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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Reihe von Arylpiperazin-substituierten
Heterozyklen und pharmazeutische Zusammensetzungen, die diese und
Intermediate, die zu ihrer Herstellung verwendet werden, enthalten.
Die Verbindungen der Erfindung inhibieren selektiv die Bindung an
den α-1a
adrenergen Rezeptor welcher mit benigner Prostata-Hyperplasie in
Verbindung gebracht wurde. Als solches sind die Verbindungen potentiell
nützlich
zur Behandlung dieser Krankheit.
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HINTERGRUND
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Benigne
Prostata Hyperplasie (BPH), eine nicht-maligne Vergrößerung der
Prostata, ist der häufigste benigne
Tumor bei Männern.
Ungefähr
50% aller Männer,
die älter
als 65 Jahre sind, haben zu einem gewissen Ausmaß BPH und ein Drittel dieser
Männer
haben klinische Symptome, die mit einer Blasenentleerungsstörung übereinstimmen
(Hieble and Caine, 1986). In den USA sind bei Männern, die älter als fünfzig sind, benigne und maligne
Krankheiten der Prostata für
mehr Operationen verantwortlich als Krankheiten eines anderen Organs.
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Es
gibt zwei Komponenten von BPH, eine statische und eine dynamische
Komponente. Die statische Komponente beruht auf der Vergrößerung der
Prostatadrüse,
welche in einer Kompression der Harnröhre und Störung des Urinflußes aus
der Blase resultieren kann. Die dynamische Komponente beruht auf
zunehmendem Tonus der glatten Muskulatur am Blasenhals und der Prostata
selbst (was mit dem Entleeren der Blase interferiert) und wird durch
alpha 1-adrenergen
Rezeptor (α-1-ARs)
reguliert. Die für
BPH zur Verfügung
stehenden medizinischen Behandlungen adressieren diese Komponenten
in verschiedenen Abstufungen. Die therapeutischen Auswahlmöglichkeiten
nehmen zu.
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Operative
Behandlungsoptionen adressieren die statische Komponente von BPH
und schließen
eine transurethrale Resektion der Prostata (TURP), transurethrale
Inzisur der Prostata (TUIP), offene Prostata-Ektomie, Ballon-Dilatation,
Hyperthermie, Stente und Laser-Ablation ein. TURP ist die „goldene
Standardbehandlung" für Patienten
mit BPH und ungefähr
320.000 TURPs wurden in den USA 1990 durchgeführt, was ungefähr $ 2,2
Milliarden kostete (Weis et al., 1993). Obwohl eine effektive Behandlung
für die
meisten Männer
mit symptomatischer BPH existiert, haben ungefähr 20-25% der Patienten keine
befriedigende Langzeit-Heilung (Lepor and Rigaud, 1990). Komplikationen
schießen
retrograde Ejakulation (70- 75%
der Patienten), Impotenz (5-10%), postoperative Harntraktinfektionen
(5-10%) und zu einem gewissen Grad Harninkontinenz (2-4%) ein (Mebust
et al., 1989). Weiterhin ist die Rate der wiederholten Operation
ungefähr
15-29% bei Männern,
die für 10
Jahre oder länger
bewertet wurden (Wennberg at al., 1987).
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Neben
den operativen Methoden gibt es einige Wirkstoff-Therapien, welche
die statische Komponente dieser Krankheit adressieren. Finasterid
(Proscar, Merck) ist eine solche Therapie, welche für die Behandlung von
symptomatischer BPH angezeigt ist. Dieser Wirkstoff ist ein kompetitiver
Inhibitor des Enzyms 5a-Reduktase, welche für die Umwandlung von Testosteron
in die Dihydrotestosteron in der Prostatadrüse verantwortlich ist (Gormley
at al., 1992). Dihydrotestosteron scheint das hauptsächliche
Mitogen für
Prostatawachstum zu sein, und Mittel, welche 5a-Reduktase inhibieren,
reduzieren die Größe der Prostata
und verbessern den Urinfluß durch
die Prostata-Harnröhre.
Obwohl Finasterid ein potenter 5a-Reduktase-Inhibitor ist und eine merkliche Abnahme
in der Serum- und Gewebekonzentrationen von Dihydrotestosteron verursacht,
ist es nur moderat effektiv in der Behandlung symptomatischer BPH
(Oesterling, 1995). Die Effekte von Finasterid benötigen 6-12
Monate, um offenkundig zu werden, und für viele Männer ist die klinische Verbesserung
minimal (Barry, 1997).
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Die
dynamische Komponente von BPH wurde durch die Verwendung von Mitteln,
die den adrenergen Rezeptor blockieren (α1-AR-Blocker) adressiert, welche
durch Verringerung des Tonus der glatten Muskulatur innerhalb der
Prostata-Drüse
selbst agieren. Eine Vielzahl von α1-AR-Blockern (Terazosin, Prazosin,
und Doxazosin) wurden für
die Behandlung von symptomatischer Blasenentleerungstörung untersucht,
die durch BPH verursacht wird, wobei Terazosin (Hytrin, Abbot) am
umfassendsten studiert wurde. Obwohl die α1-AR-Blocker gut toleriert werden,
entwickeln ungefähr
10-15% der Patienten einen klinisch nachteiligen Verlauf (Lepor,
1995). Die unerwünschten
Effekte sind bei allen Mitgliedern dieser Klasse gleich, wobei posturale Hypotension
der häufigste
beobachtete Nebeneffekt ist (Lepor et al., 1992). Im Vergleich zu
den 5a-Reduktase Inhibitoren haben die α1-AR-blockierenden Mittel einen
schnelleren Wirkungsbeginn (Steers, 1995). Dennoch ist ihr therapeutischer
Effekt moderat, wie gemessen durch Verbesserung der Symptom-Auswertung
(„symptom
score") und der
Spitzenrate des Harnflußes
(Oesterling, 1995).
