DE69712325T2

DE69712325T2 - Verwendung von 4-phenyl-3,6-dihydro-2h-pyridyl derivaten als nmda rezeptor subtyp blocker

Info

Publication number: DE69712325T2
Application number: DE69712325T
Authority: DE
Inventors: Anne Bourson; Guenther Fischer; Marie-Paule Heitz Neidhart; Vincent Mutel; Gerhard Trube
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2017-02-28
Also published as: DE69712325D1; ES2174220T3; US5962472A; WO1997032581A1; EP0885004B1; CN1213304A; TR199801774T2; BR9708171A; AU717140B2; PT885004E; JP3248917B2; ATE216883T1; DK0885004T3; KR19990087505A; JP2000507542A; CN1131031C; AU1878297A; KR100352358B1; CA2248134A1; EP0885004A1

Description

Die Erfindung betrifft Verbindungen der allgemeinen Formel
worin
R¹ Wasserstoff, Halogen, ein C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder C&sub1;-C&sub4;- Alkoxyrest ist;
R² Wasserstoff ist;
R³ Wasserstoff, ein Amino- , Ureido-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylcarbonyl-, C&sub1;- C&sub4;-Alkylsulfonylamino-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylcarbamoyl-, Carbamoyl-, C&sub1;- C&sub4;-Alkoxycarbamoyl-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylamidorest ist oder
R² und R³ zusammen - (CH&sub2;) m- sind;
X ein Methylen-, Hydroxymethylen-, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxymethylen- oder Carbonylrest ist,
n 1 oder 2 ist und
m 3 oder 4 ist
oder pharmazeutisch annehmbare Salze davon.
Die oben beschriebenen Verbindungen und deren Salze sind bekannte Verbindungen. In US 3 723 445 und DE 19 64 421 wird angegeben, dass diese Verbindungen antiphlogistische, antiallergische, Husten lösende und analgetische Mittel sind. Weiterhin wurden strukturell ähnliche Verbindungen in DE 43 25 855 und in Jour. Med. Chem., Bd. 31 (8), 1988, 1621- 1625 beschrieben, wobei diese Verbindungen geeignet sind zur Behandlung von Psychose, Depression, Angst und Schizophrenie, und in DE 21 28 836, worin die Verbindungen eine psychosedative Aktivität haben.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass Verbindungen der vorliegenden Erfindung für den NMDA-Rezeptor-Subtyp selektive Blocker sind.
NMDA-Rezeptoren haben eine Schlüsselfunktion bei der Modulierung der neuronalen Aktivität und dem Erinnerungsvermögen, was ihnen eine Schlüsselrolle gibt bei der Vermittlung von Prozessen, die der Entwicklung des ZNS zugrunde liegen ebenso wie der Lern- und Gedächtnisbildung. Unter pathologischen Bedingungen von akuten und chronischen Formen der Neurodegeneration ist die Überaktivierung von NMDA-Rezeptoren ein Schlüsselereignis, um den neuronalen Zelltod auszulösen.
NMDA-Rezeptoren sind aus Mitgliedern von zwei Untereinheitsfamilien aufgebaut, nämlich NR-1 (acht verschiedene Spleiß- Varianten) und NR-2 (A bis D), die von verschiedenen Genen stammen. Mitglieder der zwei Untereinheitsfamilien zeigen eine distinkte Verteilung in verschiedenen Gehirnbereichen. Heteromere Kombinationen von NR-1-Mitgliedern mit verschiedenen NR-2-Untereinheiten führen zu NMDA-Rezeptoren, die verschiedene pharmakologische Eigenschaften haben.
Mögliche therapeutische Indikationen für NMDA-Rezeptor- Subtyp-spezifische Blocker schließen akute Formen der Neurodegeneration ein, die z. B. durch Schlaganfall und Gehirntrauma verursacht werden, und chronische Formen der Neurodegeneration, wie Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, ALS (amyotrophe Lateralsklerose) und Neurodegeneration, die mit bakteriellen oder viralen Infektionen verbunden ist.
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind daher geeignet zur Behandlung von akuten Formen der Neurodegeneration, die z. B. durch Schlaganfall und Gehirntrauma verursacht wird, und von chronischen Formen der Neurodegeneration, wie Alzheimer- Krankheit, Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, ALS (amyotrophe Lateralsklerose) und Neurodegeneration, die mit bakteriellen oder viralen Infektionen verbunden ist.
Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung von Verbindungen der Formel I zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung oder Prophylaxe von Krankheiten, die durch eine Überaktivierung entsprechender NMDA-Rezeptor- Unterarten verursacht werden, z. B. akute Formen der Neurodegeneration, die z. B. durch Schlaganfall und Gehirntrauma verursacht werden, und chronische Formen der Neurodegeneration, wie Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, ALS (amyotrophe Lateralsklerose) und Neurodegeneration, die mit bakteriellen oder viralen Infektionen verbunden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer Verbindung der Formel I zur Herstellung von Arzneimitteln, um akute oder chronische Formen der Neurodegeneration zu vermindern.
Die folgenden Definitionen von allgemeinen Ausdrücken, die in der vorliegenden Beschreibung verwendet werden, treffen zu, unabhängig davon, ob diese Ausdrücke alleine oder in Kombination erscheinen.
Der Ausdruck "Niedrigalkylrest", wie er hier verwendet wird, bedeutet eine gerade oder verzweigtkettige Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, z. B. eine Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butylgruppe und dgl.
Der Ausdruck "Halogen" bedeutet Chlor, Iod, Fluor oder Brom. Der Ausdruck "Niedrigalkoxyrest" bedeutet eine Alkylgruppe, wie vorher definiert, die über ein Sauerstoffatom gebunden ist.
Der Ausdruck "Hydroxymethylenrest" in der Gruppe -CH(OH)- und "Alkoxymethylenrest" bezeichnet die Gruppe -CH(Alkoxy)-.
Die Verbindungen der Formel I, in denen X einen Hydroxymethylenrest oder Niedrigalkoxymethylenrest bedeutet, enthalten ein asymmetrisches Kohlenstoffatom. Demzufolge ist die Bildung von zwei Enantiomeren möglich. Die vorliegende Erfindung umfasst racemische Mischungen und die entsprechenden Enantiomere.
Beispielhafte bevorzugte Verbindungen sind:
[4-[3-[4-(4-Fiuorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]-2- hydroxypropoxy]phenyl]harnstoff,
N-[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]- propoxy]phenyl]-methansulfonamidhydrochlorid (1 : 1),
N-[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]-2- hydroxypropoxy]phenyl]methansulfonamid,
[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]-2- hydroxypropoxy]phenyl]carbaminsäureethylester und
N-[4-[3-[4-(4-Chlorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]- propoxy]phenyl]acetamid.
Die vorliegenden Verbindungen der Formel I und ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze können hergestellt werden mit Verfahren, die in den oben erwähnten Dokumenten beschrieben sind; z. B. wird in DE 19 64 421 ein Verfahren beschrieben, das umfasst, dass eine Verbindung der allgemeinen Formel
worin R², R³ und X wie oben beschrieben sind, und Z eine Abgangsgruppe, z. B. Halogen, ist, mit einer Verbindung der Formel
worin R¹ wie oben beschrieben definiert ist, umgesetzt wird.
Ein weiteres Verfahren wird in US 3 723 445 beschrieben, wobei das Verfahren umfasst, dass eine Verbindung der allgemeinen Formel
worin R¹, R², R³, X und n wie oben beschrieben sind, mit einer Mineralsäure, z. B. konzentrierter Salzsäure, umgesetzt wird.
Wie oben beschrieben, können die Verbindungen der Formel I ein asymmetrisches Kohlenstoffatom enthalten und die Bildung von zwei Enantiomeren ist möglich. Die Racemate können, falls erwünscht, in ihre optischen Antipoden getrennt werden mit Methoden, die an sich bekannt sind, z. B. durch fraktionierte Kristallisation der Salze mit optisch aktiven Säuren, z. B. α-Weinsäure, Dibenzoyl-α-Weinsäure oder α-Camphersulfonsäure.
Die Verbindungen der Formel I können in pharmazeutisch annehmbare Säureadditionssalze umgewandelt werden. Diese Salze können mit Methoden, die an sich bekannt sind und dem Fachmann auf diesem Gebiet geläufig sind, hergestellt werden.
Die Aktivität der Verbindungen der Formel I kann wie folgt gezeigt werden:

