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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine neue Klasse von Triarylethanen, Verfahren zu ihrer Herstellung,
pharmazeutische Zusammensetzungen, die sie enthalten, und ihre Verwendung
in der Medizin.
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Viele Hormone und Neurotransmitter
modulieren die Gewebefunktion durch Erhöhung der intrazellulären Konzentrationen
an cyclischem Adenosin-3',5'-monophosphat (cAMP).
Die zellulären
Konzentrationen an cAMP werden durch Mechanismen reguliert, die
die Synthese und den Abbau steuern. Die Synthese von cAMP wird durch
die Adenylcyclase gesteuert, die direkt durch Verbindungen wie Forskolin
oder indirekt durch die Bindung spezifischer Agonisten an Zelloberflächenrezeptoren
aktiviert wird, die an die Adenylcyclase gekuppelt sind. Der Abbau
von cAMP wird durch eine Familie von Phosphodiesterase-Isoenzymen
(PDE) gesteuert, die auch den Abbau von cyclischem Guanosin-3',5'-monophosphat (cGMP)
steuern. Bislang sind sieben Mitglieder der Familie beschrieben
(PDE I-VII), deren Verteilung von Gewebe zu Gewebe variiert. Dies
lässt vermuten,
dass man mit spezifischen Inhibitoren der PDE-Isoenzyme eine differentielle
Erhöhung
von cAMP in verschiedenen Geweben erreichen kann [bezüglich einer Übersicht
der PDE-Verteilung, -struktur, -funktion und -regulierung, siehe Beavo & Reifsnyder (1990)
TIPS, 11: 150–155
und Nicholson et al (1991) TIPS, 12: 19–27].
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Es gibt deutliche Anhaltspunkte dafür, dass die
Erhöhung
von cAMP in entzündlichen
Leukozyten zur Inhibierung ihrer Aktivierung führt. Außerdem hat die Erhöhung von
cAMP in der glatten Atemwegsmuskulatur einen spasmolytischen Effekt.
In diesen Geweben spielt PDE IV eine dominate Rolle bei der Hydrolyse
von cAMP. Es ist daher zu erwarten, dass selektive PDE IV-Inhibitoren
therapeutische Wirkungen bei entzündlichen Erkrankungen wie Asthma
haben, indem sie sowohl entzündungshemmende
als auch bronchodilatatorische Wirkungen erzielen.
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In unserer internationalen Patentanmeldung WO
94/14742 beschreiben wir eine Klasse von Triarylethanen, die wirksame
Inhibitoren des PDE IV-Isoenzyms bei Konzentrationen sind, bei denen
sie eine geringe oder keine hemmende Wirkung auf andere PDE-Isoenzyme
zeigen. Die Verbindungen dienen der Verwendung in der Medizin, insbesondere
zur Prophylaxe und Behandlung von Asthma. Ein enantioselektives
Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen ist in unserer internationalen
Patentanmeldung WO 95/17386 beschrieben.
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Wir haben nun eine besondere Klasse
von Triarylethanen gefunden, die wirksame und selektive PDE IV-Inhibitoren
sind und die außerdem
andere vorteilhafte pharmakologische Eigenschaften haben, wozu eine
besonders gute orale Verfügbarkeit
und eine verbesserte Metabolismusstabilität zählen.
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Ein Gegenstand der Erfindung betrifft
eine Verbindung der Formel (1)
worin =W- (1) für =C(Y)-
steht, worin Y für
ein Halogenatom oder eine Alkyl- oder -XR
a-Gruppe steht, worin
X für -O-,
-S(O)
p- [worin p Null oder eine ganze Zahl
mit dem Wert 1 oder 2 ist] oder -N(R
b)-
[worin R
b für ein Wasserstoffatom oder
eine Alkylgruppe steht] und R
a für ein Wasserstoffatom
oder eine Alkylgruppe steht, die gegebenenfalls mit 1, 2 oder 3
Chlor- oder Fluoratomen substituiert ist, oder
(2) für =N- steht;
L
für -XR
steht, worin R für
eine Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgrupppe steht;
R
3 für
ein Wasserstoffatom steht;
R
4 für eine Gruppe
-ArN(R
b)CX
1N(R
b)L
2(Alk)
mAr steht, worin
Ar für eine monocyclische
oder bicyclische C
6-12-Arylgruppe oder eine
monocyclische oder bicyclische C
1-9-Arylgruppe
steht, die ein oder mehrere unter Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatomen
ausgewählte
Heteroatome enthält,
R
b für
ein Wasserstoffatom oder eine C
1-6-Alkylgruppe
steht,
X
1 für ein Sauerstoff- oder Schwefelatom
steht,
L
2 für eine -S(O)-, -S(O)N(R
b)-, -S(O)
2-, -S(O)
2N(R
b)-, -C(O)-,
-C(O)N(R
b)-, -C(S)- oder -C(S)N(R
b)-Gruppe steht,
Alk für eine geradkettige
oder verzweigte C
1-6-Alkylen-, C
2-6-Alkenylen- oder C
2-6-Alkinylenkette
steht, die gegebenenfalls durch 1, 2 oder 3 -O- oder -S-Atome oder
-S(O)
p- (worin p eine ganze Zahl mit dem Wert
1 oder 2 ist) oder -N(R
b)-Gruppen unterbrochen ist
und m Null oder eine ganze Zahl mit dem Wert 1 ist;
R
5 für
eine Ar-Gruppe gemäß der vorstehenden
Definition steht;
R
6 für ein Wasserstoffatom
steht,
R
7 für ein Wasserstoffatom steht,
und
die Salze, Solvate, Hydrate, Propharmacone und N-Oxide davon.
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Ersichtlich können bestimmte Verbindungen der
Formel (1) ein oder mehrere chirale Zentren aufweisen, was von der
Beschaffenheit der Gruppen L, R1, R2, R3, R4,
R5, R6 und R7 abhängt.
Wenn ein oder mehrere chirale Zentren vorliegen, können Enantiomere
oder Diastereomere existieren und die Endung soll sich auf alle
derartigen Enantiomere, Diastereomere und Gemische davon, einschließlich Racemate,
erstrecken.
