DE69726749T2

DE69726749T2 - 5-heteroatom-alkyl substituierte 3-oxo-pyrido(1,2-a)benzimidazol-4-carboxamid derivate zur behandlung zentral nervöser system störungen

Info

Publication number: DE69726749T2
Application number: DE69726749T
Authority: DE
Inventors: B. Allen REITZ; D. Alfonzo JORDAN; J. Pauline SANFILIPPO; K. Malcolm SCOTT; V. Anna SMITH
Original assignee: Ortho McNeil Pharmaceutical Inc
Current assignee: Janssen Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1997-10-03
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2017-10-04
Also published as: US5817668A; AR013844A1; JP2001501949A; ES2212081T3; WO1998015553A1; CA2267943A1; AU719333B2; EP0935598B1; AU4747397A; EP0935598A1; PT935598E; ATE256126T1; DE69726749D1; NZ335060A; DK0935598T3

Description

Der Gamma-Aminobutyrsäure-A-Rezeptor (GABA-A-Rezeptor) ist der häufigste inhibitorische Rezeptor im Hirn von Säugetieren. Er besteht aus einer heteropolymeren Struktur, die einem Chloridionenkanal bildet und trägt viele Erkennungsstellen für die Bindung von modulatorischen Molekülen. Die Bindung von GABA an seine spezifische Erkennungsstelle auf dem GABA-A-Rezeptor mit dem Innenkanal und ermöglicht es Chloridionen in die Nervenzelle hineinzufließen. Diese Aktion hyperpolarisiert die Zellmembran dieses Neurons und macht die Zelle dadurch weniger reaktiv gegenüber exzitatorischen Stimuli. Der Chloridionenfluß kann auch durch verschiedene Wirkstoffe reguliert werden, die als positive oder negative Modulatoren des GABA-A-Rezeptors dienen (Smith and Olsen, Trends Pharm. Sci., 1995, 16, 162; Stephenson, Biochem. J., 1995, 310, 1). Der sogenannte Benzodiazepin (BZD)-Rezeptor ist eine Stelle für solche allosterischen Modulatoren auf dem GABA-A-Rezeptor. Diese Stelle vermittelt zwei gegenläufige Effekte, Einen, der die Wirkung von GABA verstärkt ("positive" Effizienz) und den Anderen, der die Wirkung von GABA reduziert ("negative" Effizienz). Mittel, die die GABA-Rezeptor/Chloridionenkanalfunktionen über die BZD-Stelle erleichtern, werden als Agonisten bezeichnet, während Mittel, die solche Funktionen verringern, als inverse Agonisten bezeichnet werden. Antagonisten an dieser Stelle blockieren die Effekte von Agonisten oder inversen Agonisten durch kompetitive Inhibierung ihrer Bindung. Es ist daher möglich, eine Serie von Verbindungen zu haben, in denen Mitglieder gleich an die BZD-Stelle binden, jedoch gleiche und gegenläufige regulatorische Effekte auf den GABA-A-Rezeptor/Chloridionenkanal haben. Auch innerhalb der Sinneswahrnehmung ist ein Kontinuum von Aktivität möglich (Takada, S. et al., J. Med. Chem. 1988, 31, 1738). Daher können BZD-Rezeptorliganden ein breites Spektrum von pharmakologischen Effekten induzieren, die von Muskel-relaxierenden, hypnotischen, sedativen, Angst-lösenden und antikonvulsiven Aktivitäten reichen, die durch volle oder teilweise Agonisten produziert werden ("positiv") bis zu den cokonvulsiven, anti-berauschenden und Angstauslösenden Aktivitäten reichen, die durch die inversen Agonisten produziert werden ("negativ"). (Ein weiteres Verständnis dieses Bereichs kann aus: Mohler, H. Arzneim.-Forsch./Drug Res. 1992, 42 (2a), 211; Haefely, W. et al., Advances in Drug Research, Academic Press, vol. 14, 1985, pp. 165–322; Skolnick, P. et al., GABA and Benzodiazepin Receptors, Squires, R., Ed., 1987, pp. 99–102 und den darin zitierten Referenzen entnommen werden).
Die Benzodiazepine sind eine Klasse von Verbindungen, die an den BZD-Rezeptor mit hoher Affinität binden. Die meisten der Wirkstoffe die verwendet werden sind Agonist-Typ-Liganden für den Rezeptor. Solche Verbindungen sind im allgemeinen für ihre antikonvulsive, Angst-lösenden, sedativen und Muskel-relaxierenden Effekte brauchbar. Antagonisten der BZD-Bindungsstelle sind brauchbar für die Behandlung von Benzodiazepin-Wirkstoffüberdosierung und inverser Agonisten sind bei der Kontrolle von Alkoholismus brauchbar.
Die vorliegenden Erfindung betrifft neue Stoffzusammensetzungen und deren Verwendung. Verbindungen, die einige strukturelle Ähnlichkeit zu denjenigen der vorliegenden Erfindung aufweisen, sind beschrieben in Rida, S. M. et al., J. Het. Chem. 1988, 25, 1087; Soliman, F. S. G. et al. Arch. Pharm. 1984, 317, 951; Volovenko, Y. M. et al. U. S. S. R. Patent SU 1027166 (Chem. Abs. 99 (25) 212524t); Ohta, S. et al. Heterocycles 1991, 32, 1923; Ohta, S. et al. Chem. Pharm. Bull. 1991, 39, 2787. Zusätzlich, sind verwandte Verbindungen in der U.S.-Anmeldung Nr. 08/387,720, übertragen zu dem Anmelder der vorliegenden Erfindung und in den Anmeldungen, die die Aktenzeichen des Anmelders aufweisen, Nrn. MCN-529.
Die internationale Patentanmeldung WO 94/04532 beschreibt Pyridobenzimidazol-Derivate, die eine GABA-A-Rezeptor-Komplexaktivität über den Benzodiazepin (BZD)-Rezeptor aufweisen, die bei der Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems brauchbar sind. J. Med. Chem. 1995, 38, 16–20 und Bioorg. Med. Chem. Lett. 6, 333 (1996) beschreiben ähnliche Pyridobenzimidazol-Derivate. U.S.-Patent US 5,521,200 beschreibt 2-oxo-Pyrrolo[1,2-a]benzimidazol-3-carboxyl-Derivate, die eine GABA-A-Rezeptor-Komplexaktivität über den Benzodiazepin (BZD)-Rezeptor aufweisen, die bei der Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems brauchbar sind.
Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen der folgenden Formel 1:
Worin R, Ar und X wie hier im folgenden definiert sind. Die Verbindungen der Formel 1 sind bei der Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems brauchbar. Die Verbin dungen sind Liganden, für die BZD-Bindungsstelle auf GABA-A-Rezeptoren und sind daher als Muskel-relaxierende Mittel, Hypnotika/Sedativa einschließlich Schlaf-Hilfen, Angstlösender Mittel, Antikonvulsiva/Antiepileptika, anti-Rauschmittel und Antidote für Wirkstoffüberdosierung (insbesondere Benzodiazepin-Überdosierungen) brauchbar.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch pharmazeutische Zusammensetzungen, die eine oder mehrere der Verbindungen der Formel 1 umfassen und Verbindungen der Formel 1 zur Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems, einschließlich Krämpfen, wie zum Beispiel epileptischen Anfällen, Angstzuständen, Muskelspasmen, Schlafstörungen und Benzodiazepin-Überdosierungen.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Insbesondere ist die folgende Erfindung auf Verbindungen der folgenden Formel 1 gerichtet:
X ist unabhängig voneinander ausgewählt aus einem von Wasserstoff, Alkyl (C₁-C₈), Halogen, Hydroxy oder C₁-C₄ Alkoxy. Es können bis zu vier unabhängige X-Substituenten aus dem Phenyl vorhanden sein. Bevorzugterweise gibt es nur einen X-Substituenten unterschiedlich von Wasserstoff. Am meisten bevorzugt ist X 7-F.
R ist ausgewählt von jedem von (CH₂)_nOR₇, worin n = 1–4, R₇ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkyl (C₁-C₁₂), Cycloalky (C₃-C₁₀), Phenyl oder substituiertem Phenyl, worin die Phenylsubstituenten ausgewählt sind aus Alkyl (C₁-C₈), verzweigtem Alkyl (C₃-C₈), Halogen, Perfluor(C₁-C₄ alkyl), Hydroxy, C₁-C₄ Alkoxy, di(C₁-C₄ Alkyl)amino, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl oder C₁-C₄ Alkylthio, oder (CH₂)_nCN, worin n = 1–3.
