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Die vorliegende Erfindung betrifft
substituierte tetracyclische Tetrahydrofuranderivate mit antipsychotischer
Wirkung, Herz-Kreislauf-Wirkung und gastrokinetischer Wirkung und
deren Zubereitungen sowie diese Verbindungen enthaltende Zusammensetzungen
und ihre Verwendung als Arzneimittel.
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In einem Aufsatz von Monkovic et
al. (J. Med. Chem. (1973), 16(4), S. 403–407) wird die Synthese von (±)-3,3a,8,12b-Tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]-cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin-oxalsäure beschrieben.
Diese Verbindung wurde als potentielles Antidepressivum synthetisiert;
es stellte sich jedoch heraus, daß dieses spezielle Tetrahydrofurfurylamin-Derivat in einer
Dosis von 300 mg/kg als Antidepressivum unwirksam war.
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Verbindungen mit ähnlicher Struktur werden in
der am 20. März
1979 veröffentlichten
US 4,145,434 beschrieben;
hierzu gehören
Dibenzo(cyclohepta-, oxepino-, thiepino-)pyrrolidin-Derivate sowie
Dibenzopyrrolidinoazepin-Derivate mit ZNS-dämpfender, antihistaminerger
und antiserotoninerger Wirkung. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
unterscheiden sich davon in ihrer Struktur durch die Gegenwart eines
Tetrahydrofuranrings anstelle eines Pyrrolidinrings und zeichnen
sich ferner durch wertvolle pharmakologische Eigenschaften aus;
insbesondere unterdrücken
sie die durch mCPP (meta-Chlorphenylpiperazin) induzierten Wirkungen
bei der Ratte.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
sind Verbindungen der Formel (I)
die N-Oxidformen, pharmazeutisch
unbedenklichen Additionssalze und stereochemisch isomeren Formen
davon, wobei:
n für
null, 1, 2, 3, 4, 5 oder 6 steht;
p für null, 1, 2, 3 oder 4 steht;
q
für null,
1, 2, 3 oder 4 steht;
r für
null, 1, 2, 3, 4 oder 5 steht;
R
1 und
R
2 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff;
C
1-6-Alkyl; C
1-6-Alkylcarbonyl;
Halogenmethylcarbonyl oder durch Hydroxy, C
1-6-Alkyloxy,
Carboxyl, C
1-6-Alkylcarbonyloxy, C
1-6-Alkyloxycarbonyl oder Aryl substituiertes
C
1-6-Alkyl stehen oder R
1 und
R
2 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an
das sie gebunden sind, einen Morpholinylring oder einen Rest der
Formel
worin: R
9,
R
10, R
11 und R
12 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff,
Halogen, Halogenmethyl oder C
1-6-Alkyl stehen;
m
für null,
1, 2 oder 3 steht;
R
13, R
14,
R
15 und R
16 jeweils
unabhängig
voneinander für
Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, Aryl oder Arylcarbonyl
stehen; oder
R
15 und R
16 gemeinsam
einen zweiwertigen C
4-5-Alkandiylrest bilden können;
R
17 für
Wasserstoff; C
1-6-Alkyl; C
1-6-Alkylcarbonyl;
Halogenmethylcarbonyl; C
1-6-Alkyloxycarbonyl;
Aryl; Di(aryl)methyl oder durch Hydroxy, C
1-6-Alkyloxy,
Carboxyl , C
1-6-Alkylcarbonyloxy, C
1-6-Alkyloxycarbonyl
oder Aryl substituiertes C
1-6-Alkyl steht;
bilden können;
R
3 jeweils unabhängig voneinander für Halogen,
Cyano, Hydroxy, Halogenmethyl, Halogenmethoxy, Carboxyl, Nitro,
Amino, Mono- oder Di(C
1-6-alkyl)amino, C
1-6-Alkylcarbonylamino,
Aminosulfonyl, Mono- oder Di(C
1-6-alkyl)aminosulfonyl,
C
1-6-Alkyl, C
1-6-Alkyloxy,
C
1-6-Alkylcarbonyl
oder C
1-6-Alkyloxycarbonyl steht;
R
4 jeweils unabhängig voneinander für Halogen,
Cyano, Hydroxy, Halogenmethyl, Halogenmethoxy, Carboxyl, Nitro,
Amino, Mono- oder Di(C
1-6-alkyl)amino, C
1-6-Alkylcarbonylamino,
Aminosulfonyl, Mono- oder Di(C
1-6-alkyl)aminosulfonyl,
C
1-6-Alkyl, C
1-6-Alkyloxy,
C
1-6-Alkylcarbonyl
oder C
1-6-Alkyloxycarbonyl steht;
R
5 jeweils unabhängig voneinander für C
1-6-Alkyl, Cyano oder Halogenmethyl steht;
X
für CR
6R
7, NR
8,
O, S, S (=O) oder S (=O)
2 steht, worin:
R
6 und R
7 jeweils
unabhängig
voneinander Wasserstoff, Hydroxy, C
1-6-Alkyl,
Halogenmethyl oder C
1-6-Alkyloxy bedeuten
oder R
6 und R
7 gemeinsam
Methylen, Mono- oder Di(cyano)methylen oder einen zweiwertigen Rest der
Formel -(CH
2)
2-,
-(CH
2)
3-, -(CH
2)
4- , –(CH
2)
5-, -O-(CH
2)
3-O- oder -O-(CH
2)
3-O-oder zusammen mit
dem Kohlenstoffatom, an das sie gebunden sind, eine Carbonylgruppe
bilden können;
R
8 Wasserstoff, C
1-6-Alkyl, C
1-6-Alkylcarbonyl, Arylcarbonyl , Aryl-C
1-6-alkylcarbonyl , C
1-6-Alkylsulfonyl, Arylsulfonyl
oder Aryl-C
1-6-alkylsulfonyl bedeutet; Aryl für gegebenenfalls
mit 1, 2 oder 3, unter Halogen, Hydroxy, C
1-6-Alkyl
und Halogenmethyl ausgewählten
Substituenten substituiertes Phenyl steht;
mit der Maßgabe, daß es sich
bei der Verbindung nicht um (±)-3,3a,8,12b-Tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo-[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin-oxalsäure handelt.
