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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft neue kondensierte Pyrrolcarboxamide, die selektiv
an GABAa-Rezeptoren binden. Die Erfindung betrifft auch pharmazeutische
Zusammensetzungen, die solche Verbindungen umfassen. Sie betrifft
ferner die Verwendung solcher Verbindungen zur Herstellung einer
pharmazeutischen Zusammensetzung zum Behandeln von Angst-, Schlaf-
und Anfallserkrankungen, Überdosen
mit Benzodiazepin-Arzneimitteln und zur Verbesserung des Gedächtnisses.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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γ-Aminobuttersäure (GABA)
wird als einer der hauptsächlichen
inhibitorischen Aminosäuretransmitter im
Säugergehirn
betrachtet. Über
30 Jahre vergingen, seitdem ihr Vorhandensein im Gehirn gezeigt
wurde (Roberts & Frankel,
J. Biol. Chem. 187:55–63,
1950; Udenfriend, J. Biol. Chem. 187:65–69, 1950). Seit dieser Zeit
wurde eine enorme Anstrengung unternommen, um GABA in die Ätiologie
von Anfallserkrankungen, Schlaf, Angst und Gedächtnis zu implizieren (Tallman
und Gallager, Ann. Rev. Neuroscience 8:21–44, 1985). Weit, jedoch ungleichmäßig, verteilt über das
Säugergehirn
soll GABA ein Transmitter bei etwa 30% der Synapsen im Gehirn sein.
In den meisten Bereichen des Gehirns ist GABA mit lokalen inhibitorischen
Neuronen assoziiert und lediglich in zwei Bereichen ist GABA mit
längeren
Fortsätzen
assoziiert. GABA vermittelt viele ihrer Wirkungen durch einen Komplex
von Proteinen, die sowohl auf Zellkörpern als auch an Nervenenden
lokalisiert sind: diese werden GABAa-Rezeptoren genannt. Postsynaptische
Reaktionen auf GABA werden durch Veränderungen der Chlo rid-Leitfähigkeit
vermittelt, die allgemein, jedoch nicht unveränderlich, zu einer Hyperpolarisation
der Zelle führen.
Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass der Komplex von Proteinen, die
mit postsynaptischen GABA-Reaktionen assoziiert sind, eine Hauptstelle
einer Wirkung für
eine Reihe von strukturell nicht verwandten Verbindungen ist, die
zum Modifizieren von postsynaptischen Reaktionen auf GABA fähig sind.
Abhängig
von der Art der Wechselwirkung sind diese Verbindungen fähig, ein
Spektrum von Aktivitäten
(entweder sedativ, anxiolytisch und krampflösend oder Schlaflosigkeit,
Anfälle
und Angst) zu erzeugen.
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1,4-Benzodiazepine
sind kontinuierlich unter den am meisten verbreiteten verwendeten
Arzneimitteln auf der Welt. Die wichtigsten unter den vertriebenen
Benzodiazepinen sind Chlordiazepoxid, Diazepam, Flurazepam und Triazolam.
Diese Verbindungen werden weit verbreitet als Anxiolytika, sedative
Hypnotika, Muskelrelaxanzien und krampflösende Mittel verwendet. Eine
Reihe dieser Verbindungen sind extrem wirksame Arzneimittel: Eine
solche Wirksamkeit zeigt eine Wirkstelle mit einer hohen Affinität und Spezifität für einzelne Rezeptoren
an. Frühe
elektrophysiologische Untersuchungen zeigten, dass eine Hauptwirkung
von Benzodiazepinen eine Erhöhung
der GABAnergen Hemmung war. Die Benzodiazepine waren fähig, eine
präsynaptische
Hemmung eines monosynaptischen Vorderwurzelreflexes, ein GABA-vermitteltes
Ereignis, zu erhöhen (Schmidt
et al., 1967, Arch. Exp. Path. Pharmakol. 258:69–82). Alle nachfolgenden elektrophysiologischen
Untersuchungen (rezensiert in Tallman et al., 1980, Science 207:274–81; Haefley
et al., 1981, Handb. Exptl. Pharmacol. 33:95–102) haben allgemein diese
Feststellung bestätigt
und in der Mitte der 70er-Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts gab
es einen allgemeinen Konsens unter Elektrophysiologen, dass die
Benzodiazepine die Wirkungen von GABA erhöhen könnten.
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Mit
der Entdeckung des "Rezeptors" für die Benzodiazepine
und der nachfolgenden Definition der Art der Wechselwirkung zwischen
GABA und den Benzodiazepinen scheint es, dass die für das Verhalten
wichtigen Wechselwirkungen der Benzodiazepine mit unterschiedlichen
Neurotransmittersystemen zu einem großen Teil auf die erhöhte Fähigkeit
von GABA selbst, diese Systeme zu modifizieren, zurückzuführen sind.
Jedes modifizierte System kann seinerseits mit der Expression eines
Verhaltens assoziiert sein.
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Untersuchungen über die
mechanistische Art und Weise dieser Wechselwirkungen hingen von
der Darstellung einer hochaffinen Benzodiazepin-Bindestelle (Rezeptor)
ab. Ein solcher Rezeptor ist in dem ZNS aller Vertebraten vorhanden,
die phylogenetisch jünger
sind als die Knochenfische (Squires & Braesrup, 1977, Nature 166:732–34; Mohler & Okada, 1977,
Science 198:854–51;
Mohler & Okada,
1977, Br. J. Psychiatry 133:261–68).
Unter Verwendung von tritiertem Diazepam und einer Vielzahl von
anderen Verbindungen wurde gezeigt, dass diese Benzodiazepin-Bindungsstellen
viele der Kriterien von pharmakologischen Rezeptoren erfüllen: eine
Bindung an diese Stellen in vitro ist schnell; reversibel, stereospezifisch
und sättigbar.
Bedeutender wurden hochsignifikante Korrelationen zwischen der Fähigkeit
von Benzodiazepinen, Diazepam von seiner Bindungsstelle zu verdrängen, und
einer Aktivität
in einer Reihe von Tierverhaltenstests, die für eine Benzodiazepinwirksamkeit
prädiktiv
sind, gezeigt (Braestrup & Squires,
1978, Br. J. Psychiatry 133:249–60;
Mohler & Okada,
1977, Science 198:854–51;
Mohler & Okada,
1977, Br. J. Psychiatry 133:261–68).
Die mittleren therapeutischen Dosen dieser Arzneimittel beim Menschen
korrelieren auch mit einer Rezeptorwirksamkeit (Tallman et al.,
1980, Science 207:274–281).
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1978
wurde klar, dass GABA und verwandte Analoga bei der GABA-Bindungsstelle
mit niedriger Affinität
(1 mM) wechselwirken könnten,
um die Bindung von Benzodiazepinen an die Clonazepam-empfindliche Stelle
zu erhöhen
(Tallman et al., 1978, Nature 274:383–85). Diese Erhöhung wurde
durch eine Zunahme der Affinität
der Benzodiazepin-Bindungsstelle aufgrund einer Belegung der GABA-Stelle verursacht.
Die Daten wurden dahingehend interpretiert, dass sowohl GABA- als
auch Benzodiazepin-Stellen allosterisch in der Membran als Teil
eines Komplexes von Proteinen verbunden sind. Für eine Reihe von GABA-Analoga
konnte die Fähigkeit,
eine Diazepam-Bindung um 50% des Maximums zu erhöhen, und die Fähigkeit,
die Bindung von GABA an Gehirnmembranen um 50% zu hemmen, direkt
korreliert werden. Eine Erhöhung
einer Benzodiazepin-Bindung durch GABA-Agonisten wird durch den
GABA-Rezeptor-Antagonisten (+)-Bicucullin
blockiert. Das Stereoisomer (–)-Bicucullin
ist sehr viel weniger wirksam (Tallman et al., 1978, Nature 274:383–85).