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Die
Verwendung von α1-AR-Antagonisten
in der Behandlung von BPH bezieht sich auf deren Fähigkeit,
den Tonus der glatten Muskulatur der Prostata zu verringern, was
zu einer Befreiung von den behindernden Symptomen führt. Adrenerge
Rezeptoren werden überall
im Körper
gefunden und spielen eine dominante Rolle bei der Kontrolle des
Blutdrucks, nasaler Kongestion, Prostatafunktion und anderen Prozessen
(Harrison at al., 1991). Jedoch gibt es eine Reihe von klonierten α1-AR-Rezeptor-Subtypen: α1a-AR, α1b-AR und α1d-AR (Bruno
et al., 1991; Forray et al., 1994, Hirasawa et al., 1993, Ramarao
et al., 1992, Schwinn et al., 1995, Weinberg et al., 1994). Eine
Reihe von Labors haben die α1-AR's in humaner Prostata
durch funktionale Radioliganden-Bindung und molekularbiologische
Techniken charakterisiert (Forrey at al., 1994; Hatano et al., 1994;
Marshall et al., 1992; Marshall et al., 1995; Yamada et al., 1994).
Diese Studien stellen Beweise zur Unterstützung des Konzepts zur Verfügung, daß der α1a-AR-Subtyp
die Mehrheit der α1-AR's in der menschlichen
glatten Muskulatur der Prostata darstellt und die Kontraktionen
in diesem Gewebe vermittelt. Diese Befunde schlagen vor, daß die Entwicklung
eines Subtypen-selektiven α1-AR-Antagoniiten
in einem therapeutisch effektiven Mittel resultieren könnte, welches
die Nebeneffekte in der Behandlung von BPH reduziert.
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Die
Verbindungen dieser Erfindung binden selektiv an den α1a-AR-Rezeptor,
antagonisieren die Aktivität
des besagten Rezeptors und sind selektiv für Prostata-Gewebe im Vergleich
zu Aorta-Gewebe. Daher stellen diese eine brauchbare Behandlung
von BHP ohne die Nebeneffekte, die mit bekannten α1-AR-Antagonisten
assoziiert werden, dar.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung bezieht sich auf Verbindungen der Formel I:
wobei:
R
1 Halogen,
C
1-5-Alkoxy, Hydroxyl oder C
1-6-Alkyl
ist;
R
2 C
1-6-Alkyl,
substituiertes C
1-6-Alkyl (wo der Alkylsubstituent
ein oder mehrere Halogene ist), Phenyl, substituiertes Phenyl (wo
der Phenylsubstituent ein oder mehrere von C
1-5-Alkyl,
C
1-5-Alkoxy und Trihalo-C
1-5-Alkyl ist),
Phenyl-C
1-5-Alkyl oder substituiertes Phenyl-C
1-5-Alkyl
(wo der Phenylsubstituent ein oder mehrere von C
1-5-Alkyl,
Halogen, C
1-5-Alkoxy und Trihalo-C
1-5-Alkyl ist) ist;
R
3 Wasserstoff,
C
1-5-Alkoxycarbonyl, C
1-5-Alkyl,
Hydroxy-C
1-5-Alkyl, Formyl, Acetyl, Amido
oder Sauerstoff ist, wo, wenn R
3 Sauerstoff
ist, die gestrichelte Linie durchgehend ist und mit der anderen
durchgehenden Linie zusammengenommen wird, um eine Doppelbindung
darzustellen, und, wenn R
3 nicht Sauerstoff
ist, die gestrichelte Linie eine Einzelbindung darstellt, die an
einen Wasserstoff gebunden ist;
ist,
wo
die Bindungspunkte durch die gestrichelten Bindungen dargestellt
sind, ein Bindungspunkt an das Methylen gebunden ist, angrenzend
an das dargestellte Piperazin, und der zweite Bindungspunkt an das
andere Methylen gebunden ist;
R
4 Wasserstoff
oder C
1-5-Alkyl ist;
B Wasserstoff
oder Sauerstoff ist, wo, wenn B Sauerstoff ist, die gestrichelte
Linie durchgehend ist und mit der anderen durchgehenden Linie zusammengenommen
wird, um eine Doppelbindung darzustellen, und, wenn B Wasserstoff
ist, die gestrichelte Linie eine Einzelbindung darstellt, die an
einen Wasserstoff gebunden ist;
Z -(CH
2)
n- ist, wo n 1 bis 5 oder -CH
2-CR
5R
6-CH
2-
oder -CHR
5R
6CH-
ist, wo R
5 and R
6 Wasserstoff
oder C
1-5-Alkyl sind oder zusammengenommen
ein C
3-8-Cycloalkan, oder
bilden,
wobei der Ring
X ein sechsgliedriger aromatischer Ring ist;
oder pharmazeutisch
akzeptable Salze derselben.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Verwendung einer Verbindung
der Formel I:
zur Herstellung eines Medikaments
zur Behandlung einer Krankheit, vermittelt durch den α-1
a-adrenergen
Rezeptor;
wobei:
R
1 Wasserstoff,
Halogen, C
1-5-Alkoxy, Hydroxyl oder C
1-6-Alkyl ist;
R
2 C
1-6-Alkyl, substituiertes C
1-6-Alkyl