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In den vorhergehenden Definitionen
bedeutet C1-6-Alkyl geradkettige und verzweigtkettige
gesättigte Kohlenwasserstoffreste
mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl,
Propyl, Butyl, 1-Methylpropyl,
1,1-Dimethylethyl, Pentyl, Hexyl; C4-5-Alkandiyl bedeutet
zweiwertige geradkettige und verzweigtkettige gesättigte Kohlenwasserstoffreste
mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise 1,4-Butandiyl, 1,5-Pentandiyl;
Halogen bedeutet generell Fluor, Chlor, Brom und Iod. Der Begriff
Monocyanomethylen steht für
einen Rest der Formel =CHCN, und Dicyanomethylen für einen
Rest der Formel =C(CN)2. Unter den Begriff Halogenmethyl
fallen Mono-, Di- und Trihalogenmethyl. Beispiele für Halogenmethyl
sind Fluormethyl, Difluormethyl und insbesondere Trifluormethyl.
Wenn R6 und R7 gemeinsam
einen zweiwertigen Rest der Formel –(CH2)2-, –(CH2)3-, -(CH2)4- , –(CH2)5- , -O-(CH2)2-O- oder -O-(CH2)3-O- bilden, handelt
es sich bei den Verbindungen der Formel (I) um Spiroverbindungen.
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Unter den obengenannten pharmazeutisch
unbedenklichen Additionssalzen versteht man die therapeutisch wirksamen
nichttoxischen Basen- und Säureadditionssalzformen,
die die Verbindungen der Formel (I) zu bilden vermögen. Die
Säureadditionssalzform
einer Verbindung der Formel (2), die in ihrer freien Form als Base
auftritt, ist durch Behandeln der freien Basenform der Verbindung
der Formel (I) mit einer geeigneten Säure erhältlich, wie z. B. einer anorganischen
Säure,
beispielsweise Halogenwasserstoffsäure, z. B. Chlor- Wasserstoff- oder
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure,
Salpetersäure,
Phosphorsäure
und dergleichen, oder mit einer organischen Säure, wie beispielsweise Essigsäure, Hydroxyessigsäure, Propansäure, Milchsäure, Brenztraubensäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Citronensäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Cyclaminsäure Salicylsäure, p-Aminosalicylsäure, Pamoasäure und
dergleichen.
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Die Verbindungen der Formel (I),
die acide Protonen enthalten, lassen sich auch in ihre therapeutisch wirksamen
nichttoxischen Basenadditionssalzformen, d. h. Metall- oder Aminadditionssalzformen, überführen, indem
man sie mit geeigneten organischen und anorganischen Basen behandelt.
Beispiele für
geeignete Basensalzformen sind u. a. die Ammoniumsalze, die Alkali-
und Erdalkalimetallsalze, z. B. die Lithium-, Natrium-, Kalium-,
Magnesium-, Kalziumsalze und dergleichen, Salze mit organischen
Basen, z. B. die Benzathin-, N-Methyl-D-glucamin-
und Hydrabaminsalze sowie Salze mit Aminosäuren, wie beispielsweise Arginin,
Lysin und dergleichen.
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Umgekehrt lassen sich die Salzformen
durch Behandlung mit einer geeigneten Base bzw. Säure in die freien
Formen überführen.
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Der Begriff Additionssalz umfaßt im Sinne
der obigen Verwendung auch die Solvate, die die Verbindungen der
Formel (I) sowie ihre Salze zu bilden vermögen. Beispiele für derartige
Solvate sind Hydrate, Alkoholate und dergleichen.
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Die N-Oxidformen der Verbindungen
der Formel (I) umfassen im Rahmen der vorliegenden Erfindung diejenigen
Verbindungen der Formel (I), in denen ein oder mehrere Stickstoffatome
zum sogenannten N-Oxid oxidiert sind, insbesondere diejenigen N-Oxide,
in denen der die Substituenten R1 und R2 tragende Stickstoff N-oxidiert ist.
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Unter dem im vorhergehenden und im
nachfolgenden verwendeten Begriff "stereochemisch isomere Formen"
sind alle möglichen
isomeren Formen, in denen die Verbindungen der Formel (I) auftreten
können,
zu verstehen. Sofern nichts anderes angegeben ist, bezeichnet die
chemische Bezeichnung von Verbindungen das Gemisch, und insbesondere
das racemische Gemisch, aller möglichen
stereochemisch isomeren Formen, wobei diese Gemische alle Diastereomere
und Enantiomere der zugrundeliegenden Molekülstruktur enthalten. Stereochemisch
isomere Formen der Verbindungen der Formel (I) und Gemische derartiger
Formen sollen selbstverständlich
von der Formel (I) mitumfaßt
werden.
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Die Numerierung des in den Verbindungen
der Formel (I) vorliegenden tetracyclischen Ringsystems entsprechend
der Nomenklatur gemäß Chemical
Abstracts ist in Formel (I') dargestellt.
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Die Verbindungen der Formel (I) weisen
mindestens drei asymmetrische Zentren auf, nämlich Kohlenstoffatom 2, Kohlenstoffatom
3a und Kohlenstoffatom 12b. Diese asymmetrischen Zentren und jegliches
möglicherweise
vorhandene weitere asymmetrische Zentrum werden durch die Deskriptoren
R und S angegeben. Liegt in den Verbindungen der Formel (I) eine
Monocyanomethylen gruppierung vor, so kann diese E- oder Z-Konfiguration
aufweisen.
