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Bereich der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft bestimmte neue Verbindungen, deren Synthese und
deren Verwendung für
die Behandlung von männlicher
erektiler Dysfunktion. Insbesondere sind die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung substituierte 5-Heterocyclyl-pyrazolpyrimidone, die für die Behandlung
der männlichen
erektilen Dysfunktion nützlich
sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Erektile
Dysfunktion (ED) wird als die Unfähigkeit definiert, eine ausreichend
feste Erektion für
einen befriedigenden Geschlechtsverkehr zu erreichen oder aufrecht
zu erhalten. Im Augenblick wird geschätzt, daß ungefähr 7 bis 8% der männlichen
Population in einigem Ausmaß an
ED leiden, das Äquivalent
von mindestens 20 Millionen Männern
allein in den Vereinigten Staaten. Da die Wahrscheinlichkeit von
ED mit dem Alter zunimmt, wird vorhergesehen, daß das Auftreten dieser Kondition
in der Zukunft ansteigen wird, da das durchschnittliche Alter der
Population ansteigt.
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Die
männliche
erektile Dysfunktion kann die Folge von psychogenen und/oder organischen
Faktoren sein. Obwohl ED multi-faktoriell ist, ist es bei bestimmten
Untergruppen innerhalb der männlichen
Population wahrscheinlicher, daß sie
die Symptome der Erkrankung aufweisen. Insbesondere haben Patienten
mit Diabetes, Bluthochdruck, Herzerkrankung und Multipler Sklerose
eine besonders hohe Prävalenz
von ED. Zusätzlich
neigen Patienten, die bestimmte Klassen von Wirkstoffen, wie zum
Beispiel Antihypertensiva, Antidepressiva, Sedativa und Angst-lösende Substanzen
nehmen, dazu, an ED zu leiden.
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Die
Behandlungen der ED schließen
eine Vielzahl von pharmakologischen Mitteln, Vakkumvorrichtungen
und Penisprothesen ein. Unter den pharmakologischen Mitteln werden
augenblicklich Papaverin, Phentolamin und Alprostadil in der Praxis
verwendet. Diese Mittel sind nur nach direkter intracavernosaler
oder intraurethraler Injektion wirksam und sind mit Nebenwirkungen,
wie zum Beispiel Priapismus, Fibrose, Penisschmerzen und Hämatomen
an der Injektionsstelle assoziiert. Vakuumvorrichtungen sind eine
nicht-invasive alternative Behandlung für ED. Diese Vorrichtungen produzieren
eine Erektion durch Erzeugen eines nega tiven Drucks um den Schaft
des Penis herum, der zu einem erhöhten Blutfluß in den
Corpus Cavernosum durch passive arterielle Dilation führt. Obwohl
diese Form der Therapie häufig
bei ED organischen Ursprungs erfolgreich ist, beinhalten Beschwerden
den Verlust an Spontaneität
und die Zeit, die mit der Verwendung einer mechanischen Verwendung
zusammenhängt,
und Schwierigkeiten mit der Ejakulation. Eine Vielzahl von halb-festen oder
aufblasbaren Penisprothesen wurde mit einigem Erfolg verwendet,
insbesondere bei diabetischen Männern.
Diese Vorrichtungen werden allgemein berücksichtigt, wenn andere Behandlungsoptionen
versagt haben, und sind mit einem erhöhten Risiko an Infektion und
Ischämie
assoziiert.
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Kürzlich wurde
der Phosphodiesterase V (PDEV)-Inhibitor Sildenafil (Viagra®)
durch die FDA als eine oral effektive Medikation für die Behandlung
von ED zugelassen. Sildenafil, 5-[2-Ethoxy-5-(4-methylpiperazin-1-ylsulfonyl)phenyl]-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol[4,3-d]pyrimidin-7-on
und eine Zahl von verwandten Analoga und deren Verwendung als antianginale
Mittel sind in den U.S.-Patent Nrn. 5,250,534 und 5,346,901 beschrieben.
Die Verwendung von Sildenafil und verwandten Analoga zur Behandlung
der männlichen
erektilen Dysfunktion ist in der PCT/Internationalen Anmeldung Publikations-Nr.
WO 94/28902, veröffentlicht
am 22. Dezember 1994, beschrieben. In klinischen Studien verbesserte
der Wirkstoff die sexuelle Funktion in ungefähr 70% der Männer, die
an ED von psychogener oder organischer Ätiologie leiden. Jedoch zeigte der
Wirkstoff eine weniger dramatische Effizienz im Patienten, die einer
radikalen Prostata-Ektomie unterzogen wurden, mit verbesserten Erektionen
in 43% der Patienten, die Sildenafil einnahmen, versus 15% Placebo.
Zusätzlich
ist die Verwendung von Sildenafil mit mehreren unerwünschten
Nebenwirkungen assoziiert, einschließlich Kopfschmerz, Erröten und
gestörter
Farbsicht, die sich aus den nicht selektiven Effekten auf eine Vielzahl
von Geweben ergeben. Trotz dieser Nachteile wird dieser Wirkstoff
von den Patienten als bevorzugt gegenüber anderen Behandlungen gesehen,
die die Einführung
der Medikation direkt in den Penis via Injektion, die Verwendung
einer externen Vorrichtung oder ein chirurgisches Verfahren einschließen.
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Dinh
et al. (J. Org. Chem. 1975, 40, 2825) beschreiben die Herstellung
von 5-Hydroxymethyl-2-furanyl und
5-Benzyloxy-2-furanylpyrazol[4,3-d]pyrimidin-7-on als Nebenprodukte
und Intermediate in der Herstellung von Analoga von Formycin B.
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Bacon
et al., in U.S.-Patent Nr. 5,294,612, beschreiben eine Reihe von
6-Heterocyclylpyrazol[3,4-d]pyrimidin-4-on-Phosphodiesterase-Inhibitoren
und deren Verwendung in der Behandlung von kardiovaskulärer Erkrankung.
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WO-A-96/16657
beschreibt die Verwendung von bestimmten 5-Phenylpyrazol[4,3]pyrimidin-7-onen für die Behandlung
von erektiler Dysfunktion.
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Die
sexuell stimulierte Peniserektion resultiert aus einem komplexen
Zusammenspiel von physiologischen Prozessen, die das Zentralnervensystem,
das periphere Nervensystem und den glatten Muskel einschließen. Genauer
aktiviert die Freisetzung von Stickstoffoxid aus den nicht-adrenergen,
nicht-cholinergen Nerven und dem Endothelium die Guanylylzyklase
und erhöht
die intrazellulären
cGMP-Spiegel im Corpus Cavernosum. Die Erhöhung an intrazellulärem cGMP
verringert die intrazellulären
Calcium-Spiegel, was zu trabekulärer
Entspannung der glatten Muskulatur führt, was im Gegenzug zu einer
körperlichen
Volumenexpansion und Kompression der sub-tunikalen Venolen führt, was
zu Peniserektion führt.
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Von
Mitteln, die die Konzentration von cGMP im Penisgewebe entweder
durch verstärkte
Freisetzung oder verringerten Abbau von cGMP erhöhen, wird erwartet, das sie
effektive Behandlungen für
ED sind. Die intrazellulären
Spiegel von cGMP werden durch die Enzyme, die an seiner Bildung
und Abbau beteiligt sind, nämlich
den Guanylatzyklasen und den zyklischen Nukleotid-Phosphodiesterasen
(PDEs), reguliert. Bis heute wurden mindestens neun Familien von
Säugetier-PDEs
beschrieben, von denen fünf
in der Lage sind, das aktive cGMP zu dem inaktiven GMP unter physiologischen
Bedingungen zu hydrolysieren (PDEs I, II, V, VI und IX). PDE V ist
die vorherrschende Isoform im menschlichen Corpus Cavernosum. Von
Inhibitoren von PDEV würde
daher erwartet werden, daß sie
die Konzentration von cGMP im Corpus Cavernosum erhöhen und
die Dauer und die Frequenz der Peniserektion verbessern.
