzahl der einzelnen Kohlenstoffatome wurde durch DEPT-Versuche bestimmt und wird zusammen mit dem entsprechenden ¹³C-NMR-Signal angegeben. IR-Spektren wurden als KBr-Presslinge an einem Bio-Rad-3240-SPC-Spektrophotometer aufgezeichnet. FAB-Massenspektren wurden mit einem JEOL JMS-DX300-Massenspektrometer gemessen und mit einem MSS-Datensystem verarbeitet. Merck Kieselgel 60 und 60 F&sub2;&sub5;&sub4; wurden für die Säulenchromatographie bzw. die Dünnschichtchromatographie verwendet. Die Lösungsmittel sind entweder von AR-Qualität oder wurden vor der Verwendung destilliert. Aceton wurde durch Destillation über Kaliumcarbonat getrocknet und über 4 Å-Sieben gelagert.
  • N&sup6;-(endo-Norborn-5-en-2-yl)-adenosin
  • 6-Chlorpurinribosid (0,70 g, 2,44 mMol) und endo-5-Aminonorborn-2-en (0,32 g, 2,93 mMol) wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in trockenem Methanol (20 ml) gelöst. Triethylamin (0,51 ml, 0,37 g, 3,66 mMol) wurden zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 48 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Danach ergab die HPLC-Überwachung, dass keine weitere Änderung erfolgte, so dass das Lösungsmittel abgedampft wurde. Man erhielt einen gelbbraunen, öligen Feststoff. Die Verbindung wurde nach Säulenchromatographie mit Essigsäureethylester/Methanol/Ammoniumhydroxid (90 : 10 : 1) in Form eines weißen Schaums (0,69 g, 79%) erhalten. F. 108-112ºC. ¹H-NMR: δ 1,11-2,14 (m, 4H, H3", H"), 2,79 (br s, 1H, H1"/H4"), 2,83 (br s, 1H, H1"/H4"), 3,22 (br s, 1H, H2"), 3,61 (m, 2H, H5a', b'), 3,97 (d, 1H, H4'), 4,15 (d, 1H, H3'), 4,61 (m, 1H, H2'), 5,20 (d, 1H, OH), 5,45 (d, 2H, 2xOH), 5,89 (d, 1H, 4H'), 5,97 (dd, 1H, H5"/H6"), 6,35 (dd, 1H, H5"/H6"), 6,93 (br s, 1H, NH), 8,25 (br s, 1H, H2/8), 8,36 (s, 1H, H2/8); ¹³C-NMR: δ 33,5, 42,1, 45,5, 47,9, 50,4, 61,6, 70,6, 73,5, 85,8, 87,9, 119,6, 131,6, 138,8, 139,6, 148,2, 152,2, 154,4.
  • endo-5-Aminonorborn-2-en (7b)
  • Ein Gemisch aus 2-Trifluoracetylaminonorborn-5-en (0,54 g, 2,6 mMol) und Kaliumcarbonat (0,61 g, 4,4 mMol) in Methanol (5 ml) und Wasser (20 ml) wurde 25 Stunden bei Umgebungstemperatur unter einer Stickstoffatmosphäre gerührt. Nach Einengen mit einem Rotationsverdampfer wurde das Reaktionsgemisch mit Diethylether (3 · 20 ml) extrahiert. Die organische Phase wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft. Man erhielt ein gelbbraunes Öl (0,23 g, 80%). Die Destillation ergab die reine Verbindung 7b (152-160ºC, Lit.¹&sup0; 150-160ºC). ¹H-NMR: δ 0,43 (dt, 1H, H3/H7), 1,20-1,30 (m, 2H, H3/H7), 1,95 (m, 1H, H3/H7), 2,72 (br s, 1H, H1/H4), 2,75 (br s, 1H, H1/H4), 3,28 (m, 1, H2), 5,97 (dd, 1H, H5/H6), 6,30 (dd, 1H, H5/H6); ¹³C-NMR (CDCl&sub3;): 633,6, 42,6, 47,9, 48,5, 51,1, 131,6, 138,9.