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In den Verbindungen der Formel (1),
worin =W- für
=C(Y)- und Y für
ein Halogenatom steht, kann Y beispielsweise ein Fluor-, Chlor-,
Brom- oder Iodatom sein.
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Wenn W in den Verbindungen der Formel
(1) für
=C(Y)- und Y für
-XRa steht, kann Ra beispielsweise
ein Wasserstoffatom oder eine gegebenenfalls substituierte geradkettige
oder verzweigte Alkylgruppe sein, insbesondere eine gegebenenfalls
substituierte C1-6-Alkylgruppe, wie eine
Methyl-, Ethyl-, n-Propyl- oder i-Propylgruppe. Fakultative Substituenten, die
an den Gruppen Ra vorliegen können, sind
ein oder mehrere Halogenatome, insbesondere Fluor- oder Chloratome.
Spezielle Reste Ra umfassen zum Beispiel
die Gruppen -CH2F, -CH2Cl,
-CHF2, -CHCl2, -CF3 oder -CCl3.
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Wenn =W- in den Verbindungen der
Formel (1) für
=C(Y)- und -Y für
-N(Rb) steht, kann =W- eine der folgenden
Gruppen sein: =C(NH2)-, =C(NHCH3)- oder
=C(NHC2H5)-.
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In Verbindungen der Formel (1) kann
X für ein
Sauerstoff- oder ein Schwefelatom oder eine Gruppe -S(O)-, -S(O)2-, -NH- oder C1-6-Alkylamino, zum
Beispiel eine C1-3-Alkylamino-, z. B. Methylamino-
[-N(CH3)-] oder Ethylamino- [-N(C2H5)-] -gruppe stehen.
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Alkylgruppen, für die Y, R oder Rb in
den Verbindungen der Formel (1) stehen, sind geradkettige oder verzweigte
C1-6-Alkylgruppen. Spezielle Beispiele umfassen
C1-3-Alkygruppen wie Methyl- oder Ethylgruppen.
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Alkenylgruppen, für die R in den Verbindungen
der Formel (1) steht, sind geradkettige oder verzweigte C1-6-Alkenylgruppen. Spezielle Beispiele umfassen
Ethenyl-, Propen-1-yl- und 2-Methylpropen-1-ylgruppen.
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Wenn R in den Verbindungen der Formel
(1) eine Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppe ist, steht er für eine C3-8-Cycloalkylgruppe wie eine Cyclobutyl-, Cyclopentyl-
oder Cyclohexylgruppe, oder eine C3-8-Cycloalkenylgruppe,
die zum Beispiel eine oder zwei Doppelbindungen enthält, wie
eine 2-Cyclobuten-1-yl-, 2-Cyclopenten-1-yl-, 3-Cyclopenten-1-yl-, 2,4-Cyclopentadien-1-yl-,
2-Cyclohexen-1-yl-, 3-Cyclohexen-1-yl-, 2,4-Cyclohexadien-1-yl-
oder 3,5-Cyclohexadien-1-ylgruppe.
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Monocyclische oder bicyclische Arylgruppen,
für die
die Gruppe Ar in Verbindungen der Formel (1) steht, sind C6-12-Arylgruppen, zum Beispiel Phenyl-, 1-
oder 2-Naphthyl-, Indenyl- oder
Isoindenylgruppen.
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Wenn die monocyclische oder bicyclische Arylgruppe
Ar ein oder mehrere Heteroatome enthält, handelt es sich bei Ar
um eine C1-9-Heteroarylgruppe, die ein oder
mehrere unter Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatomen ausgewählte Heteroatome enthält. Im Allgemeinen
sind die durch Ar verkörperten
Heteroarylgruppen monocyclische oder bicyclische Heteroarylgruppen.
Monocyclische Heteroarylgruppen umfassen zum Beispiel fünf- oder
sechsgliedrige Heteroarylgruppen mit einem, zwei, drei oder vier
unter Sauerstoff, Schwefel- oder
Stickstoffatomen ausgewählten
Heteroatomen. Bicyclische Heteroarylgruppen umfassen zum Beispiel
neun- oder zehngliedrige Heteroarylgruppen mit einem, zwei oder
mehreren unter Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatomen ausgewählten Heteroatomen.
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Beispiele für Heteroarylgruppen, für die Ar steht,
umfassen Pyrrolyl, Furyl, Thienyl, Imidazolyl, N-Methylimidazolyl,
N-Ethylimidazolyl, 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, Pyridyl, Pyrimidinyl,
Pyridazinyl, Pyrazinyl, 1,3,5-Triazinyl, 1,2,4-Triazinyl, 1,2,3-Triazinyl, Benzofuryl,
Isobenzofuryl, Benzothienyl, Isobenzothienyl, Indolyl, Isoindolyl,
Benzimidazolyl, Benzothiazolyl, Benzoxazolyl, Chinazolinyl, Naphthyridinyl,
Pyrido[3,4-b]pyridyl, Pyrido[3,2-b]pyridyl, Pyrido[4,3-b]pyridyl,
Chinolinyl, Isochinolinyl, Tetrazolyl, 5,6,7,8-Tetrahydrochinolinyl und
5,6,7,8-Tetrahydroisochinolinyl. Beispiele bicyclischer Heteroarylgruppen
umfassen Chinolinyl- oder Isochinolinylgruppen.
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Die Heteroarylgruppe, für die Ar
steht, kann an den Rest des Moleküls der Formel (1) in geeigneter
Weise über
ein beliebiges Ringkohlenstoff- oder -heteroatom gebunden sein.
Wenn es sich zum Beispiel bei der Gruppe Ar um eine Pyridylgruppe
handelt, kann es eine 2-Pyridyl-,
3-Pyridyl- oder 4-Pyridylgruppe sein. Wenn es sich um eine Thienylgruppe handelt,
kann es eine 2-Thienyl- oder 3-Thienylgruppe sein, und wenn es sich
um eine Furylgruppe handelt, kann es gleichfalls eine 2-Furyl- oder
3-Furylgruppe sein. Als weiteres Beispiel kann die Gruppe Ar im
Falle einer Chinolinylgruppe eine 2-, 3-, 4-, 5-, 6-, 7- oder 8-Chinolinyl-
und im Falle einer Isochinolinylgruppe eine 1-, 3-, 4-, 5-, 6-,
7- oder 8-Isochinolinylgruppe sein.