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Bald
nach der Entdeckung von Bindungsstellen mit hoher Affinität für die Benzodiazepine
wurde festgestellt, dass ein Triazolopyridazin mit Benzodiazepin-Re zeptoren
in einer Reihe von Bereichen des Gehirns in einer Weise wechselwirken
kann, die mit einer Rezeptor-Heterogenität oder negativen Kooperativität konsistent
ist. In diesen Untersuchungen wurden Hill-Koeffizienten von signifikant
weniger als 1 in einer Reihe von Gehirnbereichen, einschließlich Cortex,
Hippocampus und Striatum, festgestellt. Im Cerebellum wechselwirkte Triazolopyridazin
mit Benzodiazepin-Stellen mit einem Hill-Koeffizienten von 1 (Squires
et al., 1979, Pharma. Biochem. Behav. 10:825–30; Klepner et al., 1979,
Pharmacol. Biochem. Behav. 11:457–62). Folglich wurden viele
Benzodiazepin-Rezeptoren in dem Cortex, Hippocampus, Striatum, aber
nicht in dem Cerebellum vorhergesagt.
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Basierend
auf diesen Untersuchungen erfolgten ausgedehnte autoradiographische
Rezeptor-Lokalisationsuntersuchungen auf einer Lichtmikroskopebene.
Obwohl eine Rezeptor-Heterogenität
gezeigt wurde (Young & Kuhar,
1980, J. Pharmacol. Exp. Ther. 212:337–46; Young et al., 1981, J.
Pharmacol. Exp. Ther. 216:425–430;
Niehoff et al., 1982, J. Pharmacol. Exp. Ther. 221:670–75), zeichnete
sich keine einfache Korrelation zwischen einer Lokalisation von
Rezeptor-Subtypen
und den Verhalten, die mit dem Bereich assoziiert sind, aus den
frühen
Untersuchungen ab. Zusätzlich
zeigte in dem Cerebellum, in dem ein Rezeptor aus Bindungsstudien
vorhergesagt wurde, eine Audioradiographie eine Heterogenität von Rezeptoren
(Niehoff et al., 1982, J. Pharmacol. Exp. Ther. 221:670–75).
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Eine
physiologische Grundlage für
die Unterschiede bei der Arzneimittelspezifität für die zwei scheinbaren Subtypen
von Benzodiazepin-Stellen wurde von Sieghart & Karobath, 1980, Nature 286:285–87, gezeigt.
Unter Verwendung von Gelelektrophorese in Gegenwart von Natriumdodecylsulfat
wurde das Vorhandensein von mehreren Molekulargewicht-Rezeptoren
für die
Benzodiazepine beschrieben. Die Rezeptoren wurden durch die kovalente
Einbringung von radioaktivem Flunitrazepam, ein Benzodiazepin, das
alle Rezeptortypen kovalent markieren kann, identifiziert. Die markierten
Hauptbanden weisen Molekulargewichte von 50 000 bis 53 000, 55 000
und 57 000 auf und die Triazolopyridazine hemmen ein Markieren der
Formen mit einem leicht höheren
Molekulargewicht (53 000, 55 000, 57 000) (Sieghart et al., 1983,
Eur. J. Pharmacol. 88:291–99).
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An
diesem Zeitpunkt wurde die Möglichkeit
aufgeworfen, dass die vielfältigen
Formen des Rezeptors "Isorezeptoren" oder vielfältige allelische
Formen des Rezeptors darstellen (Tallman & Gallager, 1985, Ann. Rev. Neurosci.
8:21–44).
Obwohl für
Enzyme üblich,
wurden genetisch unterschiedliche Formen von Rezeptoren nicht allgemein
beschrieben. Wie wir beginnen, Rezeptoren unter Verwendung von spezifischen
radioaktiven Sonden und elektrophoretischen Techniken zu untersuchen,
ist es nahezu sicher, dass sich Isorezeptoren als wichtig bei Untersuchungen
der Ätiologie
von psychiatrischen Erkrankungen bei Menschen abzeichnen werden.
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Die
GABAa-Rezeptoruntereinheiten wurden aus cDNA-Bibliotheken von Rind
und Mensch kloniert (Schoenfield et al., 1988; Duman et al., 1989).
Eine Reihe von verschiedenen cDNAs wurden als Untereinheiten des
GABAa-Rezeptorkomplexes durch Klonierung und Expression identifiziert.
Diese wurden in α, β, γ, δ, ε kategorisiert
und stellen eine molekulare Basis für die GABAa-Rezeptor-Heterogenität und markante
regionale Pharmakologie bereit (Shivers et al., 1980; Levitan et
al., 1989). Die γ-Untereinheit
scheint Arzneimitteln wie Benzodiazepinen zu ermöglichen, die GABA-Reaktionen
zu modifizieren (Pritchett et al., 1989). Das Vorhandensein von
niedrigen Hill-Koeffizienten bei der Bindung von Liganden an den
GABAa-Rezeptor zeigt einzigartige Profile einer spezifischen pharmakologischen
Subtyp-Wirkung.
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Arzneimittel,
die an dem GABAa-Rezeptor wechselwirken, können ein Spektrum von pharmakologischen
Aktivitäten
aufweisen, die von deren Fähigkeiten
abhängen,
die Wirkungen von GABA zu modifizieren. Zum Beispiel wurden die
beta-Carboline zuerst basierend auf deren Fähigkeit, die Bindung von Diazepam
an seine Bindungsstelle kompetitiv zu hemmen, isoliert (Nielsen
et al., 1979, Life Sci. 25:679–86).
Der Rezeptor-Bindungsassay ist nicht vollständig prädiktiv für die biologische Aktivität solcher
Verbindungen. Agonisten, Teilagonisten, inverse Agonisten und Antagonisten
können
eine Bindung hemmen. Als die beta-Carbolin-Struktur bestimmt wurde,
war es möglich,
eine Reihe von Analoga zu synthetisieren und diese Verbindungen
bezüglich
des Verhaltens zu testen. Es wurde sofort erkannt, dass die beta-Carboline
die Wirkungen von Diazepam bezüglich
des Verhaltens antagonisieren könnte
(Tenen & Hirsch,
1980, Nature 288:609–10).
Zusätzlich
zu diesem Antagonismus weisen beta-Carboline eine eigene intrinsische
Aktivität
entgegengesetzt zu der der Benzodiazepine auf: sie werden als inverse
Agonisten bekannt.
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Zusätzlich wurde
eine Reihe von anderen spezifischen Antagonisten des Benzodiazepin-Rezeptors aufgrund
ihrer Fähigkeit,
die Bindung von Benzodiazepin zu hemmen, entwickelt. Die am meisten
untersuchte dieser Verbindungen ist ein Imidazodiazepin (Hunkeler
et al., 1981, Nature 290:514–516).
Diese Verbindung ist ein hochaffiner kompetitiver Inhibitor der
Benzodiazepin- und beta-Carbolin-Bindung
und ist fähig,
die pharmakologischen Wirkungen von beiden dieser Klassen von Verbindungen
zu blockieren. Selbst zeigt sie eine geringe intrinsische pharmakologische
Aktivität
bei Tieren und Menschen (Hunkeler et al., 1981, Nature 290:514–16; Darragh
et al., 1983, Eur. J. Clin. Pharmacol. 14:569–70). Wenn eine radiomarkierte
Form dieser Verbindung untersucht wurde (Mohler & Richards, 1981, Nature 294:763–65), wurde
gezeigt, dass diese Verbindung mit der gleichen Reihe von Stellen
wechselwirken würde
wie die Benzodiazepine und beta-Carboline und dass die Wechselwirkungen
dieser Verbindungen rein kompetitiv waren. Diese Verbindung ist
der Ligand der Wahl für
eine Bindung an GABAa-Rezeptoren, da sie keine Rezeptorsubtyp-Spezifität aufweist
und jeden Zustand des Rezeptors erfasst.