  • exo/endo-5-Aminonorborn-2-en-hydrochlorid (7c) Verfahren A (über das Säurechlorid)
  • Eine Lösung von Norborn-5-en-2-carbonylchlorid (2,66 g, 17,0 mMol) in CCl&sub4; (25 ml) mit einem Gehalt an Tetrabutylammoniumbromid ( 50 mg) wurde mit einem Eisbad gekühlt. Eine Lösung von Natriumazid (1,33 g, 20,5 mMol) in destilliertem Wasser (5 ml) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden heftig bei 0ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf Eis ( 10 ml) gegossen, die wässrige Phase wurde mit CCl&sub4; (2 · 25 ml) extrahiert. Sämtliche organischen Portionen wurden vereinigt und 17 Stunden mit 2 M HCl (8,5 ml) unter Rückfluß erwärmt. Nach Abkühlen wurde die wässrige Phase gesammelt. Die CCl&sub4;-Phase wurde mit 0,5 M HCl (10 ml) gewaschen. Nach Eindampfen der vereinigten wässrigen Phasen erhielt man einen weißen Feststoff (2,37 g, 96%). Dieser Feststoff wurde entweder durch Verreiben mit Essigsäureethylester gereinigt oder direkt für die Herstellung von N&sup6;-(endo- Norborn-5-en-2-yl)-adenosin verwendet.
  • Verfahren B (über das gemischte Anhydrid)
  • Eine Lösung von Norborn-5-en-2-carbonsäure (3,74 g, 27,1 mMol) und Triethylamin (4,40 ml, 3,21 g, 31,7 mMol) in trockenem Aceton (40 ml) wurde mit einem Eisbad gekühlt. Frisch destillierter Chlorameisensäureethylester (2,98 ml, 3,38 g, 31,2 mMol) in Aceton (15 ml) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 30 Minuten bei 0ºC gerührt. Anschließend wurde eine Lösung von Natriumazid (2,21 g, 34,0 mMol) in destilliertem Wasser (10 ml) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei 0ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf Eis ( 10 ml) gegossen. Die wässrige Phase wurde mit CCl&sub4; (2 · 25 ml) extrahiert. Sämtliche organischen Portionen wurden vereinigt und 20 Stunden mit 2 M HCl (13,6 ml) unter Rückfluß erwärmt. Nach Abkühlen wurde die wässrige Phase gewonnen. Die CCl&sub4;-Phase wurde mit 0,5 M HCl (10 ml) gewaschen. Nach Eindampfen der vereinigten wässrigen Phasen erhielt man einen öligen Feststoff, der mit Essigsäureethylester verrieben wurde (3,72 g, 94 %); F. 256-265ºC (Zersetzung). ¹H-NMR: δ 0,85-2,09 (m, H3 exo, endo, H7 exo, endo), 2,82 (br s, H1/H4 endo), 2,99 (br s, H1/H4 exo), 3,02 (br s, H1/H4 exo), 3,08 (br s, H1/H4 endo), 3,38 (m, H2 exo, endo), 5,96 (dd, H5/H6 endo), 6,05 (dd, H5/H6 exo), 6,20 (dd, H5/H6 exo), 6,37 (dd, H5/H6 endo), 8,03 (br s, NH&sub2;), 8,50 (br s, HCl); ¹³C-NMR: δ 31,6, 40,8, 41,9, 44,7, 44,8, 45,2, 45,4, 47,9, 49,3, 50,2, 130,3, 133,9, 139,3, 140,4. Eine Integration der ¹H-NMR-Signale ergab, dass das Gemisch 85% des endo-Isomeren enthielt.