(wo der Alkylsubstituent ein oder mehrere Halogene ist), Phenyl,
substituiertes Phenyl (wo der Phenylsubstituent ein oder mehrere
von C
1-5-Alkyl, C
1-5-Alkoxy
und Trihalo-C
1-5-Alkyl ist), Phenyl-C
1-5-Alkyl oder substituiertes Phenyl-C
1-5-Alkyl
(wo der Phenylsubstituent ein oder mehrere von C
1-5-Alkyl,
Halogen, C
1-5-Alkoxy und Trihalo-C
1-5-Alkyl ist) ist;
R
3 Wasserstoff,
C
1-5-Alkoxycarbonyl, C
1-5-Alkyl,
Hydroxy-C
1-5-Alkyl, Formyl, Acetyl, Amido,
oder Sauerstoff ist, wo, wenn R
3 Sauerstoff
ist, die gestrichelte Linie durchgehend ist und mit der anderen
durchgehenden Linie zusammengenommen wird, um eine Doppelbindung
darzustellen, und, wenn R
3 nicht Sauerstoff
ist, die gestrichelte Linie eine Einzelbindung darstellt, die an
einen Wasserstoff gebunden ist;
ist,
wo
die Bindungspunkte durch die gestrichelten Bindungen dargestellt
sind, ein Bindungspunkt an das Methylen gebunden ist, angrenzend
an das dargestellte Piperazin, und der zweite Bindungspunkt an das
andere Methylen gebunden ist;
R
4 Wasserstoff
oder C
1-5-Alkyl ist;
B Wasserstoff
oder Sauerstoff ist, wo, wenn B Sauerstoff ist, die gestrichelte
Linie durchgehend ist und mit der anderen durchgehenden Linie zusammengenommen
wird, um eine Doppelbindung darzustellen, und, wenn B Wasserstoff
ist, die gestrichelte Linie eine Einzelbindung darstellt, die an
einen Wasserstoff gebunden ist;
Z -(CH
2)
n- ist, wo n 1 bis 5 oder -CH
2-CR
5R
6-CH
2-
oder -CHR
5R
6CH-
ist, wo R
5 and R
6 Wasserstoff
oder C
1-5-Alkyl sind oder zusammengenommen
ein C
3-8-Cycloalkan, oder
bilden,
wobei der Ring
X ein sechsgliedriger aromatischer Ring ist;
oder pharmazeutisch
akzeptable Salze derselben.
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Neben
den Verbindungen der Formel I betrachtet die Erfindung Verbindungen
der Formel III. Diese Verbindungen sind nützlich als Intermediate in
der Herstellung der Verbindungen nach Formel I und sind wie folgt:
wobei:
R
1 Wasserstoff,
Halogen, C
1-5-Alkoxy, Hydroxyl oder C
1-6-Alkyl ist;
R
2 C
1-6-Alkyl, substituiertes C
1-6-Alkyl
(wo der Alkylsubstituent ein oder mehrere Halogene ist), Phenyl,
substituiertes Phenyl (wo der Phenylsubstituent ein oder mehrere
von C
1-5-Alkyl, C
1-5-Alkoxy
und Trihalo-C
1-5-Alkyl ist), Phenyl-C
1-5-Alkyl oder substituiertes Phenyl-C
1-5-Alkyl
(wo der Phenylsubstituent ein oder mehrere von C
1-5-Alkyl,
Halogen, C
1-5-Alkoxy und Trihalo-C
1-5-Alkyl ist) ist;
R
7 Formyl,
Halomethyl, Hydroxymethyl, t-Butyldiphenylsilyloxymethyl, C
1-6-Alkoxycarbonyl
oder Carboxy ist; und
ist,
wo die Bindungspunkte
durch gestrichelte Bindungen dargestellt sind, ein Bindungspunkt
an das Methylen gebunden ist, angrenzend an das dargestellte Piperazin,
und der zweite Bindungspunkt an R
7 gebunden
ist.
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DETAILIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Begriffe, die zur Beschreibung der Erfindung verwendet werden, sind
weithin verwendet und dem Fachmann bekannt. Jedoch werden Begriffe,
die andere Bedeutungen haben könnten,
definiert. „HBSS" bezieht sich auf
Hank' s Balanced
Salzlösung. „Unabhängig" bedeutet, daß die Substituenten
verschieden sein können,
wenn es mehr als einen Substituenten gibt. Der Begriff „Alkyl" bezieht sich auf
gerade, zyklische oder verzweigt-kettige Alkyl-Gruppen und „Alkoxy" bezieht sich auf
O-Alkyl, worin Alkyl wie oben definiert ist. „LDA" bezieht sich auf Lithiumdiisopropylamid
und „LAH" bezieht sich auf
Lithiumaluminiumhydrid. Das Symbol „Ph" bezieht sich auf Phenyl und „Aryl" schließt mono-
und kondensierte aromatische Ringe, wie z.B. Phenyl und Naphthyl,
ein. Das Symbol "CPDA" bezieht sich auf
1,1-Cyclopentandiacetimid-1-yl
und "IID" bezieht sich auf 1H-Isoindol-1,3(2H)dion-1-yl.
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Die
Verbindungen der Erfindung können
gemäß den folgenden
Schemata hergestellt werden, wobei einige Schemata mehr als nur
eine Ausführungsform
der Erfindung herstellen. In die sen Fällen ist die Wahl des Schemas
eine Ermessensfrage, welche innerhalb der Fähigkeiten des Fachmanns liegt.