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Die Substituenten an den Kohlenstoffatomen
3a und 12b, d. h. Wasserstoff oder R5, können cis-
oder trans-Konfiguration
aufweisen. Bei der Bestimmung der cisoder trans-Konfiguration gelten
die Kohlenstoffatome 3b und 12a nicht als relevante Substituenten,
da sie beide Teil des gleichen Ringsystems sind. Bei der Ermittlung
der Konfiguration der Kohlenstoffatome 3a und 12b betrachtet man
den Substituenten am Kohlenstoffatom 3a und den Substituenten am
Kohlenstoffatom 12b. Liegen sie auf der gleichen Seite der durch
den Tetrahydrofuranylring festgelegten Mittelebene, so wird die
Konfiguration als cis bezeichnet; falls dies nicht der Fall ist,
wird die Konfiguration als trans bezeichnet. Es ist bevorzugt, daß die Substituenten
an den Kohlenstoffatomen 3a und 12b beide für Wasserstoff stehen und jeweils
auf einer anderen Seite der durch den Tetrahydrofuranylring festgelegten
Mittelebene liegen, d. h. trans-Konfiguration aufweisen.
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Der Begriff "Verbindungen der Formel
(I)" soll bei jeder nachfolgenden Erwähnung auch die pharmazeutisch
unbedenklichen Additionssalze, die stereoisomeren Formen und auch
die N-Oxidform miteinschließen.
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Eine besondere Gruppe von Verbindungen
bilden diejenigen Verbindungen der Formel (I), in denen R13, R14, R15 und R16 jeweils
unabhängig
für Wasserstoff
oder C1-6-Alkyl stehen.
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Von besonderem Interesse sind diejenigen
Verbindungen der Formel (I) , bei denen es sich nicht um 3,3a,8,12b-Tetrahydro-N-methyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin
handelt.
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Interessant sind diejenigen Verbindungen
der Formel (I), in denen R1 und R2 beide für
C1-6-Alkyl stehen.
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Interessant sind weiterhin diejenigen
Verbindungen der Formel (I), in denen R1 und
R2 gemeinsam mit dem Stickstoffatom, an
das sie gebunden sind, einen Morpholinylring, einen Rest der Formel
(c), insbesondere einen Rest der Formel (c), worin m für 2 steht,
R13 für
Wasserstoff steht und R14 für Aryl oder
Arylcarbonyl steht, oder einen Rest der Formel (e), insbesondere
einen Rest der Formel (e), worin R17 für Aryl,
C1-6-Alkyl oder Hydroxy-C1-6-alkyl
steht, bilden.
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Interessant sind ferner diejenigen
Verbindungen der Formel (I), in denen X für CR6R7 oder 0 steht.
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Besondere Verbindungen sind diejenigen
Verbindungen der Formel (I), in denen R1 und
R2 beide für Methyl stehen und n für 1 steht.
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Weitere besondere Verbindungen sind
diejenigen Verbindungen der Formel (I), in denen p für 1 steht und
R3 für
Halogen, C1-6-Alkyl oder C1-6-Alkyloxy,
insbesondere Halogen, steht.
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Andere besondere Verbindungen sind
diejenigen Verbindungen der Formel (I), in denen q für 1 steht und
R4 für
Halogen, C1-6-Alkyl oder C1-6-Alkyloxy,
insbesondere Halogen, steht.
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Besondere Verbindungen sind des weiteren
diejenigen Verbindungen der Formel (I), in denen p, q und r für null stehen.
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Bevorzugt sind diejenigen besonderen
Verbindungen, in denen r für
null steht und die Wasserstoffatome an den Kohlenstoffatomen 3a
und 12b trans-Konfiguration aufweisen.
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Ganz besonders bevorzugt sind 3,3a,8,12b-Tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan- 2-methanamin; die
stereochemisch isomeren Formen und die pharmazeutisch unbedenklichen Additionssalze
davon sowie die N-Oxidformen davon, insbesondere diejenigen isomeren
Formen, in denen die Wasserstoffatome an den Kohlenstoffatomen 3a
und 12b Trans-Konfiguration aufweisen.
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Die Verbindungen der Formel (I) können allgemein
durch N-Alkylierung eines Zwischenprodukts der Formel (II) mit einem
Zwischenprodukt der Formel (III), worin W für eine geeignete Abgangsgruppe,
wie Halogen, steht, hergestellt werden. In den Zwischenprodukten
(II) und (III) haben R1 bis R5,
n, p, q, r und X die gleiche Bedeutung wie in den Verbindungen der
Formel (I). Die N-Alkylierung kann zweckmäßigerweise in einem unter den
Raktionsbedingungen inerten Lösungsmittel,
wie beispielsweise Methanol, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylformamid
oder Dimethylsulfoxid, und gegebenenfalls in Gegenwart einer geeigneten
Base durchgeführt
werden. Die Reaktionsgeschwindigkeit kann durch Rühren und
erhöhte
Temperaturen, beispielsweise Rückflußtemperatur,
erhöht
werden. Alternativ dazu kann man die N-Alkylierung nach der Methode
von Monkovic et al. (J. Med. Chem. (1973), 16(4), S. 403–407) durchführen, bei
der ein druckbeaufschlagtes Reaktionsgefäß verwendet wird.
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Man kann die Verbindungen der Formel
(I) auch durch an sich bekannte Transformationsreaktionen ineinander
umwandeln. So kann man beispielsweise
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- a) eine Verbindung der Formel (2), in der R1 und R2 gemeinsam
mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen Rest der
Formel (b) bilden, durch Behandlung mit Hydrazin oder wäßrigem Alkali
in das entsprechende primäre
Amin umwandeln;
- b) eine Verbindung der Formel (I), in der R1 oder
R2 für
Trifluormethylcarbonyl steht, durch Hydrolyse mit wäßrigem Alkali
in das entsprechende primäre
oder sekundäre
Amin umwandeln;
- c) eine Verbindung der Formel (I), in der R1 oder
R2 für
durch C1-6-Alkylcarbonyloxy substituiertes
C1-6-Alkyl steht,
zu einer Verbindung der Formel (2), in der R1 oder
R2 für
durch Hydroxy substituiertes C1-6-Alkyl
steht, hydrolysieren;
- d) eine Verbindung der Formel (I), in der R1 und
R2 beide für Wasserstoff stehen, durch
Mono- oder Di-N-alkylierung
in die entsprechende Aminform umwandeln;
- e) eine Verbindung der Formel (I), in der R1 und
R2 beide für Wasserstoff stehen, durch
N-Acylierung in das entsprechende Amid umwandeln;
- f) eine Verbindung der Formel (I) mit einer C1-6-Alkyloxycarbonylgruppe
zur entsprechenden Carbonsäure
hydrolysieren.