  • exo/endo-Norborn-5-en-2-carbonylchlorid (9)
  • Eine Lösung der Verbindung 8 (3,5 g, 28,9 mMol) in Thionylchlorid (2,7 ml, 35,2 mMol) wurde unter einer Stickstoffatmosphäre über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Überschüssiges Thionylchlorid wurde unter vermindertem Druck abgedampft. Das erhaltene Öl wurde destilliert (65ºC, 7,5 mmHg). ¹H-NMR (CDCl&sub3;): δ 1,32-1,56 (m, H3/H7 exo/endo), 1,95 (m, H3/H7 exo/endo), 2,98 (br s, H1/H4 exo/endo), 3,42 (dd, 1H, H5/H6 exo), 6,26 (dd, 1H, H5/H6 endo); ¹³C-NMR (CDCl&sub3;): δ 30,0, 31,1, 41,7, 42,8, 42,9, 46,2, 46,8, 47,0, 49,1, 56,3, 131,5, 134,8, 138,6, 138,9, 174,8, 176,6.
  • 2-Trifluoracetylaminonorborn-5-en (11) Verfahren A (über ein gemischtes Anhydrid)
  • Eine Lösung von Norborn-5-en-2-carbonsäure (1,75 g, 12,8 mMol) und Triethylamin (1,95 ml, 1,43 g, 14,1 mMol) in trockenem Aceton (25 ml) würde mit einem Eisbad gekühlt. Frisch destillierter Chlorameisensäureethylester (1,41 ml, 1,60 g, 14,7 mMol) wurde zugegeben. Sodann wurde das Reaktionsgemisch bei 0 ºC gerührt. Anschließend wurde eine Lösung von Natriumazid (1,04 g, 16,0 mMol) in destilliertem Wasser (5 ml) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei 0ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf Eis ( 10 ml) gegossen. Die wässrige Phase wurde mit Dichlormethan (2 · 20 ml) extrahiert. Sämtliche organischen Portionen wurden vereinigt, 14 Stunden über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter Bildung eines farblosen Öls eingedampft. Dieses Öl wurde in Dichlormethan aufgenommen und 14 Stunden mit Trifluoressigsäure (1,28 ml, 1,90 g, 16,7 mMol) unter Rückfluß erwärmt. Nach Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit gesättigtem Natriumbicarbonat (2 · 25 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter Bildung eines Rohprodukts eingedampft. Eine Reinigung wurde säulenchromatographisch unter Verwendung von Chloroform/Hexan (1 : 1) als Elutionsmittel durchgeführt. Das Endprodukt wurde in Form eines weißen kristallinen Feststoffes (1,48 g, 57 %) erhalten.
  • Verfahren B (über ein Säurechlorid, Einzelphase)
  • Eine Lösung von Norborn-5-en-carbonylchlorid (1,90 g, 12,5 mMol) in Aceton (25 ml) wurde mit einem Eisbad gekühlt. Eine Lösung von Natriumazid (0,98 g, 15,1 mMol) in destilliertem Wasser (5 ml) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei 0ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf Eis ( 10 ml) gegossen. Die wässrige Phase wurde mit Dichlormethan (3 · 40 ml) extrahiert. Sämtliche organischen Portionen wurden vereinigt, 14 Stunden über Magnesiumsulfat getrocknet und sodann filtriert. Das Filtrat wurde mit Trifluoressigsäure (1,25 ml, 1,85 g, 16,2 mMol) versetzt und sodann 24 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Nach Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung (2 · 25 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft. Das Endprodukt wurde in Form eines weißen kristallinen Feststoffes (1,41 g, 57%) erhalten.