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Die
Untersuchung der Wechselwirkungen einer großen Vielzahl von Verbindungen,
die zu den vorstehenden ähnlich
sind, führte
dazu, diese Verbindungen zu kategorisieren. Gegenwärtig werden
diejenigen Verbindungen, die eine zu den Benzodiazepinen ähnliche
Aktivität
aufweisen, als Agonisten bezeichnet. Verbindungen, die eine zu Benzodiazepinen
entgegengesetzte Aktivität
aufweisen, werden als inverse Agonisten bezeichnet und die Verbindungen,
die beide Aktivitätstypen
blockieren, werden als Antagonisten bezeichnet. Diese Kategorisierung
wurde entwickelt, um die Tatsache hervorzuheben, dass eine große Vielzahl
von Verbindungen ein Spektrum von pharmakologischen Wirkungen erzeugen
kann, um anzuzeigen, dass Verbindungen an dem gleichen Rezeptor
wechselwirken können,
um entgegengesetzte Wirkungen zu erzeugen, und anzuzeigen, dass
beta-Carboline und Antagonisten mit intrinsischen anxiogenen Wirkungen
nicht synonym sind.
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Ein
biochemischer Test für
die pharmakologischen und Verhaltenseigenschaften von Verbindungen, die
mit dem Benzodiazepin-Rezeptor wechselwirken, hebt kontinuierlich
die Wechselwirkung mit dem GABAnergen System hervor. Im Gegensatz
zu den Benzodiazepinen, die eine Zunahme ihrer Affinität aufgrund
von GABA zeigen (Tallman et al., 1978, Nature 274:383–85; Tallman
et al., 1980, Science 207:274–81),
zeigen Verbindungen mit Antagonisteneigenschaften eine geringe GABA-Verschiebung
(d.h. eine Veränderung
der Rezeptoraffinität
aufgrund von GABA) (Mohler & Richards,
1981, Nature 294:763–65)
und die inversen Agonisten zeigen tatsächlich eine Abnahme der Affinität aufgrund
von GABA (Braestrup & Nielson,
1981, Nature 294:472–474).
Folglich sagt die GABA-Verschiebung im Allgemeinen die erwarteten
Verhaltenseigenschaften der Verbindungen voraus.
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Verschiedene
Verbindungen wurden als Benzodiazepin-Agonisten und -Antagonisten
hergestellt. Zum Beispiel lehren die US-PSen 3,455,943, 4,435,403,
4,596,808, 4,623,649 und 4,719,210, die DE-PS 32 469 32 und Liebigs
Ann. Chem., 1986, 1749, gemischte Benzodiazepin-Agonisten und -Antagonisten
und verwandte antidepressive und Zentralnervensystem-aktive Verbindungen.
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Die
US-PS 3,455,943 beschreibt Verbindungen der Formel:
worin R
1 ein
Mitglied aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffatom und Niederalkoxygruppe
ist, R
2 ein Mitglied aus der Gruppe bestehend
aus Wasserstoffatom und Niederalkoxygruppe ist, R
3 ein
Mitglied aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoffatom und Niederalkylgruppe
ist und X ein bivalenter Rest, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus
ist, und
die nicht toxischen Säureadditionssalze
davon.
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Andere
Referenzen wie die US-PS 4,435,403 und die DE-PS 32 469 32 beschreiben
Verbindungen mit dem nachstehenden Strukturgerüst:
worin A ein Kohlenstoff-
oder Stickstoffatom ist.
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Eine
Vielzahl von Indol-3-carboxamiden ist in der Literatur beschrieben.
Zum Beispiel beschreibt J. Org. Chem. 42:1883–1885 (1977) die nachstehenden
Verbindungen.
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J.
Heterocyclic. Chem. 14:519–520
(1977) beschreibt eine Verbindung der nachstehenden Formel:
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Keine
dieser Indol-3-carboxamide beinhaltet einen Sauerstoffsubstituenten
an der 4-Position des Indolrings.
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Die
internationale Veröffentlichung
Nr. WO 95/11885 beschreibt Pyrrol-Derivate der nachstehenden allgemeinen
Formel:
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Es
ist beschrieben, dass die Verbindungen Agonisten, Antagonisten oder
inverse Agonisten für
GABAa-Gehirnrezeptoren sind. Die Referenz beschreibt, dass die Verbindungen
folglich bei der Diagnose und Behandlung von Angst-, Schlaf- und Anfallserkrankungen, Überdosis
mit Benzodiazepin-Arzneimitteln und zur Verbesserung des Gedächtnisses
verwendbar sind.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß werden
neue Verbindungen der Formel I bereitgestellt, die mit einer GABAa-Bindungsstelle,
dem Benzodiazepin-Rezeptor, wechselwirken.
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Erfindungsgemäß werden
pharmazeutische Zusammensetzungen bereitgestellt, die Verbindungen der
Formel I umfassen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind für die Diagnose
und Behandlung von Angst-, Schlaf- und Anfallserkrankungen, Überdosis
mit Benzodiazepin-Arzneimitteln und zur Verbesserung des Gedächtnisses
geeignet. Dementsprechend ist eine breite erfindungsgemäße Ausführungsform
auf Verbindungen der allgemeinen Formel I:
oder die pharmazeutisch verträglichen
nicht toxischen Salze davon gerichtet, worin:
G
worin R
a und
R
b unabhängig
voneinander einem Wasserstoffatom oder einer C
1-6-Alkylgruppe
entsprechen und e eine ganze Zahl von 2 bis 3 ist,
oder
worin
R
a einem Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl- oder C
3-7-Cycloalkylgruppe
entspricht,
R
b einem Wasserstoffatom,
einer C
1-6-Alkyl- oder Acylgruppe entspricht,
Y
und Y' unabhängig voneinander
einem Wasserstoff- oder Halogenatom entsprechen, und
e eine
ganze Zahl von 1 bis 3 ist,
entspricht,
T ein Halogen-,
Wasserstoffatom, eine Hydroxyl-, Amino- oder C
1-6-Alkoxygruppe
ist,
X ein Wasserstoffatom, eine Hydroxyl- oder C
1-6-Alkylgruppe
ist,
einer Kohlenstoffkette entspricht,
die gegebenenfalls mit Wasserstoff-, Halogenatom oder C
1-6-Alkylgruppe substituiert
ist, wobei n den Wert 0, 1, 2 oder 3 aufweist,
R
3,
R
4, R
5 und R
6 gleich oder verschieden sind und ausgewählt sind
aus Wasserstoffatom, C
1-6-Alkyl-, -COR
11- oder -CO
2R
11-Gruppe, wobei R
11 eine
C
1-6-Alkyl- oder C
3-7-Cycloalkylgruppe
ist, oder -CONR
12R
13-Gruppe,
wobei R
12 und R
13 unabhängig voneinander
ausgewählt
sind aus Wasserstoffatom, C
1-6-Alkyl-, C
3-7-Cycloalkyl-, Phenyl-,
2-, 3- oder 4-Pyridylgruppe, oder NR
12R
13 einer heterocyclischen Gruppe entspricht,
die eine Morpholinyl-, Piperidinyl-, Pyrrolidinyl- oder N-Alkylpiperazinylgruppe
ist, oder
R
3 bis R
4 zusammen
genommen werden können,
um eine cyclische Gruppe mit 3–7
Kohlenstoffatomen zu bilden, oder
R
5 bis
R
6 zusammen genommen werden können, um
eine cyclische Gruppe mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen zu bilden, und
wobei
jede Alkylgruppe, die einen R
3-, R
4-, R
5- oder R
6-Substituenten oder einen Teil davon bildet,
unabhängig durch
Hydroxy- oder Mono- oder Dialkylaminogruppe substituiert sein kann,
wobei jede Alkylgruppe unabhängig
eine C
1-6-Alkyl- oder C
3-7-Cycloalkylgruppe
ist.