3H-MK801-(Dizocilpine)-Bindung in vitro

Das gesamte Gehirn von männlichen Ratten mit 150 bis 200 g, ohne Kleinhirn und ohne Medulla oblongata wurde auf Eis seziert. Das Gewebe wurde dann mit einem Ultra-Turrax bei maximaler Geschwindigkeit 30 Sekunden lang bei 4ºC in 50 Volumina kaltem Tris-HCl 50 mM, EDTA-Dinatrium 10 mM, pH = 7,4-Puffer (Nassgewicht/V) homogenisiert. Das Homogenisat wurde mit 48 000 · g (20 000 Upm, SS34, Sorvall RC5C) 10 Minuten lang zentrifugiert. Das Pellet wurde wieder mit dem gleichen Volumen Puffer homogenisiert und das Homogenisat bei 37ºC 10 Minuten lang inkubiert. Nach Zentrifugation wie oben wurde das Pellet wieder mit dem gleichen Volumen Puffer homogenisiert und bei -80ºC in 35 ml-Fraktionen mindestens 16 Stunden und nicht länger als 2 Wochen eingefroren.
Für den Bindungsversuch wurde das Homogenisat wie oben zentrifugiert und das Pellet wurde dreimal durch Homogenisation in 25 Volumina kaltem Tris-HCl 5 mM, pH-7,4-Puffer (Ultra-Turrax, maximale Geschwindigkeit, 30 Sekunden) gewaschen und wie oben zentrifugiert. Das fertige Pellet wurde wieder in 25 Volumina Puffer (Original-Nassgewicht) homogenisiert und als solches in dem Test verwendet. Die Endkonzentration an Membran in dem Test war 20 mg/ml (Nassgewicht).
Die Inkubation wurde in Gegenwart von 1 nM Glutamat, Glycin und Spermidin durchgeführt. MK-801, (+)-[3-3H(N)], NEN (New England Nuclear) (NET-972) 20 Ci/mmol wurde mit einer Endkonzentration von 5 nM verwendet. Die nicht spezifische Bindung wurde in Gegenwart von 100 nM TCP ((1-(2-Thienyl)cyclohexyl)piperidin) bestimmt. Nach 2 Stunden Inkubation bei Raumtemperatur wurde die Suspension filtriert (Whatman GF/B, in 0,1% Polyethylenimin 2 Stunden lang eingeweicht) und fünfmal mit 3 ml kaltem Tris-HCl 5 mM, pH-7,4-Puffer gewaschen. Die luftgetrockneten Filter wurden mit 10 ml Ultima-gold (Packard) in einem Szintillationszähler Tri-Carb 2500 TR nach Bewegung gezählt.
Die DPM (Zerfälle pro Minute) wurden in Prozent spezifische Bindung umgewandelt und diese Werte wurden mit einem linearen Regressionskalkulationsprogramm behandelt (BINDING, H. Affolter, Schweiz), das die IC&sub5;&sub0;-Werte für die Bindungsstellen hoher und niedriger Affinität ( = Konzentrationen, die eine halbmaximale Hemmung an den jeweiligen Stellen erzeugen) lieferte. Jeder Versuch wurde mindestens dreimal wiederholt und die End-IC&sub5;&sub0;-Werte wurden berechnet als Mittelwert +/- Standardabweichung der einzelnen Versuche.
Referenz: R. W. Ransom und N. L. Stec. Journal of Neurochemistry 51, 830-836, 1988.