  • Verfahren C (über ein Säurechlorid, Phasenübertragungsbedingungen)
  • Eine Lösung von Norborn-5-en-2-carbonylchlorid (2,0 g, 13,4 mMol) in Dichlormethan (25 ml) mit einem Gehalt an Tetrabutylammoniumbromid (50-100 mg) wurde in einem Eisbad gekühlt. Eine Lösung von Natriumazid (1,05 g, 16,2 mMol) in destilliertem Wasser (5 ml) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden heftig bei 0ºC gerührt. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf Eis ( 10 ml) gegossen. Die wässrige Phase wurde mit Dichlormethan (2 · 20 ml) extrahiert. Sämtliche organischen Portionen wurden vereinigt, 14 Stunden über Magnesiumsulfat getrocknet und sodann filtriert. Das Filtrat wurde mit Trifluoressigsäure (1,14 ml, 1,69 g, 14,8 mMol) versetzt und sodann 14 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Nach Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung (2 · 50 ml) gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zum Rohprodukt eingedampft. Eine Reinigung wurde säulenchromatographisch unter Verwendung von Chloroform/Hexan (1 : 1) als Elutionsmittel durchgeführt. Durch Eindampfen von ausgewählten Fraktionen erhielt man reines endo-2-Trifluoracetylaminonorborn-5-en (0,77 g, 28%). Die Gesamtausbeute der exo- und endo-Isomeren betrug 56% (1,46 g). F. 44-46ºC. ¹H-NMR (CDCl&sub3;): δ 0,83 (dt, 2H, H3/H7), 1,37-1,57 (m, 2H, H3/H7), 2,28 (m, 1H, H3/H7), 2,93 (br s, 1H, H1/H4), 3,13 (br s, 1H, H1/H4), 4,53 (m, 1H, H2), 6,04 (dd, 1H, H5/H6), 6,45 (dd, 1H, H5/H6); ¹³C-NMR (CDCl&sub3;): δ 35,2, 42,5, 45,8, 48,8, 50,0, 115,8 (q, J = 288,1 Hz, -CF&sub3;), 130,7, 141,0, 156,7 (q, J = 36,6 Hz, C=O).
  • Beispiel 3 Aktivität von agonistischen Verbindungen
  • Die agonistische Verbindung wurde auf ihre Fähigkeit zur Hemmung der durch (-)-Isoproterenol stimulierten cAMP-Anreicherung in DDT&sub1;-MF-2 (DDT)- Zellen getestet. Dieser Effekt wird durch die Wirkung des A&sub1;-Adenosin-Rezeptors (A&sub1;AR) vermittelt. Zu Vergleichszwecken wurden die Epoxide N&sup6;-(5,6- Epoxynorborn-2-yl)-adenosin (R- und S-Enantiomere von endo- und exo- Verbindungen) und das N-1-Oxid davon mit den anerkannten und stark wirkenden A&sub1;AR-Agonisten N&sup6;-Cyclopentyladenosin (CPA) verglichen.
  • Materialien und Methoden Zellkultur
  • DDT&sub1;-MF2-Zellen (American Type Culture Collection) wurden in Form von Monoschichten in modifiziertem Eagle-Medium von Dulbecco mit einem Gehalt an 5% fötalem Kälberserum, 100 U/ml Penicillin G, 0,1 mg/ml Streptomycin und 2,5 ug/ml Amphotericin B in einem mit Wasser befeuchteten Gemisch aus 5% CO&sub2; und 95% Luft bei 37ºC gezüchtet. Zellen wurden in einer Menge von 0,2-1,0 · 10&sup4; Zellen/cm² überimpft und zweimal wöchentlich einer Subkultur nach Ablösen unter Verwendung von phosphatgepufferter Kochsalzlösung, die frei von zweiwertigen Kationen war und 1 mM Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) enthielt, unterzogen. Die Versuche würden an Zellen durchgeführt, die bis 1 Tag vor dem konfluenten Zustand gezüchtet worden waren.