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Wenn in Verbindungen der Formel (1)
die Gruppe Ar für
einen Stickstoff-haltigen Heterocyclus steht, ist die Bildung quaternärer Salze,
zum Beispiel quaternärer
N-Alkylsalze, möglich
und die Erfindung soll sich auf derartige Salze erstrecken. So können zum
Beispiel im Falle, dass die Gruppe Ar eine Pyridylgruppe ist, Pyridiniumsalze
gebildet werden, zum Beispiel N-Alkylpyridinium- wie N-Methylpyridiniumsalze.
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Ersichtlich kann die Gruppe Ar an
den Rest des Moleküls
der Formel (1) über
entweder ein Ringkohlenstoff- oder -heteroatom gebunden sein.
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Im Allgemeinen und in den spezifisch
angesprochenen Gruppen kann Alk eine Methylen-, Ethylen-, n-Propylen-,
i-Propylen-, n-Butylen-, s-Butylen-, t-Butylen-, Ethenylen-, 2-Propenylen-,
2-Butenylen-, 3-Butenylen-, Ethinylen-, 2-Propenylen-, 2-Butinylen- oder
3-Butinylenkette sein, die gegebenenfalls durch ein, zwei oder drei
-O- oder -S-Atome oder -S(O)-, -S(O)2- oder
-N(Rb)-Gruppen unterbrochen ist.
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In der in Verbindungen der Formel
(1) als R4 vorliegenden Gruppe -(CH2)tArN(Rb) CX1N(Rb)L2(Alk)mAr ist die zweiwertige verbindende Gruppe
L2 eine -S(O)-, -S(O)N(Rb)-,
-S(O)2-, -S(O)2N(Rb)-, -C(O)-, -C(O)N(Rb)-,
-C(S)- oder -C(S)N(R)-Gruppe. Alle anderen, durch -(CH2)t, Ar, Rb, X1 und (Alk)m verkörperten
Gruppen können
die oben erörterten
allgemeinen und speziellen Bedeutungen haben.
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Spezielle Beispiele für Reste
R4 dieses Typs sind unter anderem die Gruppen -ArN(Rb)CONHSO2(Alk)mAr und -ArN(Rb)CONHSO2N(R2)(Alk)mAr, worin Ar insbesondere eine Phenylgruppe
ist.
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Das Vorliegen bestimmter Substituenten
in den Verbindungen der Formel (1) kann die Bildung von Salzen der
Verbindungen ermöglichen.
Zu den geeigneten Salzen zählen
pharmazeutisch verträgliche
Salze, zum Beispiel Säureadditionssalze,
die sich von anorganischen oder organischen Säuren ableiten, und Salze, die
sich von anorganischen und organischen Basen ableiten.
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Säureadditionssalze
umfassen Hydrochloride, Hydrobromide, Hydroiodide, Alkylsulfonate,
z. B. Methansulfonate, Ethansulfonate, oder Isethionate, Arylsulfonate,
z. B. p-Toluolsulfonate, Besylate oder Napsylate, Phosphate, Sulfate,
Hydrogensulfate, Acetate, Trifluoracetate, Propionate, Citrate,
Maleate, Fumarate, Malonate, Succinate, Lactate, Oxalate, Tartrate
und Benzoate.
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Salze, die sich von anorganischen
oder organischen Basen ableiten, umfassen Alkalimetallsalze wie
Natrium- oder Kaliumsalze, Erdalkalimetallsalze wie Magnesium- oder
Calciumsalze, und organische Aminsalze wie Morpholin-, Piperidin-,
Dimethylamin- oder Diethylaminsalze.
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Propharmacone der Verbindungen der
Formel (1) umfassen solche Verbindungen, zum Beispiel Ester, Alkohole
oder Amide, die in vivo metabolisch, z. B. durch Hydrolyse, Reduktion,
Oxidation oder Umesterung, in Verbindungen der Formel (1) umwandelbar
sind.
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Besonders geeignete Salze erfindungsgemäßer Verbindungen
umfassen pharmazeutisch verträgliche
Salze, insbesondere pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze.
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In den Verbindungen der Formel (1)
ist die Gruppe =W- vorzugsweise eine Gruppe =C(Y)-. In Verbindungen
dieses Typs steht Y vorzugsweise für eine Gruppe -XRa,
worin X für
-O- und Ra für
eine gegebenenfalls substituierte Ethylgruppe oder insbesondere
eine gegebenenfalls substituierte Methylgruppe steht. Substituenten,
die an den Gruppen Ra vorliegen können, sind
ein, zwei oder drei Fluor- oder Chloratome.
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Eine besonders geeignete erfindungsgemäße Verbindungsklasse
weist die Formel (1) auf, worin L für eine Gruppe -XR steht. In
Verbindungen dieses Typs steht X vorzugsweise für -O-. Die Gruppe R in diesen
Verbindungen steht vorzugsweise für eine Cycloalkylgruppe, insbesondere
eine Cyclopentylgruppe.
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Der Rest R4 steht
vorzugsweise für
eine Gruppe -ArN(Rb)CX1N(Rb)L2(Alk)mAr und R5 für -Ar. Zu
den besonders geeigneten Resten R4 oder
R5 dieses Typs zählen solche Reste, worin Ar
eine monocyclische Arylgruppe ist, die gegebenenfalls ein oder mehrere
unter Sauerstoff-, Schwefel- oder insbesondere Stickstoffatomen
ausgewählte
Heteroatome enthält.