Elektrophysiologie an rekombinanten NMDA-Rezeptoren

cDNA-Klone, die die Untereinheiten NMDARIC und NMDAR2A des NMDA-Rezeptors codieren (siehe Hollmann und Heinemann, 1994, Annu. Rev. Neurosci. 17 : 31 bezüglich der Nomenklatur der NMDA-Rezeptoruntereinheiten) wurden aus einer λgtll-cDNA- Bibliothek von Rattengehirn isoliert, wie an anderer Stelle veröffentlicht (Sigel et al., 1994, J. Biol. Chem. 269 : 8204). Der Klon für die Untereinheit NMDAR2B des NMDA-Rezeptors aus Rattenhirn wurde von S. Nakanishi (Kyoto, Japan) erhalten. Die cDNAs wurden umgeschrieben, verkappt und erhielten Poly(A&spplus;)-Schwänze, wie vorher beschrieben (Malherbe et al., 1990, Mol. Brain Res. 8 : 199). Oozyten von südamerikanischen Fröschen (Xenopus laevis) wurden zur Expression entweder einer Kombination von NMDARIC- und NMDAR2A-Untereinheiten oder NMDARIC- und NMDAR2B-Untereinheiten verwendet. Ungefähr 3 fmol einer 1 : 1-Mischung der jeweiligen mRNA-Arten wurden in jede Oozyte injiziert. 4 bis 5 Tage später wurde der Ionenstrom durch die NMDA-Rezeptorkanäle in Spannungs-Clamping- Versuchen gemessen (siehe Metrifessel et al., 1986, Pflügers Arch. 407 : 577 bezüglich der Methoden der Oozytenexpression und Spannungs-Clampingmessung). Das Membranpotenzial wurde auf -80 mV geklemmt und die Rezeptoren wurden aktiviert, indem eine modifizierte Ringer-Lösung, die die NMDA- Rezeptoragonisten L-Aspartat (Asp) und Glyin (Gly) enthielt, aufgebracht wurde. Verschiedene Agonistkonzentrationen wurden für jede Untereinheitskombination ausgewählt, um die verschiedenen Agonistempfindlichkeiten der zwei Arten von Rezeptoren zu berücksichtigen (70 uM Asp plus 2,5 uM Gly für NMDARIC-NMDAR2A und 15 uM Asp plus 0,2 uM Gly für NMDARIC- NMDAR2B). Die Agonisten wurden alle 2,5 Minuten in Intervallen von 15 Sekunden durch schnelle Superfusion der Oozyte mit der Agonist-haltigen Lösung aufgebracht und die Amplitude des durch den Agonisten hervorgerufenen Stroms wurde sofort vor dem Ende jeder Anwendung gemessen. Nach einer Reihe von Anfangskontrollanwendungen wurden steigende Konzentrationen der zu testenden Antagonisten sowohl zu der Basal-Ringer-Lösung als auch der Agonist-haltigen Lösung zugegeben. Die Antagonist-Konzentration wurde gewöhnlich in Zehnerstufen erhöht; der Oozyt wurde jeder Konzentration mindestens 5 Minuten lang ausgesetzt. Für die Datenanalyse wurde die Amplitude (y) des durch Agonist-induzierten Stroms gegen die Konzentration (x) des Antagonisten aufgetragen und die logistische Funktion y = A/[I + (x/IC&sub5;&sub0;)H] wurde für die Daten erstellt, um die 50% hemmende Konzentration (IC&sub5;&sub0;) abzuschätzen. 3 bis 6 Oozyten wurden für jeden Antagonisten getestet und wenn möglich wurden mindestens drei Konzentrationen, die die IC&sub5;&sub0; umfassten, auf jeden Oozyten aufgetragen. Im Fall der Kombination von NMDARIC- plus NMDAR2A-Untereinheit wurde eine 50%ige Hemmung jedoch nicht erreicht an der Löslichkeitsgrenze der Verbindungen (20 bis 30 mM). In diesem Fall erhielt die höchste getestete Konzentration ein "größer"-Zeichen ("> ") in der Tabelle unter "Testergebnisse". Die Zahlen für die IC&sub5;&sub0;-Werte in allen anderen Fällen sind arithmetische Mittelwerte einzelner IC&sub5;&sub0;-Werte, die durch die logistische Kurve bestimmt wurden. Getestete Verbindungen der Formel I Testergebnisse
Durch Screening konnten Verbindungen der Formel I als NMDA- Rezeptor-Subtyp-selektive Blocker aufgefunden werden und - für ausgewählte Verbindungen - konnte die Präferenz für NMDAR-2B-Untereinheiten durch elektrophysiologische Charakterisierung unter Verwendung klonierter NMDA-Rezeptor-Subtypen, die in Oozyten exprimiert wurden, gezeigt werden.
Die Verbindungen der Formel I und ihre Salze, wie hier beschrieben, können in pharmazeutische Standarddosierungsformen eingearbeitet werden, z. B. für die orale oder parenterale Anwendung mit üblichen pharmazeutischen Hilfsmaterialien, z. B. organischen oder anorganischen inerten Trägermaterialien, wie Wasser, Gelatine, Lactose, Stärke, Magnesiumstearat, Talkum, Pflanzenöle, Gummen, Polyalkylenglycole und dgl. Die pharmazeutischen Präparate können in fester Form, z. B. als Tabletten, Zäpfchen, Kapseln, oder in flüssiger Form, z. B. als Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen angewendet werden. Pharmazeutische Hilfsmaterialien können zugegeben werden und schließen Konservierungsmittel, Stabilisatoren, Benetzungs- oder Emulsionsmittel, Salze, um den osmotischen Druck zu verändern oder als Puffer zu dienen, ein. Die pharmazeutischen Präparate können auch andere therapeutisch aktive Substanzen enthalten.
Die tägliche Dosis von Verbindungen der Formel I, die verabreicht wird, variiert je nach der jeweils angewendeten Verbindung, dem ausgewählten Verabreichungsweg und dem Empfänger. Beispielhaft für ein Verfahren zur Verabreichung der Verbindungen der Formel I ist der orale und parenterale Verabreichungsweg. Ein orales Präparat einer Verbindung der Formel I wird bevorzugt an einen Erwachsenen in einer Dosis im Bereich von 500 mg bis 1,5 mg/Tag verabreicht. Ein parenterales Präparat einer Verbindung der Formel I wird bevorzugt an einen Erwachsenen in einer Dosis im Bereich von 5 bis 1000 mg/Tag verabreicht.
Die Erfindung wird weiter durch die folgenden Beispiele erläutert. Beispiel 1 Tablettenpräparat (Nassgranulierung)