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Um
Verbindungen herzustellen, wo A Thiophen ist, kann Schema 5 verwendet
werden. Reagenz 5a, 2-Brom-5-thiophencarboxaldehyd, kann mit einem
Analogon von 1a, NaBH(OAc)3 und Essigsäure in einem
inerten Lösungsmittel,
wie Methylenchlorid, bei Raumtemperatur für ungefähr 3-10 Stunden behandelt werden, um
das gekuppelte Produkt 5b zu erhalten. Behandlung von 5b mit einer
starken Base, wie n-Butyllithium, und DMF bei –78 °C bis 0 °C ergibt den Aldehyd 5c. Dieses
Intermediat kann mit einem reduzierenden Mittel, wie NaBH4, behandelt werden, um den Alkohol 5d zu
ergeben. Dieser Alkohol wird mit Thionylchlorid in einem inerten
Lösungsmittel,
wie Methylenchlorid, für
ungefähr
6 Stunden bei Raumtemperatur behandelt und wird nachfolgend mit
einem cyclischen Lactam und einer starken Base, wie NaH, in einem
inerten Lösungsmittel, wie
DMF, bei Raumtemperatur behandelt, um die Verbindung der Formel
I zu ergeben. Obwohl das abgebildete Produkt von Schema 5 ein 2,5-substituiertes
Thiophen ist, kann das Schema auch zur Herstellung von 2,4-substitutierten Thiophenen
verwendet werden. Die 2,4-substituierten Verbindungen können durch
Substituieren von 2-Brom-4-thiophenecarboxaldehyd für das illustrierte
Reagenz 5a hergestellt werden. Weiterhin kann dieses Schema zur
Herstellung aller R1, R2,
R3, B and Z-Substitutionen der Erfindung, wie in
den vorhergehenden Schemata diskutiert, verwendet werden.
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Die
Produkte von Schema 5 können
dazu verwendet werden, um andere Verbindungen herzustellen, wie
durch Schema 6 illustriert. Um Verbindungen der Erfindung herzustellen,
wo B Wasserstoff, A Thiophen, R2 Phenyl,
R3 Carbethoxy und Z (CH2)3 ist, kann das 2-Phenoxy-Analogon von Intermediat 5c mit NaBH(OAc)3, Triethylamin und Reaktant 6a, 2-Piperidincarbonsäureethylesterhydrochlorid,
bei Raumtemperatur für
4-12 Stunden behandelt werden, um das gewünschte Esterderivat von Formel
I zu erhalten. Neben dem angegebenen Esterderivat kann, Schema 5
auch dazu verwendet werden, um das Hydroxymethylderivat herzustellen, und
zwar durch Behandlung des Esters mit NaBH4 und
einem inerten Lösungsmittel,
wie Methanol, bei Raumtemperatur für 30 min. Dieses Hydroxymethylderivat
könnte
unter Standard-Swern-Bedingungen oxidiert werden, um den korrespondierenden
Aldehyd zu ergeben.
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Um
Verbindungen der Erfindungen herzustellen, wo B Sauerstoff, A Thiophen,
R2 Phenyl, R3 Carbethoxy
und Z (CH2)4 ist,
kann Schema 8 verwendet werden. Die Behandlung von 3-Thiophenmethanol
mit einem silanisierenden Mittel, wie t-Butyldiphenylchlrsilan,
und Imidazol bei Raumtemperatur in einem inerten Lösungsmittel,
wie DMF, für
10-48 Stunden ergibt Intermediat 8a. Dieses Intermediat kann mit
DMF und einer starken Base such, wie t-Butyllithium bei ungefähr –78 °C für 30 min
bis 2 Stunden formuliert werden, um den Aldehyd 8b zu ergeben. Reduktive
Animierung des Aldehyds mit Indermediat 1a, NaBH(OAc)3 und
Eisessig bei Raumtemperatur für
3-6 Stunden ergibt das gekuppelte Intermediat 8c. Dieses Intermediat
kann mit Tetrabutylammoniumfluorid in THF bei Raumtemperatur entschützt werden,
um Alkohol 8d zu ergeben. Dieser Alkohol kann mit Thionylchlorid
und einem inerten Lösungsmittel,
wie Methylenchlorid, bei Raumtemperatur für 1-10 Stunden chloriert werden
und anschließend
mit Sequenz 8e gekuppelt werden. Eine starke Base, wie NaH, und
ein geeignetes Lösungsmittel,
wie DMF, fördern
diese Reaktion, die bei Raumtemperatur für 10-24 Stunden stattfindet, um die gewünschte Verbindung
der Formel I zu ergeben.
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Zusätzlich zum
illustrierten Produkt kann Schema 8 dazu verwendet werden, um Verbindungen
der Erfindung herzustellen, wo B Wasserstoff ist. Ersetzen des Reagenz
8e mit einem anderen zyklischen Lactam, wie Prolinmethylester, ergibt
eine Verbindung der Erfindung, wo B Wasserstoff, A Thiophen, R2 Phenyl, R3 Carbethoxy
und Z (CH2)2 ist.
Verbindungen, wo B Wasserstoff und R3 Wasserstoff
ist, können
ebenso auf diese Weise durch dieses Schema hergestellt werden. Ersetzen
von 8d mit Prolin ergibt ein Verbindung der Erfindung, wo B Wasserstoff,
A Thiophen, R2 Phenyl, R3 Wasserstoff
und Z (CH2)2 ist.
Neben den zuvor erwähnten Produkten
kann Schema 8 auch dazu verwendet werden, um alle R1 R2 R3, B and Z-Substitutionen der
Erfindung, wie in den vorhergehenden Schemata diskutiert, herzustellen.