Bevorzugterweise ist R eines von (2-Methoxy)ethyl, 2-(Ethoxy)ethyl oder Ethoxymethyl.
Die hier oben in Verbindung mit R beschriebenen substituierten Phenyle können bis zu 5 Substituenten enthalten, jedoch bevorzugterweise bis zu 4 Substituenten.
R' ist ausgewählt von einem von Phenyl, substituiertem Phenyl, worin die Phenylsubstituenten ausgewählt sind aus Alkyl (C₁-C₈), verzweigtem Alkyl (C₃-C₈), Halogenen, Perfluor(C₁-C₄ alkyl), Hydroxy, C₁-C₄ Alkoxy, di(C₁-C₄ Alkyl)amino, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl oder C₁-C₄ Alkylthio, einem Heterozyklus, ausgewählt aus Pyridin, Pyridin-N-oxid, Thiazol, Thiophen, Furan, Indol, Benzothiophen, Pyridazin, Pyrimidin, Indol, Indolin, Chinolin, Indazol, Imidazol, Benzofuran, Triazin, Pyrazin, Isochinolin, Isoxazol, Thiadiazol, Benzothiazol, Triazol oder Benzotrialzol, wobei der Heterozyklus mit einem oder mehreren Substituenten substituiert sein kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Halogen, Perfluor(C₁-C₄)alkyl, Nitro, C₁-C₄ Alkylthio, C₁-C₄ Alkoxy, C₁-C₄ Alkyl, di(C₁-C₄ Alkyl)amino, Carboxy, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl, oder einem Cycloalkylring, der 3–8 Kohlenstoffatome umfaßt. Weiter bevorzugt ist R' substituiertes Phenyl. Das substituierte Phenyl kann bis zu 5 Substituenten enthalten, jedoch bevorzugterweise bis zu 2 Substituenten. Am meisten bevorzugt ist R' eines von 2,4-diFPh oder 2-FPh oder 2-F-4-(methoxy)Ph.
Wie hier, wenn nicht anders angegeben verwendet, schließen Alkyl und Alkoxy, ob allein oder als Teil einer Substituentengruppe verwendet, gerade und verzweigte Ketten ein. Zum Beispiel schließen Alkylradikale Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, t-Butyl, Pentyl, 2-Methyl-3-butyl, 1-Methylbutyl, 2-Methylbutyl, Neopentyl, Hexyl, 1-Methylpentyl, 3-Methylpentyl ein. Alkoxyradikale sind Sauerstoffether, die aus den vorher beschriebenen gerade- oder verzweigt-kettigen Alkylgruppen gebildet werden. Wenn nicht anders angegeben, bedeutet "niedrige", wenn mit Alkyl und Alkoxy verwendet, eine Kohlenstoff-Kettenzusammensetzung von 1–4 Kohlenstoffatomen. Natürlich müssen mindestens 3 Kohlenstoffatome vorhanden sein, wenn der Alkyl- oder Alkoxysubstituent verzweigt ist.
Wie hier verwendet, zeigt der Ausdruck "Aryl" allein oder in Kombination mit anderen Ausdrücken aromatische Kohlenwasserstoffgruppen, wie zum Beispiel Phenyl oder Naphtyl an. Der Ausdruck "Aralkyl" bedeutet ein Rest, der eine niedere Alkylgruppe enthält, die mit einem Arylrest substituiert ist. Mit Bezug auf Substituenten bedeutet der Ausdruck unabhängig, daß wenn mehr als einer solcher Substituenten möglich ist, solche Substituenten identisch oder verschieden voneinander sein können.
Die besonders bevorzugten Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung, als ein Ergebnis ihrer überlegenden Nebenwirkungsprofile und ausgezeichneten Potential, sind:
Die am meisten bevorzugten Verbindungen sind:
und eine ihrer primären Metaboliten:
Wenn Verbindungen eine basische Gruppe enthalten, können Säureadditionssalze präpariert werden und können ausgewählt sein aus Hydrochlor, Hydrobrom, Hydrojod, Perchlor, Schwefel, Salpeter, Phosphor, Essig, Propion, Glycol, Milchsäure, Brennstraubensäure, Oxal, Malon, Succinin, Malein, Fuman, Äpfel, Tarta, Zitronen, Benzoi, Zinn, Mandel, Methansulfon, p-Toluolsulfon, Cyclohexan, Sulfan, Salicyl, 2-Phenoxybenzoi, 2-Acetoxypenzoi oder Saccharin und ähnliches. Solche Salze können durch Reagieren der freien Base der Verbindungen nach Formel 1 mit der Säure und isolieren des Salzes hergestellt werden.
Hydrate und andere Derivate der Verbindung der Formel 1 sind ebenfalls innerhalb des Bereichs dieser Erfindung eingeschlossen und innerhalb der Definition der Formel 1 enthalten.
Die Verbindungen der Formel 1 werden wie in Schemata 1–7 dargestellt, hergestellt.
Schema 1
Das Pyridobenzimidazolester-Derivat 2 wird gemäß dem folgenden Schema 1a hergestellt.
Schema 1a
Genauer gesagt, wird das käuflich erhältliche (z. B. Aldrich Chemical Co.) oder durch im Stand der Technik bekannten Standardverfahren hergestellte substituierte Nitroanilinderivat 5 mit einem Gemisch von Acrylonitril und einer geeigneten Base, wie zum Beispiel Triton B (N-Benzyltrimethylammoniumhydroxid) in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel Dioxan bei Raumtemperatur für 1–4 Tage behandelt, um das gewünschte Nitrilderivat 6 zu ergeben. Die Nitrogruppe des Nitrilderivats 6 wird reduziert, um das Aminoderivat 7 durch Behandlung des Derivats mit einem geeigneten Reduktionskatalysator, wie zum Beispiel Pd/C in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel Etyhlacetat unter einer Wasserstoffatmosphäre von ungefähr 50–60 psig für ungefähr 3–12 Stunden zu ergeben. Das Benzimidazolderivat 8 wird durch Erhitzen des Aminoderivats 7 mit Ethylethoxycarbonylacetimidat·HCl in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel EtOH für ungefähr 4–24 Stunden präpariert. Die Behandlung des Benzimidazolderivats mit einer wasserfreien Säure, wie zum Beispiel HCl(g) in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel EtOH bei Reflux bei ungefähr 4–24 Stunden ergibt das Diesterderivat 9. Der Diester wird mit einer geeigneten Base behandelt, wie zum Beispiel Natriumethoxid in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel EtOH für ungefähr 12–24 Stunden bei Raumtemperatur, gefolgt von Behandlung mit ethanolischen HCl um Pyridobenzimidazol 1 zu ergeben.
Wie in Schema 1 gezeigt, wird das alkylierte Pyridobenzimidazolesterderivat 3 durch Behandeln des Pyridobenzimidazolderivats 2 mit einem geeigneten Akylierungsmittel, wie zum Beispiel Ethoxymethylchlorid und einer geeigneten Base, wie zum Beispiel Natriumhydrid, NaSi(TMS)₂ oder Kaliumcarbonat/18-Chrom-6 in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel DMF bei ungefähr 0°C bis Raumtemperatur für ungefähr 1–24 Stunden oder unter der Verwendung von Mitsunobu-Bedingungen, wie unten beschrieben, präpariert. Die Base katalysierte Hydrolyse und Decarboxylierung des alkylierten Derivats 3 ergibt das Enaminonderivat 4. Die Behandlung solches Enaminonderivats mit einem geeigneten Elektrophil, wie zum Beispiel einem substituierten Aryl oder Alkylisocyanats bei Raumtemperatur für 2–24 Stunden ergibt das entsprechende Pyridobenzimidazolderivat 1.