In diesen Verbindungen ist die Gruppe Ar im Falle einer Heteroarylgruppe
vorzugsweise eine Stickstoffhaltige monocyclische Heteroarylgruppe, insbesondere
eine sechsgliedrige Stickstoffhaltige Heteroarylgruppe. So können in
einem bevorzugten Beispiel die Reste R4 und
R5 jeweils eine sechsgliedrige Stickstoff-haltige
Heteroarylgruppe Ar enthalten. In einem anderen bevorzugten Beispiel
kann R4 eine monocyclische Arylgruppe oder
eine monocyclische oder bicyclische Heteroarylgruppe Ar enthalten,
die ein oder mehrere Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatome
enthält,
und R5 kann eine sechsgliedrige Stickstoff-haltige
Heteroarylgruppe Ar enthalten. In diesen Beispielen kann die sechsgliedrige
Stickstoff haltige Heteroarylgruppe eine Pyridyl-, Pyridazinyl-, Pyrimidinyl-,
Pyrazinyl- oder Imidazolylgruppe sein. Besondere Beispiele umfassen
2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 5-Imidazolyl oder insbesondere 4-Pyridyl,
3-Pyridazinyl, 4-Pyridazinyl, 5-Pyridazinyl, 2-Pyrimidinyl, 4-Pyrimidinyl,
5-Pyrimidinyl, 2-Pyrazinyl oder 3-Pyrazinyl. Die monocyclische Arylgruppe
kann eine Phenylgruppe sein und die monocyclische oder bicyclische Heteroarylgruppe
mit einem oder mehreren Sauerstoff-, Schwefel- oder Stickstoffatomen
kann eine 2-Furyl-, 3-Furyl-, 2-Thienyl-,
3-Thienyl-, 2-Thiazolyl-, 2-Benzo(b)thiophenyl-, 2-Benzo(b)furyl-
oder 4-Isochinolinylgruppe sein.
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Eine besonders geeignete Klasse von
Verbindungen der Formel (1) weist die Formel (2) auf:
worin -L für OR und
R für eine
Cycloalkylgruppe steht; R
a für eine gegebenenfalls
substituierte Alkylgruppe steht und R
3,
R
4, R
5, R
6 und R
7 die für die Formel
(1) angegebene Bedeutung haben; und die Salze, Solvate, Hydrate,
Propharmacone und N-Oxide davon.
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Im Allgemeinen stehen in Verbindungen
der Formeln (1) oder (2) R3, R6 und
R7 jeweils für ein Wasserstoffatom, und
R5 insbesondere eine Gruppe Ar, insbesondere
eine Pyridylgruppe, vorzugsweise eine 4-Pyridylgruppe. Der Rest
R4 in Verbindungen dieses Typs ist eine
Gruppe -ArN(Rb)CX1N(Rb)L2(Alk)mAr, worin Ar insbesondere für eine monocyclische
Arylgruppe steht, die gegebenenfalls ein oder mehrere unter Sauerstoff-,
Schwefel- oder insbesondere Stickstoffatomen ausgewählte Heteroatome
enthält.
Besonders geeignete Reste R4 sind solche
der Formel -ArN(Rb)CX1N(Rb)S(O)2(Alk)mAr oder -ArN(Rb)CX1N(Rb) S(O)2N(Rb)(Alk)mAr, worin jedes Ar insbesondere für eine Phenylgruppe
steht. Spezielle Beispiele solcher Gruppen umfassen -ArNHCONHS(O)2Ar, -ArNHCSNHS(O)2Ar,
-ArNHCONHS(O)2NHAr und -ArNHCSNHS(O)2NHAr, worin Ar insbesondere jeweils für eine Phenylgruppe
steht, wie vorliegend definiert. Sofern in diesen Verbindungen Ar
für eine
Phenylgruppe steht, ist die Gruppe -N(Rb)CX1N(Rb)L2(Alk)mAr vorzugsweise in der 3- oder 4-Position am Phenylring
relativ zur Bindungsstelle des Rings an den Rest des Moleküls der Formel
(1) gebunden.
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In einer besonderen Klasse von Verbindungen
der Formeln (1) oder (2) steht R4 vorzugsweise für eine Gruppe
-ArNHCONHS(O)2Ar'';
worin Ar für eine
Phenylgruppe und Ar'' für eine Phenylgruppe steht.
In diesen Verbindungen ist die Gruppe -NHCONHS(O)2Ar'' vorzugsweise an der 3- oder 4-Position
des Phenylrings an die Gruppe Ar gebunden, wie vorstehend erläutert. In
dieser besonderen Verbindungsklasse können die anderen Gruppen W,
L, R3, R5, R6 und R7 die oben
angegebenen allgemeinen oder speziellen Bedeutungen haben.
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Besonders geeignete erfindungsgemäße Verbindungen
sind:
(R)-N-[4-{1-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)-2-(4-pyridyl)ethyl}phenyl]-N'-(phenylsulfonyl)harnstoff;
(R)-N-[4-{1-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)-2-(4-pyridyl)ethyl}phenyl]-N'-(methylphenylsulfonyl)harnstoff; und
(R)-N-[4-{1-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl}-2-(4-pyridyl)ethyl}phenyl]-N'-(4-chlorphenylsulfonyl)harnstoff;
und
die Salze, Solvate, Hydrate, Propharmacone und N-Oxide davon.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind selektive
und wirksame Inhibitoren der PDE IV und weisen vorteilhafterweise
eine verbesserte Metabolismusstabilität auf. Die diesbezügliche Wirksamkeit der
Verbindungen kann in einfacher Weise anhand der in den nachfolgenden
Beispielen beschriebenen Tests festgestellt werden.