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Wie
durch die biologische Aktivität
angezeigt, können
die Verbindungen der Formel I in pharmazeutischen Zusammensetzungen
verwendet werden, um Patienten (Menschen oder andere Primaten) mit
Erkrankungen zu behandeln, die sich auf die Inhibierung der Aktivität von α1a-andrenergem
Rezeptor beziehen. Der bevorzugte Weg ist orale Administration,
jedoch können
die Verbindungen auch durch intravenöse Infusion verabreicht werden.
Orale Dosierungen reichen von ungefähr 1-100 mg/kg täglich. Infusions-Dosierungen
können
von ungefähr
0,01-1 mg/kg/min des Inhibitors reichen, vermischt mit einem pharmazeutischen
Träger über einen
Zeitraum, der von einigen Minuten bis einigen Tagen reicht.
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Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen können unter der Verwendung konventioneller
pharmazeutischer Arzneistoffträger
und Mischungstechniken hergestellt werden. Orale Dosierungsformen
können
Elixiere, Sirup, Kapsel-Tabletten und ähnliches sein. Wo der typische
feste Träger
eine inerte Substanz, wie Laktose, Stärke, Glukose, Methylzellulose,
Magnesiumstearat, Dikalziumphosphat, Mannitol und ähnliches
ist; und der typische flüssige
orale Arzneistoffträger
Ethanol, Glyzerol, Wasser und ähnliches
einschließt.
Alle Arzneistoffträger
können
wie erforderlich mit disintegrierenden Mitteln, Verdünnungsmitteln,
granulierenden Mitteln, Gleitmitteln, Bindemitteln und ähnlichem
vermischt werden, und zwar unter der Verwendung von konventionellen
Techniken, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Herstellung von Dosierungsformen
bekannt sind. Parenterale Dosierungsformen können unter der Verwendung von
Wasser oder einem anderen sterilen Träger hergestellt werden.
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Typischerweise
werden die Verbindungen nach Formel I isoliert und als freie Basen
verwendet, jedoch können
die Verbindungen auch isoliert werden und als ihre pharmazeutisch
akzeptablen Salze verwendet werden. Beispiele für solche Salze schließen Salze
der Hydrobrom-, Hydrojod-, Salz-, Perchlor-, Schwefel-, Malein-,
Fumar-, Äpfel-,
Wein-, Zitronen-, Benzoe-, Mandel-, Mehansulfon-, Hydroethansulfon-,
Benzensulfon-, Oxal-, Pamin-, 2-Naphthalensufon-, p-Toluolsulfon-,
Zyklohexansulfaminsäure
und Saccharin ein.
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Um
die Erfindung zu illustrieren, sind folgende Beispiele eingeschlossen.
Diese Beispiele limitieren die Erfindung nicht, sie sind nur dazu
vorgesehen, ein Verfahren zur Umsetzung der Erfindung vorzuschlagen.
Der Fachmann wird andere Verfahren zur Umsetzung der Erfindung finden,
welche für
ihn offensichtlich sind. Es ist beabsichtigt, daß diese Verfahren auch innerhalb
des Umfangs der Erfindung liegen.
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PRÄPARATIVE
BEISPIELE
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Beispiel 20
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Eisessig
AcOH (1,8 mL; 31,4 mmol) und NaBH(OAc)3 (8,65
g; 40,8 mmol) werden nacheinander zu einer gerührten Lösung von 1-(2-Methoxyphenyl)piperazin
(6,4 g; 31,4 mmol) und 5-Brom-2-thiophencarboxaldehyd (6,0 g; 3,4
mmol) in CH2Cl2 bei
Raumtemperatur addiert. Die Mischung wird für 4 Stunden gerührt und zwischen
Ether and gesättigter
Na2CO3 verteilt.
Diese Mischung wird mit verschiedenen Portionen Ether extrahiert
und und die vereinigten organischen Extrakte werden mit gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen, getrocknet (NA2SO4)
und konzentriert. Der Rest wird durch einen kurzen Silicagel-Stopfen
gespült,
mit EtOAc eluiert, um Verbindung 20 zu erhalten: 1HNMR
(300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 6,84–7,03 (m, 5H), 6,68 (d, J =
3,6 Hz, 1H), 3,85 (s, 3H), 3,71 (s, 2H), 3,09 (bs, 4H), 2,69 (bs,
4H); MS m/z 367 (MH+) und 369 (MH+).
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Beispiel 21
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1,7
M t-Butyllithium (7,9 ml; 13,4 mmol) wurden zu einer Lösung der
Verbindung 20 (4,1 g; 11,2 mmol) in THF bei –78 °C addiert. DMF (2,0 ml; 25,8
mmol) wurde nach einer Stunde addiert und die resultierende Mischung
für weitere
6 Stunden bei –78 °C gerührt. Die
Reaktionsmischung wurde auf 0 °C
erwärmt,
durch Addition von gesättigtem
NH4Cl gelöscht und mit Ethylacetat extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit gesättigter
NaCl-Lösung gewaschen,
getrocknet, (Na2SO4)
und im Vakuum konzentriert. Das Material wurde durch einen kurzen
Silikagel-Stopfen gespült,
mit EtOAc eluiert, um Verbindung 21 zu erhalten: 1HNMR
(300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 9,85 (s, 1h), 7,64 (d,
J = 3,7 Hz, 1H), 7,06 (d, J = 3,7 Hz, 1H), 6,84–7,01 (m, 4H), 3,85 (s, 3H),
3,81 (s, 2H), 3,11 (bs, 4H), 2,73 (t, J = 4,5 Hz, 4H); MS m/z 317
(MH+).