Schema 2
Alternativ, wie in Schema 2 gezeigt, wird das Pyridobenzimidazolesterderivat 2 auf Reflux mit einem geeigneten substituierten Aminderivat (käuflich erhältlich oder über im Stand der Technik bekannte Verfahren hergestellt; z. B. siehe Turner, J. Journal Of Organic Chemistry 1983, 48, 3401–3408) erhitzt, in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel Xylen oder Dimethylformamid für ungefähr 1–24 Stunden, um das Pyrido[1,2-a]benzimidazolamidderivat 10 zu ergeben. Das alkylierte Pyridobenzimidazolderivat 1 wird dann durch Behandeln des Pyridobenzimidazolderivats 10 mit einem geeigneten alkylierenden Mittel, wie zum Beispiel Ethoxymethylchlorid und einer geeigneten Base, wie zum Beispiel Natriumhydrid, NaSi(TMS)₂ oder Kaliumcarbonat/19-Chrom-6 in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel DMF bei ungefähr 0°C bis Raumtemperatur für ungefähr 1–24 Stunden hergestellt. Andere ähnlich verwendete alkylierende Mittel schließen 2- (Dimethylamino)ethylchlorid und 2-(Diisopropylamino)ethylchlorid ein. Alternativ wird das Pyridobenzimidazolderivat 10 selektiv an der N5-Position unter der Verwendung des Verfahrens von Mitsunobu (siehe Hughes, D. Organic Reactions, 42, 355–656) oder den kürzlich veröffentlichten modifizierten Verfahren (siehe Tsunoba Tetrahedron Letters 1993, 34, 1639–1642 und Tsuncoa Chemistry Letters 1994, 539–542) selektiv alkyliert. Die Behandlung des Pyridobenzimidazolderivats 10 mit einem geeignet substituierten Alkohol, wie zum Beispiel 2-(Methoxy)ethanol und 1–5 Äquivalenten eines geeigneten Aktivierungsmittels, wie zum Beispiel Diethylazodicarboxylat (DEAD), Azodicarbonyldipiperidin (ADDP) oder 1,1-Azobis(N,N-dimethylformamid) (TMAD) und einem geeigneten trisubstituierten Phosphin wie zum Beispiel Triphenylphosphin oder Tributylphosphin in einem geeigneten Lösungsmittel, wie zum Beispiel Benzoe, THF oder Methylenchlorid bei ungefähr 0°C bei Raumtemperatur für ungefähr 1–24 Stunden stellte das gewünschte alkylierte Pyridobenzimidazolderivat 1 zur Verfügung.
Schema 3
Alternativ können Verbindungen des Typs 10 mit einem geeigneten Elektrophil, wie zum Beispiel tBu α-Bromacetat behandelt werden, um Strukturen des Typs 16 zu ergeben (Schema 3). Das Entfernen der tBu-Gruppe unter milden sauren Bedingungen führt zu der freien Säure 17, die dann zu Amiden des Typs 18 durch Standardverfahren für die Amidbildung, wie zum Beispiel DCC- oder CDI-Kopplungsreaktionen überführt werden kann.
Schema 4
Auf eine ähnliche Weise können Ether des Typs 19 durch die Verwendung der Mitsunobo-Reaktion, wie vorher beschrieben, hergestellt werden, wie zum Beispiel mit 2-(Benzyloxy)ethanol oder 2-(Methoxy)ethanol (Schema 4). Die Verbindungen des Typs 19 können dann zu Alkoholen 20 unter hydrogenolytischen Bedingungen, wie zum Beispiel der Verwendung von Wasserstoffgas in der Anwesenheit von Pd/C in EtOH oder MeOH oder durch die Verwendung von Borontribromid in einem Lösungsmittel wie zum Beispiel Methylenchlorid überführt werden. Die freien Alkohole 19 können auf verschiedene unterschiedliche Weisen derivatisiert werden, wie zum Beispiel der Konversion zu Acetaten 21. Alternativ, kann die Konversion von 10 zu dem Dioxolan 22 durch die Abspaltung des Acetonids gefolgt werden, um Diole des Typs 23 zu ergeben.
Schema 5
Bestimmte Verbindungen der Erfindung erfordern die Synthese von teilweisen Anilinen für die Kondensation mit Verbindungen des Typs 2. Zum Beispiel, wie in Schema 5 gezeigt, wird Phenol 24 durch Silylierung, wie zum Beispiel mit der Reaktion von BuPh₂SiCl geschützt, gefolgt von der Reduktion der Nitrogruppe zum Beispiel durch die Wirkung von Wasserstoffgas und Pd/C in EtOH oder MeOH, um 25 zu ergeben und dann Kondensation mit dem geeigneten Ester, um 26 zu erhalten. Die Insertion eines Alkylrests auf N5, wie vorher, führt zu 27, das 28 nach Entfernen der Silylgruppe mit Fluorid, wie zum Beispiel durch die Verwendung von CsF oder nBu₄NF ergibt. Das phenolische Hydroxyl von 28 könnte weiter derivatisiert werden, um Verbindungen des Typs 29 zu ergeben, wie zum Beispiel durch Reaktion von 28 mit MeJ oder ClCH₂CH₂OMe.
Die Verbindungen dieser Erfindung wurden auf die Affinität für die Benzodiazepinstellen auf dem GABA-A-Rezeptor getestet. Da Verbindungen, die an diesen Rezeptor binden, bei der Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems brauchbar sein können, wurden die Verbindungen auch in geeigneten Screenings getestet, um spezifische Aktivitäten zu untersuchen. Die Ergebnisse der verschiedenen Screens sind in den Tabellen 1–3 gezeigt. Nicht alle Verbindungen wurden in jedem der Screenings getestet. Ein Strich, der den Raum für eine bestimmte Verbindung ausfüllt, zeigt an, daß die Verbindung nicht in diesem Screening getestet wurde.
Benzodiazepin-Rezeptorbindungstest
Ausgewählte Verbindungen, die gemäß den in den folgenden Beispielen angegebenen experimentellen Details hergestellt wurden, wurden auf die Bindung an die Benzodiazepinstelle des GABA-A-Rezeptors (Williams, M. et al., J. Pharm. Exper. Therap. 1988, 248, 89) getestet. Die Fähigkeit der Verbindungen der Erfindung, die Bindung von Flunitrazepam an präparierte Rezeptoren zu inhibieren, wurde bestimmt. Für jede Probe wurden Membranen von ca. 10 mg an Gewebe in einem K₂HPO₄-gepufferten Inkubationsmedium (finale Konzentration = 2,0 ml) inkubiert. Die Konzentration von Ligand (³H-Flunitrazepam) war ca. 3 nM. Die Proben wurden 10–20 Minuten bei 25°C inkubiert, wonach das Membranmaterial und gebundener Ligand auf Glasfaserfilterblättern unter der Verwendung von Vakuumfiltration gesammelt wurde. Das gesammelte Material wurde mit 10 mM HEPES gepufferter Lösung gewaschen und die mit der Probe assoziierte Radioaktivität wurde durch Flüssigszintillationspektrometrie gemessen. Die Bindung des Testwirkstoffs an dem Rezeptor wurde durch Vergleichen der Menge von radiomarkierten Liganden, die in Kontrollproben gebunden wurden, mit der Menge an Ligand, der in der Anwesenheit des Wirkstoffs gebunden wurde, bestimmt. Konzentrations-Antwortdaten wurden auf eine Vielzahl von Wegen analysiert. Die IC₅₀ wurde gewöhnlicherweise durch Transformieren der Daten in ein Log-Logit-Format und dann Durchführen einer linearen Regressionsanalyse berechnet. Dieses Verfahren stellt einen Hill-Koeffizienten sowie den IC₅₀-Wert zur Verfügung. Der IC₅₀-Wert für alle getesteten Verbindungen ist in Tabelle 1 aufgelistet. Ein IC₅₀-Wert von über 10.000 für eine bestimmte Verbindung zeigt an, daß die Verbindung in diesem Screening nicht aktiv war. Dieses Screening ist ein allgemeines und hier aktive Verbindungen werden als bei der Behandlung von einer oder mehreren Erkrankungen des zentralen Nervensystems aktiv betrachtet.