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Diese
Verbindungen sind hochgradig selektive Agonisten, Antagonisten oder
inverse Agonisten für GABAa-Gehirnrezeptoren
oder Propharmaka von Agonisten, Antagonisten oder inversen Agonisten
für GABAa-Gehirnrezeptoren.
In anderen Worten weisen, obwohl die erfindungsgemäßen Verbindungen
alle mit GABAa-Gehirnrezeptoren
wechselwirken, sie keine identische physiologische Aktivität auf. Folglich
sind diese Verbindungen bei der Diagnose und Behandlung von Angst-,
Schlaf- und Anfallserkrankungen, Überdosis mit Benzodiazepin-Arzneimitteln
und zur Verbesserung des Gedächtnisses
verwendbar. Zum Beispiel können
diese Verbindungen verwendet werden, um Überdosierungen von Benzodiazepin-Arzneimitteln
zu behandeln, da sie kompetitiv an den Benzodiazepin-Rezeptor binden würden.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
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Die
erfindungsgemäß umfassten
neuen Verbindungen können
durch die allgemeine Formel I, die vorstehend beschrieben ist, oder
die pharmazeutisch verträglichen
nicht toxischen Salze davon beschrieben werden.
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Zusätzlich umfasst
die Erfindung Verbindungen der Formel II
worin
R
a und
R
b unabhängig
voneinander einem Wasserstoffatom oder einer C
1-6-Alkylgruppe
entsprechen,
e eine ganze Zahl von 2 bis 3 ist und
R
3, R
5 und R
6 unabhängig
voneinander einem Wasserstoffatom oder einer C
1-6-Alkylgruppe entsprechen.
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Die
Erfindung umfasst auch Verbindungen der Formel III
worin G
entspricht,
R
a einem Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl-
oder C
3-7-Cycloalkylgruppe entspricht,
R
b einem Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl-
oder Acylgruppe entspricht,
Y und Y' unabhängig voneinander einem Wasserstoff-
oder Halogenatom entsprechen und
e eine ganze Zahl von 1 bis
3 ist.
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Die
Erfindung umfasst auch Verbindungen der Formel IV
worin R
3,
R
5 und R
6 unabhängig voneinander
einem Wasserstoffatom oder einer C
1-6-Alkylgruppe
entsprechen.
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Bevorzugte
erfindungsgemäße G-Substituenten
beinhalten die nachstehenden:
worin R
a und
R
b unabhängig
voneinander einem Wasserstoffatom oder einer C
1-6-Alkylgruppe
entsprechen und e eine ganze Zahl von 2 bis 3 ist.
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Mehr
bevorzugte G-Substituenten der Formel A beinhalten diejenigen, bei
denen Ra ein Wasserstoffatom, eine Methyl-
oder Ethylgruppe ist und Rb ein Wasserstoffatom
ist. Besonders bevorzugte G-Substituenten der Formel A beinhalten
diejenigen, bei denen e den Wert 2 aufweist, Ra ein
Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe ist und Rb ein
Wasserstoffatom ist.
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Ein
weiterer bevorzugter G-Substituent ist die nachstehende Formel:
worin R
a einem
Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl- oder
C
3-7-Cycloalkylgruppe entspricht,
R
b einem Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl-
oder Acylgruppe entspricht,
Y einem Wasserstoff- oder Halogenatom
entspricht und
e eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist.
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Mehr
bevorzugte G-Substituenten der Formel B sind diejenigen, bei denen
Y ein Wasserstoff- oder Fluoratom ist und e den Wert 1 oder 2 aufweist.
Besonders bevorzugte G-Substituenten der Formel B sind diejenigen,
bei denen Y ein Wasserstoff- oder Fluoratom ist, e den Wert 1 oder
2 aufweist, Ra ein Wasserstoffatom, eine
C1-3-Alkyl- oder Cyclopropylgruppe ist und
Rb ein Wasserstoffatom, eine Methyl- oder
Acylgruppe ist.
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Ein
weiterer bevorzugter G-Substituent ist die nachstehende Formel:
worin R
a einem
Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl- oder
C
3-7-Cycloalkylgruppe entspricht,
R
b einem Wasserstoffatom, einer C
1-6-Alkyl-
oder Acylgruppe entspricht,
Y und Y' unabhängig voneinander einem Wasserstoff-
oder Halogenatom entsprechen und
e eine ganze Zahl von 1 bis
3 ist.
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Mehr
bevorzugte G-Substituenten der Formel C sind diejenigen, bei denen
Y und Y' unabhängig voneinander
ein Wasserstoff- oder Fluoratom sind und e den Wert 1 oder 2 aufweist.
Besonders bevorzugte G-Substituenten der Formel C sind diejenigen,
bei denen Y und Y' unabhängig voneinander
ein Wasserstoff- oder Fluoratom sind, e den Wert 1 oder 2 aufweist,
Ra ein Wasserstoffatom, eine C1-3-Alkyl- oder Cyclopropylgruppe
ist und Rb ein Wasserstoffatom, eine Methyl-
oder Acylgruppe ist.
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Beispielhafte
erfindungsgemäße Verbindungen
sind nachstehend in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle
1
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Das
nachstehende Nummerierungssystem wird verwendet, um Positionen an
dem Pyrrolring-Teil der erfindungsgemäßen Verbindungen zu identifizieren:
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Beispielhafte
erfindungsgemäße Verbindungen,
die von Formel I umfasst sind, beinhalten in nicht begrenzender
Weise die Verbindungen in der Tabelle 1 und ihre pharmazeutisch
verträglichen
Salze. Nicht toxische pharmazeutisch verträgliche Salze beinhalten Salze
von Säuren
wie Chlorwasserstoff-, Phosphor-, Bromwasserstoff-, Schwefel-, schwefelige,
Ameisen-, Toluolsulfon-, Methansulfon-, Salpeter-, Benzoe-, Citronen-,
Wein-, Malein-, Iodwasserstoff-, Alkansäuren wie Essigsäure, HOOC-(CH2)n-COOH, worin n
0 bis 4 ist, und dergleichen. Der Fachmann wird eine große Vielzahl
von nicht toxischen pharmazeutisch verträglichen Additionssalzen kennen.
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Der
Fachmann wird verschiedene synthetische Verfahren kennen, die verwendet
werden können,
um nicht toxische pharmazeutisch verträgliche Additionssalze der von
der Formel I umfassten Verbindungen herzustellen.
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"Alkylgruppe" oder "Niederalkylgruppe" betrifft erfindungsgemäß geradkettige
oder verzweigte Alkylgruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie
z.B. Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, sec-Butyl-, tert-Butyl-,
Pentyl-, 2-Pentyl-, Isopentyl-, Neopentyl-, Hexyl-, 2-Hexyl-, 3-Hexyl-
und 3-Methylphenylgruppen.
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"Alkoxygruppe" oder "Niederalkoxygruppe" betrifft erfindungsgemäß geradkettige
oder verzweigte Alkoxygruppen mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie
z.B. Methoxy-, Ethoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, n-Butoxy-, sec-Butoxy-,
tert-Butoxy-, Pentoxy-, 2-Pentyl-, Isopentoxy-, Neopentoxy-, Hexoxy-,
2-Hexoxy-, 3-Hexoxy- und 3-Methylpentoxygruppen.
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"Benzoxazinylgruppe", wie hierin verwendet,
betrifft eine Gruppe der Formel:
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Eine
Benzoxazin-6-ylgruppe ist dargestellt.
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"Halogenatom" betrifft erfindungsgemäß Fluor-,
Brom-, Chlor- und Iodatome.
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"2-Hydroxyethoxygruppe" betrifft eine Gruppe
der Formel: -OCH2CH2OH.