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Beispiel 22
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NaBH4 (1,26 g; 34,1 mmol) wurde portionsweise
zu einer Lösung
der oberen Verbindung 21 (3,6 g; 11,4 mmol) in MeOH bei Raumtemperatur
addiert. Das Lösungsmittel
wurde nach 0,5 Stunden entfernt und gesättigtes NH4Cl
zum Rest addiert. Die wäßrige Schicht
wurde mit EtOAc extrahiert und die vereinigten organischen Extrakte
mit gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und im Vakuum konzentriert. Der Rest wurde durch Flash-Chromatographie an
Silicagel unter der Verwendung von Ethylacetat/Hexan (20-30 % EtOAc
in Hexan) als ein Eluent gereinigt, um Verbindung 22 zu ergeben: 1HNMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 6,79–7,02 (m,
6H), 4,77 (s, 2H), 3,85 (s, 3H), 3,75 (s, 2H), 3,09 (bs, 4H), 2,70
(bs, 4H), 1,99 (bs, 1H); MS m/z 319 (MH+).
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Beispiel 23
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SOCl2 (3,0 ml, Überschuß) wurde zu Verbindung 22 (0,182
g; 0,57 mmol) in CH2Cl2 (5,0
ml) addiert. Die Reaktion wurde für 6 Stunden gerührt und
im Vakuum konzentriert, um das rohe Chlorderivat zu ergeben. In
einer separaten Flasche wurde Pyrrolidinon (0,098 g; 1,16 mmol)
langsam zu einer Suspension von NaH (0,055 g; 2,3 mmol) in DMF addiert.
Nach einer hal ben Stunde wurde eine Lösung des Chlorderivats in DMF (1,0
ml) tropfenweise zu der späteren
injiziert. Die resultierende Mischung wurde für 18 Stunden gerührt, durch die
Addition von gesättigtem
NH4Cl gelöscht und mit EtOAc extrahiert.
Die kombinierten Extrakte wurden nacheinander mit Wasser und und
gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und im Vakuum konzentriert. Der Rest wurde durch Säulenchromotographie
an Silicagel unter der Verwendung von EtOAc/Hexan (10-25%) gereinigt,
um Verbindung 23 zu ergeben: 1HNMR (300
MHz, CDCl3) δ (ppm) 6,77–7.00 (m, 6H), 4,57 (s, 2H),
3,85 (s, 3H), 3,74 (s, 2H), 3,37 (t, J = 7,0 Hz, 2H), 3,10 (bs,
4H), 2,69 (bs, 4H), 2,42 (t, J = 8,1 Hz, 2H), 2,01 (quin, J = 7,5
Hz, 2H); MS m/z 386 (MH+).
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Beispiel 24
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Et3N (1,05 ml, 7,5 mmol) und NaBH(OAc)3 (1,73g; 8,2 mmol) wurden nacheinander zu
einer gerührten Lösung von
Verbindung 21 (2,0 g; 6,3 mmol) und L-Prolinmethylesterhydrochlorid
(1,04 g; 6,3 mmol) in CH2Cl2 bei
Raumtemperatur addiert. Nach 6 Stunden wurde die Reaktionsmischung
mit gesättigtem
Na2CO3 gelöscht und
mit CH2Cl2 extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Der Rest wurde durch Flash-Chromotographie an
Silicagel unter der Verwendung von EtOAc/Hexan [10-20 %] gereinigt,
um Verbindungt 24 zu ergeben: 1H NMR (300
MHz, CDCl3) δ (ppm) 6,78–7,02 (m, 4H), 6,76 (d, J =
3,4 Hz, 1H), 6,74 (d, J = 3,4 Hz, 1H), 4,03 (d, J = 14,0 Hz, 1H), 3,86
(d, J = 14,0 Hz, 1H), 3,85 (s, 3H), 3,74 (s, 2H), 3,70 (s, 3H),
3,33 (dd, J = 5,8 Hz, 8,7 Hz, 1H), 3,10 (bm, 5H), 2,70 (bs, 4H),
2,55 (dd, J = 6,5 Hz, 8,0 Hz, 1H), 1,61–2,18 (m, 4H); MS m/z 430 (MH+).
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Beispiel 29
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t-Butyldiphenylchlorsilan
(11,3 ml; 43,3 mmol) wurden zu einer gerührten Lösung von 3-Thiophenmethanol
(4,5 g; 39,4 mmol) und Imidazol (5,9 g; 86,7 mmol) in DMF bei Raumtemperatur
addiert. Nach 24 Stunden wurde die Reaktionsmischung mit gesättiger NaCl-Lösung gelöscht und unter der Verwendung
von EtOAc aufgearbeitet. Die vereinigten organischen Extrakte wurden
mit gesättiger
NaCl-Lösung
gewaschen, getrocknet (Na2SO4)
und im Vakuum konzentriert. Der Rest wurde an einem Silicagel-Block
gereinigt, mit Ether eluiert und im Vakuum konzentriert, um Verbindung
29 zu ergeben: 1HNMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm)
7,69 (m, 4H), 7,34–7,43
(m, 6H), 7,27 (dd, J = 1,7 Hz, 3,1 Hz, 1H), 7,15 (dd, J = 1,4 Hz,
2,6 Hz, 1H), 6,99 (dd, J = 1,0 Hz, 3,6 Hz, 1H), 4,76 (s, 2H), 1,08
(s, 9H).
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Beispiel 30
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t-Butyllithium
(1,7 M; 0,84 ml; 1,4 mmol) wurde zu einer Lösung von 3-(t-Butyldiphenylsilyloxymethyl)thiophen
(0,42 g; 1,2 mmol) in THF bei –78 °C addiert.