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PDEV
wurde in menschlichen Plättchen
und vaskulärem
glattem Muskel gefunden, was eine Rolle dieses Enzyms in der Regulierung
von intrazellulären
Konzentrationen von cGMP in kardiovaskulärem Gewebe vermuten läßt. In der
Tat wurde von Inhibitoren von PDEV gezeigt, daß diese eine Endothel-abhängige Vasorelaxation
durch Verstärkung
der Zunahme von intrazellulären
cGMP, das durch Stickstoffoxid induziert wird, produzieren. Darüber hinaus
verringern PDEV-Inhibitoren selektiv den pulmonalen arteriellen
Druck in Tiermodellen von kongestiven Herzversagen und pulmonalen
Bluthochdruck. Daher würden
PDEV-Inhibitoren zusätzlich
zu ihrer Verwendung bei ED möglicherweise
einen therapeutischen Vorteil bei Erkrankungen wie Herzversagen,
pulmonalem Hochdruck und Angina aufweisen.
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Es
ist demzufolge eine Aufgabe der Erfindung, Verbindungen zu identifizieren,
welche Phosphodiesterasen inhibieren, spezifisch PDEV. Es ist eine
andere Aufgabe der Erfindung, Verbindungen zu identifizieren, welche
bei der Behandlung von sexueller Dysfunktion, insbesondere erektiler
Dysfunktion in männlichen
Tieren, nützlich
sind. Es ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, Verfahren zur
Behandlung von sexueller Dysfunktion, insbesondere erektiler Dysfunktion,
unter der Verwendung der Verbindungen der vorliegenden Erfindung
zu identifizieren.
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Wir
beschreiben nun eine Reihe von 5-Heterocyclyl-pyrazolyl[4,3-d]pyrimidin-7-onen
mit der Fähigkeit, Phosphodiesterase
Typ 5 in einem Enzymassay zu inhibieren.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine Verbindung der Formel
(I)
worin
R
1 und
R
2 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus Wasserstoff oder C
1-C
6 Alkyl;
R
3 ausgewählt
ist aus
ein heteroaromatischer Fünf-Ring
ist, welcher aus Kohlenstoffatomen und aus einem bis drei Heteroatomen, ausgewählt aus
N, O oder S, besteht;
R
4, R
5, R
6 und R
7 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl,
fluoriniertem C
1-C
6-Alkyl,
Cyano, (Hydroxy)C
1-C
6-Alkyl,
C
1-C
8-Alkoxy, fluoriniertem
C
1-C
6-Alkoxy, C
1-C
6-Alkanoyl, Halogen, Hydroxy,
C
1-C
6-Alkyl-NR
8R
9, NR
8R
9, CONR
8R
9 oder SO
2NR
8R
9;
R
8 ausgewählt
ist aus Wasserstoff oder C
1-C
6-Alkyl,
R
9 ausgewählt
ist aus Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl
oder C
1-C
6-Alkyl-NR
13R
14, oder
R
8 und R
9 zusammen
mit dem Stickstoff, an den sie gebunden sind, eine unsubstituierte
oder substituierte Pyrrolidinyl-, Piperidinyl-, Morpholinyl- oder
4-N(R
10)-Piperazinyl-Gruppe bilden, wobei der Substituent
ausgewählt ist
aus C
1-C
6-Alkyl,
C
1-C
6-Alkoxy, NR
11R
12 oder CONR
11R
12;
R
10 ausgewählt
ist aus Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl,
C
3-C
6-Cykloalkyl,
(Hydroxy)C
1-C
6-Alkyl, Aryl, Heteroaryl,
Aralkyl, Aralkenyl oder C(O)NH
2; R
10 bevorzugterweise ausgewählt ist
aus Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl,
(Hydroxy)C
1-C
6-Alkyl,
Aryl, Heteroaryl, Aralkyl, Aralkenyl oder C(O)NH
2;
R
11 und R
12 jeweils
unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl, (Hydroxy)C
1-C
6-Alkyl oder (C
1-C
6-Alkoxy)C
1-C
6-Alkyl; und
R
13 und R
14 jeweils
unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus Wasserstoff oder C
1-C
6-Alkyl,
oder R
13 und R
14 zusammen
mit dem Stickstoff, an den sie gebunden sind, eine unsubstituierte
oder substituierte Pyrrolidinyl-, Piperidinyl- oder Morpholinyl-Gruppe
bilden, wobei der Substituent ausgewählt ist aus C
1-C
6-Alkyl, C
1-C
6-Alkoxy, NR
11R
12 oder CONR
11R
12;
vorausgesetzt daß, wenn R
3 ist und R
5 und
R
6 beide Wasserstoff sind, R
4 dann
ausgewählt
ist aus Wasserstoff, C
1-C
6-Alkyl, fluoriniertem C
1-C
6-Alkyl, Cyano,
(Hydroxy)C
2-C
6-Alkyl,
C
1-C
6 Alkoxy, fluoriniertem
C
1-C
6-Alkoxy, C
1-C
6-Alkanoyl, Halogen, Hydroxy,
C
1-C
6-Alkyl-NR
8R
9, NR
8R
9, CONR
8R
9 oder SO
2NR
8R
9;
und pharmazeutisch
akzeptable Salze davon.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist die Verbindung von Formel (I), worin
R
1 und R
2 jeweils
unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus Wasserstoff und C
1-C
4-Alkyl;
R
3 ausgewählt
ist aus
ein heteroaromatischer Fünf-Ring
ausgewählt
aus Pyrrolyl, Furanyl, Thienyl oder Imidazolyl ist;
R
4 und R
6 jeweils
unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus Wasserstoff, C
1-C
4-Alkyl, fluoriniertem C
1-C
4-Alkyl, Cyano,
(Hydroxy)C
1-C
4-Alkyl,
C
1-C
4-Alkoxy, fluoriniertem
C
1-C
4-Alkoxy, C
1-C
4-Alkanoyl, Halogen, Hydroxy,
C
1-C
4-Alkyl-NR
8R
9, NR
8R
9, CONR
8R
9 oder SO
2NR
8R
9;
R
5 ausgewählt
ist aus Wasserstoff, C
1-C
4-Alkyl
oder C
1-C
4-Alkoxy;
R
8 ausgewählt
ist aus Wasserstoff oder C
1-C
4-Alkyl;
R
9 ausgewählt
ist aus Wasserstoff, C
1-C
4-Alkyl
oder C
1-C
4-Alkyl-NR
13R
14, oder
R
8 und R
9 zusammen
mit dem Stickstoff, an den sie gebunden sind, eine unsubstituierte
oder substituierte Pyrrolidinyl-, Piperidinyl-, Morpholinyl- oder
4-N(R
10)-Piperazinyl-Gruppe bilden, wobei der Substituent
ausgewählt ist
aus C
1-C
4-Alkyl,
C
1-C
4-Alkoxy, NR
11R
12 oder CONR
11R
12; und
R
10 ausgewählt
ist aus Wasserstoff, C
1-C
4-Alkyl,
(Hydroxy)C
1-C
4-Alkyl,
Aryl, Heteroaryl, Ar(C
1-C
4)-Alkyl, Ar(C
1-C
4)-Alkenyl oder
C(O)NH
2;
vorausgesetzt, daß, wenn
R
3 und R
5 Wasserstoff
ist, R
4 ausgewählt ist aus Wasserstoff, C
1-C
4-Alkyl, fluoriniertem
C
1-C
4-Alkyl, Cyano,
(Hydroxy)C
2-C
4-Alkyl,
C
1-C
4-Alkoxy, fluoriniertem
C
1-C
4-Alkoxy, C
1-C
4-Alkanoyl, Halogen, Hydroxy, C
1-C
4-Alkyl-NR
8R
9, NR
8R
9,
CONR
8R
9 oder SO
2NR
8R
9;
und
alle anderen Variablen, wie oben definiert;
und pharmazeutisch
akzeptable Salze davon.