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"N-Alkylpiperazylgruppe" betrifft erfindungsgemäß Gruppen
der Formel:
worin R eine geradkettige
oder verzweigte Niederalkylgruppe, wie vorstehend definiert, ist.
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Die
pharmazeutische Verwendbarkeit von erfindungsgemäßen Verbindungen wird durch
den nachstehenden Test für
eine GABAa-Rezeptor-Bindungsaktivität gezeigt.
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Tests
erfolgten wie in Thomas und Tallman (J. Bio. Chem. 156:9838–9842; J.
Neurosci. 3:433–440, 1983)
beschrieben. Kortikalgewebe von Ratten wurde entfernt und in 25
Volumina (w/v) 0,05 M TrisHCl-Puffer (pH-Wert von 7,4 bei 4°C) homogenisiert.
Das Gewebehomogenat wurde in der Kälte (4°) bei 20 000 × g 20 min
zentrifugiert. Der Überstand
wurde abdekantiert und das Pellet wurde in dem gleichen Volumen
an Puffer wieder homogenisiert und wieder bei 20 000 × g zentrifugiert.
Der Überstand
wurde abdekantiert und das Pellet wurde bei –20°C über Nacht eingefroren. Das
Pellet wurde sodann aufgetaut und in 25 Volumina (ursprünglich Gewicht/Vol.)
Puffer wieder homogenisiert und das Verfahren erfolgt zweifach.
Das Pellet wurde schließlich
in 50 Volumina (w/vol 0,05 M TrisHCl-Puffer (pH-Wert von 7,4 bei
40°C)) wieder
suspendiert.
-
Inkubationen
enthalten 100 ml an Gewebehomogenat, 100 ml an Radioligand (0,5
nM,
3H-RO15-1788 [
3H-Flumazenil],
spezifische Aktivität
80 Ci/mmol), Arzneimittel oder Blocker und Puffer bei einem Gesamtvolumen
von 500 ml. Inkubationen erfolgen für 30 min bei 4°C und werden
sodann schnell durch GFB- Filter
filtriert, um freien und gebundenen Liganden zu trennen. Filter
werden zweimal mit frischem 0,05 M TrisHCl-Puffer (pH-Wert von 7,4
bei 4°C)
gewaschen und in einem Flüssigszintillationsmessgerät ausgezählt. 1,0
mM Diazepam wird zu einigen Röhrchen
gegeben, um eine nicht spezifische Bindung zu bestimmen. Daten werden in
Dreifachbestimmungen gesammelt, gemittelt und eine prozentuale Hemmung
der gesamten spezifischen Bindung wird berechnet. Gesamte spezifische
Bindung = gesamte – nicht
spezifische. In einigen Fällen
werden die Mengen an nicht markierten Arzneimitteln variiert und
Gesamtverdrängungskurven
einer Bindung werden aufgezeichnet. Daten werden in Ki-Werte umgewandelt.
Ergebnisse für
erfindungsgemäße Verbindungen
sind in Tabelle 2 aufgelistet. Tabelle
2
Verbindungsnummer | Ki (nM) |
1 | 90 |
2 | 30 |
3 | 49 |
4 | 0,24 |
5 | 9 |
6 | 9 |
-
Die
Verbindungen der allgemeinen Formel I können oral, topisch, parenteral,
durch Inhalation oder Spray oder rektal in Dosierungseinheitsformulierungen
mit herkömmlichen
nicht toxischen pharmazeutisch verträglichen Trägern, Adjuvanzien und Vehikeln
verabreicht werden. Der Begriff parenteral, wie hierin verwendet,
beinhaltet subkutane Injektionen, intravenöse, intramuskuläre, intrasternale
Injektions- oder Infusionstechniken. Zusätzlich wird eine pharmazeutische
Formulierung bereitgestellt, die eine Verbindung der allgemeinen Formel
I und einen pharmazeutisch verträglichen
Träger
umfasst. Eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I
können
zusammen mit einem oder mehreren nicht toxischen pharmazeutisch
verträglichen Trägern und/oder
Verdünnungsmitteln
und/oder Adjuvanzien und, falls gewünscht, anderen aktiven Bestandteilen
vorhanden sein. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen mit Verbindungen
der allgemeinen Formel I können
in einer Form vorliegen, die für
eine orale Verwendung geeignet ist, z.B. als Tabletten, Pastillen,
Trochisken, wässrigen
oder öligen
Suspensionen, dispergierbaren Pulvern oder Granula, Emulsion, harten
oder weichen Kapseln oder Sirupen oder Elixieren.
-
Zusammensetzungen,
die für
eine orale Verwendung vorgesehen sind, können gemäß einem jeglichen Verfahren,
das auf dem Gebiet der Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen
bekannt ist, hergestellt werden und solche Zusammensetzungen können ein
oder mehrere Mittel enthalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Süßmitteln,
Geschmacksmitteln, Farbmitteln und Konservierungsmitteln, um pharmazeutisch
elegante und geschmackvolle Zubereitungen bereitzustellen. Tabletten
enthalten den aktiven Bestandteil zusammen mit nicht toxischen pharmazeutisch
verträglichen
Exzipienzien, die für
die Herstellung von Tabletten geeignet sind. Diese Exzipienzien
können
z.B. inerte Verdünnungsmittel
wie Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Lactose, Calciumphosphat oder
Natriumphosphat, granulierende oder Sprengmittel, z.B. Maisstärke oder
Alginsäure,
Bindemittel, z.B. Stärke,
Gelatine oder Akaziengummi, und Schmiermittel, z.B. Magnesiumstearat,
Stearinsäure
oder Talkum, sein. Die Tabletten können nicht beschichtet sein
oder sie können
durch bekannte Techniken beschichtet sein, um eine Desintegration
und Absorption in dem Gastrointestinaltrakt zu verzögern und
dadurch eine anhaltende Wirkung über
einen längeren
Zeitraum bereitzustellen. Zum Beispiel kann ein Zeitverzögerungsmaterial
wie Glycerylmonostearat oder Glyceryldistearat verwendet werden.
-
Formulierungen
für eine
orale Verwendung können
auch als Hartgelatinekapseln, worin der aktive Bestandteil mit einem
inerten festen Verdünnungsmittel,
z.B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat oder Kaolin, gemischt ist,
oder als Weichgelatinekapseln, worin der aktive Bestandteil mit
Wasser oder einem Ölmedium,
z.B. Erdnussöl,
flüssigem
Paraffin oder Olivenöl,
gemischt ist, dargereicht werden.
-
Wässrige Suspensionen
enthalten die aktiven Materialien zusammen mit Exzipienzien, die
für die
Herstellung von wässrigen
Suspensionen geeignet sind. Solche Exzipienzien sind Suspendiermittel,
z.B. Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydropropylmethylcellulose,
Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Tragantgummi und Akaziengummi.
Dispergier- oder Netzmittel können
ein natürlich
vorkommendes Phosphatid, z.B. Lecithin, oder Kondensationsprodukte eines
Alkylenoxids mit Fettsäuren,
z.B. Polyoxyethylenstearat, oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid
mit langkettigen aliphatischen Alkoholen, z.B. Heptadecaethylenoxycetanol,
oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Teilestern, die sich
von Fettsäuren
und einem Hexitol ableiten, wie Polyoxyethylensorbitolmonooleat,
oder Kondensationsprodukte von Ethylenoxid mit Teilestern, die sich
von Fettsäuren
und Hexitolanhydriden ableiten, z.B. Polyethylensorbitanmonooleat,
sein. Die wässrigen
Suspensionen können
auch ein oder mehrere Konservierungsmittel, z.B. Ethyl- oder n-Propyl-p-hydroxybenzoat,
ein oder mehrere Färbemittel,
ein oder mehrere Geschmacksmittel und ein oder mehrere Süßmittel
wie Sucrose oder Saccharin enthalten.