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Außerdem lassen sich die Verbindungen
der Formel (I), in denen X nicht für S steht, nach an sich bekannten
Methoden zur Umwandlung eines dreiwertigen Stickstoffs in seine
N-Oxidform auch in die entsprechenden N-Oxidformen umwandeln. Die N-Oxidationsreaktion
kann im allgemeinen so durchgeführt
werden, daß man
das Edukt der Formel (I) mit einem geeigneten organischen oder anorganischen
Peroxid umsetzt. Als anorganische Peroxide eignen sich beispielsweise
Wasserstoffperoxid, Alkalimetall- oder Erdalkalimetallperoxide,
z. B. Natriumperoxid, Kaliumperoxid; als organische Peroxide eignen
sich beispielsweise Peroxysäuren,
wie zum Beispiel gegebenenfalls halogensubstituierte Benzolcarboperoxosäure, z.
B. 3-Chlorbenzolcarboperoxosäure, Peroxoalkansäuren, z.
B. Peroxoessigsäure,
Alkylhydroperoxide, z. B. tert.-Butylhydroperoxid. Als Lösungsmittel
eignen sich beispielsweise Wasser, niedere Alkanole, z. B. Ethanol
und dergleichen, Kohlenwasserstoffe, z. B. Toluol, Ketone, z. B.
2-Butanon, halogenierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Dichlormethan,
und Gemische derartiger Lösungsmittel.
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Reine stereochemisch isomere Formen
der Verbindungen der Formel (I) sind nach an sich bekannten Verfahren
erhältlich.
Diastereomere können
durch physikalische Methoden, wie beispielsweise selektive Kristallisation,
und chromatographische Methoden, z. B. Gegenstromverteilung, Flüssigkeitschromatographie
und dergleichen, getrennt werden.
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Die Verbindungen der Formel (I) fallen
bei den oben beschriebenen Verfahren im allgemeinen in Form von
racemischen Gemischen von Enantiomeren an, welche sich nach bekannten
Trennverfahren voneinander trennen lassen. Diejenigen racemischen
Verbindungen der Formel (I), die ausreichend basisch oder sauer sind,
können
durch Umsetzung mit einer geeigneten chiralen Säure bzw. chiralen Base in die
entsprechenden diastereomeren Salzformen überführt werden. Die diastereomeren
Salzformen werden anschließend
getrennt, beispielsweise durch selektive oder fraktionierte Kristallisation,
wonach die Enantiomere daraus mit Alkali bzw. Säure freigesetzt werden. Die
Trennung der enantiomeren Formen der Verbindungen der Formel (I)
kann aber auch unter Anwendung von Flüssigkeitschromatographie an
einer chiralen stationären
Phase erfolgen. Die reinen stereochemisch isomeren Formen lassen
sich auch aus den entsprechenden reinen stereochemisch isomeren
Formen der entsprechenden Edukte erhalten, vorausgesetzt, daß die Reaktion
stereospezifisch verläuft.
Ist ein spezielles Stereoisomer gewünscht, so wird diese Verbindung
nach stereospezifischen Herstellungsverfahren synthetisiert.
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Bei diesen Verfahren kommen vorteilhafterweise
enantiomerenreine Edukte zum Einsatz.
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Die oben aufgeführten Zwischenprodukte sind
entweder im Handel erhältlich
oder nach an sich bekannten Verfahren zugänglich. So kann man beispielsweise
Zwischenprodukte der Formel (III) nach der Methode von Monkovic
et al. (J. Med. Chem. (1973), 16(4), S. 403–407) herstellen.
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Alternativ dazu kann man Zwischenprodukte
der Formel (III), in denen n für
1 und r für
0 steht und die durch die Formel (III-a) wiedergegeben werden, dadurch
herstellen, daß man
ein Epoxidderivat der Formel (IV) mit einem Grignard-Reagenz der
Formel (V), worin X zweckmäßigerweise
für Halogen
steht, zu einem Zwischenprodukt der Formel (VI) umsetzt, welches
anschließend
nach an sich bekannten Methoden, wie z. B. gemäß Monkovic et al., cyclisiert
werden kann.
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Epoxide der Formel (IV) sind nach
an sich bekannten Verfahren erhältlich,
wie z. B. durch Peroxidation eines Zwischenprodukts der Formel (VII)
mit einem geeigneten Peroxid, wie z. B. m-Chlorperbenzoesäure.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen Affinität zu 5-HT2-Rezeptoren, insbesondere 5-HT2A- und
5-HT2C-Rezeptoren
(Nomenklatur gemäß D. Hoyer
in "Serotonin (5-HT)
in neurologic and psychiatric disorders", Herausgeber M. D. Ferrari,
veröffentlicht
im Jahre 1994 von der Boerhaave Commission der Universität Leiden).
Die serotoninantogonistischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbindungen
können
anhand ihrer Hemmwirkung beim "5-Hydroxytryptophan Test on Rats",
der in Drug Dev. Res., 13, 237–244 (1988),
beschrieben wird, demonstriert werden. Ferner zeigen die erfindungsgemäßen Verbindungen
interessante pharmakologische Wirkung beim "mCPP Test on Rats",
der nachfolgend beschrieben wird, und beim "Combined Apomorphine,
Tryptamine, Norepinephrine (ATN) Test on Rats", der in Arch. Int.
Pharmacodyn., 227, 238–253
(1977), beschrieben wird.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben günstige physikalisch-chemische
Eigenschaften. So sind sie beispielsweise chemisch stabil.