Test, um die Unterdrückung von Metrazol-induzierten Krämpfen in erwachsenen männlichen Mäusen zu bestimmen
Ausgewählte Verbindungen der Erfindung wurden auf ihre Fähigkeit hin getestet, die Metrazol-induzierten Krämpfe in Mäusen zu verringern (Swinyard. E. A. J. Am. Pharm. Assoc. 1949, 38, 201). Männliche CD₁-Mäuse wurden für mindestens 14 Stunden fasten gelassen, wurden in gleiche Gruppen aufgeteilt und Testverbindungen oder Vehikel wurden parenteral verabreicht. Wasser wurde nicht zurückgehalten, außer während der Beobachtungszeitdauer. Zur Zeit der erwarteten Peak-Aktivität wurde die anti-Pentylentetrazol (anti-Metrazol)-Aktivität durch die subkutane Verabreichung der CD₉₀-Dosis von Metrazol (die Dosis an Metrazol wurde aus den Dosis-Antwortkurven bestimmt, die klonische Krämpfe in 90% der Tiere erzeugten, die das entsprechende Vehikel für dieses Experiment erhielten) bestimmt. Metrazol wurde in 0,9% Natriumchloridlösung gelöst und sein Dosisvolumen war 10 ml/kg. Die Tiere wurden einzeln für die Beobachtung von klonischen Krämpfen, tonischen Krämpfen und Tod für eine Zeitdauer von 30 Minuten gehalten. Testverbindungen, die die klonische Krämpfekomponente der Krämpfe in mindestens 15% der Tiere blockierten, wurden als aktiv betrachtet. Der biologische Test wurde als gültig angesehen, wenn die Effekte eines bekannten anti-konvulsiven Mittels (positive Kontrolle) innerhalb desselben Experiments nachgewiesen wurden. Aktivität wurde als Prozentreduktion von klonischen Krämpfen aus der Vehikelgruppe berichtet. Die ED₅₀-Werte von aktiven Verbindungen wurden durch das Verfahren von Probits (Finney, D. J. 1971, Probit Analysis. London: Cambridge University Press) berechnet und sind in Tabelle 1 aufgelistet. Ein ED₅₀-Wert von größer als 30 zeigt an, daß eine aktive Dosis für die getestete Verbindung nicht bestimmt wurde. In diesen Screening aktive Verbindungen werden als aktive anti-konvulsive/anti-epileptische Mittel betrachtet.
Test zur Messung der Unterdrückung von Angstzuständen in der erwachsenen männlichen Ratte
Die Angst-lösende Aktivität von ausgewählten Verbindungen der Erfindung wurde durch Bestimmung ihrer Fähigkeit, Verhalten zu lösen (des Inhibieren) das durch Bestrafung unterdrückt wurde (Vogel, J. R. et al. Psychopharmacology 1971, 21, 1). Männlichen Ratten wurde Wasser für 48 Stunden entzogen und wurde Nahrung für 24 Stunden vor dem Testen entzogen. Nach den ersten 24 Stunden Wasserentzug wurden sie in die Konfliktkammer für eine Trainingsperiode plaziert, worin ihnen 200 unbestrafte Leckungen an einer Flasche die Leitungswasser enthielt gestattet wurden. Das Experiment wurde am nächsten Tag durchgeführt. Bei der erwarteten Zeit an Peak-Aktivität wurden die Tiere in die Kammer plaziert und Zugang zum Leitungswasser ermöglicht. Falls sie nicht tranken, wurde das Experiment nach 5 Minuten abgebrochen und die Tiere wurden auf Anzeichen der CNS-Depression evaluiert. Das erste Mal Lecken startet eine 3-minütige Testphase. Anschließend wurde jedes 20. Lecken durch einen 0,2-Sekunden Schock bestraft, der über das Trinkrohr aus rostfreien Stahl zugeführt wurde. Vehikel-behandelte Kontrolltiere waren im allgemeinen bereit, eine mittlere Zahl von 3–8 Schocks pro Testphase zu akzeptieren. Mit einem aktiv Angst-lösenden Wirkstoff behandelte Tiere tolerierten signifikant mehr Schocks als Kontrolltiere.
Der Wilkoxon-Rang-Summen-Test (Mann-Whitney U-Test) wurde dazu verwendet, um auf eine Zunahme in der mittleren Zahl von Schocks in Wirkstoff-behandelten Gruppen zu testen (p < 0,05, 1-endig), verglichen mit einer gleichzeitig durchgeführten Vehikelbehandelten Gruppe. Der biologische Test wird als Gültig angesehen, falls die Effekte eines bekannten Angst-lösenden Mittels (positive Kontrolle) innerhalb desselben Experiments nachgewiesen werden. Eine Verbindung wurde als aktiv angesehen, falls es einen signifikanten Unterschied in der mittleren Zahl von tolerierten Schocks gibt, zwischen der Wirkstoffbehandelten Gruppe und der Kontrollgruppe. Die minimale effektive Dosis (MED) für die aktiven Verbindungen der Erfindung sind in den Tabellen 1 bis 5 aufgelistet. Die MED wurde als die minimale Dosis der Wirkstoff-Behandlung wie durch den Wilkoxon-Rang-Summen-Test ermittelt definiert (SAS: Statistical Analysis System, Version 5.16). Falls der MED-Wert größer als 10 ist, wurde eine aktive Dosis der getesteten Verbindung noch nicht bestimmt.
Test zur Messung der Unterdrückung von Marker-Angstzuständen in erwachsenen männlichen Raten
Erhöhter Plus-Irrgarten
Dies ist ein Verhaltensmodell von Marker-Angstzuständen, das qualitativ einmalig ist, in daß es auf dem angeborenen Verhalten des Tieres basiert und menschliche Marker-Angstzustände nachahmen kann. Marker-Angstzustände können einen Typ von Angstzuständen mit zugrundeliegenden neurochemischen Mechanismen darstellen, die verschieden sind von Zustand-Angstzuständen und auf ein breiteres Spektrum von angstlösenden Substanzen reagieren können.
Erwachsene männliche Long-Evans-Haubenratten (Charles River Laboratories) wurden verwendet. Die Tiere hatten unbegrenzten Zugang zu Futter und Wasser mit Ausnahme während des Experimentes, ihnen wurde jedoch das Futter, jedoch nicht das Wasser, für 18 Stunden vor der Verwendung entzogen. Die Testverbindungen wurden in 0,5% (w/v) wäßriger Methylzelluloselösung, enthaltend 0,4% (v/v) Tween 80^® gelöst oder suspendiert und p. o. durch eine Sonde bei einem Dosisvolumen äquivalent zu 5 ml/kg verabreicht. Die Dosen der Testverbindungen wurden als aktive Gruppe berechnet. Jeder schwarze Plastik-Irrgarten wies zwei offene Arme und zwei Arme mit 40 cm hohen Wänden (geschlossene Arme) von gleicher Länge (50 cm) auf, die sich von der Mitte in rechten Winkeln erstreckten, so daß die Arme ähnlichen Typs gegenüber lagen. Jeder Plus-Irrgarten wurden ungefähr 60 cm oberhalb des Fußbodens angehoben. Infrarot-Foto-Strahlen, die den Eingang von jedem Arm und das Zentrum des Irrgarten kreuzten, wiesen die Untersuchungsaktivität eines Tieres in dem Irrgar ten nach. Nach einer Stunde Behandlung wurden die Tiere auf einem offenem Arm des Plus-Irrgarten plaziert, der in Richtung des Zentrums lag. Der 10-minütige Test wurde begonnen, wenn das Tier die Mitte der Vorrichtung betrat. Die Datensammlung war automatisiert und wurde erhalten, während der Untersucher sich außerhalb des Labors aufhielt.
Der Prozentsatz von verbrachter Gesamtzeit (%Zeit = 100 × [Zeit in offenen Armen geteilt durch 600 Sec]) und der Prozentsatz von gesamten Eintritten, die durch das Tier in die offenen Arme durchgeführt wurden, wurden berechnet (%Eintritte = 100 × [(Eintritte in offene Arme, plus geschlossene Arme, plus die Mitte) geteilt durch die Eintritte in den offenen Arm]) und die statistische Signifikanz wurde unter der Verwendung des Wilkoxon-Rang-Summen-Test bestimmt. Die aktiven Behandlungen erhöhten die %Zeit und/oder %Eintritte verglichen zu Vehikel-behandelten Tieren (p < 0,05, einseitig).
Die Verbindungen werden als "aktiv" betrachtet, wenn sie eine < 10.000 nM IC₅₀ im GABA_A-Rezeptor-Test, eine ≤ 30 mg/kg ED₅₀ entweder ip oder po in dem Maus-Metrazol-Test oder eine ≤ 10 mg/kg MED entweder ip oder po in dem Ratten-Konflikt-Test aufwiesen.
Test zur Messung der Unterdrückung von Konflikt-Angstzuständen in Totenkopfäffchen
Sechs erwachsene männliche Totenkopfäffchen (Charles River Laboratories) wurden in einem modifizierten Verfahren von dem beschrieben durch Gleeson und Barrett (1990) verwendet. Ihnen wurde eine Standardernährung von Affenfutter und Früchten gefüttert, um ihr Körpergewicht bei ungefähr 85% ihres freies-Futtergewicht zu halten und wurden über Nacht vor der Verwendung fasten gelassen. Die Testverbindungen wurden gelöst oder suspendiert in 0,5% (w/v) wäßriger Methylzelluloselösung, enthaltend 0,4% (v/v) Tween 80^® und po durch eine pediatrischen oralen Füttertubus bei einem Dosisvolumen äquivalent zu 50 ml/kg verabreicht. Dosierungen von Testverbindungen wurden als aktive Gruppen berechnet. Tests wurden durchgeführt, während der Affe in einem Primatenstuhl in einem Licht- und Geräusch-gedämpften ventilierten Cubus (2'' hoch × 28'' breit × 16'' tief) saß.