-
Ölige Suspensionen
können
dadurch formuliert werden, dass die aktiven Bestandteile in einem
Pflanzenöl,
z.B. Erdnussöl,
Olivenöl,
Sesamöl
oder Kokosnussöl,
oder in einem Mineralöl
wie flüssigem
Paraffin suspendiert werden. Die öligen Suspensionen können ein
Verdickungsmittel, z.B. Bienenwachs, hartes Paraffin oder Cetylalkohol,
enthalten. Süßmittel
wie die vorstehend beschriebenen und Geschmacksmittel können zugesetzt
werden, um geschmackvolle orale Zubereitungen bereitzustellen. Diese
Zusammensetzungen können
durch die Zugabe eines Antioxidationsmittels wie Ascorbinsäure konserviert
werden.
-
Dispergierbare
Pulver und Granula, die für
eine Zubereitung einer wässrigen
Suspension durch die Zugabe von Wasser geeignet sind, stellen den
aktiven Bestandteil zusammen mit einem Dispergier- oder Netzmittel,
Suspendiermittel und einem oder mehreren Konservierungsmitteln bereit.
Geeignete Dispergier- oder Netzmittel
und Suspendiermittel sind durch die bereits vorstehend beschriebenen
veranschaulicht. Zusätzliche Exzipienzien,
z.B. Süß-, Geschmacks- und Färbemittel,
können
auch vorhanden sein.
-
Erfindungsgemäße pharmazeutische
Zusammensetzungen können
auch in der Form von Öl-in-Wasser-Emulsionen
vorliegen. Die ölige
Phase kann ein Pflanzenöl,
z.B. Olivenöl
oder Erdnussöl,
oder ein Mineralöl,
z.B. flüssiges
Paraffin, oder Gemische von diesen sein. Geeignete Emulgatoren können natürlich vorkommende
Gummis, z.B. Akaziengummi oder Tragantgummi, natürlich vorkommende Phosphatide,
z.B. Sojabohnenlecithin, und Ester oder Teilester, die sich von
Fettsäuren
und Hexitolanhydriden ableiten, z.B. Sorbitanmonooleat, und Kondensationsprodukte
der Teilester mit Ethylenoxid, z.B. Polyoxyethylen sorbitanmonooleat,
sein. Die Emulsionen können
auch Süß- und Geschmacksmittel
enthalten.
-
Sirupe
und Elixiere können
mit Süßmitteln,
z.B. Glycerin, Propylenglykol, Sorbitol oder Sucrose, formuliert
werden. Solche Formulierungen können
auch ein Demulsens, ein Konservierungsmittel und Geschmacks- und
Färbemittel
enthalten. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können in
der Form einer sterilen injizierbaren wässrigen oder öligen Suspension
vorliegen. Die Suspension kann in an sich bekannter Weise unter
Verwendung von denjenigen geeigneten Dispergier- oder Netzmitteln
und Suspendiermitteln formuliert werden, die vorstehend beschrieben
wurden. Die sterile injizierbare Zubereitung kann auch eine sterile injizierbare
Lösung
oder Suspension in einem nicht toxischen parenteral verträglichen
Verdünnungsmittel
oder Lösungsmittel,
z.B. als eine Lösung
in 1,3-Butandiol, vorliegen. Unter den verträglichen Vehikeln und Lösungsmitteln,
die verwendet werden können,
sind Wasser, Ringer-Lösung
und isotonische Natriumchloridlösung.
Zusätzlich
werden sterile, gehärtete Öle herkömmlicherweise
als ein Lösungsmittel
oder Suspendiermedium verwendet. Zu diesem Zweck kann jedes milde
gehärtete Öl verwendet
werden, einschließlich
synthetischer Mono- oder Diglyceride. Zusätzlich finden Fettsäuren wie Ölsäure bei
der Herstellung von injizierbaren Formulierungen Verwendung.
-
Die
Verbindungen der allgemeinen Formel I können auch in der Form von Suppositorien
für eine
rektale Verabreichung des Arzneimittels verabreicht werden. Diese
Zusammensetzungen können
dadurch hergestellt werden, dass das Arzneimittel mit einem geeigneten
nicht reizenden Exzipienz gemischt wird, der bei herkömmlichen
Temperaturen fest ist, aber bei der Rektaltemperatur flüssig ist
und daher in dem Rektum schmelzen wird, um das Arzneimittel freizusetzen.
Solche Materialien sind Kakaobutter und Polyethylenglykole.
-
Verbindungen
der allgemeinen Formel I können
parenteral in einem sterilen Medium verabreicht werden. Das Arzneimittel
kann, abhängig
von dem verwendeten Vehikel und der verwendeten Konzentration, entweder
in dem Vehikel suspendiert oder gelöst sein. Vorteilhafterweise
können
Adjuvanzien wie Lokalanästhetika,
Konservierungsmittel und puffernde Mittel in dem Vehikel gelöst sein.
-
Dosierungsmengen
in der Größenordnung
von etwa 0,1 mg bis etwa 140 mg pro Kilogramm Körpergewicht pro Tag sind bei
der Behandlung der vorstehend beschriebenen Zustände (etwa 0,5 mg bis etwa 7
g pro Patient pro Tag) verwendbar. Die Menge an aktivem Bestandteil,
der mit den Trägermaterialien
vereinigt werden kann, um eine einzelne Dosierungsform herzustellen,
wird abhängig
von dem zu behandelnden Wirt und der spezifischen Verabreichungsart
variieren. Dosierungseinheitsformen werden im Allgemeinen etwa 1 mg
bis etwa 500 mg eines aktiven Bestandteils enthalten.
-
Es
wird jedoch verstanden werden, dass die spezifische Dosismenge für einen
jeglichen spezifischen Patienten von einer Vielzahl von Faktoren
abhängen
wird, einschließlich
der Aktivität
der spezifischen verwendeten Verbindung, des Alters, Körpergewichts,
allgemeinen Gesundheitszustands, Geschlechts, der Ernährung, der
Verabreichungszeit, des Verabreichungswegs und der Ausscheidungsrate,
der Arzneimittelkombination und der Schwere der spezifischen Erkrankung,
die eine Therapie durchläuft.
-
Eine
Veranschaulichung der Herstellung von erfindungsgemäßen Verbindungen
ist in Schema I angegeben. Schema
I
worin:
Ar G ist, wobei G, n, R
3,
R
4, R
5 und R
6 wie vorstehend definiert sind.
-
Der
Fachmann wird anerkennen, dass die Ausgangsmaterialien variiert
werden können
und zusätzliche
Schritte verwendet werden können,
um Verbindungen herzustellen, die erfindungsgemäß umfasst sind, wie durch die
nachstehenden Beispiele gezeigt.
-
In
einigen Fällen
kann ein Schützen
von bestimmten reaktiven Funktionalitäten erforderlich sein, um einige
der vorstehenden Transformationen zu erreichen. Im Allgemeinen werden
der Bedarf für
solche Schutzgruppen als auch die Bedingungen, die zum Anbringen
und Entfernen solcher Gruppen erforderlich sind, dem Fachmann auf
dem Gebiet der organischen Synthese ersichtlich sein. Repräsentative
Beispiele der Herstellung von verschiedenen geschützten Anilin-Derivaten sind in
den Schemata II(1), (2) und (3) gezeigt. Schema
II
-
Die
Erfindung wird weiter durch die nachstehenden Beispiele veranschaulicht,
die die Erfindung nicht begrenzen sollen. Diejenigen Verbindungen,
die nicht durch die Ansprüche
umfasst sind, sind lediglich für
Vergleichszwecke beschrieben.