  • cAMP-Bestimmungen
  • Die Stärke der A&sub1;AR-Agonisten wurde aufgrund ihrer Fähigkeit zur Hemmung der durch (-)-Isoproterenol stimulierten cAMP-Anreicherung bestimmt. DDT-Zellen wurden durch Inkubation in 5 ml ausgewogener Hank-Salzlösung, die frei von zweiwertigen Kationen war und 1 mM EDTA enthielt, abgelöst. Die Zellsuspension wurde 5 Minuten bei 500 g zentrifugiert, einmal durch vorsichtige Resuspension und Zentrifugation gewaschen und in HBSS resuspendiert. Sodann wurden die Zellen (0,15-2 mg Protein) in Mikrozentrifugenröhrchen mit 0,5 ml HBSS mit einem Gehalt an 100 uM Rolipram, 1 uM (-)-Isoproterenol und variierenden Konzentrationen der Adenosin-Rezeptor-Agonisten (0,05-1000 nM) 10 Minuten bei 37ºC inkubiert. Nach der Inkubation wurde die Reaktion beendet, indem man die Röhrchen 5 Minuten in ein siedendes Wasserbad stellte. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurden die Röhrchen 2 Minuten bei 10000 g zentrifugiert. Die Überstände wurden gewonnen. Der Proteingehalt der Zellen wurde nach dem Verfahren von Lowry et al. (Lowry, O. H., N. J. Rosebrough, A. L. Farr, R. J. Randall, J. Biol. Chem., Bd. 193 (1951), S. 265-275) unter Verwendung von Rinderserumalbumin als Standard bestimmt.
  • Der cAMP-Gehalt der Überstände wurde durch einen kompetitiven Proteinbindungstest gemäß Literaturangaben bestimmt (K. M. Standifer, J. Pitha, S. P. Baker, Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol., Bd. 339 (1989), S. 129- 137). Kurz zusammengefasst, es wurde ein Aliquotanteil des Überstands (50 ul) in einem Volumen von 0,2 ml mit einem Gehalt an 25 mM Tris-HCl-Puffer (pH-Wert 7,0), 8 mM Theophyllin, 0,8 pMol [³H]cAMP (31,4 Ci/mMol, New England Nuclear) und 20 ug Rinderherz-cAMP-abhängiger Protein-kinase (Sigma Chemical Co.) 1 Stunde bei 4ºC inkubiert. Nach der Inkubation wurden 75 ul einer 50%-igen (Vol./Vol.) Hydroxylapatit-Wasser-Suspension zu jedem Röhrchen gegeben, wonach die Zugabe von 4 ml eiskaltem 10 mM Tris-HCl-Puffer (pH-Wert 7,0) folgte. Sodann wurde die Suspension unter vermindertem Druck auf einen Whatman GF/B-Glasfaserfilter gegossen. Der Filter wurde mit weiteren 6 ml eiskaltem Puffer gewaschen, in ein Szintillationsfläschchen mit 4 ml Liquiscint (National Diagnostics) gebracht und die Radioaktivität wurde in einem Flüssigkeitsszintillationszähler bestimmt. Die cAMP-Menge in den Proben wurde aus einer Eichkurve unter Verwendung bekannter Konzentrationen von unmarkiertem cAMP berechnet. Die wirksame Konzentration von Verbindungen, die eine 50%-ige Hemmung der maximalen cAMP-Anreicherung ergab, wurde unter Anwendung einer Konzentrations-Wirkungs-Analyse mit einem nicht-linearen Regressionsalgorithmus (Marquardt-Levenberg) bestimmt.
  • Ergebnisse
  • (-)-Isoproterenol (1 uM) allein führte zu einer Erhöhung der cAMP- Anreicherung in DDT-Zellen auf das 57-fache des Basiswerts. CPA und die Epoxid-Derivate hemmten die (-)-Isoproterenol-stimulierte cAMP-Anreicherung in konzentrationsabhängiger Weise, wobei die EC&sub5;&sub0;-Werte in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt sind. CPA und die razemischen exo- und endo-Isomeren von N&sup6;-(5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin hemmten die cAMP-Anreicherung mit ähnlichen EC&sub5;&sub0;-Werten von etwa 1-2 nM. Im Gegensatz dazu war das N- Oxidderivat des exo-Isomeren (12) wesentlich weniger stark wirksam als CPA oder die exo- und endo-Isomeren von N&sup6;-(5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin mit einem EC&sub5;&sub0;-Wert von 403 nM.