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In
einer Klasse der Erfindung ist die Verbindung von Formel (I) ausgewählt aus
worin Y ausgewählt ist
aus O, S oder N-R
15, worin R
15 ausgewählt ist
aus Wasserstoff und C
1-C
4-Alkyl;
und
alle anderen Variablen, wie oben definiert;
und pharmazeutisch
akzeptable Salze davon.
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Verdeutlichend
für die
Erfindung ist eine pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend einen
pharmazeutisch akzeptablen Träger
und irgendeine der oben beschriebenen Verbindungen. Eine Verdeutlichung der
Erfindung ist eine pharmazeutische Zusammensetzung, hergestellt
durch Mischen irgendeiner der oben beschriebenen Verbindungen und
eines pharmazeutisch akzeptablen Trägers. Die Erfindung wird verdeutlicht durch
ein Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung,
umfassend Mischen irgendeiner der oben beschriebenen Verbindungen
und eines pharmazeutisch akzeptablen Trägers.
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Die
Erfindung stellt außerdem
die Verwendung der Verbindungen, wie hierin beansprucht, zur Herstellung
eines Medikaments für
die Behandlung von sexueller Dysfunktion, insbesondere männlicher
erektiler Dysfunktion, und/oder Impotenz in einem bedürftigen
Subjekt zur Verfügung.
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Genaue Beschreibung der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt substituierte 5-Heterocyclyl-pyrazolpyrimidone
zur Verfügung,
die nützlich
für die
Behandlung von sexueller Dysfunktion, insbesondere ED, sind. Obwohl
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung primär für die Behandlung von männlicher
sexueller Dysfunktion oder erektiler Dysfunktion brauchbar sind,
können
sie auch für
die Behandlung von weiblicher sexueller Dysfunktion, die mit klitoralen
Störungen
verwandt sind, und vorzeitige Wehen und Dysmenorrhoe brauchbar sein.
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Insbesondere
sind die Verbindungen der vorliegenden Erfindung gemäß der Formel
I
worin alle Variablen wie
oben definiert sind.
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Die
Verbindungen der Formel I können
im tautomeren Gleichgewicht mit der korrespondierenden Enolform
existieren, wie Verbindungen der Formel (VII):
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Während man
annimmt, daß die
Verbindungen überwiegend
in der Ketoform, wie Verbindungen von Formel (I), vorliegen und
wie es als solches durch diese Beschreibung repräsentiert sein wird, soll es
so verstanden sein, daß die
Erfindung beide tautomere Formen betrachtet, sowie Mischungen davon,
und daß alle solche
Formen und Mischungen davon innerhalb des Umfangs der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen sind.
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Zur
Verwendung in der Medizin betreffen die Salze der Verbindungen dieser
Erfindung nicht-toxische "pharmazeutisch
akzeptable Salze".
Andere Salze können
jedoch bei der Herstellung von Verbindungen gemäß dieser Erfindung oder deren
pharmazeutisch akzeptablen Salzen brauchbar sein. Geeignete pharmazeutisch
akzeptable Salze der Verbindungen schließen Säure-Additionssalze ein, die
zum Beispiel durch Mischen einer Lösung der Verbindung mit einer
Lösung
einer pharmazeutisch akzeptablen Säure, wie zum Beispiel Salzsäu re, Schwefelsäure, Fumarsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Weinsäure, Kohlensäure oder
Phosphorsäure,
gebildet werden. Weiterhin können,
wenn die Verbindungen der Erfindung eine saure Gruppe tragen, geeignete
pharmazeutisch akzeptable Salze davon Alkalimetallsalze einschließen, zum
Beispiel Natrium oder Calciumsalze; Erdalkalimetallsalze, zum Beispiel
Calcium oder Magnesiumsalze; und Salze, die mit geeigneten organischen
Liganden gebildet wurden, zum Beispiel quaternäre Ammoniumsalze. Daher beinhalten
repräsentative
pharmazeutisch akzeptable Salze die folgenden:
Acetat, Benzolsulfonat,
Benzoat, Bicarbonat, Bisulfat, Bitartrat, Borat, Bromid, Calciumedetat,
Camsylat, Carbonat, Chlorid, Clavulanat, Zitrat, Dihydrochlorid,
Edetat, Edisylat, Estolat, Esylat, Fumarat, Gluceptat, Gluconat,
Glutamat, Glucollylarsanilat, Hexylresorcinat, Hydrabamin, Hydrobromid,
Hydrochlorid, Hydroxynaphthoat, Jodid, Isothionat, Lactat, Lactobionat,
Laurat, Malat, Maleat, Mandelat, Mesylat, Methylbromid, Methylnitrat, Methylsulfat,
Mucat, Napsylat, Nitrat, N-Methylglucaminammoniumsalz, Oleat, Pamoat-(Embonat),
Palmitat, Pantothenat, Phosphat/Diphosphat, Polygalacturonat, Salicylat,
Stearat, Sulfat, Subacetat, Succinat, Tannat, Tartrat, Teoclat,
Tosylat, Triethiodid und Valerat.
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Die
vorliegende Erfindung schließt
innerhalb ihres Bereichs Pro-Pharmaka (Prodrugs) der Verbindungen
dieser Erfindung ein. Im allgemeinen werden solchen Pro-Pharmaka
funktionelle Derivate der Verbindungen sein, welche leicht in vivo
in die erforderliche Verbindung überführbar sind.
Daher soll in den Verfahren zur Behandlung der vorliegenden Erfindung
der Begriff "Verabreichen" die Behandlung von
verschiedenen beschriebenen Erkrankungen mit der spezifisch beschriebenen
Verbindung oder mit einer Verbindung umfassen, die nicht spezifisch
beschrieben ist, die sich jedoch nach der Verabreichung an den Patienten
in vivo in die angegebene Verbindung umwandelt, einschließen. Herkömmliche
Verfahren zur Auswahl und Herstellung von geeigneten Pro-Pharmakon-Derivaten
sind zum Beispiel in "Design
of Prodrugs", ed.
H. Bundgaard, Elsevier, 1985, beschrieben.
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Wo
die Verbindungen gemäß dieser
Erfindung mindestens ein chirales Zentrum haben, können sie dementsprechend
als Enantiomere vorkommen. Wo die Verbindungen zwei oder mehrere
chirale Zentren besitzen, können
sie zusätzlich
als Diastereomere existieren. Es ist so zu verstehen, daß alle diese
Isomere und Mischungen davon im Umfang der vorliegenden Erfindung
umfaßt
sind. Weiterhin können
einige der kristallinen Formen der Verbindungen als Polymorphe vorkommen
und es ist beabsichtigt, daß diese
in der vorliegenden Erfindung beinhaltet sind. Zusätzlich können einige
der Verbindungen Solvate mit Wasser (d.h. Hydrate) oder gebräuchlichen
organischen Lösungsmitteln
formen und es ist beabsichtigt, daß diese Solvate im Umfang dieser
Erfindung umfaßt
sind.