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Im Hinblick auf diese pharmakologischen
und physikalisch-chemischen Eigenschaften eignen sich die Verbindungen
der Formel (I) als Therapeutika bei der Behandlung oder Prävention
von Störungen
des Zentralnervensystems wie Angst, Depression und leichter Depression,
manisch-depressiven Psychosen, Schlaf- und Sexualstörungen,
Psychose, Borderline-Psychose, Schizophrenie, Migräne, Persönlichkeitsstörungen oder Zwangsneurosen,
sozialer Phobie oder Panikattacken, organischen Geistesstörungen,
Geistesstörungen
bei Kindern, Aggression, Gedächtnisstörungen und Verhaltensstörungen bei älteren Menschen,
Sucht, Fettleibigkeit, Bulimie und ähnlichen Störungen. Insbesondere können die
erfindungsgemäßen Verbindungen
als Anxiolytika, Antipsychotika, Antidepressiva, Antimigränemittel
und Mittel mit dem Potential zur Aufhebung der suchterzeugenden
Eigenschaften von Drogen verwendet werden.
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Die Verbindungen der Formel (I) können auch
als therapeutische Mittel bei der Behandlung von motorischen Störungen verwendet
werden. Es kann von Vorteil sein, die erfindungsgemäßen Verbindungen
in Kombination mit klassischen Therapeutika für diese Störungen zu verwenden.
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Die Verbindungen der Formel (I) können auch
bei der Behandlung oder Prävention
von durch Trauma, Schlaganfall, neurodegenerative Krankheiten und
dergleichen hervorgerufenen Schäden
des Nervensystems, Herz-Kreislauf-Störungen wie Bluthochdruck, Thrombose,
Schlaganfall und dergleichen sowie gastrointestinalen Störungen wie
Funktionsstörungen
der Motilität
des gastrointestinalen Systems und dergleichen Verwendung finden.
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Aus den obigen Verwendungszwecken
der Verbindungen der Formel (I) ergibt sich, daß die vorliegende Erfindung
auch ein Verfahren zur Behandlung von Warmblütern, die an derartigen Krankheiten
leiden, bereitstellt, bei dem man eine therapeutisch wirksame Menge
einer Verbindung der Formel (I), die bei der Behandlung der oben
beschriebenen Störungen,
insbesondere bei der Behandlung von Angst, Psychose, Depression,
Migräne
und suchterzeugenden Eigenschaften von Drogen, wirksam ist, systemisch
verabreicht.
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Gegenstand der Erfindung sind somit
auch die wie oben definierten Verbindungen der Formel (I) zur Verwendung
als Arzneimittel, insbesondere zur Verwendung bei der Herstellung
eines Arzneimittels zur Behandlung von Angst, Psychose, Depression,
Migräne
und suchterzeugenden Eigenschaften von Drogen.
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Der Fachmann für die Behandlung derartiger
Erkrankungen kann aus den nachfolgend aufgeführten Testergebnissen leicht
die wirksame therapeutische Tagesmenge bestimmen. Im allgemeinen
wird angenommen, daß eine
wirksame therapeutische Tagesmenge etwa 0,01 mg/kg bis etwa 10 mg/kg
Körpergewicht
und besonders bevorzugt etwa 0,05 mg/kg bis etwa 1 mg/kg Körpergewicht
beträgt.
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Zwecks leichter Verabreichung können die
erfindungsgemäßen Verbindungen
als verschiedene pharmazeutische Darreichungsformen formuliert werden.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen
vereinigt man eine therapeutisch wirksame Menge der jeweiligen Verbindung,
gegebenenfalls in Additionssalzform, als Wirkstoff in Form einer
innigen Mischung mit einem pharmazeutisch unbedenklichen Träger, der
je nach der zur Verabreichung gewünschten Darreichungsform verschiedenste
Formen annehmen kann. Diese pharmazeutischen Zusammensetzungen liegen
wünschenswerterweise
in Einzeldosisform vor, die sich vorzugsweise zur oralen, rektalen
oder perkutanen Verabreichung oder zur parenteralen Injektion eignet.
Bei der Herstellung der Zusammensetzungen in oraler Dosisform können beispielsweise alle üblichen
pharmazeutischen Medien verwendet werden, wie beispielsweise Wasser,
Glykole, Öle,
Alkohole und dergleichen bei oralen Flüssigpräparaten wie Suspensionen, Sirupen,
Elixieren und Lösungen,
oder feste Träger
wie Stärken,
Zucker, Kaolin, Gleitmittel, Bindemittel, Sprengmittel und dergleichen
bei Pulvern, Pillen, Kapseln und Tabletten. Aufgrund ihrer leichten
Verabreichbarkeit stellen Tabletten und Kapseln die vorteilhafteste
orale Einzeldosisform dar, wobei man natürlich feste pharmazeutische
Träger
verwendet. Bei Zusammensetzungen zur parenteralen Applikation besteht der
Träger
in der Regel zumindest größtenteils
aus sterilem Wasser, wenngleich auch andere Bestandteile, z. B.
zur Förderung
der Löslichkeit,
vorhanden sein können.
Es lassen sich beispielsweise Injektionslösungen herstellen, bei denen
der Träger
aus Kochsalzlösung, Glucoselösung oder
einer Mischung von Kochsalz- und Glucoselösung besteht. Injektionslösungen,
die Verbindungen der Formel (I) enthalten, können zwecks langanhaltender
Wirkung in einem Öl
formuliert werden. Als Öle
für diesen
Zweck eignen sich beispielsweise Erdnußöl, Sesamöl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Sojabohnenöl, synthetische
Glycerinester langkettiger Fettsäuren
und Gemische aus diesen und anderen Ölen. Ferner lassen sich auch
Injektionssuspensionen herstellen, wobei geeignete flüssige Träger, Suspendiermittel
und dergleichen verwendet werden können. Bei den zur perkutanen
Verabreichung geeigneten Zusammensetzungen enthält der Träger gegebenenfalls ein Penetriermittel
und/oder ein geeignetes Netzmittel, gegebenenfalls in Kombination
mit kleineren Mengen geeigneter Zusatzstoffe jeglicher Art, wobei
diese Zusatzstoffe keine wesentliche negative Wirkung auf die Haut
ausüben.