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Spezielle Anwendungen, die die erfindungsgemäßen Verbindungen
finden können,
sind die Prophylaxe und Behandlung von Asthma, insbesondere Lungenentzündung in
Verbindung mit Asthma, cystischer Fibrose, oder die Behandlung entzündlicher Luftwegserkrankungen,
chronischer Bronchitis, eosinophilem Granulom, Psoriasis und anderer
gutartiger und bösartiger
proliferativer Hauterkrankungen, endotoxischem Schock, septischem
Schock, ulcerativer Colitis, Morbus Crohn, Reperfusionsschäden des
Myokards und Gehirns, entzündlicher
Arthritis, chronischer Glomerulonephritis, atopischer Dermatitis,
Urticaria, posttraumatischer Lungenisuflizienz, Diabetes insipidus,
allergischer Rhinitis, allergischer Conjunctivitis, Frühjahrsconjunctivitis,
arterieller Restenose und Artherosklerose.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können durch
die Erhöhung
von cAMP in Sinnesneuronen auch neurogene Entzündungen unterdrücken. Sie
sind daher analgetisch, anti-tussiv
und anti-hyperalgesisch bei entzündlichen
Erkrankungen, die mit Reizung und Schmerz verbunden sind.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch
das cAMP in Lymphozyten erhöhen
und dadurch unerwünschte
Lymphozytenaktivierung bei immunbezogenen Erkrankungen wie rheumatoider
Arthritis, ankylosierender Spondylitis, Transplantatabstoßung und
Graft-gegen-Wirt-Erkrankung,
unterdrücken.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch
die Sekretion von Magensäure
verringern und können
daher zur Behandlung von Erkrankungen mit Hypersekretion verwendet
werden.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch
die Cytokinsynthese durch entzündliche Zellen
als Reaktion auf Immun- oder infektiöse Stimulierung unterdrücken. Sie
sind daher geeignet zur Behandlung bakterieller, Pilz- oder viraler
Sepsis und septischem Schock, wobei Cytokine wie Tumornekrosefaktor
(TNF) die Schlüsselmediatoren
sind. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
können
auch Entzündung
und Pyrexie aufgrund von Cytokinen unterdrücken und sind daher geeignet
zur Behandlung von Entzündung
und Cytokin-vermittelter chronischer Gewebedegeneration, die bei
Erkrankungen wie rheumatoider oder Osteoarthritis, auftritt.
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Die Überproduktion von Cytokinen
wie TNF bei bakteriellen, Pilz- oder viralen Infektionen oder bei
Erkrankungen wie Krebs, führt
zur Cachexie und Muskelverfall. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
können
diese Symptome lindern, wodurch die Lebensqualität verbessert wird.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch
cAMP in bestimmten Bereichen des Gehirns erhöhen und so einer Depression
und Gedächtnisstörung entgegenwirken.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können die
Zellproliferation in bestimmten Tumorzellen unterdrücken und
können
daher zur Verhinderung des Tumorwachstums und der Invasion normalen Gewebes
verwendet werden.
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Zur Prophylaxe oder Behandlung von
Erkrankungen können
die erfindunggemäßen Verbindungen
in Form pharmazeutischer Zusammensetzungen verabreicht werden und
ein weiterer Gegensatnd der Erfindung betrifft eine pharmazeutische
Zusammensetzung, die eine Verbindung der Formel (1) zusammen mit
einem oder mehreren pharmazeutisch verträglichen Trägern, Exzipienten oder Verdünnungsmitteln
umfasst.
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Erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzungen
können
eine zur oralen, bukkalen, parenteralen, nasalen, topischen oder
rektalen Verabreichung geeignete Form, oder eine zur Verabreichung
durch Inhalation oder Insufflation geeignete Form einnehmen.
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Zur oralen Verabreichung können die
pharmazeutische Zusammensetzungen die Form von Tabletten, Pastillen
oder Kapseln einnehmen, die auf herkömmliche Weise mit pharmazeutisch
verträglichen
Exzipienten wie Bindemitteln (z. B. vorgelatinierter Maisstärke, Polyvinylpyrrolidon
oder Hydroxypropylmethylcellulose); Füllstoffen (z. B. Lactose, mikrokristalliner
Cellulose oder Calciumhydrogenphosphat); Gleitmitteln (z. B. Magnesiumstearat,
Talk oder Kieselsäure);
Sprengmitteln (z. B. Kartoffenstärke oder
Natriumglycollat); oder Netzmitteln (z. B. Natriumlaurylsulfat)
hergestellt sind. Die Tabletten können nach bekannten Verfahren überzogen
werden. Flüssige
Zubereitungen zur oralen Verabreichung können zum Beispiel die Form
von Lösungen,
Sirupen oder Suspensionen einnehmen, oder sie können als Trockenerzeugnis zum
Auffüllen
mit Wasser oder einem anderen geeigneten Vehikel vor dem Gebrauch
dargeboten werden. Solche flüssigen
Zubereitungen können
nach herkömmlichen
Verfahren mit pharmazeutisch verträglichen Hilfsstoffen wie Suspendiermitteln,
Emulgatoren, nicht-wässrigen
Vehikeln und Konservierungsmitteln hergestellt werden. Die Zubereitungen
können
nach Bedarf auch Puffersalze, Aromen, Farb- und Süßungsmittel
enthalten.
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Zubereitungen zur oralen Verabreichung können geeigneterweise
so formuliert werden, dass sie den Wirkstoff kontrolliert abgeben.
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Zur bukkalen Verabreichung können die
Zusammensetzungen die Form von Tabletten oder Pastillen einnehmen,
die in herkömmlicher
Weise hergestellt sind.
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Die Verbindungen der Formeln (1)
und (2) können
zur parenteralen Verabreichung durch Injektion z. B. durch Bolusinjektion
oder Infusion zubereitet werden. Formulierungen zur Injektion können in Einzeldosisform,
z. B. in Glasampullen oder Mehrfachdosisbehältern, z. B. Glasfläschen dargereicht werden.
Die Zusammensetzungen zur Injektion können die Form von Suspensionen,
Lösungen
oder Emulsionen in öligen
oder wässrigen
Vehikeln einnehmen und können
Formulierungshilfsmittel wie Suspendiermittel, Stabilisatoren, Konservierungsmittel
und/oder Dispergiermittel enthalten. Alternativ kann der Wirkstoff
in Pulverform vorliegen und vor Gebrauch mit einem geeigneten Vehikel,
z. B. sterilem pyrogen-freien Wasser, aufgefüllt werden.