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Der
Begriff "Subjekt", wie hierin verwendet,
bezieht sich auf ein Tier, bevorzugterweise auf ein Säugetier,
am meisten bevorzugt einen Menschen, das Objekt einer Behandlung,
einer Beobachtung oder eines Experiments war.
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Der
Begriff "therapeutisch
effektive Menge",
wie hierin verwendet, bedeutet die Menge einer aktiven Verbindung
oder eines pharmazeutischen Mittels, die die biologische oder medizinische
Antwort in einem Gewebesystem, Tier oder Menschen auslöst, die
von einem Forscher, Veterinär,
Doktor der Medizin oder einem anderen Kliniker gesucht wird, welches
Erleichterung der Symptome der behandelten Krankheit oder Störung beinhaltet.
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Der
Begriff "Alkyl" soll gerade oder
verzweigte Alkanketten von einem oder sechs Kohlenstoffatomen oder
jeder Zahl innerhalb dieses Bereichs bedeuten. Zum Beispiel beinhalten
Alkylradikale Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl,
sec-Buty1, t-Butyl, n-Pentyl, 3-(2-Methyl)butyl, 2-Pentyl, 2-Methylbutyl, Neopentyl,
n-Hexyl, 2-Hexyl und 2-Methylpentyl.
Gleichermaßen
beinhalten Alkenyl- und Alkynylgruppen gerade und verzweigte Ketten
von Alkenen und Alkynen, die 1- bis 8-Kohlenstoffatome oder jede
Zahl innerhalb dieses Bereiches aufweisen.
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Der
Begriff "Aryl" zeigt aromatische
Gruppen, wie zum Beispiel Phenyl und Naphthyl an.
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Der
Begriff "Aralkyl" bedeutet eine C1-C6-Alkylgruppe,
die mit einer Arylgruppe (z.B. Benzyl, Phenylethyl) substituiert
ist. Gleichermaßen
bedeutet der Begriff "Aralkenyl" eine C1-C6-Alkenylgruppe substituiert mit einer Arylgruppe.
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Der
Begriff "Halogen" soll Jod, Brom,
Chlor und Fluor einschließen.
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Das
Symbol
und der Begriff "fünf-gliedriger heteroaromatischer
Ring", wie hierin
verwendet, repräsentiert
ein stabiles fünf-gliedriges
monozyklisches aromatisches Ringsystem, welches Kohlenstoffatome
und von eins bis drei Heteroatome, ausgewählt aus N, O oder S, beinhaltet.
Der heteroaromatische Ring kann an jedem Heteroatom oder Kohlenstoffatom
gebunden sein, das in der Bildung einer stabilen Struktur resultiert.
Weiterhin, wenn der heteroaromatische Ring substituiert ist, zum
Beispiel durch R
4, R
5 oder
R
6-Substituenten,
kann der(die) Substituent(en) an jedem Kohlenstoffatom oder Heteroatom
innerhalb des Rings gebunden sein, das in der Bildung einer stabilen
Struktur resultiert. Beispiele für
fünf-gliedrige
heteroaromatische Ringe beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf
Furanyl, Imidazolyl, Isoxazolyl, Oxazolyl, Pyrazolyl, Pyrrolyl,
Thienyl, Thiazolyl, Thiadiazolyl und Triazolyl.
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Das
Symbol
repräsentiert ein neun-gliedriges
benzo-kondensiertes heteroaromatisches Ringsystem, welches Kohlenstoffatome
und von eins bis drei Heteroatome, ausgewählt aus N, O oder S, beinhaltet.
Der benzo-kondensierte heteroaromatische Ring kann an jedem Heteroatom
oder Kohlenstoffatom gebunden sein, das in der Bildung einer stabilen
Struktur resultiert. Weiterhin, wenn der benzo-kondensierte heteroaromatische
Ring substituiert ist, zum Beispiel durch R
4,
R
5, R
6 oder R
7-Substituenten, kann der(die) Substituent(en)
an jedem Kohlenstoffatom oder Heteroatom innerhalb des Rings gebunden
sein, das in der Bildung einer stabilen Struktur resultiert. Beispiele
für neun-gliedrige
benzo-kondensierte heteroaromatische Ringe beinhalten, sind aber
nicht beschränkt
auf Benzimidazolyl, Benzofuranyl, Benzothienyl, Benzisoxazolyl,
Benzoxazolyl, Indazolyl, Indolyl, Benzothiazolyl, Benzothiadiazolyl
und Benzotriazolyl.
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Der
Begriff "Heteroaryl", wie hierin verwendet,
repräsentiert
ein stabiles fünf-
oder sechsgliedriges monozyklisches aromatisches Ringsystem oder
ein neun- oder zehn-gliedriges benzo-kondensiertes heteroaromatisches
Ringsystem, welches Kohlenstoffatome und von eins bis drei Heteroatome,
ausgewählt
aus N, O oder S, beinhaltet. Die Heteroarylgruppe kann an jedem
Heteroatom oder Kohlenstoffatom gebunden sein, das in der Bildung
einer stabilen Struktur resultiert. Beispiele von Heteroarylgruppen
beinhalten, sind jedoch nicht beschränkt auf, Pyridyl, Pyrimidinyl,
Thienyl, Furanyl, Imidazolyl, Isoxazolyl, Oxazolyl, Pyrazolyl, Pyrrolyl,
Thiazolyl, Thiadiazolyl, Triazolyl, Benzindazolyl, Benzofuranyl,
Benzothienyl, Benzisoxazolyl, Benzoxazolyl, Indazolyl, Indolyl,
Benzothiazolyl, Benzothiadiazolyl, Benzotriazolyl, Chinolinyl oder
Isochinolinyl. Bevorzugte Heteroarylgruppen beinhalten Pyridyl,
Pyrimidinyl, Thiazolyl, Imidazolyl, Benzimidazolyl, Chinolinyl und
Isochinolinyl.
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Unter
der Standard-Nomenklatur, die während
dieser gesamten Beschreibung verwendet wird, wird der Endteil der
ausgewiesenen Seitenkette als erstes beschrieben, gefolgt von der
benachbarten Funktionalität
in Richtung des Anhängungspunktes.
Daher bezieht sich zum Beispiel ein "PhenylC
1-C
6-alkylamidoC
1-C
6-alkyl"-Substituent
auf eine Gruppe der Formel:
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Wie
hierin verwendet, ist beabsichtigt, daß der Begriff "Zusammensetzung" ein Produkt umfaßt, das die
spezifizierten Bestanteile der spezifizierten Menge umfaßt, sowie
jedes Produkt, welches sich direkt oder indirekt aus Kombinationen
der spezifizierten Bestandteile in den spezifizierten Mengen ergibt.
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Es
ist beabsichtigt, daß die
Definition jedes Substituenten oder jeder Variablen (zum Beispiel
R10 in Anspruch 3) an einer bestimmten Stelle
in einem Molekül
unabhängig
von seinen Definitionen anderswo in diesem Molekül ist. Es ist zu verstehen,
daß Substituenten
und Substitutionsmuster an den Verbindungen dieser Erfindung von
einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet ausgewählt werden
können,
um Verbindungen zur Verfügung
zu stellen, die chemisch stabil sind und die einfach durch die Techniken,
die im Stand der Technik bekannt sind, sowie durch jene Methoden,
die nachstehend hierin dargelegt sind, synthetisiert werden.