Die Sitzung bestand aus 10 drei-minütigen Versuchen, getrennt von einer ein-minütigen Pause. Am Ende jeder der drei-minütigen Versuche, produzierte eine Hebepresse die Belohnung (zwischen 3 und 3,5 min durchgeführt), ein Bananen-aromatisiertes Pellet. Die Überlagerung eines Bestrafungsfalls schloß die Zufuhr eines kurzen (0,2 sec) elektrischen Schocks (3 mA) zum Schwanz für jede 30. Antwort ein. Die Angst vor Bestrafung führte zu einer stark verringerten Rate an Antwort und Schocks wurden selten falls überhaupt erhalten. Diese unterdrückte Antwort stellte die Verhaltensbasislinie dar, gegen die die Wirkstoffeffekte gemessen wurden.
Die Testverbindungen wurden einmal jede Woche an dem Tag nach der Evaluierung der Effekte von Vehikelverabreichung untersucht. Daher wurde jedes Tier als seine eigene Kontrolle verwendet. Die Variabilität in Vehikelraten von Woche zu Woche wurde durch die Verwendung einer Vorhersage minimiert, basierend auf einem Zeit-Reihen-Modell unter der Verwendung von historischen Daten, wobei kürzlich durchgeführten Vehikel-Experimenten mehr Gewicht zugeordnet wurden. Die Verbindungen wurden nicht in einem einzelnen Tier getestet, wenn dessen Vehikel-Antworten außerhalb der Grenzen der unteren oder oberen Grenze der Vorhersage war. Der Effekt der Testverbindung wurde als der Prozentsatz der vorhergesagten Vehikelantwortrate (100 × [Antwortrate nach Behandlung geteilt durch die Vorhersage der Antwortrate nach Vehikelverabreichung]) berechnet. Die Behandlungseffekte wurden als positiv in einem einzelnen Tier angesehen, wenn seine Antwortrate die obere Grenze seiner vorhergesagten Antwortrate überschritt (p < 0,05). Aktive Verbindungen ergaben eine signifikante Zunahme in der Antwortrate als ein Prozentsatz der Vehikelvorhersage (p < 0,05, einseitig: eine-Probe-t-Test).
Die Tabellen 1–3, die die biologische Aktivität der Verbindungen der vorliegenden Erfindung zeigen, erscheinen am Ende der Beschreibung vor den Ansprüchen.
Um die pharmazeutische Zusammensetzung dieser Verbindung herzustellen, wird oder mehrere Verbindungen oder Salz davon als der aktive Inhaltsstoff eng mit einem pharmazeutischen Träger gemäß herkömmlichen pharmazeutischen Herstellungstechniken gemischt, wobei der Träger eine große Vielzahl von Formen annehmen kann, in Abhängigkeit von der für die Verabreichung gewünschten Präparationen, z. B. oral oder parenteral. Bei der Herstellung der Zusammensetzung in oraler Dosierungsform kann jedes der herkömmlichen pharmazeutischen Medien verwendet werden. Daher schließen für flüssige orale Verbindungen, wie zum Beispiel Suspensionen, Elixiere und Lösungen, geeignete Träger und Zusatzstoffe Wasser, Glycole, Öle, Alkohole, Aromastoffe, Konservierungsmittel, Farbstoffe und ähnliches ein; für feste orale Präparationen, wie zum Beispiel Pulver, Kapseln und Tabletten, schließen geeignete Träger und Hilfsstoffe Stärken, Zucker, Verdünnungsmittel, Granulierungsmittel, Gleitmittel, Bindemittel, Sprengmittel und ähnliches ein. Aufgrund ihrer einfachen Verabreichung stellen Tabletten und Kapseln die am meisten vorteilhaften Dosierungsformen dar, wobei in diesem Falle offensichtlich feste pharmazeutische Träger verwendet werden. Falls gewünscht, können Tabletten Zucker-beschichtet oder Magensaft-resistent beschichtet werden durch Standardtechniken. Für parenterale Mittel wird der Träger, gewöhnliches steriles Wasser umfassen, obwohl andere Inhaltsstoffe, zum Beispiel für Zwecke wie zum Beispiel Löslichkeitsvermittler oder für die Konservierung, enthalten sein können. Injizierbare Suspensionen können auch hergestellt werden, wobei in diesem Fall geeignete flüssige Träger, Suspendierungsmittel und ähnliches verwendet werden können. Die hier beschriebenen pharmazeutischen Zusammensetzungen werden bevorzugterweise pro Dosiseinheit, z. B. Tablette, Kapsel, Pulver, Injektion, Teelöffel-voll und ähnliches von ungefähr 1 bis 100 mg des aktiven Inhaltsstoffes enthalten, obwohl andere Einheitsdosierungen verwendet werden können.
Bei der therapeutischen Verwendung zur Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems in Säugetieren können die Verbindungen dieser Erfindung in einer Menge von von ungefähr 2 bis 25 mg/kg pro Tag verabreicht werden. Bei der therapeutischen Verwendung als ein Angst-lösendes Mittel können die Verbindungen der Erfindung in einer Menge von ungefähr 0,2 bis 25 mg/kg pro Tag verabreicht werden. Bei der therapeutischen Verwendung als ein anti-konvulsives Mittel/Antiepilektikum können die Verbindungen dieser Erfindung in einer Menge von ungefähr 0,2 bis 25 mg/kg pro Tag verabreicht werden. Bei der therapeutischen Verwendung als ein Mittel zur Behandlung von Benzodiazepin-Überdosierungen können die Verbindungen dieser Erfindung in einer Menge von von ungefähr 0,2 bis 25 mg/kg pro Tag verabreicht werden. Bei der therapeutischen Verwendung als ein Sedativum/Hypnotikum ist eine therapeutische aktive Menge von ungefähr 0,2 bis 25 mg/kg pro Tag. Als ein Muskelrelaxans können ungefähr 0,2 bis 25 mg/kg pro Tag der Verbindungen dieser Erfindung verwendet werden. Die Bestimmung von optimalen Dosierungen für eine bestimmte Erkrankungssituation oder -Zustand kann von der Situation, der Erkrankung oder dem Zustand des Patienten der behandelt wird, variieren und liegt innerhalb des Stands der Technik.
Beispiele
Die folgenden Beispiele beschreiben die Erfindung genauer und sind dazu gedacht, die Erfindung zu verdeutlichen.
Schmelzpunktbestimmungen wurden auf einem Thomas Hoover- oder Mel-Temp-Schmelzpunktapparat durchgeführt und sind nicht berichtigt. Jede Verbindung weist zwei analytische Ergebnisse (Elementaranalyse, Smp), die in Tabelle 4 aufgelistet sind, sind mit ihrer zugewiesenen Struktur konsistent. Kernmagnetische Resonanz (NMR) Spektren für Wasserstoffatome wurden in dem angegeben Lösungsmittel mit Tetramethylsilan (TMS) als internen Standard auf einem Bruker AM-360 (360 MHz)-, AM-400 (400 MHz)- oder AT-300 (300 MHz)-Spektrometer gemessen. Die Werte sind als Teile pro Million (ppm), "downfiled" von TMS, angegeben. Die Elementaranalysen wurden durch Robertson Microlit Labs (Madison, NJ) gemessen und sind in Gewichtsprozent jedes Elements pro Gesamtmolekulargewicht angegeben. Die Massenspektren (MS) wurden auf einem Finnigan 3300 Spektrometer (Methan) bestimmt, unter der Verwendung von Desorptions-chemischen Ionisierungstechniken. Wenn nicht anders angegeben, wurden die in den Beispielen verwendeten Materialien von leicht erhältlichen kommerziellen Zulieferern erhalten oder durch Standardverfahren, die jedem Fachmann in der Technik der chemischen Synthese bekannt sind, synthetisiert. Substituentengruppen, die zwischen den Beispielen variieren, sind Wasserstoff, wenn nicht anders angegeben.