Derartige Zusatzstoffe können
die Aufbringung auf die Haut erleichtern und/oder für die Herstellung
der gewünschten
Zusammensetzungen von Nutzen sein. Diese Zusammensetzungen können auf
verschiedenen Wegen verabreicht werden, z. B. als transdermales
Pflaster, Direktauftrag oder Salbe. Säure- oder Basenadditionssalze
von Verbindungen der Formel (I) sind aufgrund ihrer gegenüber der
entsprechenden Basen- oder Säureform
erhöhten
Wasserlöslichkeit
besser für
die Herstellung von wäßrigen Zusammensetzungen
geeignet.
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Zur Erhöhung der Löslichkeit und/oder Stabilität der Verbindungen
der Formel (I) in pharmazeutischen Zusammensetzungen kann der Einsatz
von α-, β- oder γ-Cyclodextrin oder
deren Derivaten, insbesondere hydroxyalkylsubstituierten Cyclodextrinen,
z. B. 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin,
von Vorteil sein. Die Löslichkeit und/oder
Stabilität
der Verbindungen der Formel (I) in pharmazeutischen Zusammensetzungen
kann auch durch Cosolventien wie Alkohole verbessert werden.
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Zwecks einfacher Verabreichung und
einheitlicher Dosierung ist es besonders vorteilhaft, die obengenannten
pharmazeutischen Zusammensetzungen in Einzeldosisform zu formulieren.
Unter dem Begriff Einzeldosisform sind in der Beschreibung und in
den Ansprüchen
physikalisch diskrete Einheiten zu verstehen, die sich als Einheitsdosen
eignen, wobei jede Einheit eine vorbestimmte Menge des Wirkstoffs
enthält,
die so berechnet ist, daß in
Verbindung mit dem erforderlichen pharmazeutischen Träger die
gewünschte
therapeutische Wirkung erzielt wird. Beispiele für solche Einzeldosisformen
sind Tabletten (darunter Tabletten mit Bruchrille und Dragees),
Kapseln, Pillen, Pulverbeutel, Oblaten, Injektionslösungen,
Injektionssuspensionen, ein Teelöffelvoll,
ein Eßlöffelvoll
und dergleichen sowie deren getrennt vorliegende Vielfache.
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Versuchsteil
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A. Herstellung der Zwischenverbindungen
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Beispiel A.1
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- a) 3-Brompropen (0,054 mol) wurde zu einer bei Raumtemperatur
unter einem N2-Strom gerührten Mischung aus Dibenz[bf]oxepin-10(11H)-on
(0,054 mol), das gemäß C. R.
Acad. Sc. Paris, Serie C 1976, 283(15), 683-6, hergestellt worden
war, und Kalium-tert.-butoxid (0,054 mol) in tert.-Butanol (100
ml) getropft. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde 2 Stunden bei
80°C gerührt und
dann auf Raumtemperatur abgekühlt.
Der nach Abdampfen des Lösungsmittels
verbleibende Rückstand
wurde zwischen Wasser und Essigsäureethylester
verteilt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, getrocknet, filtriert
und vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde mittels HPLC an einer LiChroprep-Säule (Elutionsmittel: Hexan/Essigsäureethylester
98/2) gereinigt. Die reinen Fraktionen wurden gesammelt und vom
Lösungsmittel
befreit, was 4,5 g (32%) (±)-11-(2-Propenyl)dibenz[bf]oxepin-10(11H)-on
ergab (Zwischenp. 1).
- b) Zwischenprodukt 1 (0,007 mol) und Natriumborhydrid (0,0033
mol) wurden in Ethanol (40 ml) gelöst. Die Reaktionslösung wurde
4 Stunden bei 60°C
gerührt
und dann auf Raumtemperatur abgekühlt. Die Reaktionsmischung
wurde auf konzentriert und dann in einem Eis-Wasser-Bad abgekühlt. Nach
Quenchen der Reaktion mit Wasser wurde die erhaltene Mischung mit
Essigsäureethylester
extrahiert. Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet,
filtriert und vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde mittels HPLC an einer LiChroprep-Säule (Elutionsmittel: Hexan/Essigsäureethylester
90/10) gereinigt. Die reinen Fraktionen wurden gesammelt und vom
Lösungsmittel
befreit, was 0,85 g (50%) (±)-10,11-Dihydro-11-(2-propenyl)dibenz[bf]oxepin-10-ol
ergab (Zwischenp. 2).
- c) Zwischenprodukt 2 (0,0047 mol) und Pyridin (0,0047 mol) wurden
in Tetrachlorkohlenstoff (40 ml) gelöst, wonach die Lösung auf
0°C abgekühlt wurde.
Nach Zugabe von Brom (0,0047 mol) wurde die erhaltene Reaktionsmischung
2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Die Mischung wurde mit Wasser gewaschen. Dann wurde die organische
Schicht getrocknet, filtriert und vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand
wurde durch Waschen mit Diisopropylether verfestigt und dann getrocknet,
was 0,4 g (25%) (±)-2-(Brommethyl)-2,3,3a,12b-tetrahydrodibenzo[bf]furo[2,3-d]oxepin
ergab (Zwischenp. 3).
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Beispiel A.2
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- a) 1a,10b-Dihydro-6H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohept[1,2-b]-oxiren (1 g) wurde
in 15 ml Tetrahydrofuran gelöst
und unter N2-Atmosphäre auf 0°C abgekühlt. Nach Zutropfen von Brom-2-propenylmagnesium
(5,2 ml, 1 M in Tetrahydrofuran) wurde die Mischung bei Raumtemperatur
und dann zwei Stunden bei 60°C
gerührt.
Dann wurde die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 10%igem NH4Cl und Wasser gequencht, getrocknet und vom
Lösungsmittel
befreit, was 0,5 g (48%) 10,11-Dihydro-11-(2-propenyl)-5H-dibenzo-[a,d]cyclohepten-10-ol ergab
(Zwischenp. 4).