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Neben den vorstehend beschriebenen
Formulierungen können
die Verbindungen der Formeln (1) und (2) auch als Depot-Zubereitung
formuliert werden. Derartige lange wirkende können durch Implantation oder
intramuskuläre
Injektion verabreicht werden.
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Zur nasalen Verabreichung oder Verabreichung
durch Inhalation werden die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen
zweckmäßigerweise
unter Verwendung eines geeigneten Treibmittels, z. B. Dichlordifluormethan,
Trichlorfluormethan, Dichlortetrafluorethan, Kohlendioxid oder eines
anderen geeigneten Gases oder Gasgemisches in Form eines Aerosolsprays
für Druckbehälter oder
Vernebler konfektioniert.
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Die Zusammensetzungen können gewünschtenfalls
in einer Packung oder Spendervorrichtung dargereicht werden, die
eine oder mehrere Einzeldosisformen mit dem Wirkstoff enthält. Der
Packung oder Spendervorrichtung können Anweisungen zur Verabreichung
beiliegen.
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Die zur Prophylaxis oder Behandlung
einer bestimmten entzündlichen
Erkrankung erforderliche Menge einer endungsgemäßen Verbindung variiert je nach
gewählter
Verbindung und dem Zustand des zu behandelnden Patienten. Im Allgemeinen
reichen die Tagesdosen jedoch von etwa 100 ng/kg bis 100 mg/kg z.
B. etwa 0,01 mg/kg bis 40 mg/kg Körpergewicht zur oralen oder
buccalen Verabreichung, von etwa 10 ng/kg bis 50 mg/kg Körpergewicht
zur parenteralen Verabreichung und etwa 0,05 mg bis etwa 1000 mg
z. B. etwa 0,5 mg bis etwa 1000 mg zur nasalen Verabreichung oder
Verabreichung durch Inhalation oder Insufflation.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können nach
den folgenden Verfahren hergestellt werden. In den nachstehend beschriebenen
Umsetzungen ist es unter Umständen
erforderlich, reaktive funktionelle Gruppen zu schützen, zum
Beispiel Hydroxy-, Amino-, Thio- oder
Carboxygruppen, wenn diese im Endprodukt erwünscht sind, um ihre ungewollte
Teilnahme an den Umsetzungen zu vermeiden. Man kann herkömmliche
Schutzgruppen gemäß üblicher
Praxis verwenden [siehe zum Beispiel Green, T. W. in "Protective Gruppes
in Organic Synthesis" John
Wiley and Sons, 1981].
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Daher wird nach einem weiteren Gegenstand
der Erfindung eine Verbindung der Formel (1) durch Umsetzung einer
entsprechenden Zwischenverbindung der Formel (1), worin R4 und/oder R5 für eine Gruppe
-(CH2)tArNHRb steht, mit einem Isocyanat Ar(Alk)mL2N=C=O oder Isothiocyanat Ar(Alk)mL2N=C=S hergestellt.
Die Umsetzung kann in einem Lösungsmittel
erfolgen, zum Beispiel einem organischen Lösungsmittel wie einem halogenierten Kohlenwasserstoff,
z. B. Dichlormethan, bei etwa 0°C bis
etwa Umgebungstemperatur.
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In einer Abwandlung dieses Verfahrens
kann man das Ausgangsamin der Formel (1) zuerst mit Phosgen in Gegenwart
einer Base, z. B. einem organischen Amin wie Triethylamin, behandeln
und dann mit einem Amine Ar(Alk)mL2NHRb umsetzen, um
die gewünschte
Verbindung der Formel (1) zu erhalten, worin R4 und/oder
R5 eine Harnstoffgruppe enthält. Die
Umsetzung kann in einem organischen Lösungsmittel wie einem halogenierten
Kohlenwasserstoff, z. B. Dichlormethan, bei etwa 0°C bis Umgebungstemperatur
erfolgen.
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Die als Ausgangsmaterial in diesen
Umsetzungen verwendeten intermediären Amine der Formel (1) sind
entweder in den internationalen Patentanmeldungen WO 94/14742 und
WO 95/17386 oder der internationalen Patentanmeldung PCT/GB95/01459
beschrieben, oder können
unter Anwendung der darin beschriebenen Verfahren aus bekannten
Ausgangsmaterialien erhalten werden. Die außerdem in diesen Verfahren
verwendeten intermediären
Isocyanate, Isothiocyanate und Amine sind ohne Weiteres erhältliche
bekannte Verbindungen oder können
aus bekannten Ausgangsmaterialien unter Anwendung von Verfahren
hergestellt werden, die denen analog sind, die zur Herstellung der bekannten
Verbindungen herangezogen werden.
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N-Oxide der Verbindungen der Formel
(1) kann man zum Beispiel durch Oxidation der entsprechenden Stickstoffbase
mit einem Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid in Gegenwart einer
Säure wie
Essigsäure,
bei erhöhter
Temperatur, zum Beispiel etwa 70°C
bis 80°C,
oder alternativ durch Umsetzung mit einer Persäure wie Peressigsäure in einem
Lösungsmittel,
z. B. Dichlormethan, bei Umgebungstemperatur herstellen.
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Salze der Verbindungen der Formel
(1) kann man durch Umsetzung einer Verbindung der Formel (1) mit
einer geeigneten Säure
oder Base in einem geeigneten Lösungsmittel
oder Lösungsmittelgemisch,
z. B. einem organischen Lösungsmittel
wie einem Ether z. B. Diethylether, oder einem Alkohol, z. B. Ethanol,
nach herkömmlichen
Verfahren herstellen.
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Wenn man ein bestimmtes Enantiomer
einer Verbindung der Formel (1) erhalten will, kann man es aus einem
entsprechenden Enantiomerengemisch nach einem beliebigen geeigneten
herkömmlichen Verfahren
zur Enantiomerentrennung herstellen.