-
Beispiel 1
-
Herstellung von Ausgangsmaterialien
und Zwischenverbindungen
-
Die
Ausgangsmaterialien und verschiedenen Zwischenverbindungen können von
käuflichen
Quellen erhalten werden, aus käuflich
erhältlichen
organischen Verbindungen hergestellt oder unter Verwendung bekannter
synthetischer Verfahren hergestellt werden.
-
Repräsentative
Beispiele für
Verfahren zum Herstellen von erfindungsgemäßen Zwischenverbindungen sind
nachstehend beschrieben.
-
1.
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydrobenzofuran-3-carbonsäure
-
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydrobenzofuran-3-carbonsäure wird
gemäß dem nachstehenden
Verfahren hergestellt. Kaliumhydroxid (345 g, 6,15 mol) wird in
Methylalkohol (1,2 l) gelöst
und sodann in einem Eiswasserbad abgekühlt. Eine Lösung von Cyclohexandion (714
g, 6,15 mol) in Methylalkohol (1,2 l), gelöst unter Verwendung von gelindem
Erhitzen, wird tropfenweise zu der kalten, gerührten KOH-Lösung über 2 Stunden gegeben. Eine
Lösung
von Ethylbrompyruvat (1200 g, 6,15 mol) in Methylalkohol (1,5 l)
wird sodann tropfenweise über
3 Stunden zugegeben. Dem Reaktionsgemisch wird ermöglicht,
Umgebungstemperatur zu erreichen und wird zusätzliche 14,5 Stunden gerührt. Während eines
Abkühlens
des Reaktionsgemisches mit einem Wasserbad wird eine Lösung von
Natriumhydroxid (492 g, 12,4 mol) in Wasser (984 ml) tropfenweise über 2,5
Stunden zugesetzt. Nach Rühren
bei Umgebungstemperatur für
15,5 Stunden wird das Reaktionsgemisch in einem Eiswasserbad abgekühlt. 500
g Eis werden zugesetzt und das sich ergebende Gemisch wird sodann
mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure (etwa 1 l) auf einen pH-Wert
von 1 angesäuert.
Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck konzentriert,
1 l Eis wird zugesetzt und das Präzipitat filtriert, mit Eiswasser
(3 × 200 ml)
gewaschen und sodann in einem Vakuumofen bei 75°C getrocknet, um 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydrobenzofuran-3-carbonsäure (560
g) zu ergeben. Schmelzpunkt 137–138°C.
-
2.
4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydroindol-3-carboxylat
-
Zu
einem gerührten
Gemisch von 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydrobenzofuran-3-carbonsäure (640
g, 3,55 mol), Kaliumcarbonat (1,7 kg, 10,65 mol) und Cäsiumcarbonat
(100 g, 0,32 mol) in N,N-Dimethylformamid (9,0 l) wird Iodethan
(1250 g, 8,01 mol) gegeben. Das Gemisch wird 2 Stunden bei 60°C erhitzt.
Nach Abkühlen
auf Umgebungstemperatur wird das Gemisch filtriert, der Feststoff
wird mit Ethylacetat gespült
und das Filtrat unter vermindertem Druck konzentriert. Wasser (2
l) wird zugegeben, sodann mit Ethylacetat (2 × 2 l) extrahiert. Die vereinigten
organischen Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert,
um Ethyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydrobenzofuran-3-carbonsäure (642
g) zu ergeben. Ein Gemisch dieses Esters (640 g, 3,07 mol) und Ammoniumacetat
(426 g, 5,53 mol) in N,N-Dimethylformamid (320 ml) wird 2 Stunden
auf 100°C
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird unter vermindertem Druck konzentriert,
Eiswasser (2,5 ml) wird zugegeben und mit Dichlormethan (2 × 3 l) extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert,
um Ethyl-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydroindol-3-carboxylat (357 g) zu ergeben.
Ein Gemisch dieses Esters (170 g, 0,82 mol) in Ethylalkohol (250
ml) und einer Lösung
von Natriumhydroxid (165 g, 4,1 mol) in Wasser (1 l) wird unter
Rückfluss
1 Stunde erhitzt, sodann in einem Eiswasserbad abgekühlt. Konzentrierte
Chlorwasserstoffsäure
(350 ml) wird tropfenweise zugegeben, das Präzipitat wird durch Filtration
gesammelt, mit Eiswasser (3 ×)
gespült
und in einem Vakuumofen bei 75°C getrocknet,
um 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydroindol-3-carboxylat (125 g) zu ergeben.
Schmelzpunkt 269–270°C.
-
3.
4-[N-Trifluoracetyl(methylaminomethyl)]anilin
-
Eine
Lösung
von p-Nitrobenzylbromid (5,40 g, 25 mmol) in Acetonitril (60 ml)
wird tropfenweise zu einer gerührten
Lösung
von wässrigem
Methylamin (65 ml, 40 Gew.-%, 0,75 mol) in Acetonitril (50 ml) bei
0° gegeben.
Nach Rühren
für zusätzliche
15 Minuten wird die Lösung
in Kochsalzlösung
geschüttet
und 2 × mit Dichlormethan
extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden mit Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert,
um 4-(Methylaminomethyl)nitrobenzol (4,04 g) zu ergeben.
-
Eine
Lösung
von Trifluoressigsäureanhydrid
(4,46 ml, 31,6 mmol) in Dichlormethan (10 ml) wird tropfenweise
zu einer gerührten
Lösung
von 4-(Methylaminomethyl)nitrobenzol (4,04 g, 24,3 mmol) und Pyridin (2,16
ml, 26,7 mmol) in Dichlormethan (25 ml) bei 0° gegeben. Nach Rühren für zusätzliche
30 Minuten wird die Lösung
in wässrige
3,6 N Chlorwasserstoffsäure
geschüttet
und mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wird mit
Kochsalzlösung
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck
konzentriert, um 4-[N-Trifluoracetyl(methylaminomethyl)]nitrobenzol
(6,55 g) zu ergeben.
-
Nicht
aufgereinigtes 4-[N-Trifluoracetyl(methylaminomethyl)]nitrobenzol
(6,55 g) wird in Ethylalkohol (75 ml) gelöst, mit 10% Pd/C (655 mg) in
einer Parr-Flasche versetzt und unter Wasserstoff (50 Psi) 4 Stunden geschüttelt. Das
Gemisch wird durch Celite filtriert und unter vermindertem Druck
konzentriert, um 4-[N-Trifluoracetyl(methylaminomethyl)]anilin (5,75
g) zu ergeben.
-
Die
3-Aminoalkylaniline werden in einer ähnlichen Weise gemäß dem Verfahren,
das allgemein in Teil (1) des vorstehenden Schemas II beschrieben
ist, hergestellt.
-
4.
4-Amino(N-trifluoracetyl-2-methylaminoethoxy)benzol
-
Ein
Gemisch von p-Nitrophenol (1,39 g, 10 mmol), 2-Chlorethoxytrimethylsilan
(3,2 ml, 20 mmol), Kaliumcarbonat (4,15 g, 30 mmol), Cäsiumcarbonat
(163 mg, 0,5 mmol) und Natriumiodid (149 mg, 1 mmol) in N,N-Dimethylformamid
(10 ml) wird 19,5 Stunden bei 75°C
erhitzt. Nach Abkühlen
auf Umgebungstemperatur wird das Gemisch mit Ethylacetat verdünnt und
filtriert. Das Filtrat wird mit gesättigtem wässrigem Natriumbicarbonat gewaschen,
sodann 2 × mit
Wasser gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, unter vermindertem Druck
konzentriert und auf Silicagel (1:1 Ethylacetat/Hexane) aufgereinigt,
um 4-Nitro(2-hydroxyethoxy)benzol (1,25 g) zu ergeben.