Beispiel 1 (160)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-[2-(methoxy)ethoxymethyl]-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Zu einer 50 ml Dreihals-Rundbodenflasche wurden NaH (258 mg, 6,45 mMol, 60% in Öl, gewaschen 2 × 20 ml Pentan), wasserfreies DMF (20 ml) und 10 (X = 7-F, Ar = 2-FPh; 1,70 g, 5,00 mMol) hinzugefügt. Nach vollständiger Entwicklung von H₂ Gas, wurde die Reaktionslösung mit 15-Kronen-5 (1,00 ml, 5,03 mMol) behandelt, gefolgt von 2-(Methoxy)ethoxymethylchlorid (800 μl 7,00 mMol). Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde für 42 h bei Raumtemperatur gerührt, in Lauge gegossen und in CHCl₃ (2 × 100 ml) extrahiert. Die CHCl₃ Lösung wurde mit H₂O (6 × 100 ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Das erhaltene bersteinfarbene Öl wurde durch Chromatographie gereinigt (Silicagel, 3 : 7 Hexan/Ethylacetat), um 1,97 g von rohem 160 zur Verfügung zu stellen. Die Rekristallisierung aus Ethylacetat/Hexan ergab 1,39 g von 160.
MS (Auto Cl-NH₃) MH⁺ = 430. ¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆) δ 12.05 (s, 1H), 8.42–8.36 (m, 1H), 7.38 (dd. J = 2.27, 8.47 Hz, 2H). 7.20 (dd, J = 4.2B. 8.80 Hz, 1H). 7.13–7.06 (m. 3H), 7.01–6.94 (m, 1H). 5.83 (s. 2H). 4.15 (t, J = 6.88. 6.88 Hz. 2H). 3.50–3.48 (m, 2H), 3.41–3.39 (m, 2H). 3.22 (s. 3H). 2.85 (t, J = 6.88, 6.88 Hz).
Auf eine ähnliche Weise wurden Verbindungen 77, 78, 82, 85, 89, 90, 98, 103–104, 111–113, 115, 116, 123, 127, 128, 158–159, 167, 172, 173 und 182 präpariert.
Beispiel 2 (99)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-ethoxymethyl-3-oxo-N-(2-fluor-4-hydroxyphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Zu einer Lösung von 3-Fluor-4-nitrophenol 24 (6,23 g, 40,0 mMol) und Imidazol (3,27 g, 48,0 mMol) in wasserfreiem Dimethylformamid (40 ml) wurde t-Butyldiphenylchlorsilan (12.0 ml, 46,1 mMol) bei Raumtemperatur hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde bei Raumtemperatur unter N₂ Atmosphäre für 4 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit wäßrigem Natriumchlorid (100 ml) verdünnt und mit CHCl₃ (2 × 125 ml) extrahiert. Die CHCl₃ Lösung wurde mit H₂O (5 × 100 ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert, um den Silylether als eine braunen Feststoff (17,81 g) zur Verfügung zu stellen. Das Material und 10% Pd/C (1,02 g) in EtOAc (120 ml) wurden in eine Parr-Flasche plaziert und bei 40 psig mit Wasserstoff unter Druck gesetzt. Nach 18 h wurde das erhaltene Gemisch durch Celite filtriert und in vacuo konzentriert, um das erwünschte Anilin 25 als ein braunes Öl (17,22 g, quantitative Ausbeute) zu ergeben. Ein heterogenes Gemisch von 2 (X = 7-F, 8,82 g, 32,0 mMol) und 25 (17,11 g, ca. 36,0 mMol) in Xylenen (400 ml) wurde für 4 h bei Reflux erhitzt. Nach Entfernen des Lösungsmittels (200 ml) aus dem Reaktionsgemisch durch Destillation und anschließendes Abkühlen des Reaktionsgemischs auf Raumtemperatur wurde ein feuchter braunen Feststoff durch Filtration gesammelt. Dieser Feststoff wurde mit Et₂O gewaschen und unter Vakuum getrocknet, um das erwünschte Amid 26 (X = 7-F) als einen braunen Feststoff (17,20 g) zu erhalten. Zu einem gekühlten (20°C Wasserbad) Gemisch von so gebildetem 26 (12,07 g, ca. 20,0 mMol) in DMF (60 ml) wurden Chlormethylethylether (4,50 ml, 48,5 mMol) und Diisopropylethylamin (9,1 ml, 52,2 mMol) hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 4 h gerührt und mit H₂O verdünnt. Ein fester Rückstand fiel entlang den Seiten der Reaktionsflasche aus und die wäßrige Lage wurde abgegossen. Der Rückstand wurde in CHCl₃ gelöst, über Na₂SO₄ getrocknet und in vacuo konzentriert, um das N-Ethoxymethylprodukt 27 (X = 7-F, R = EtOCH₂) als einen braunen Feststoff zur Verfügung zu stellen. Dieser Feststoff wurde auf Silicagel chromatographiert (Elution mit 2% MeOH in CHCl₃) um 10,95 g (83%) an flockigem braunen Feststoff zur Verfügung zu stellen. Zu einer Lösung dieses Feststoffs (5,28 g, ca. 8,01 mMol) in wasserfreiem THF (100 ml) wurde Tetrabutylammoniumfluorid (1 M in THF; 9,3 ml, 9,3 mMol) bei Raumtemperatur für 2 h hinzugefügt. Die Reaktion wurde mit 15 ml von 1 N wäßriger HCl angesäuert, weiter mit H₂O (100 ml) verdünnt und mit 85 : 15 CH₂Cl₂/THF extrahiert. Die organische Lösung wurde getrocknet, filtriert und in vacuo konzentriert, um 99 als einen braunen Feststoff zu ergeben. Dieses rohe Produkt wurde auf Silicagel chromatographiert (Elution mit 15% THF in CH₂Cl₂) um 3,35 g eines schmutzig-weißen Feststoffs zu ergeben. Die Kristallisierung aus Aceton/Hexan und anschließende Trocknung in einem Vakuumofen bei 60°C für 1 Tag ergab 2,73 g (82%) von 99.
Smp. 203–205°C
H-1 NMR (300 MHz, Aceton-d₆) δ 12,05 (s, 1H), 8.40 (s, 1H, OH), 8,30 (t, J = 9.0 Hz, 1H), 7.59 (dd, J = 4.39, 8.83 Hz, 1H) 7.52 (dd, J = 2.33, 8.69 Hz, 1H), 7.19 (ddd, J = 2.31, 9.25, 9.34 Hz). 6.67–6.58 (m, 2H), 5.84 (s. 2H). 4.34 (t, J = 6.88, 6.88 Hz, 2H). 3.32 (q, J = 7.08, 7.00. 6.99 Hz, 2H), 2.78 (t, J = 6.97, 6.79 Hz, 2H), 1.00 (t, J = 7.00, 6.99 Hz, 3H). MS (Cl-NH₃) MH⁺ = 416.
Beispiel 3 (97)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-ethoxymethyl-3-oxo-N-(2-fluor-4-methoxyphenyl)pyrido(1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Zu einem heterogenen Gemisch von 99 (0,50 g, 1,20 mMol), Kaliumcarbonat (249 mg, 1.80 mMol), 18-Kronen-6 (318,3 mg, 1,20 mMol), und Jodmethan (225 ml, 3,61 mMol) in wasserfreiem DMF (10 ml) wurde bei Raumtemperatur für 2,5 Tage gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit wäßrigem Natriumchlorid (100 ml) verdünnt und mit CHCl₃ (2 × 75 ml) extrahiert. Die CHCl₃ Lösung wurde mit H₂O (4 × 100 ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet, filtriert und in vacuo konzentriert, filtriert und konzentriert um das Rohprodukt zur Verfügung zu stellen. Das Rohprodukt wurde auf Silicagel chromatographiert (1 : 4 Hexan/Ethylacetat) und anschließend aus Ethylacetat/Hexan rekristallisiert, um 0,35 g (68%) von 97 als weiße Kristalle zu ergeben.
MS (Cl-NH₃) MH⁺ = 400 (100%)
H-1 NMR (300 MHz. CDCl₃) δ 1.1 (t, 3H), 2,85 (t, 2H), 3.30 (q, 2H), 3.70 (s, 3H), 4.15 (t, 2H), 4.55 (t, 2H), 4.8 (t, 2H), 5.75 (s, 2H). 6.65–6.74 (m, 2H), 7.06–7.12 (m, 1H), 7.18–7.22 (m, 1H), 7.35 (m, 1H), 8.15 (t, 1H), 11.7 (s, 1H).
Auf eine ähnliche Weise wurden unter der Verwendung der geeigneten Elektrophilen Verbindungen 75, 76, 78, 83, und 174 präpariert.