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So kann man zum Beispiel durch Umsetzung eines
Enantiomerengemisches der Formel (1) z. B. eines Racemats, und einer
geeigneten chiralen Verbindung, z. B. einer chiralen Säure oder
Base, diastereomere Derivative, z. B. Salze, herstellen. Zu geeigneten
chiralen Säuren
zählen
zum Beispiel Weinsäure
und andere Tartrate wie Dibenzoyltartrate und Ditoluyltartrate,
Sulfonate wie Camphersulfonate, Mandelsäure und andere Mandelate und
Phosphate wie 1,1'-Binaphthalin-2,2'-diylhydrogenphosphat. Man
kann dann die Diastereomere auf eine beliebige zweckmäßige Weise
trennen, zum Beispiel durch Kristallisation, und das gewünschte Enantiomer
zurückgewinnen,
z. B. durch Behandlung mit einer Säure oder Base für den Fall,
dass das Diastereomer ein Salz ist.
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Nach einem anderen Verfahren zur
Spaltung kann man ein Racemat der Formel (1) mittels chiraler Hochleistungsflüssigchromatographie
trennen.
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Alternativ kann man ein bestimmtes
Enantiomer erhalten, indem man in einem der vorstehend beschriebenen
Verfahren eine geeignete chirale Zwischenverbindung einsetzt. Chirale
Zwischenverbindungen können
insbesondere unter Anwendung des in der internationalen Patentanmeldung
WO 95/17386 beschriebenen enantioselektiven Verfahrens erhalten
werden.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen die
Endung und beschreiben die Herstellung der folgenden Verbindungen:
worin Cp für Cyclopentyl
und R
5 für
4-Pyridyl steht und Ar bedeutet:
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Beispiel 1
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(R)-N-[4-{1-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)-2-(4-pyridyl)ethyl}-phenyl]-
N'-(phenylsulfonyl)harnstoff,
Hydrochlorid
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Man gab Benzolsulfonylisocyanat (205 μl) tropfenweise
zu einer Lösung
von 4-[1-(R)-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)-2-(4-pyridyl)ethyl]anilin (500
mg, hergestellt gemäß Beschreibung
in der internationalen Patentanmeldung WO 95/17386) in Dichlormethan
(10 ml) unter Stickstoff bei Raumtemperatur. Man rührte das
Gemisch 30 min bei dieser Temperatur und entfernte dann das Lösungsmittel
im Vakuum, wobei man ein gelbes Gummi erhielt. Beim Verreiben mit
Ether erhielt man einen blassgelben Feststoff (freie Base der Titelverbindung),
den man in Dichlormethan (5 ml) löste und mit etherischer HCl behandelte,
wobei man einen gelben Feststoff erhielt. Anschließende Umkristallisation
des Feststoffs aus Methanol führte
zur Titelverbindung (450 mg) als beigem Feststoff. δH (CD3OD) 1,40–1,90 (8H, br m), 3,64 (2H,
d, J 9 Hz), 3,72 (3H, s), 4,34 (1H, t, J 9 Hz), 4,72 (1H, m), 6,75
(3H, d + d + s), 7,20 (4H, d + d), 7,50–7,75 (3H, m), 7,72 (2H, d,
J 8 Hz), 8,00 (2H, d, J 8 Hz), und 8,55 (2H, d, J 8 Hz).
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Die folgenden Verbindungen wurden
in ähnlicher
Weise wie die Verbindung von Beispiel 1 hergestellt:
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Beispiel 2
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(R)-N-[4-{1-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)-2-(4-pyridyl)ethyl}-phenyl]-N'-(methylphenylsulfonyl)harnstoff,
Hydrochlorid
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Aus dem in Beispiel 1 verwendeten
Ausgangs-Anilin (1,0 g) und p-Toluolsulfonylisocyanat (507 mg) in
Dichlormethan (20 ml) bei 0–5°C, wobei man
die freie Base der Titelverbindung (1,29 g) als weißen Feststoff
erhielt. δH (CDCl3) 1,49–1,95 (8H, m),
2,4 (3H, s), 3,28 (2H, d, J 7.9 Hz), 3,6–3,9 (1H, br s), 3,78 (3H,
s), 4,11 (1H, t, J 6.0 Hz), 4,65 (1H, m), 6,62–6,78 (3H, m), 6,95 (2H, d,
J 6,06 Hz), 7,1 (2H, d, J 8,57 Hz), 7,26 (4H, m), 7,79 (2H, d, J
8,37 Hz), und 8,40 (3H, m). m/z (ESI) (MH+ 586,
100%).
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Beim Behandeln des Feststoffs mit
etherischer HCl erhielt man die Titelverbindung als beigen Feststoff.
(Gef.: C, 62,04; H, 5,90; N, 6,39. C33H35N3O5S·HCl·H2O ber. C, 61,91; H, 5,98, N, 6,56%). δH (CD3OD) 1,45–1,85 (8H, m), 2,38 (3H, s), 3,6
(2H, d, J 6,0 Hz), 3,7 (3H, s), 4,3 (1H, m), 4,68 (1H, br, s), 6,68–6,8 (3H,
m), 7,1–7,45
(6H, m), 7,7–7,9
(4H, m) und 8,52 (2H, br s).
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Beispiel 3
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(R)-N-[4-{1-(3-Cyclopentyloxy-4-methoxyphenyl)-2-(4-pyridyl)ethyl}-phenyl]-N'-(4-chlorphenylsulfonyl)harnstoff,
Hydrochlorid
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Aus dem in Beispiel 1 verwendeten
Ausgangs-Anilin (1,0 g) und 4-Chlorbenzolsulfonylisocyanat (0,384
ml) in Dichlormethan (20 ml) bei 0–5°C, wobei man die freie Base
der Titelverbindung (1,49 g) als weißen Feststoff erhielt. δH (CDCl3) 1,43–1,9
(8H, m), 3,3 (2H, d, J 7,82 Hz), 3,77 (3H, s), 4,09 (1H, t, J 7,75
Hz, J' 7,96 Hz),
4,69 (1H, m), 5,59 (1H, br s), 6,62–6,8 (3H, m), 6,95–7,1 (4H,
m), 7,15–7,4
(4H, m), 7,88 (2H, d, J 7,1 Hz), 8,36 (2H, d, J 6,0 Hz) und 8,50 (1H,
s); m/z (ESI) (MH+ 505 100%)
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Beim Behandeln des Feststoffs mit
etherischer HCl erhielt man die Titelverbindung als leicht gelben
Feststoff (Gef.: C, 58,33, H, 5,17, N, 6,12. C32H32ClN3O5S·HCl·0,75 H2O ber. C, 58,58, H, 5,30, N, 6,41%). δH (CD3OD) 1,42–1,8 (8H, m), 3,12 (2H, d, J
6,0 Hz), 3,68 (3H, s), 4,3 (1H, m), 4,67 (1H, m), 6,72 (3H, m),
7,1–7,25
(4H, m), 7,45–7,55
(2H, m), 7,77 (2H, d, J 3,0 Hz), 7,94 (2H, d, J 8,7 Hz) und 8,55
(2H, d, J 3,0 Hz); m/z (ESI) (MH+ 606 100%.