-
4-Nitro(2-hydroxyethoxy)benzol
(1,13 g, 6,2 mmol) in Thionylchlorid (10 ml) wird unter Rückfluss
3 Stunden erhitzt und sodann unter vermindertem Druck konzentriert.
Nach Abkühlen
des Rückstands
in einem Eiswasserbad wird gesättigtes
wässriges
Natriumbicarbonat zugegeben und das Präzipitat gesammelt, mit Wasser
gespült
und getrocknet, um 4-Nitro(2-chlorethoxy)benzol (909 mg) zu ergeben.
-
Ein
Gemisch von 4-Nitro(2-chlorethoxy)benzol (781 mg, 3,9 mmol) und
wässrigem
Methylamin (15 ml, 40 Gew.-%) in Isopropylalkohol (15 ml) wird in
einem abgedichteten Rohr 4 Stunden bei 100° erhitzt. Nach Abkühlen in
einem Eiswasserbad wird das Gemisch in Kochsalzlösung geschüttet und 2 × mit Dichlormethan extrahiert, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert,
um 4-Nitro(2-methylaminoethoxy)benzol (697 mg) zu ergeben.
-
Zu
einer Lösung
von 4-Nitro(2-methylaminoethoxy)benzol (766 mg, 3,9 mmol) und Pyridin
(0,35 ml, 4,29 mmol) in Dichlormethan (5 ml) bei 0°C wird tropfenweise
Trifluoressigsäureanhydrid
(0,72 ml, 5,08 mmol) gegeben. Nach Rühren bei 0°C für 3,5 Stunden wird das Gemisch
in wässrige
1,2 N Chlorwasserstoffsäure geschüttet und
mit Dichlormethan extrahiert. Die organische Phase wird mit gesättigtem
wässrigem
Natriumbicarbonat, sodann Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert,
um 4-Nitro(N-trifluoracetyl-2-methylaminoethoxy)benzol (1,06 g)
zu ergeben. Eine Behandlung dieser Nitroverbindung mit 10% Palladium
auf Kohle in Ethylalkohol (18 ml) in einer Parr-Flasche unter Wasserstoff
(55 Psi) für
2,25 Stunden ergibt 4-Amino(N-trifluoracetyl-2-methylaminoethoxy)benzol
(709 mg).
-
-
Zu
einer gerührten
Lösung
von 4-Oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carbonsäure (100 mg, 0,6 mmol) und
Triethylamin (0,15 ml, 1,1 mmol) in N,N-Dimethylformamid (5 ml)
bei 0°C
wird Ethylchlorformiat (0,1 ml, 1,1 mmol) zugegeben. Nach Rühren für eine zusätzliche
Stunde wird 3-(N-Trifluoracetyl(methylaminomethyl)anilin (0,3 g,
1,3 mmol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird 4 Stunden gerührt, sodann
in gesättigtes wässriges
Ammoniumchlorid geschüttet
und 2 × mit
Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden
nacheinander mit Kochsalzlösung,
wässriger
2 N Chlorwasserstoffsäure,
sodann Kochsalzlösung gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck konzentriert.
Zu dem Rückstand
werden 15%iges wässriges
Kaliumbicarbonat (5 ml) und Methylalkohol (3 ml) gegeben, sodann
wird unter Rückfluss
3 Stunden erhitzt. Nach Abkühlen
wird das Reaktionsgemisch mit Ethylacetat extrahiert, die organische
Phase wird über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter vermindertem Druck
konzentriert, um N-[3-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid
zu ergeben. Schmelzpunkt 130–132°C.
-
Beispiel 3
-
Die
nachstehenden Verbindungen werden im Wesentlichen gemäß den in
den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Verfahren hergestellt:
- (a) N-[3-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid (Verbindung
1); Smp. 130–132°C.
- (b) N-[4-(Hydroxyethoxy)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 245–247°C.
- (c) N-[4-(Methoxyethoxy)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid.
- (d) N-[4-(3-Methylaminoethoxy)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 233–236°C.
- (e) N-[4-(Methoxymethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 164–165°C.
- (f) N-[4-(Aminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid
(Verbindung 6); Smp. > 200°C (d).
- (g) N-[4-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp.
217–219°C.
- (h) N-[2-Fluoro-4-(methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid
(Verbindung 3); Smp. 186–188°C.
- (i) N-{4-[N-Acetyl(methylaminomethyl)phenyl]}-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 204–206°C.
- (j) N-[4-(Ethylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp.
194–195°C.
- (k) N-[4-(Isopropylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 164–166°C.
- (l) N-[4-(Cyclopropylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid (Verbindung
5); Smp. 171–173°C.
- (m) N-[4-(Dimethylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 216–218°C.
- (n) N-[4-(2-Aminoethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 85–90°C.
- (o) N-[4-(2-Methylaminoethyl)phenyl]-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid (Verbindung
4); Smp. 197–200°C.
- (p) N-[4-(Methoxymethyl)phenyl]-4-oxo-5,5-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid.
- (q) N-[4-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-1,4,5,6,7,8-hexahydrocyclohepta[b]pyrrol-3-carboxamid
(Verbindung 2); Smp. 173–175°C.
- (r) N-{4-(N-Acetyl(methylaminomethyl)phenyl]}-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp.
159–161°C.
- (s) N-[4-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 217–219°C.
- (t) N-[4-(Hydroxymethyl)phenyl]-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 260–262°C.
- (u) N-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 245–247°C.
- (v) N-[3-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 172–174°C.
- (w) N-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 268–270°C.
- (x) N-[3-(Hydroxymethyl)phenyl]-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 233–235°C.
- (y) N-[4-(Hydroxymethyl)phenyl]-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 245–247°C.
- (z) N-[4-(Methylaminomethyl)phenyl]-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 230–232°C.
- (aa) N-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 248–249°C.
- (bb) N-(2,3-Dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 254–256°C.
- (cc) N-(3,4-Dihydro-2H-1,4-benzoxazin-6-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 216°C.
- (dd) N-(2,2-Dimethyl-1,3-benzodioxol-5-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid.
- (ee) N-(2,3-Dihydro-1H-indol-5-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 283–286°C.
- (ff) N-(2,3-Dihydro-1H-indol-6-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 322–323°C.
- (gg) N-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4-oxo-5,5-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid.
- (hh) N-(2,3-Dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl)-4-oxo-5,5-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp.
241–243°C.
- (ii) N-(4H-1,3-Benzodioxin-7-yl)-4-oxo-5,5-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 251–252°C.
- (jj) N-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4-oxo-1,4,5,6,7,8-hexahydrocylcohepta[b]pyrrol-3-carboxamid; Smp. 210–212°C.
- (kk) N-(2,3-Dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl)-4-oxo-1,4,5,6,7,8-hexahydrocyclohepta[b]pyrrol-3-carboxamid; Smp.
222–223°C.
- (ll) N-(2,2-Dimethyl-1,3-benzodioxol-5-yl)-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 155–157°C.
- (mm) N-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 297–299°C.
- (nn) N-(2,3-Dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl)-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 290–292°C.
- (oo) N-(1,3-Benzodioxol-5-yl)-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid; Smp. 245–246°C.
- (pp) N-(2,3-Dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl)-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid.
- (qq) N-(4H-1,3-Benzodioxin-7-yl)-4-oxo-6,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 234–236°C.
- (rr) N-[(2-Hydroxyethoxy)pyrid-5-yl]-4-oxo-6-methyl-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid;
Smp. 221–223°C.
- (ss) N-(3,4-Dihydro-2H-1,4-benzoxazin-7-yl)-4-oxo-4,5,6,7-tetrahydro-1H-indol-3-carboxamid.
-
Beispiel 4
-
Die
Wasserlöslichkeit
für verschiedene
erfindungsgemäße Verbindungen
wurde bestimmt und mit derjenigen für Verbindungen, die außerhalb
des erfindungsgemäßen Umfangs
liegen, verglichen. Die getesteten Verbindungen sind von Formel
V umfasst:
Wasserlöslichkeit
(μg/ml)