  • Tabelle 2 Agonisten-Konzentration, die die durch (-)-Isoproterenol stimulierte cAMP- Anreicherung um 50% hemmte (EC&sub5;&sub0;)
  • Verbindung EC&sub5;&sub0; (nM)a
  • CPA 1,7 ± 0,4
  • N&sup6;-(exo-5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin 1,1 ± 0,2
  • N&sup6;-(endo-5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin 1,0 ± 0,3
  • N&sup6;-(exo-5,6-Epoxynorborn-2-yl)-adenosin-1- oxid 403 ± 46
  • aDDT-Zellen wurden mit 1 pM (-)-Isoproterenol und verschiedenen Konzentrationen der Verbindungen 10 Minuten bei 37ºC inkubiert. Die Werte für die cAMP-Anreicherung und die EC&sub5;&sub0;-Werte wurden gemäß den Angaben im experimentellen Teil bestimmt. Die Basis-cAMP-Werte und die durch (-)- Isoproterenol stimulierten angereicherten cAMP-Werte betrugen 8 ± 3 bzw. 458 ± 41 pMol cAMP pro 10 Minuten. Die einzelnen Werte stellen die Mittelwerte ± Standardabweichung für drei getrennte Bestimmungen, die als Dreifachversuche durchgeführt wurden, dar.
  • Beispiel 4 Anwendung, Formulierung und Verabreichung
  • Eine therapeutische und prophylaktische Anwendung der vorliegenden Verbindung und der diese enthaltenden Zusammensetzungen lässt sich nach beliebigen geeigneten Verfahren und Techniken, die derzeit oder in Zukunft für den Fachmann verfügbar sind, erreichen. Ferner eignet sich die erfindungsgemäße Verbindung als Ausgangsmaterial oder als Zwischenprodukt zur Herstellung von anderen wertvollen Verbindungen und Zusammensetzungen. Die erfindungsgemäße Verbindung eignet sich für verschiedene nicht- therapeutische und therapeutische Zwecke. Aus dem Test ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Verbindung eine antiarrhythmische Aktivität besitzt. Speziell eignet sie sich zur Regulierung von Herzarrhythmien, einschließlich PVST, bei Tieren, vorzugsweise bei Säugetieren und insbesondere beim Menschen.
  • Die nachgewiesenen Wirkungen des Agonisten auf Herzchronotropie, -dromotropie und -inotropie begründen die therapeutische Eignung der Verbindung als Stimulans oder Modulator des Herzverhaltens, wobei sie die Herzfunktion beeinflussen. Beispielsweise kann die Regulations- oder Modulationsaktivität der vorliegenden Verbindung die Pulsfrequenz (chronotrope Wirkung) und die Pulsleitung (dromotrope Wirkung) beeinflussen. Die vorliegende Verbindung kann auch diagnostisch zur Bestimmung von Parametern der Herzfunktion verwendet werden, beispielsweise als pharmakologisches Reagenz, das sich zu der Feststellung eignet, ob Adenosin-Rezeptoren Mediatoren von Fehlfunktionen des Herzens oder anderer Organe darstellen.
  • Die vorliegende Verbindung kann auch als Standard bei in vitro- und in vivo- Untersuchungen dienen, bei denen die Aktivitäten anderer Agonisten, die direkt über Adenosin-Rezeptoren wirken, gemessen oder verglichen werden. Als Reagenz für derartige Vergleiche stellt die Verbindung ein wertvolles pharmakologisches Werkzeug dar. Ihre hohe Affinität und Selektivität für den A&sub1;- Adenosin-Rezeptor macht sie zu einer wichtigen Informationsquelle über die Funktion dieser Rezeptoren im gesamten Körper.