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Die vorteilhaften pharmakologischen
Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
können
in den folgenden in vitro- und in vivo-Tests gezeigt werden:
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1. Isoliertes
rekombinantes humanes PDE IVA-Enzym
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Ein für humane PDE IV kodierendes
Gen wurde aus humanen Monozyten (Livi, et al., 1990, Molecular and
Cellular Biology, 10, 2678) kloniert. Nach ähnlichen Verfahren haben wir
humane PDE IV-Gene aus verschiedenen Quellen, darunter Eosinophilen,
Neutrophilen, Lymphocyten, Monocyten, Gehirn- und neuronalem Gewebe,
kloniert. Diese Gene wurden mit einem induzierbaren Vektor in Hefe transfiziert,
und es wurden verschiedene rekombinante Proteine exprimiert, die
die biochemischen Eigenschaften einer PDE IV aufweisen (Beavo and Reifsnyder,
1990, TIPS, 11, 150). Diese rekombinanten Enzyme, insbesondere die
rekombinante PDE IVA aus humanen Eosinophilen, wurden als Basis
für eine
Suche nach wirksamen, selektiven PDE IV-Inhibitoren verwendet.
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Die Enzyme wurden nach Standard-Chromatographieverfahren
bis zur Isoenzym-Homogenität gereinigt.
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Die Phosphodiesterase-Ativität wurde
wie folgt bestimmt. Man führte
die Umsetzung in 150 μl Standardgemisch
durch, das enthielt (Endkonzentrationen): 50 mM 2-[[Tris(hydroxy methyl)methyl]amino]-1-ethansulfonsäure (TES),
NaOH-Puffer (pH 7,5), 10 mM MgCl2, 0,1 μM [3H]-cAMP und Trägerlösung oder verschiedene Konzentrationen
der Testverbindungen. Die Umsetzung wurde durch Zugabe das Enzyms
initiiert und dauerte bei 30°C
5 bis 30 min. Die Umsetzung wurde durch Zugabe von 50 μl 2%-iger
Trifluoressigsäure
gestoppt, die [14C]-5'AMP zur
Bestimmung des wiedergefundenen Produkts enthielt. Man trug ein
Aliquot der Probe dann auf eine Säule mit neutralem Aluminiumoxid
auf und eluierte das [3H]-cAMP mit 10 ml
0,1 TES-NaOH-Puffer (pH 8). Das [3H]-5'AMP Produkt wurde
mit 2 ml 2M NaOH in ein Szintillationsfläschchen mit 10 ml Szintillationscocktail
eluiert. Das wiedergefundene [3H]-5'AMP wurde anhand des [14C]-5'AMP bestimmt; alle
Assays erfolgten im linearen Reaktionsbereich. Die Ergebnisse sind
als IC50-Werte ausgedrückt.
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Bei diesem Verfahren hatten die erfindungsgemäßen Verbindungen
IC50-Werte von 4 nM (Verbindung aus Beispiel
1), 13,9 nM (Verbindung aus Beispiel 2) und 17,6 nM (Verbindung
aus Beispiel 3).
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Die Verbindungen der Beispiele hatten
eine geringe oder keine Aktivität
gegenüber
anderen isolierten PDE-Isoenzymen (insbesondere PDE I, II, III oder
V – siehe
WO 94/14742 bezüglich
der Versuchseinzelheiten) bei Konzentrationen bis zu 100 μM, was die
Selektivität
ihrer Wirkung gegenüber
PDE IV veranschaulicht.
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2. Metabolismus
durch Ratten-Hepatozyten
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Die verbesserte Metabolismusstabilität der erfindungsgemäßen Verbindungen
wurde in einem üblichen
Ratten-Hepatozytenmodell gezeigt, bei dem Rattenhepatozyten in Gegenwart
der Testverbindung kultiviert wurden. Die Menge der Verbindung,
die nach einer bestimmten Zeitspanne verblieb, wurde dann mittels
Massenspektroscopie bestimmt.
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In einem derartigen Test wurde die
Verbindung aus Beispiel 1 mit einer ähnlichen Verbindung verglichen,
die in der international Patentanmeldung WO 94/14742 spezifisch
beschrieben ist und worin die Phenylsulfonylgruppe in der Verbindung
aus Beispiel 1 durch ein Wasserstoffatom ersetzt ist. Nach 3 h war
der verbliebene prozentuale Anteil jeder Verbindung:
Verbindung
aus Beispiel 1: 56%
WO 94/14732 Vergleichsverbindung: 3%.
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Die Verbindung der WO 94/14742 war
weitgehend metabolisiert, während
mehr als 50% der erfindungsgemäßen Verbindung
nach 3 h noch vorhanden waren, was die vorteilhafte in vitro-Metabolismusstabilität der Verbindung
veranschaulicht.
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Man verabreichte die gleichen beiden
Verbindungen auch oral zu 10 mg/kg p. o an Totenkopfaffen und bestimmte
jeweils die Plasmakonzentration. Nach 1 h lag die Verbindung der
WO94/14732 in 1 μg/ml
vor, während
die Verbindung aus Beispiel 1 nach 30 min in 34 μg/ml, was ein Beleg für die gute orale
Verfügbakeit
der Verbindung ist.