DMF (0,23 ml, 3,0 mmol) wurde nach 1 Stunde addiert und das Rühren für weitere
6 Stunden bei –78 ° C fortgesetzt.
Der Mischung wurde erlaubt, sich auf 0 °C zu erwärmen, wurde durch Addition
von gesättigtem
NH4Cl gelöscht und mit EtOAc extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit gesättiger NaCl-Lösung gewaschen,
getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Obwohl das 1HNMR des rohen
Restes Verbindung 30 als überwiegendes
Produkt neben einer Spur eines unidentifizierten Materials zeigte,
wurde der Rest ohne weitere Reinigung verwendet: 1HNMR
(300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 9,87 (s, 1H), 7,67 (dd,
J = 1,4 Hz, 6,0 Hz, 4H), 7,61 (d, J = 0,8 Hz, 1H) 7,55 (bs, 1H),
7,36–7,44 (m,
6H), 4,74 (s, 2H), 1,09 (s, 9H): MS m/z 381 (MH+).
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Beispiel 31
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Eisessig
AcOH (0,55 ml, 10,0 mmol) und NaBH(OAc)3 (2,76
g; 13,0 mmol) wurden nacheinander zu einer gerührten Lösung von 1-(2-Isopropoxyphenyl)piperazin
(2,2 g; 10,0 mmol) und Verbindung 30 (3,8 g, 10,0 mmol) in CH2Cl2 bei Raumtemperatur
addiert. Nach 4 Stunden wurde die Reaktionsmischung durch langsame
Addition von gesättigter
Na2CO3 gelöscht und
mit CH2Cl2 extrahiert.
Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit gesättigter
NaCl-Lösung gewaschen,
getrocknet (Na2SO4)
und konzentriert. Das Material wurde durch einen kurzen Silicagel-Pfropfen
gespült,
mit EtOAc eluiert zur Verbindung 31: 1HNMR
(300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 7,68 (d, J = 7,4 Hz,
4H), 7,35–7,44
(m, 6H), 7,06 (bs, 1H), 6,84–6,94
(m, 4H), 6,81 (bs, 1H), 4,70 (s, 2H), 4,59 (sept, J = 6,0 Hz, 1H),
3,72 (s, 2H), 3,13 (bs, 4H), 2,66 (bs, 4H), 1,33 (d, J = 6.0 Hz,
6H), 1,08 (s, 9H); MS m/z 585 (MH+).
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Beispiel 32
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TBAF
(1,0 M in THF; 11,7 ml; 11,7 mmol) wurde zu einer Lösung von
Verbindung 31 (5,7 g, 9,8 mmol) in THF addiert und die resultierende
Mischung über
Nacht gerührt.
Gesättigte
NaCl-Lösung
wurde addiert und die Mischung mit EtOAc extrahiert. Die vereinigten
organischen Extrakte wurden mit gesättigter NaCl-Lösung gewaschen,
getrocknet (Na2SO4),
und konzentriert. Der Rest wurde durch Flash-Chromatographie an
Silicagel unter der Verwendung von 5-20% EtOAc/Hexan als Eluent
gereinigt, um den korrespondierenden Alkohol zu ergeben: 1HNMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 7,12
(s, 1H), 6,84–6,95
(m, 5H), 4,63 (s, 2H), 4,59 (sept, J = 6,2 Hz, 1H), 3,74 (s, 2H),
3,12 (bs, 4H), 2,67 (bs, 4H), 1,71 (bs, 1H), 1,34 (d, J = 6,2 Hz,
6H); MS m/z 347 (MH+).
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SOCl2 (3,0 ml, Überschuß) wurde zu dem Alkohol (0,2
g; 0,57 mmol) in CH2Cl2 (5,0
ml) addiert. Die Reaktion wurde für 6 Stunden gerührt, danach
in einem Rotationsverdampfer konzentriert und im Vakuum getrocknet,
um das rohe schaumige Chlor-Derivat zu erhalten, welches sofort
ohne Reinigung verwendet wurde.
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Pyrrolidinon
(0,098 g; 1,16 mmol) wurde langsam zu einer Suspension von NaH (0,055
g; 2,3 mmol) in DMF addiert. Nach 0.5 Stunden wurde eine Lösung des
Chlor-Derivats in DMF (1,0 ml) in die Reaktionsmischung injiziert
und die Reaktion für
18 Stunden gerührt.
Gesättigtes
NH4Cl wurde addiert und die Mischung mit
mehreren Portionen EtOAc extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte wurden nacheinander mit Wasser und gesättigter NaCl-Lösung gewaschen, getrocknet
(Na2SO4) und konzentriert.
Das Produkt wurde durch Säulenchromatographie
an Silicagel unter der Verwendung von 10-25% EtOAc/Hexan als Eluent
greinigt, um Verbindung 32 zu erhalten: 1HNMR
(300 MHz, CDCl3) δ (ppm) 7,02 (bs, 1H), 6,84–6,91 (m,
4H), 6,84 (bs, 1H), 4,59 (sept, J = 6,0 Hz, 1H), 4,39 (s, 2H), 3,72
(s, 2H), 3,31 (t, J = 7,0 Hz, 2H), 3,12 (bs, 4H), 2,65 (bs, 4H),
2,43 (t, J = 8,0 Hz, 2H), 2,00 (quin, J = 7,5 Hz, 2H), 1,34 (d,
J = 6,0 Hz, 6H); MS m/z 414 (MH+).