  • Zu weiteren Anwendungsmöglichkeiten für die vorliegende Verbindung gehören ihre Verwendung bei der Charakterisierung der Struktur oder Position von Adenosin-Rezeptoren in Organen oder Geweben. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden, indem man geeignete Markierungen oder Reporter an der vorliegenden Verbindung nach standardmäßigen Techniken oder Verfahren, die dem Fachmann geläufig sind, anbringt. Zu Markierungen, die zur Konjugation mit der erfindungsgemäßen Verbindung geeignet sind, gehören (ohne Beschränkung hierauf) radioaktive Markierungen (z. B. Radioisotope), fluoreszierende Markierungen und Biotinmarkierungen. Zu Radioisotopen, die sich zur Markierung der vorliegenden Verbindung eignen, gehören Brom-77, Fluor-18, Iod-131, Iod- 123, Iod-125, Iod-126, Iod-133, Indium-111, Indium-113m, Gallium-67, Gallium-68, Ruthenium-95, Ruthenium-97, Ruthenium-103, Ruthenium-105, Quecksilber-107, Quecksilber-203, Rhenium-99m, Rhenium-105, Rhenium-101, Technetium-99m, Tellur-121m, Tellur-99m, Tellur-125m, Thulium-165, Thulium-167, Thulium-168 und Tritium. Die γ-Strahlen emittierenden Indium-Spezies und Technetium-99 stellen bevorzugte Isotopen dar, da diese Isotopen mit einer γ-Kamera nachweisbar sind und zur in vivo-Abbildung günstige Halbwertszeiten aufweisen. Alternativ ist es dem Fachmann geläufig, dass nicht-radioaktive Markierungen, z. B. Enzym-Substrat-Komplexe, wie Biotin/Avidin, Meerrettich-peroxidase/alkalische Phosphatase und dergl., verwendet werden können. Ferner gehören zu fluoreszierenden Produkten, die sich zur Markierung der vorliegenden Verbindung eignen, Fluorescein-Natrium, Fluorescein-Isothiocyanat und Texasrot- sulfonylchlorid. Somit kann die Verbindung zur in vitro- oder in vivo-Darstellung von Struktur oder Funktion von Organen oder Geweben, in denen A&sub1;-Adenosin- Rezeptoren vorliegen, herangezogen werden.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet die Verwendung der Verbindung, um therapeutische Verbindungen zielgerichtet zur A&sub1;-Adenosin-Rezeptorstelle zu bringen. Aufgrund der Spezifität der erfindungsgemäßen Verbindung kann sie mit therapeutischen Verbindungen konjugiert werden, um die therapeutische Verbindung zielgerichtet in die Nähe des A&sub1;-Adenosin-Rezeptors zu bringen. Ferner kann für den Fall, dass die Erfindung selektiv für einen speziellen Gewebetyp, z. B. für Herzgewebe, ist, die Verbindung dazu herangezogen werden, therapeutische oder diagnostische Reagenzien an diese Stellen zu bringen.
  • Die Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindung eignet sich als eine antiarrhythmische Maßnahme. Somit eignet sich eine pharmazeutische Zusammensetzung, die die erfindungsgemäße Verbindung als Wirkstoff enthält, zur prophylaktischen oder therapeutischen Behandlung von Herzarrhythmien beim Menschen oder anderen Säugetieren.
  • Die verabreichte Dosierung hängt von der angestrebten antiarrhythmischen Reaktion, dem Typ des betroffenen Patienten, dem Alter, dem Gesundheitszustand, dem Gewicht und der Art einer gegebenenfalls vorhandenen begleitenden Behandlung, der Behandlungsfrequenz, dem therapeutischen Verhältnis und ähnlichen Überlegungen ab. Vorteilhafterweise können die Dosierungen der verabreichten Wirkstoffe bei dermaler Verabreichung beispielsweise 1-500 mg/kg, bei oraler Verabreichung 0,01-200 mg/kg, bei intranasaler Verabreichung 0,01 bis etwa 100 mg/kg und in Form eines Aerosols 0,01 bis etwa 50 mg/kg des Körpergewichtes des Tiers betragen.