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Die
Fähigkeit
der Verbindungen, ED zu behandeln, kann gemäß der Verfahren, die in Beispiel
4 hierin beschrieben sind, bestimmt werden. Zusätzlich sind Verfahren zur Bestimmung
der cGMP-PDE und cAMP-PDE inhibitorischen Aktivitäten der
Verbindungen, welche indikativ für
deren Fähigkeit
zur Behandlung von ED sind, in WO 93/06104, WO 93/07149, WO 93/12095,
WO 94/00453, WO 94/05661 und WO 96/16657 beschrieben.
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Die
vorliegende Erfindung stellt daher ein Verfahren zur Behandlung
von erektiler Dysfunktion in einem bedürftigen Subjekt zur Verfügung, welches
umfaßt,
das Verabreichen einer der Verbindungen, wie hierin definiert, in
einer Quantität,
die effektiv ist, ED zu behandeln. Die Verbindung kann einem Patienten
durch jede herkömmliche
Art der Verabreichung verabreicht werden, einschließlich, jedoch
nicht beschränkt
auf, intravenös,
oral, subkutan, intramuskulär,
intradermal und parenteral. Die Quantität der Verbindung, welche für die Behandlung
von ED effektiv ist, ist zwischen 0,1 mg pro kg und 20 mg pro kg
des Körpergewichts
des Subjekts.
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Die
vorliegende Erfindung stellt außerdem
pharmazeutische Zusammensetzungen umfassend eine oder mehrere Verbindungen
dieser Erfindung in Verbindung mit einem pharmazeutisch akzeptablen
Träger
zur Verfügung.
Bevorzugterweise liegen diese Zusammensetzungen in Form von Einheits-Dosierungen
vor, wie zum Beispiel als Tabletten, Pillen, Kapseln, Puder, Granula,
sterilen parenteralen Lösungen
oder Suspensionen, dosierten Aerosol- oder flüssigen Sprays, Tropfen, Ampullen,
Autoinjektionsvorrichtungen oder Zäpfchen; für oral parenteral, intranasal,
sublingual oder rektale Verabreichung oder für Verabreichung durch Inhalation oder
Insufflation. Alternativ kann die Zusammensetzung in einer Form
präsentiert
werden, die geeignet ist, für die
Verabreichung einmal pro Woche oder einmal pro Monat; zum Beispiel
ein unlösliches
Salz der aktiven Verbindung, wie zum Beispiel das Decanoatsalz,
kann adaptiert werden, um eine Depotpräparation für die intramuskuläre Injektion
zur Verfügung
zu stellen. Zur Herstellung von festen Zusammensetzungen, wie zum
Beispiel Tabletten, wird der hauptsächliche aktive Bestandteil
mit einem pharmazeutischen Träger,
zum Beispiel konventionellen Tablettenbestandteilen, wie zum Beispiel
Kornstärke,
Lactose, Sucrose, Sorbitol, Talkum, Stearinsäure, Magnesiumstearat, Dicalciumphosphat
oder Gummis, und anderen pharmazeutischen Verdünnungsmitteln, wie zum Beispiel
Wasser, vermischt werden, um eine feste Präformulierungs-Zusammensetzung
zu bilden, die eine homogene Mischung einer Verbindung der vorliegenden
Erfindung oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon beinhalten.
Wenn diese Präformulierungs-Zusammensetzungen
als homogen bezeichnet werden, ist gemeint, daß der aktive Bestandteil durch
die Zusammensetzung dispergiert ist, so daß die Zusammensetzung leicht
in gleich effektive Dosierungsformen, wie zum Beispiel Tabletten,
Pillen und Kapseln, unterteilt werden kann. Diese feste Präformulierungs-Zusammensetzung
wird dann in Formen von Einheitsdosierungen des Typs, wie oben beschrieben,
unterteilt, von 5 bis ungefähr
1000 mg des aktiven Bestandteils der vorliegenden Erfindung beinhaltend.
Die Tabletten oder Pillen der neuen Zusammensetzung können beschichtet
oder anderweitig zusammengesetzt sein, um eine Dosierungsform zur
Verfügung
zu stellen, die die Vorteile der verlängerten Wirkung ermöglicht.
Zum Beispiel kann die Tablette oder Pille eine innere Dosierungs-
und eine äußere Dosierungskomponente
umfassen, wobei die letztgenannte in der Form einer Hülle um die
zuerstgenannte vorliegt. Die zwei Komponenten können durch eine enterische
Schicht separiert sein, welche dazu dient, Aufschluß im Magen
zu widerstehen und der inneren Komponente erlaubt, intakt in das
Duodenum zu passieren, oder in der Freisetzung verzögert zu
werden. Eine Vielzahl von Materialien kann für solche enterischen Schichten
oder Beschichtungen verwendet werden, solche Materialien beinhalten
eine Zahl von polymerischen Säuren
mit solchen Matrialien wie Schellack, Cetylalkohol und Zelluloseacetat.
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Die
flüssigen
Formen, in welche die neuen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
zur Verabreichung oral oder durch Injektion eingefügt werden
können,
beinhalten wässrige
Lösungen,
geeignete aromatisierte Sirupe, wässrige oder ölige Suspensionen
und aromatisierte Emulsionen mit essbaren Ölen, wie zum Beispiel Baumwollsamenöl, Sesamöl, Kokosfett
oder Erdnussöl,
sowie Elexiere und ähnliche
pharmazeutische Vehikel. Geeignete dispergierende oder suspendierende
Mittel für
wässrige
Suspensionen beinhalten synthetische und natürliche Gummis, wie zum Beispiel
Tragantgummi, Akazie, Alginat, Dextran, Natriumcarboxymethylzellulose,
Methylzellulose, Polyvinyl-Pyrrolidon oder Gelatine.
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Wo
die Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß der Erfindung
zu Mischungen von Stereoisomeren führen, können diese Isomere durch konventionellen
Techniken, wie präparative
Chromatographie, separiert werden. Verbindungen können in
razemischer Form hergestellt werden oder individuelle Enantiomere
können
entweder durch Enantio-spezifische Synthese oder durch Trennung
hergestellt werden. Die Verbindungen können zum Beispiel in ihre Komponenten-Enantiomere
durch Standardtechniken getrennt werden, zum Beispiel durch die
Bildung von diastereomeren Paaren durch Salzbildung mit einer optisch
aktiven Säure, wie
zum Beispiel (–)-di-p-Toluoyl-d-Weinsäure und/oder
(+)-di-p-Toluoyl-1-Weinsäure gefolgt
von fraktionierter Kristallisation und Regeneration der freien Base.
Die Verbindungen können
ebenso durch die Bildung von diastereomeren Estern oder Amiden gefolgt
von chromatographischer Trennung und Entfernung des chiralen Hilfsstoffes
getrennt werden. Alternativ können
die Verbindungen auch unter der Verwendung einer chiralen HPLC-Säule getrennt
werden.
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Während jedes
der Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der vorliegenden
Erfindung kann es notwendig und/oder erwünscht sein, sensitive oder
reaktive Gruppen an irgendeinem der betroffenen Moleküle zu schützen. Das
kann durch Mittel der konventionellen Schutzgruppen, wie diejenigen
beschrieben in Protective Groups in Organic Chemistry, ed. J.F.W.
McOmie, Plenum Press, 1973; and T.W. Greene & P.G.M. Wuts, Protective Groups in
Organic Synthesis, John Wiley & Sons,
1991, erreicht werden. Die Schutzgruppen können durch eine geeignete nachfolgende
Stufe unter der Verwendung der Methoden, die in der Technik bekannt sind,
entfernt werden.