- b) Eine Lösung
von Zwischenprodukt 4 (0,5 g) in CHCl3 (15
ml) wurde portionsweise mit Pyridiniumtribromid (0,63 g) versetzt.
Die Mischung wurde eine Stunde bei -10°C gerührt und dann auf Raumtemperatur
kommen gelassen. Nach einer weiteren Stunde Rühren wurde die Mischung mit
Wasser gewaschen, extrahiert, getrocknet und vom Lösungsmittel
befreit, was 0,42 g (65%) (±)-2-(Brommethyl)-3,3a,8,12b-tetrahydro-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan
ergab (Zwischenp. 5).
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B. Herstellung von Verbindungen
der Formel (I)
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Bei den nachstehend hergestellten
Verbindungen handelt es sich ausnahmslos um Gemische isomerer Formen,
in denen die Substituenten an den Kohlenstoffatomen 3a und 12b trans-Konfiguration
aufweisen, sofern nicht anders vermerkt.
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Beispiel B.1
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Eine Mischung von Zwischenprodukt
3 (0,0012 mol) in Dimethylsulfoxid (60 ml) und Chloroform (30 ml)
wurde gerührt
und auf ±0°C abgekühlt. Dann
wurde über
einen Zeitraum von 15 Minuten Dimethylamin (Gas) durch die Mischung
perlen gelassen. Die Reaktionsmischung wurde in einem Parr-Druckbehälter 24 Stunden
bei 65°C
gerührt.
Dann wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und
aufkonzentriert, mit Wasser gewaschen und mit Diethylether extrahiert.
Die abgetrennte organische Schicht wurde getrocknet, filtriert und
vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde mittels HPLC an einer LiChroprep-Säule (Elutionsmittel: CH2Cl2/CH3OH
95/5) gereinigt. Die reinen Fraktionen wurden gesammelt und vom Lösungsmittel
befreit, was 0,14 g (39%) (±)-2,3,3a,12b-Tetrahydro-N,N-dimethyldibenzo[bf]furo[2,3-d]oxepin-2-methanamin
ergab (Verb. 1).
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Beispiel B.2
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Eine Mischung aus Zwischenprodukt
5 (0,0045 mol) und 1-(2-Hydroxyethyl)piperazin
(0,0090 mol) wurde 2 Stunden bei 120°C gerührt. Dann wurde die Mischung
auf Raumtemperatur abgekühlt,
in CH2Cl2 aufgenommen
und filtriert, wonach das Filtrat eingedampft wurde. Der Rückstand
wurde mittels HPLC an einer LiChroprep-Säule (Elutionsmittel: CH2Cl2/(CH3OH,
mit NH3 gesättigt) 96/4) gereinigt. Die
gewünschten
Fraktionen wurden gesammelt und vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand
wurde in das Salzsäuresalz
(1 : 2) überführt. Der
Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet, was 0,73 g (37%)
(±)-4-[(3,3a,8,12b-Tetrahydro-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-yl)methyl]-1-piperazinethanoldihydrochlorid
ergab (Verb. 3).
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Beispiel B.3
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- a) Eine Mischung aus Zwischenprodukt 5 (0,030 mol) und Dimethylamin
(2 M in Tetrahydrofuran; 150 ml) wurde mit Tetrahydrofuran (100
ml) verdünnt
und in einem Parr-Druckbehälter über Nacht
bei 65°C
gerührt.
Dann wurde die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abgekühlt und
filtriert. Der nach Eindampfen des Filtrats verbleibende Rückstand
wurde mittels HPLC an LiChroprep (Elutionsmittel: CH2Cl2/(CH3OH/NH3(g))98/2) gereinigt. Die reinen Fraktionen
wurden gesammelt und vom Lösungsmittel
befreit. Der Rückstand
wurde in das Salzsäuresalz
(1 : 1) überführt. Der
Niederschlag wurde abfiltriert und getrocknet, was 0,8 g (8%) (±)-3,3a,8,12b-Tetrahydro-N,N-dimethyl-2H-dibenzo[3,4:6,7]cyclohepta[1,2-b]furan-2-methanamin-hydrochlorid(1
: 1) ergab (Verb. 4; Schmelzpunkt 237°C). Die Trennung von Verbindung
4 ergab vier reine Enantiomere, d. h. die isomeren Formen [2R(2α,3aα,12bβ)], [2R(2α,3αβ,12bα)], [2S(2α,3aα,12bβ)] und [2S(2α, 3aβ, 12bα)].
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In Analogie zu einem der obigen Beispiele
hergestellte Verbindungen der Formel (I) sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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C. Pharmakologisches Beispiel
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Beispiel C.1: "mCPP Test
on Rats"
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Ratten wurden mit der Testverbindung
in einer Dosis zwischen 0,0025 mg/kg und 40 mg/kg Körpergewicht
bei einer Vortestzeit T von 1 Stunde behandelt. Den Ratten wurde
15 Minuten vor dem Test 1 mg/kg mCPP (meta- Chlorphenylpiperazin) intravenös verabreicht.
Nach Ablauf der Vortestzeit T wurden behandelte Ratten dem "Open
Field Test on Rats" gemäß Drug Dev.
Res. 18, 119–114
(1989), unterworfen, wobei jedoch anstelle einer Lichtquelle Kleverlux® (12V/20
W) eine Infrarotlichtquelle verwendet wurde. Als wirksame Dosis wurde
eine Dosis definiert, bei der 40% der getesteten Ratten Suppression
der mCPP-induzierten Effekte, d. h. mCPP-Antagonismus, zeigten. Die Verbindungen
Nummer 1, 2, 4 und 9 waren bei einer Testdosis von 2,5 mg/kg oder
weniger wirksam.
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Beispiel C.2: In-vitro-Bindungsaffinität zu 5-HT2A- und 5-HT2C-Rezeptoren
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Die Wechselwirkung der Verbindungen
der Formel (I) mit 5-HT2A- und 5-HT2C-Rezeptoren wurde durch in-vitro-Radioligandenbindungsexperimente
abgeschätzt.