Herstellungsverfahren:

1. Die Inhaltsstoffe 1, 2, 3 und 4 werden vermischt und mit gereinigtem Wasser granuliert.
2. Die Granulierung wird bei 50ºC getrocknet.
3. Die Granulierung wird durch eine geeignete Mahleinrichtung geleitet.
4. Inhaltsstoff 5 wird zugegeben und 3 Minuten gemischt; es wird auf einer geeigneten Presse gepresst. Beispiel 2 Kapselpräparat

Herstellungsverfahren:

1. Die Inhaltsstoffe 1, 2 und 3 werden in einem geeigneten Mischer 30 Minuten lang gemischt.
2. Inhaltsstoffe 4 und 5 werden zugegeben und 3 Minuten lang gemischt.
3. Es wird in eine geeignete Kapsel abgefüllt. Beispiel 3 Tablettenpräparat (Nassgranulierung)

Herstellungsverfahren:

1. Inhaltsstoffe 1, 2, 3 und 4 werden vermischt und mit gereinigtem Wasser granuliert.
2. Die Granulierung wird bei 50ºC getrocknet.
3. Die Granulierung wird durch eine geeignete Mahlanlage geleitet.
4. Inhaltsstoff 5 wird zugegeben und 3 Minuten lang gemischt; es wird auf einer geeigneten Presse gepresst.

Claims

1. Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel

worin

R¹ Wasserstoff, Halogen, ein C&sub1;-C&sub4;-Alkyl- oder C&sub1;-C&sub4;- Alkoxyrest ist;

R² Wasserstoff ist;

R³ Wasserstoff, ein Amino-, Ureido-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylcarbonyl-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylsulfonylamino-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylcarbamoyl-, Carbamoyl-, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxycarbamoyl-, C&sub1;-C&sub4;-Alkylaminorest ist oder

R² und R³ zusammen -(CH&sub2;)m- sind;

X ein Methylen-, Hydroxymethylen-, C&sub1;-C&sub4;-Alkoxymethylen- oder Carbonylrest ist,

n 1 oder 2 ist und

m 3 oder 4 ist

oder von pharmazeutisch annehmbaren Salzen zur Herstellung von Arzneimitteln zur Kontrolle oder Behandlung von akuten Formen der Neurodegeneration, die durch Schlaganfall und Gehirntrauma verursacht wird und chronischen Formen der Neurodegeneration, wie Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, Chorea Huntington, ALS (amyotrophe Lateralskleröse) und Neurodegeneration, die mit bakteriellen oder viralen Infektionen verbunden ist.

2. Verwendung von

[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]-2- hydroxypropoxy]phenyl]harnstoff,

N-[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl] - propoxy]phenyl]-methansulfonamidhydrochlorid (1 : 1),

N-[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl] - 2-hydroxypropoxy]phenyl]methansulfonamid,

[4-[3-[4-(4-Fluorphenyl)-3,6-dihydro-2H-pyridin-1-yl]-2- hydroxypropoxy]phenyl]carbaminsäureethylester und

N-[4-[3-[4-(4-Chlorphenyl)-3, 6-dihydro-2H-pyridin-1-yl] - propoxy]phenyl]acetamid gemäß Anspruch 1.