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Das
Verfahren zur Behandlung von ED, wie in der vorliegenden Erfindung
beschrieben, kann auch unter der Verwendung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung durchgeführt
werden, die irgendeine der Verbindungen, wie hierin definiert, und
einen pharmazeutisch akzeptablen Träger umfaßt. Die pharmazeutische Zusammensetzung
kann zwischen ungefähr
5 mg und 1000 mg, bevorzugterweise ungefähr 10 bis 500 mg, der Verbindung
enthalten und kann in jeder Form, die für die Art der selektierten
Verabreichung nützlich
ist, dargestellt werden. Träger
beinhalten notwendige und inerte pharmazeutische Arzneiträger, beinhaltend,
aber nicht limitiert auf Bindemittel, suspendierende Mittel, Gleitmittel,
Geschmacksmittel, Süßstoffe,
Konservierungsmittel, Farbstoffe und Beschichtungen. Zusammensetzungen,
die für
die orale Verabreichung geeignet sind, beinhalten feste Formen,
z. B. Pillen, Tabletten, Caplets, Kapseln (jede beinhaltend Formulierungen
für die
sofortige Freisetzung, zeitlich festgelegte Freisetzung und anhaltende
Freisetzung), Granula und Pulver und flüssige Formen, wie zum Beispiel
Lösungen,
Sirupe, Elixiere, Emulsionen und Suspensio nen. Formen, die für die parenterale
Verabreichung nützlich
sind, beinhalten sterile Lösungen,
Emulsionen und Suspensionen.
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Vorteilhafterweise
können
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung in einer einzelnen täglichen Dosis
verabreicht werden, oder die gesamte tägliche Dosis kann in unterteilten
Dosen von zwei-, drei- oder viermal täglich verabreicht werden. Weiterhin
können
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung in der intranasalen
Form über
die topische Verwendung von geeigneten intranasalen Vehikeln oder über transdermale Hautpflaster,
die dem Durchschnittsfachmann in diesem Gebiet bekannt sind, verabreicht
werden. Um in der Form eines transdermalen Zuführ-Systems verabreicht zu werden,
wird die Dosierungsverabreichung während des Dosierungsschemas
natürlich
eher kontinuierlich als intermittierend sein.
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Die
aktive Wirkstoffkomponente kann zum Beispiel für die orale Verabreichung in
der Form einer Tablette oder Kapsel mit einem oralen, nicht-toxischen
pharmazeutisch akzeptablen inerten Träger, wie zum Beispiel Ethanol,
Glycerol, Wasser und ähnlichem,
kombiniert sein. Weiterhin können,
wenn gewünscht
oder erforderlich, geeignete Bindemittel, Gleitmittel, Zersetzungsmittel
und Färbemittel
in die Mischung eingefügt
werden. Geeignete Bindemittel beinhalten, ohne Einschränkung, Stärke, Gelatine,
natürliche
Zucker, wie zum Beispiel Glucose oder beta-Lactose, Maissüßstoffe,
natürliche
und synthetische Gummis, wie zum Beispiel Akazie, Tragantgummi oder
Natriumoleat, Natriumstearat, Magnesiumstearat, Natriumbenzoat,
Natriumacetat, Natriumchlorid und ähnliches. Zersetzungsmittel
beinhalten, ohne Einschränkung,
Stärke,
Methylzellulose, Agar, Bentonit, Xanthangummi und ähnliches.
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Die
flüssigen
Formen können
geeignete aromatisierte suspendierende oder dispergierende Mittel
einschließen,
wie zum Beispiel die synthetischen und natürlichen Gummis, zum Beispiel
Tragantgummi, Akazie, Methylzellulose und ähnliches. Für parenterale Verabreichung
sind sterile Suspensionen und Lösungen
gewünscht.
Isotonische Präparationen,
die gewöhnlich
geeignete Konservierungsmittel beinhalten, werden verwendet, wenn
intravenöse
Verabreichung gewünscht
wird.
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Die
Verbindung der vorliegenden Erfindung kann auch in Form eines Liposomen-Zuführ-Systems
verabreicht werden, zum Beispiel als kleine unilamellare Vesikel,
große
unilamellare Vesikel und multilamellare Vesikel. Liposomen können durch
eine Vielzahl von Phospholipiden, wie zum Beispiel Cholesterol,
Stearylamin oder Phosphatidylcholinen, gebildet werden.
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Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung können auch durch die Verwendung
von monoklonalen Antikörpern
als individuelle Träger,
an welche die Verbindungsmoleküle
gekuppelt sind, zugeführt
werden. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können ebenso
mit löslichen
Polymeren als gezielte Wirkstoffträger gekuppelt sein. Solche
Polymere können
einschließen
Polyvinylpyrrolidon, Pyrancopolymer, Polyhydroxypropylmethacrylamidphenol,
Polyhydroxyethylaspartamidphenol oder Polyethylenoxidpolylysin substituiert
mit Palmitoylrest. Weiterhin können
die Verbindungen der vorliegenden Erfindung an eine Klasse von bioabbaubaren
Polymeren gekuppelt sein, die nützlich
zum Erreichen der kontrollierten Freisetzung eines Wirkstoffes sind,
zum Beispiel Polymilchsäure,
Polyepsiloncaprolacton, Polyhydroxybuttersäure, Polyorthoester, Polyacetale,
Polydihydropyrane, Polycyanoacrylate und quervernetzte oder amphipathische
Block-Copolymere von Hydrogelen.
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Verbindungen
dieser Erfindung können
in jeder der vorangegangenen Zusammensetzungen und gemäß den Dosierungsschemata,
die in der Technik etabliert sind, verabreicht werden, wenn immer
die Behandlung von ED benötigt
ist.
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Die
tägliche
Dosierung der Produkte kann über
einen weiten Bereich von 5 bis 1000 mg pro erwachsenem Menschen
pro Tag variieren. Für
orale Verabreichung werden die Zusammensetzungen bevorzugterweise
in der Form von Tabletten zur Verfügung gestellt, beinhaltend
5,0; 10,0; 15,0; 25,0; 50,0; 100; 250 und 500 mg des aktiven Bestandteiles
für die
symptomatische Anpassung der Dosierung für den Patienten, der behandelt
werden soll. Eine effektive Menge des Wirkstoffes wird gewöhnlicherweise
durch ein Dosierungslevel von ungefähr 0,1 mg/kg bis ungefähr 20 mg/kg
Körpergewicht
pro Tag geliefert. Bevorzugterweise ist der Bereich von ungefähr 0,2 mg/kg
bis ungefähr
10 mg/kg Körpergewicht
pro Tag und insbesondere von ungefähr 0,5 mg/kg bis ungefähr 10 mg/kg
Körpergewicht
pro Tag. Die Verbindungen können
in einem Schema von 1 bis 4 mal täglich verabreicht werden.
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Zu
verabreichende optimale Dosierungen können leicht vom Fachmann auf
dem Gebiet bestimmt werden und werden mit der bestimmten verwendeten
Verbindung, der Art der Verabreichung, der Stärke der Präparation und dem Fortschreiten
des Krankheitszustandes variieren. Zusätzlich werden Faktoren, die
mit dem bestimmten Patienten in Verbindung stehen, der behandelt
wird, einschließlich
Patientenalter, Gewicht, Ernährung
und Zeit der Verabreichung, dazu führen, daß es nötig ist, die Dosierungen zu
adjustieren.