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Dazu wird im allgemeinen eine geringe
Konzentration eines Radioliganden mit hoher Bindungsaffinität für den Rezeptor
mit einer mit einem speziellen Rezeptor angereicherten Probe einer
Gewebepräparation
(1 bis 5 mg Gewebe) in einem gepufferten Medium (0,2 bis 5 ml) inkubiert.
Bei der Inkubation binden die Radioliganden an den Rezeptor. Nach
Erreichen von Bindungsgleichgewicht wird die rezeptorgebundene Radioaktivität von der
nicht gebundenen Radioaktivität
getrennt und die rezeptorgebundene Aktivität gezählt. Die Abschätzung der
Wechselwirkung der Testverbindungen mit den Rezeptoren erfolgt in
kompetitiven Bindungsexperimenten. Der die Gewebepräparation
und den Radioliganden enthaltenden Inkubationsmischung werden verschiedene
Konzentrationen der Testverbindung zugesetzt. Die Bindung des Radioliganden
wird durch die Testverbindung proportional zu seiner Bindungaffinität und seiner
Konzentration inhibiert.
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Als Radioligand für die 5-HT2A-Bindungsaffinität dient 3H-Ketanserin, als Gewebe frontaler Cortex
der Ratte. Die Verbindungen mit der Nummer 3, 4, 5, 8 und 9 ergaben
bei einer Testkonzentration von 10–7 M
eine Inhibierung des 5-HT2A-Rezeptors von
mehr als 40%, und die anderen Verbindungen ergaben eine Inhibierung von
weniger als 40%.
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Als Radioligand für die 5-HT2C-Bindungsaffinität dient 3H-Mesulergin, als Gewebe der Plexus choroideus
des Schweins. Die Verbindungen mit der Nummer 1, 3, 4, 5, 6, 7,
8 und 9 ergaben bei einer Testkonzentration von 10–7 M
eine Inhibierung des 5-HT2C-Rezeptors von
mehr als 40%, und die Verbindung Nummer 2 ergab eine Inhibierung
von weniger als 40%.
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D. Beispiele für Zusammensetzungen
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Der in diesen Beispielen verwendete
Begriff "aktive Substanz" (A. S.) bezieht sich auf eine Verbindung der
Formel (2), ein pharmazeutisch unbedenkliches Säureadditionssalz, eine stereochemisch
isomere Form davon oder eine N-Oxidform davon.
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Beispiel D.1: LÖSUNG ZUR
ORALEN VERABREICHUNG
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4-Hydroxybenzoesäuremethylester (9 g) und 4-Hydroxybenzoesäurepropylester
(1 g) wurden in kochendem gereinigtem Wasser (4 l) gelöst. In 3
l dieser Lösung
wurde zunächst
2,3-Dihydroxybutandisäure
(10 g) und anschließend
A. S. (20 g) gelöst.
Die letztgenannte Lösung
wurde mit dem übrigen
Teil der ersten Lösung
vereinigt und dann mit 1,2,3-Propantriol (12 l) und 70%iger Sorbitlösung (3
l) versetzt. Natriumsaccharin (40 g) wurde in Wasser (500 ml) gelöst und mit
Himbeeressenz (2 ml) und Stachelbeeressenz (2 ml) versetzt. Die
letztere Lösung
wurde mit der erstgenannten vereinigt und mit q. s. Wasser auf ein
Volumen von 20 l aufgefüllt,
was eine Lösung
zur oralen Verabreichung ergab, die pro Teelöffelvoll (5 ml) 5 mg der aktiven
Substanz enthielt. Die erhaltene Lösung wurde in geeignete Behälter abgefüllt.
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Beispiel D2: LACKTABLETTEN
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Herstellung des Tablettenkerns
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Eine Mischung aus A. S. (100 g),
Lactose (570 g) und Stärke
(200 g) wurde gut vermischt und anschließend mit einer Lösung von
Natriumdodecylsulfat (5 g) und Polyvinylpyrrolidon (10 g) in Wasser
(200 ml) befeuchtet. Die feuchte Pulvermischung wurde gesiebt, getrocknet
und nochmals gesiebt. Dann wurden mikrokristalline Cellulose (100
g) und hydriertes Pflanzenöl
(15 g) zugesetzt. Das Ganze wurde gut vermischt und zu Tabletten
verpreßt,
was 10.000 Tabletten ergab, die jeweils 10 mg der aktiven Substanz
enthielten.
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Überzug
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Eine Lösung von Methylcellulose (10
g) in denaturiertem Ethanol (75 ml) wurde mit einer Lösung von Ethylcellulose
(5 g) in Dichlormethan (150 ml) versetzt. Anschließend wurden
Dichlormethan (75 ml) und 1,2,3-Propantriol (2,5 ml) zugesetzt.
Polyethylenglykol (10 g) wurde geschmolzen und in Dichlormethan
(75 ml) gelöst.
Nach Zugabe der letztgenannten Lösung
zu der erstgenannten wurden Magnesiumoctadecanoat (2,5 g), Polyvinylpyrrolidon
(5 g) und konzentrierte Farbsuspension (30 ml) zugesetzt, und das
Ganze wurde homogenisiert. Die Tablettenkerne wurden mit der so
erhaltenen Mischung in einer Beschichtungsvorrichtung überzogen.
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Beispiel D.3: INJEKTIONSLÖSUNG
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4-Hydroxybenzoesäuremethylester (1,8 g) und
4-Hydroxybenzoesäurepropylester
(0,2 g) wurden in kochendem Wasser (500 ml) für Injektionszwecke gelöst. Nach
Abkühlen
auf etwa 50°C
wurde unter Rühren mit
Milchsäure
(4 g), Propylenglykol (0,05 g) und A. S. (4 g) versetzt. Die Lösung wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit q. s. Wasser für
Injektionszwecke auf ein Volumen von 1 l aufgefüllt, was eine Lösung mit
4 mg A. S. pro ml ergab. Die Lösung
wurde durch Filtration sterilisiert und in sterile Behälter abgefüllt.