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BIOLOGISCHE
BEISPIELE
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Die
biologische Aktivität
und Selektivität
der Verbindungen wurde durch folgende in vitro-Assays demonstriert. Der erste Assay
testete die Fähigkeit
der Verbindungen nach Formel I, an Membran-gebundene Rezeptoren α1a-AR, α1b-AR und α1d-AR zu binden.
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Beispiel 38
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Die
DNA-Sequenzen der drei klonierten humanen α1-AR-Subtypen sind veröffentlicht.
Weiterhin wurde klonierte cDNA transient in COS-Zellen und stabil
in einer Vielzahl von Säugetierzelllinien
(HeLa, (LM(tk-), CHO, Ratten-1-Fibroblast) exprimiert und es wurde
gezeigt, daß sie
Radioligand-Bindungsaktivität
und die Fähigkeit,
Phosphoinositid-Hydrolyse zu koppeln, behalten. Wir haben veröffentlichte
DNA-Sequenz-Information verwendet, um Primer zur Verwendung in RT-PCR-Amplifizierung
von jedem Subtyp zu konzipieren, um klonierte cDNA zu erhalten.
Humane polyA+ RNA wurde von kommerziell verfügbaren Quellen erhalten und schloß Hyppocampus-
und Prostata-Proben ein; die Quellen wurden in der Literatur zitiert.
Für das
primäre Durchsuchen
(„screen") wurde ein Radioligand-Bindungs-Assay
verwendet, welcher Membranpräparationen von
Zellen verwendet, die individuelle klonierte Rezeptor-cDNA exprimieren.
Radiomarakierte Liganden mit Bindungsaktivität an allen drei Subtypen (nicht-selektiv)
sind kommerziell erhältlich
([125I]-HEAT, [3H]-Prazosin).
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Jeder α1-Rezeptor-Subtyp
wurde von polyA+ RNA durch Standardmethoden der reversen Transkription-Polymerasekettenreaktion
(RT-PCR) kloniert. Die folgenden Quellen für poly A+ RNA wurden für das Klonieren
der α1-Rezeptor-Subtypen
verwendet: α1a-AR, humaner Hyppocampus und Prostata. α1b-AR, humaner Hyppocampus, α1d-AR, humaner Hyppocampus. Die resultierende
cDNA wurde in den Säugetierexpressionsvektor
pcDNA3 (Invitrogen Corp., San Diego CA) kloniert. Jede DNA wurde
zur Verifizierung und um mögliche Mutationen,
die während
des Amplifizierungsprozsses eingefügt wurden, zu detektieren,
sequenziert. Jede Abweichung in der Sequenz von dem veröffentlichten
Consensus für
jeden Rezeptor-Subtyp wurde durch ortsgerichtete Mutagenese korrigiert.
-
Drei- α1-AR-Subtypen
(a, b, d) wurden in COS-Zellen unter der Verwendung eines Standard-DEAE-Dextran-Verfahrens
mit einem Chlorochin-Schock transfiziert. In diesem Verfahren wurde
jede Gewebekulturschale (100mm) mit 3,5 × 106 Zellen
inokuliert und mit 10 μg
DNA transfiziert. Ungefähr
72 Stunden nach der Transfektion wurden die Zellen geerntet und
COS-Membranen präpariert.
Transfizierte COS-Zellen wurden von 25 Platten (100 mm) abgekratzt
und in 15 ml TE-Puffer (50 mM Tris-HCl, 5mM EDTA, pH 7,4) suspendiert.
Die Suspension wurde mit einem Homogenisator unterbrochen. Es wurde
danach bei 1000×g
für 10 Minuten
bei 4 °C
zentrifugiert. Der Überstand
wurde bei 34.500×g
für 20
Minuten bei 4 °C
zentrifugiert. Das Pellet wurde in 5 ml TNE-Puffer (50 mM Tris-HCl,
5 mM EDTA, 150 mM NaCl, pH 7,4) resuspendiert. Die resultierende
Membran-Präparation
wurde aliquotiert und bei –70 °C aufbewahrt.
Die Proteinkonzentration wurde durch folgende Membran-Solubilisierung
mit TritonX-100 bestimmt.
-
Die
Fähigkeit
jeder Verbindung, an jeden der α1-AR-Subtypen
zu binden, wurde in einem Rezeptor-Bindungsassay untersucht. [125I]-HEAT,
ein nicht-selektiver α1-AR-Ligand,
wurde als der radiomarkierte Ligand verwendet. Jedes Well einer
96-Well-Platte empfing: 140 μl
TNE, 25 μl
[125I]-HEAT, verdünnt
in TNE (50.000 cpm; Endkonzentration 50 pM), 10 μl Test-Verbindung verdünnt in DMSO
(Endkonzentration 1 pM-10 μM),
25 ml COS-Zell-Membran-Präparation,
die eine der drei α1-AR-Subtypen
exprimiert (0,05-0,2 mg Membranprotein). Die Platte wurde für eine Stunde
bei Raumtemperatur inkubiert und die Reaktionsmischungen durch eine
Packard GF/C Unifilterplatte filtriert. Die Filterplatte wurde für eine Stunde
in einem Vakuumofen getrocknet. Szintillationsflüssigkeit (25ml) wurde zu jedem
Well addiert und die Filterplatte in einem Packard Topcount Szintillations-Meßgerät gemessen.
Die Daten wurden unter der Verwendung der GraphPad Prism-Software
analysiert.
-
Tabellen
A bis J führen
die IC50-Werte auf, ausgedrückt in Nanomolarkonzentration,
für ausgewählte Verbindungen
der Erfindung in allen Rezeptor-Subtypen.
-
-
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