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Abkürzungen,
die in der vorliegenden Beschreibung, insbesondere in Schemata und
Beispielen, verwendet werden, sind wie folgt:
- DMAP
- = Dimethylaminopyridin
- DMF
- = Dimethylformamid
- DMSO
- = Dimethylsulfoxid
- Et3N
- = Triethylamin
- EtOH
- = Ethanol
- McOH
- = Methanol
- r.t.
- = Raumtemperatur
- TEA
- = Triethylamin
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Die
Verbindungen der Erfindung können
hergestellt werden durch die Reaktion einer Verbindung der allgemeinen
Formel (II):
worin R
1 und
R
2 wie vorher definiert und
ein geeignet substituierter
fünf-gliedriger heteroaromatischer
Ring oder ein geeignet substituierter neun-gliedriger benzokondensierter
heteroaromatischer Ring, wie definiert für R
3 oben,
ist, mit einem geeignet substituierten Amin, wie definiert für R
8 und R
9 oben. Die
Reaktion wird normalerweise bei Raumtemperatur durchgeführt, bevorzugterweise
in der Anwesenheit eines Lösungsmittels,
zum Beispiel einem Alkanol, beinhaltend ein bis drei Kohlenstoffatome,
unter der Verwendung von Überschuß an dem
Amin, um das Säurenebenprodukt, HCl,
zu fangen.
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Verbindungen
der allgemeinen Formel (II) können
hergestellt werden durch Verbindungen der allgemeinen Formel (III):
durch Reagieren mit Chlorsulfonsäure bei
Temperaturen im Bereich von 20°C
bis 50°C,
in Abhängigkeit
von der Reaktivität
der heterozyklischen Gruppe,
.
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Verbindungen
der allgemeinen Formel (III) können
hergestellt werden durch Verbindungen der allgemeinen Formel (IV):
durch Anwendung bekannter
Zyklisierungsverfahren für
Pyrimidinon-Ringbildung. Daher kann die Zyklisierung beispielsweise
durch Behandlung von (IV) mit einer Base, wie zum Beispiel Natriumhydroxid
oder Calciumcarbonat, in einem Ethanol-Wasser-Medium bei einer Rückflußtemperatur
für 2-65
Stunden erfolgen. Alternativ können
die Verbindungen der allgemeinen Formel (III) auch durch Behandlung
von (IV) mit Polyphosphorsäure bei
oder nahe 140°C
für 6-18
Stunden erhalten werden.
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Verbindungen
der allgemeinen Formel (IV) können
hergestellt werden aus Verbindungen der allgemeinen Formel (V):
durch Reaktion mit einer
Verbindung der allgemeinen Formel (VI):
worin
wie vorher definiert ist.
Die Reaktion ist gewöhnlicherweise
unter einem Überschuß von (VI)
in der Anwesenheit eines Überschusses
eines aliphatischen tertiären
Amines, wie Triethylamin, durchgeführt, das als Scavenger für das Säurenebenprodukt
(HCl) agiert, optional in der Anwesenheit eines Katalysators, wie
zum Beispiel 4- Dimethylaminopyridin,
in einem inertem Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Dichlormethan, bei 0°C bis Raumtemperatur für 2-24 Stunden.
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Die
Amine, die in der Reaktion mit (II) verwendet werden, um die Verbindungen
der Erfindung zu bilden, die Aminopyrazole der Formel (V) und die
Acylchloride von Formel (VI) können,
wenn nicht kommerziell erhältlich,
einfach von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet durch herkömmliche
synthetische Verfahren, in Übereinstimmung
mit notwendiger Literatur, aus einfach zugänglichen Ausgangsmaterialien
unter der Verwendung von Standardreagenzien und Reaktionsbedingungen
erhalten werden.
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Als
eine weitere Verdeutlichung der Synthese der Verbindungen der Erfindung
ist die Herstellung von 5-[3-Ethoxy-5-(4-methylpiperazinylsulfonyl)thiophen-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
und 5-[3-Hydroxy-5-(4-methylpiperazinylsulfonyl)thiophen-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
in Schema I detailliert dargestellt. Demnach wird das Ausgangsmaterial
Pyrazol 1 mit dem Thiophencarbonylchlorid 2 reagiert, um Intermediat
3 zu ergeben. Die Zyklisierung von 3 erfolgt mit Natriumhydroxid
in Ethanol, um 4 zu ergeben. Chlorsulfonylierung gefolgt von der
Reaktion mit N-Methylpiperazin ergab Verbindung 5 und Verbindung
6.
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Schema I
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Die
folgenden Beispiele werden angegeben, um dem Verständnis der
Erfindung zu helfen, und sind nicht gedacht und sollten nicht so
ausgelegt werden, um die in den daran anschließenden Ansprüchen angegebene
Erfindung auf irgendeine Weise zu begrenzen.
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Falls
nicht anders angegeben, wurden die 1H NMRs
an einem 300 MHz Bruker AC 300-Instrument durchgeführt.
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Beisipel 1
-
5-[3-Ethoxy-5-(4-methylpiperazinylsulfonyl)thiophen-2-yl]-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(5) und 5-[3-Hydroxy-5-(4-methylpiperazinylsulfonyl)thiophen-2-yl]-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(6)
-
a. 4-(3-Ethoxythiophen-2-carboxamid)-1-methyl-3-n-propyrazol-5-carboxamid (3)
-
3-Ethoxythiophen-2-carbonylchlorid
2, hergestellt aus der Reaktion von 3-Ethoxythiophen-2-carbonsäure (2,79
g; 16,2 mmol) mit Oxalylchlorid, wurde zu einer Lösung von
4-Amino-1-methyl-3-n-propylpyrazol-5-carboxamid 1 (2,08 g; 11,4
mmol), DMAP (28 mg; 0,23 mmol) und Et3N
(1,64 g; 16,2 mmol) in wasserfreiem CH2Cl2 (30 ml) bei 0°C addiert und bei r.t. für 24 Stunden
gerührt.
Die Mischung wurde mit 1 N HCl gewaschen und mit MgSO4 getrocknet.
Chromatographie (Silicagel, Hexan:Ethylacetat = 3:1) ergab einen
weißen
Feststoff; mp: 103-104°C; 1H NMR (DMSO-d6) δ 0,87 (t,
J = 7 Hz, 3 H), 1,39 (t, J = 7 Hz, 3 H), 1,56 (sxt, J = 7 Hz, 2
H), 2,43 (t, J = 7 Hz, 2 H), 3,88 (s, 3 H), 4,32 (q, J = 7 Hz, 2
H), 7,18 (d, J = 6 Hz, 1 H), 7,66 (s, br. 1 H), 7,75 (s, br. 1 H),
7,81 (d, J = 6 Hz, 1 H), 8,87 (s, 1 H); MS (m/z): 337 (MH+).