Beispiel 4 (36)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-[N-(2-cyanoethyl)-2-acetamido]-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
In eine 100 ml Rundbodenflasche wurden 60% NaH, dispergiert in Mineralöl (335 mg, 8,37 mMol), eingewogen. Unter N₂ Atmosphäre wurde das NaH mit Pentan (2 × 20 ml), sus pendiert in wasserfreiem DMF (40 ml) gespült, und mit 10 (X = 7-F, Ar = 2-FPh, 2,39 g, 7,00 mMol) behandelt. Dann wurden 15-Kronen-5 (1,40 ml 7,05 mMol) und t-Butylbromacetat (1,55 ml 10,5 mMol) nacheinander zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde für 2,5 Tage bei Raumtemperatur gerührt, dann wurden 116 mg (2,90 mMol) an 60% NaH und 200 μl (1,40 mMol) an t-Butylbromacetat hinzugefügt und die Reaktion für einen weiteren Tag gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde dann mit wäßriger NaCl-Lösung (150 ml) verdünnt und mit CHCl₃ (200 ml) extrahiert. Die CHCl₃ Lösung wurde mit H₂O (4 × 200 ml), gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet, filtriert, in vacuo konzentriert und mit Et₂O gewaschen, um 2.68 g eines beigen Feststoffs an 177 zu ergeben. MS (Cl-NH₃) MH⁺ = 456. Eine Lösung von 2,04 g (4.57 mMol) dieses Materials in Methylenchlorid (60 ml) wurde mit Trifluoressigsäure (20 ml, 260 mol) behandelt und bei Raumtemperatur für 2,5 Tage gerührt. Die Reaktionslösung wurde filtriert und mit Et₂O (450 ml) verdünnt. Das Gemisch wurde in dem Kühlschrank für 18 h plaziert und 1,60 g (87%) eines beigen Feststoffs an 178 wurde nach Filtration und Trocknen bei 70°C in einem Vakuumofen isoliert. MS (Cl-NH₃) MH⁺ = 400. Triethylamin (2,80 ml, 20,0 mMol) wurde zu einer gekühlten (0°C) Lösung von 178 (1,60 g, 4,00 mMol), Diethylcyanophosphonat (940 μl, 6,20 mMol) und 3-Aminopropionitril (315 μl, 4.2 mMol) in wasserfreiem DMF (15 ml) hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde für 1 h gerührt, mit wäßrigem NaCl verdünnt und mit CHCl₃ extrahiert. Das Produkt fiel in den organischen und wäßrigen Phasen aus. Die organische Lösung wurde abgezogen und konzentriert. Beide Phasen wurden filtriert und mit Et₂O gewaschen, um einen Feststoff (1,96 g) an 36 zu ergeben. Die Rekristallisierung des Rohprodukts aus CHCl₃/MeOH ergab 1,31 g (72%) eines beigen amorphen Feststoffs (36).
MS (Cl-NH₃) MH+ = 452 (100%).
H-1 NMR (300 MHz, DMSO-d₆) δ 2.6 (t, 2H), 2.7 (t, 2H), 3.30–3.40 (m, 3H), 4.35 (t, 2H), 4.9 (s, 2H), 6.90–7.00 (m, 1H), 7.1–7.3 (m, 3H), 7.5–7.6 (m, 1H), 7.65–7.75 (m, 1H), 8.4–8.6 (m, 2H), 12.2 (s, 1H).
Verbindung 32 wurde auf eine ähnliche Weise unter der Verwendung von Histamin als die Amin-Komponente präpariert.
Beispiel 5 (171)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-[2-(benzyloxy)ethy]-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Zu einem gekühlten (0°C) suspendierten Gemisch von 10 (X = 7-F, R' = 2-FPh, 2,38 g, 6,98 mMol), Triphenylphosphin (2,75 g, 10,5 mMol) und 2-Benzyloxyethanol (1,50 ml 10,5 mMol) in CH₂Cl₂ (140 ml) wurde DEAD (1,65 ml, 10,5 mMol) tropfenweise über eine 20 min Zeitdauer hinweg hinzugefügt. Das Reaktionsgemisch wurde bei 0°C für 20 min und bei Raumtemperatur für 2 h gerührt. Zusätzliches Triphenylphosphin (0,92 g, 3,5 mMol), 2-Benzyloxyethanol (0,50 ml, 3,5 mMol) und DEAD (0,55 ml, 3,5 mMol) wurde hinzugefügt und die Reaktion für 4 h gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in vacuo konzentriert und das isolierte rohe Produkt was auf Silicagel chromatographiert (Elution mit 7 : 3 Ethylacetat/Hexan) um 0,88 g an Produkt zur Verfügung zu stellen, dessen Rekristallisierung aus Aceton/Ether ergab 580 mg (25%) eines weißen amorphen Feststoffs an 171.
MS (Cl-NH) MH⁺ = 476 (100%)
H-1 NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 2.75 (t, 2H), 3.9 (t, 2H), 4.25 (t, 2H), 4.4 (s, 2H), 4.7 (t, 2H), 6.9–7.0 (m, 1H), 7.02–7.12 (m, 5H), 7.15–7.20 (m, 1H), 7.4 (dd. 1H), 8.4 (t, 1H), 12.0 (s, 1H).
Auf eine ähnliche Weise wurde Verbindung 170 präpariert.
Beispiel 6 (168)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-(2-hydroxyethyl)-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Ein heterogenes Gemisch von 171 (3,80 g, ca. 5,00 mMol), 10% Palladium auf Kohlenstoff (0,70 g) und konzentrierter HCl (0,4 ml) in MeOH (100 ml) würde auf einem Parr Apparat unter 55 psig Wasserstoff bei Raumtemperatur für 4 h geschüttelt. Das Gemisch wurde durch Celite filtriert. Das Filtrat wurde mit 2,0 ml von Et₃N neutralisiert und in vacuo konzentriert, um einen grünlichen Feststoff zur Verfügung zu stellen. Der Feststoff wurde mit EtOAc trituriert und aus einem 3 : 2 Gemisch an EtOAc/MeOH rekristallisiert, um 0,52 g (27%) von 168 als weiße Kristalle zu ergeben.
MS (Cl-NH3) MH⁺ = 386 (10%)
H-1 NMR (300 MHz, DMSO-d₆) δ 2.70 (t, 2H), 3.7 (dt, 2H), 4.35 (t, 2H), 4.6 (t, 2H), 4.8 (t, 1H, austauschbar H), 6.9–7.0 (m, 1H), 7.1 (t, 1H), 7.2–7.3 (2H), 7.7–7.8 (m, 2H), 8.5 (t, 1H).
Auf eine ähnliche Weise wurde Verbindung 169 präpariert und unter der Verwendung derselben Debenzylierungsprozedur wie oben beschrieben, wurde Verbindung 52 aus 56 präpariert.
Beispiel 7 (119)
7-Fluor-1,2-dihydro-5-(2-acetoxyethyl)-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Ein heterogenes Gemisch von 168 (0,50 g. 1,30 mMol), Essigsäureanhydrid (10,0 ml, 105 mMol) und Pyridin (7,0 ml. 86,5 mMol) in CHCl₃ wurde bei Raumtemperatur gerührt. Innerhalb einer Stunde Rühren wurde das Reaktionsgemisch homogen. Das Reaktionsgemisch wurde für 5 h gerührt, auf 150 ml mit CHCl₃ verdünnt, mit H₂O (5 × 100 ml) gewaschen, und über Na₂SO₄ getrocknet. Die CHCl₃ Lösung wurde filtriert und in vacuo konzentriert, um 0,50 g eines festen Produkts zur Verfügung zu stellen. Die Reinigung des Rohprodukts wurde durch Säulenchromatographie auf Silicagel erreicht (Elution mit 1 : 4 Hexan/Ethylacetat) und die anschließende Rekristallisierung aus Ethylacetat/Hexan stellte 0,38 g (68%) an 119 als einen weißen amorphen Feststoff zur Verfügung.
MS (Cl-NH₃) MH⁺ = 428 (100%).
H-1 NMR (300 MHz, CDCl₃) δ 1.90 (s, 3H), 2.75 (t, 2H), 4.15 (t, 2H), 4.50 (t, 2H), 4.8 (t, 2H), 6.9–7.0 (m, 1H), 7.02–7.12 (m, 5H), 7.15–7.20 (m, 1H), 7.2–7.3 (m, 1H), 8.4 (t, 1H), 12.0 (s, 1H).