  • Angegeben als Konzentration, kann der erfindungsgemäße Wirkstoff in den neuartigen Zusammensetzungen zur dermalen, transdermalen, intranasalen, bronchialen, intramuskulären, intravaginalen, intravenösen oder oralen Verwendung in einer Konzentration von etwa 0,01 bis etwa 50% (Gew./Gew.) der Zusammensetzung und insbesondere von etwa 0,1 bis etwa 30% (Gew./Gew.) der Zusammensetzung vorhanden sein. Vorzugsweise liegt die neue Verbindung in einer Zusammensetzung in einer Menge von etwa 1 bis etwa 10% vor und insbesondere enthält die neue Zusammensetzung etwa 5% der neuen Verbindung.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden vorteilhafter Weise in einer Vielzahl von Formen, z. B. Tabletten, Salben, Kapseln. Pillen, Pulvern, Aerosolen, Granalien und oralen Lösungen oder Suspensionen und dergl., die die angegebenen geeigneten Wirkstoffmengen enthalten, verwendet. Derartige Zusammensetzungen werden hier und in den beigefügten Ansprüchen allgemein als "pharmazeutische Zusammensetzungen" bezeichnet. Typischerweise können sie in Form von Dosierungseinheiten, d. h. in physikalisch diskreten Einheiten, die sich als Dosierungseinheiten für Menschen und Tiere eignen, vorliegen, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Wirkstoffmenge enthält, die so berechnet ist, dass die angestrebte therapeutische oder prophylaktische Wirkung in Verbindung mit einem oder mehreren, pharmazeutisch verträglichen weiteren Bestandteilen, wie Verdünnungsmitteln oder Trägerstoffen, erzielt wird.
  • Wenn es sich bei den pharmazeutischen Zusammensetzungen um Aerosole handelt, können die Wirkstoffe in Aerosoldruckbehälter zusammen mit einem Treibmittel, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Propan und dergl., und üblichen Hilfsstoffen, wie Colösungsmitteln, Netzmitteln und dergl., abgefüllt werden.
  • Wenn es sich bei den pharmazeutischen Zusammensetzungen um Salben handelt, können die Winkstoffe gegebenenfalls mit einem verdünnenden Trägerstoff, wie Kakaobutter, viskose Polyethylenglycole, hydrierte Öle und Gemischen davon emulgiert werden.
  • Erfindungsgemäß enthalten pharmazeutische Zusammensetzungen als Wirkstoff eine wirksame Menge eines oder mehrerer nicht-toxischer, pharmazeutisch verträglicher Bestandteile. Zu Beispielen für derartige Bestandteile zur Verwendung in den Zusammensetzungen gehören Ethanol, Dimethylsulfoxid, Glycerin, Aluminiumoxid, Stärke, Calciumcarbonat, Talcum, Mehl und gleichwertige nicht-toxische Trägerstoffe und Verdünnungsmittel.

Claims (9)

1. Verbindung der Struktur
2. Zusammensetzung, enthaltend die Verbindung von Anspruch 1 und einen Trägerstoff.
3. Verbindung nach Anspruch 1 zur therapeutischen Verwendung.
4. Verwendung der Verbindung nach Anspruch 1 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Therapie oder Prophylaxe einer Herzarrhythmie.
5. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 1 bei der Herstellung einer β-Blocker-Zusammensetzung zur Stimulation von A&sub1;-Adenosin-Rezeptoren.
6. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es die Stufe der Umsetzung von 6-Chlorpurinribosid mit endo-5-Aminonorborn-2-en unter Bildung eines N&sup6;-(endo-Norborn-5-en-2-yl)- adenosins umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei N&sup6;-(endo-Norborn-5-en-2-yl)- adenosin mit einem Oxidationsmittel zu N&sup6;-(endo-5,6-Epoxynorborn-2-yl)- adenosin oxidiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei es sich beim Oxidationsmittel um Dimethyldioxiran handelt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das endo- Aminonorborn-2-en durch Umsetzung von endo-2-Trifluoracetylaminonorborn-5-en mit einer Base gebildet wird.
DE69626705T 1995-12-29 1996-12-26 A1 adenosin rezeptor agonisten und antagonisten Expired - Lifetime DE69626705T2 (de)

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