Auf eine ähnliche Weise wurde unter der Verwendung des geeigneten Elektrophils Verbindung 180 präpariert.
Beispiel 8 (38)
7-Fluor-1.2-dihydro-5-[N-(2-(methoxy)ethyl)-2-(methylamino)ethyl]-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]-benzimidazol-4-carboxamid
Zu einer gekühlten (0°C) Lösung von 52 (0,54 g, 1,25 mMol) und 37% wäßrigem Formaldehyd (0,30 ml, 3,70 mMol) in Methanol (20 ml) wurde Natriumborhydrid (237 mg, 6,26 mMol) hinzugefügt. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur für 2 h gerührt. In 1 h Intervallen wurden 0,30 und 0,20 ml Mengen von aq. HCHO und 243 und 125 mg Mengen von Natriumborhydrid zu dem Reaktionsgemisch hinzugefügt. Nach eine Gesamtzeit von 5 h wurde die Reaktion zwischen aq. NaCl und CHCl₃ (70 ml) geteilt, die wäßrige Phase wurde mit weiterem CHCl₃ (2 × 70 ml) extrahiert. The combined CHCl₃ Lösung wurde getrocknet (Na₂SO₄), filtriert und in vacuo konzentriert und das rohe Produkt wurde auf Silicagel chromatographiert (3 : 97 Methanol/Chloroform), um 0,44 g reines Produkt zur Verfügung zu stellen. Die freie Base wurde in Methanol (25 ml) gelöst, filtriert und mit konzentrierter HCl in Isopropanol auf einen pH von 4,0 angesäuert, um das HCl-Salz von 38 (250 mg. 40%) als ein weißes Pulver zu ergeben.
MS (Cl-NH₃) MH⁺ = 457
H-1 NMR (300 MHz, DMSO-d₆) δ 2.75 (t, 2H), 2.9 (d, 3H), 3.30–3.55 (m, 5H), 3.7–3.9 (m, 4H), 4.3 (t, 2H), 4.7 (t, 2H), 6.9–7.0 (m, 1H), 7.1 (t, 1H), 7.2–7.4 (m, 3H), 7.75–7.80 (m, 1H), 7.9–8.0 (m, 1H), 8.5 (t, 1H), 10.8 (br s, 1H), 12.4 (s, 1H).
Beispiel 9 (94)
6-Hydroxy-1,2-dihydro-5-(2-hydroxyethyl)-3-oxo-N-(2-fluorphenyl)pyrido[1,2-a]benzimidazol-4-carboxamid
Eine Lösung von 96 (0,25 g, 0,61 mMol) in Dichlormethan (3 ml) wurde langsam zu einer Lösung von Bortribromid (1,0 M in Dichlormethan, 3,0 ml, 3,0 mMol) bei 0°C hinzugefügt. Das erhaltene Gemisch wurde bei Raumtemperatur für 22 h gerührt. Zusätzliche 10 ml an Dichlormethan wurden zu dem Gemisch hinzugefügt, gefolgt von 2 ml an Isopropanol. Die erhaltene Lösung wurde mit einer gesättigten Lösung von wäßrigem Natriumbicarbonat (10 ml) gewaschen. Die organische Lage wurde abgetrennt und Methanol wurde hinzugefügt, bis die Lage eine klare Lösung war. Die Lösung wurde über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde in vacuo evaporiert. Der Rückstand wurde in heißem Ethanol trituriert und das Produkt wurde durch Filtration gesammelt und in vacuo getrocknet, um einen farblosen Feststoff von 94 (0.13 g, 56%) Smp 214–216°C zu ergeben;
MS m/z 384 (MH⁺).
H-1 NMR (DMSO-d₆) δ 2.65 (t, 2H), 3.58 (t, 2H), 4.24 (t, 2H), 4.70 (t, 2H), 6.78 (d, 1H), 6.93–7.02 (m, 1H), 7.09–7.28 (m, 4H), 8.50 (t, 1H), 12.35 (oder s, 1H).
Tabelle 4: Physikalische Eigenschaften von N-5-Stickstoff-enthaltenden PBI-Derivaten ELEMENTARANALYSEDATEN

Claims

Verbindung, dargestellt durch die folgende Formel 1:
worin X unabhängig voneinander ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkyl (C₁-C₈), Halogen, Hydroxy oder C₁-C₄ Alkoxy, worin R ausgewählt ist aus (CH₂)_nOR₇, worin n = 1–4, R₇ ausgewählt ist aus Wasserstoff Alkyl (C₁-C₁₂), Cycloalky (C₃-C₁₀), Phenyl oder substituiertem Phenyl, worin die Phenylsubstituenten ausgewählt sind aus Alkyl (C₁-C₈), verzweigtem Alkyl (C₃-C₈), Halogen, Perfluor(C₁-C₄ alkyl), Hydroxy, C₁-C₄ Alkoxy, di(C₁-C₄ Alkyl)amino, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl oder C₁-C₄ Alkylthio, oder (CH₂)_nCN, worin n = 1–3; worin R' ausgewählt ist aus Phenyl, substituiertem Phenyl, worin die Phenylsubstituenten ausgewählt sind aus Alkyl (C₁-C₈), verzweigtem Alkyl (C₃-C₈), Halogenen, Perfluor(C₁-C₄ alkyl), Hydroxy, C₁-C₄ Alkoxy, di(C₁-C₄ Alkyl)amino, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl oder C₁-C₄ Alkylthio, einem Heterozyklus, ausgewählt aus Pyridin, Pyridin-N-oxid, Thiazol, Thiophen, Furan, Indol, Benzothiophen, Pyridazin, Pyrimidin, Indol, Indolin, Chinolin, Indazol, Imidazol, Benzofuran, Triazin, Pyrazin, Isochinolin, Isoxazol, Thiadiazol, Benzothiazol, Triazol oder Benzotrialzol, wobei der Heterozyklus mit einem oder mehreren Substituenten substituiert sein kann, die unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Halogen, Perfluor(C₁-C₄)alkyl, Nitro, C₁-C₄ Alkylthio, C₁-C₄ Alkoxy, C₁-C₄ Alkyl, di(C₁-C₄ Al kyl)amino, Carboxy, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl, oder einem Cycloalkylring, der 3–8 Kohlenstoffatome umfaßt; oder ein pharmazeutisches akzeptables Salz, Solvat oder Hydrat davon.
Verbindung nach Anspruch 1, worin X ausgewählt ist aus C₁-C₄ Alkoxy, Wasserstoff, Halogen oder Alkyl (C₁-C₈).
Verbindung nach Anspruch 2, worin nur ein von Wasserstoff unterschiedlicher X-Substituent vorhanden ist.
Verbindung nach Anspruch 3, worin X 7-F ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin R (CH₂)_nOR₇ ist, worin n = 1–4 ist, R₇ ausgewählt ist aus Wasserstoff, Alkyl (C₁-C₁₂), C₁-C₄ Alkoxy, Cycloalky (C₃-C₁₀), Phenyl oder substituiertem Phenyl, worin die Phenylsubstituenten ausgewählt sind aus Alkyl (C₁-C₈), verzweigtem Alkyl (C₃-C₈), Halogen, Perfluor(C₁-C₄ alkyl), Hydroxy, C₁-C₄ Alkoxy, di(C₁-C₄ Alkyl)amino, C₁-C₄ Alkoxycarbonyl oder C₁-C₄ Alkylthio.
Verbindung nach Anspruch 5, worin R 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Methoxyethyl oder Ethoxymethyl ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin R' substituiertes Phenyl ist.
Verbindung nach Anspruch 1, worin R' 2,4-diFPh oder 2-FPh oder 2-F-4-(HO)Ph ist.
Verbindung nach Anspruch 1, ausgewählt aus:
oder ein pharmazeutisches akzeptables Salz, Solvat oder Hydrat davon und die bevorzugterweise
ist, oder ihr pharmazeutisch akzeptables Salz, Solvat oder Hydrat davon.
Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung nach Formel 1, wie in einem der Ansprüche 1 bis 9 definiert, in einer Menge, die für eine Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems effektiv ist, und einen pharmazeutische akzeptablen Träger oder Verdünnungsmittel.
Zusammensetzung nach Anspruch 10, worin die effektive Menge von 0,2 bis 25 mg/kg pro Tag ist.
Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder die Zusammensetzung nach Anspruch 10 oder Anspruch 11 zur Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems, wie z. B. Angstzuständen, Krämpfen, Schlaflosigkeit, Muskelspasmen oder Benzdiazepin-Wirkstoff-Überdosierung.