-
b. 5-(3-Ethoxythiophen-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(4)
-
Eine
Mischung von 3 (1,15 g; 3,42 mmol), NaOH (284 mg; 7,1 mmol) in Ethanol
(11 ml) und Wasser (34 ml) wurde auf 80°C für 65 Stunden erhitzt. Nach
dem Kühlen
auf r.t. bildete sich ein weißer
Niederschlag. Filtration und Trocknen unter Vakuum ergaben 0,625
g des Produktes. Das Filtrat wurde mit CH2Cl2 extrahiert und die organische Phase mit
1N HCl und gesättigter
NaCl-Lösung
gewaschen, mit MgSO4 getrocknet. Das Verdampfen
des Lösungsmittels
ergab zusätzliches
Produkt; mp: 151-152°C; 1H NMR (CDCl3) δ 1,00 (t,
J = 7 Hz, 3 H), 1,54 (t, J = 7 Hz, 3 H), 1,82 (sxt, J = 7 Hz, 2
H), 2,86 (t, J = 7 Hz, 2 H), 4,23 (s, 3 H), 4,34 (q, J = 7 Hz, 2
H), 6,87 (d, J = 6 Hz, 1 H), 7,37 (d, J = 6 Hz, 1 H); MS (m/z):
319 (MH+)
-
c. 5-[3-Ethoxy-5-(4-methylpiperazinylsulfonyl)thiophen-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(5) und 5-[3-Hydroxy-5-(4-methylpiperazinylsulfonyl)thiophen-2-yl]-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(6)
-
Verbindung
4 (165 mg; 0,517 mmol) wurde zu Chlorsulfonsäure (0,35 ml; 5,2 mmol) bei
0°C addiert. Die
Mischung wurde unter Stickstoff bei 50°C für 24 Stunden gerührt. Eis
wurde addiert und die Mischung mit einer Mischung aus CH2Cl2/MeOH (9:1) extrahiert,
mit Na2SO4 getrocknet.
Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels
wurde ein weißer
Feststoff erhalten, welcher nach NMR-Analyse hauptsächlich 5-(5-Chlorsulfonyl-3-ethoxythiophen-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
und eine kleine Menge von 5-(5-Chlorsulfonyl-3-hydroxythiophen-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1Hpyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
enthielt. Dieser weiße
Feststoff (90 mg; 0,456 mmol) wurde zu einer Lösung von Methylpiperazin (137
mg; 1,37 mmol) in Methanol (abs. 15 ml) addiert und bei r.t. für 4 Tage
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde verdampft und der Rest in CH2Cl2/MeOH (9:1) gelöst und mit gesättigtem
Na2CO3 gewaschen.
Die wässrige Schicht
wurde mit CH2Cl2/MeOH
(9:1) extrahiert. Die organischen Schichten wurden vereinigt und
mit MgSO4 getrocknet. Der Rest, der nach
Verdampfung des Lösungsmittels
erhalten wurde, enthielt zwei Verbindungen. Separation und Reinigung
wurde durch Säulenchromatographie
(Silicagel) durchgeführt.
Verbindung 5 wurde als ein weißer
Feststoff durch Elution mit Ethylacetat erhalten; mp: 219-220°C; 1H NMR (DMSO-d6) δ 0,94 (t, J
= 7 Hz, 3 H), 1,42 (t, J = 7 Hz, 3 H), 1,74 (sxt, J = 7 Hz, 2 H),
2,18 (s, 3 H), 2,40 (m, 4 H) 2,76 (t, J = 7 Hz, 2 H), 3,35 (m, 4
H), 4,14 (s, 3 H), 4,44 (q, J = 7 Hz, 2 H), 7,72 (s, 1 H), 10,79
(br s, 1H); MS (m/z): 481 (MH+). Das Hydrochloridsalz
wurde durch Addieren einer Lösung
von HCl in Dioxan (4,0 M; 0,2 ml) zu einer Suspension von freier
Base (6,0 mg) in McOH (1 ml) und Rühren für 1 Stunde erhalten. Nach der
Entfernung der Lösungsmittel
im Vakuum wurde ein weißer
Feststoff erhalten; mp: 225°C
(dec.).
-
Verbindung
6 wurde als ein weißer
Feststoff durch Elution mit 10% Methanol in Ethylacetat erhalten. Das
Hydrochloridsalz wurde hergestellt durch Addieren einer Lösung von
HCl in Dioxan (4,0 M; 0,2 ml) zu einer Suspension von freier Base
(6,0 mg) in McOH (1 ml) und Rühren
für 1 Stunde.
Nach der Entfernung der Lösungsmittel
im Vakuum wurde ein weißer
Feststoff erhalten; mp: 257 °C
(dec.); 1H NMR (DMSO-d6) δ 0,95 (t, J
= 7 Hz, 3 H), 1,75 (t, J = 7 Hz, 2 H), 2,49 (s, 3 H), 2,70 (m, 6
H) 3,15 (m, 4 H), 4,15 (s, 3 H), 7,61 (s, 1 H), 8,45 (s, 1 H), 10,85
(s, 1 H); MS (m/z) 453 (MH+), 451 (MH–).
-
Beispiel 2
-
5-[7-Ethoxybenzofuran-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(7)
-
a. 4-(7-Ethoxybenzofuran-2-carboxamid)-1-methyl-3-n-propylpyrazol-5-carboxamid
-
Aus
7-Ethoxybenzofuran-2-carbonylchlorid (4,124 g; 20 mmol) 1 (1,82
g; 10 mmol), DMAP (32,5 mg; 0,27 mmol) und Et3N
(2,02 g; 20 mmol) in wasserfreiem CH2Cl2 (65 ml) unter der Verwendung der gleichen Prozedur
wie für
3 wurde die Verbindung der Überschrift
als ein weißer
Feststoff erhalten; mp: 219-221 °C; 1H NMR (DMSO-d6) δ 0,86 (t,
J = 7 Hz, 3 H), 1,43 (t, J = 7 Hz, 3 H), 1,56 (sxt, J = 7 Hz, 2
H), 2,42 (t, J = 7 Hz, 2 H), 3,91 (s, 3 H), 4,28 (q, J = 7 Hz, 2
H), 7,10 (d, J = 6 Hz, 1 H), 7,26 (t, J = 6 Hz, 1 H), 7,35 (d, J
= 6 Hz, 1 H); 7,50 (s, br. 1 H), 7,71 (s, 1 H), 7,76 (s, br. 1 H);
MS (m/z): 371 (MH+).
-
b. 5-(7-Ethoxybenzofuran-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyr
[4,3-d]pyrimidin-7-on (7)
-
Aus
4-(7-Ethoxybenzofuran-2-carboxamid)-1-methyl-3-n-propylpyrazol-5-carboxamid (281,5
mg; 0,76 mmol) und NaOH (63 mg; 1,573 mmol) in McOH/H2O
(10 ml/6,5 ml) unter der Verwendung des Verfahrens für 4 wurde
die Verbindung 7 der Überschrift
als ein weißer
Feststoff erhalten; mp: 227-229°C; 1H NMR (DMSO-d6) δ 0,98 (t,
J = 7 Hz, 3 H), 1,46 (t, J = 7 Hz, 3 H), 1,78 (sxt, J = 7 Hz, 2
H), 2, 84 (t, J = 7 Hz, 2 H), 4,17 (s, 3 H), 4,29 (q, J = 7 Hz,
2 H), 7,06 (d, J = 6 Hz, 1 H), 7,24 (t, J = 6 Hz, 1 H), 7,31 (d,
J = 6 Hz, 1 H); 7,92 (s, 1 H); MS (m/z): 353 (MH+).
-
Beispiel 3
-
Die
Sulfonylchlorid-Zwischenprodukte der Verbindungen 8, 9, 11 und 32
konnten im wesentlichen, wie in Beispiel 1c beschrieben, hergestellt
werden, mit den folgenden Vorschriften:
- 1)
5-(4-Chlorsulfonyl-7-ehoxybenzofuran-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
wurde erhalten durch die Reaktion von 5-(7-Ethoxybenzofuran-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(7) mit 12 Äquivalenten
Chlorsulfonsäure
bei –7
bis 0°C
für 3 Stunden;
- 2) 5-[4,6-bis-(Chlorsulfonyl)-7-ehoxybenzofuran-2-yl]-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
wurde erhalten durch Reaktion von 5-(7-Ethoxybenzofuran-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(7) mit 12 Äquivalenten
Chlorsulfonsäure
bei 20°C
für 18
Stunden; und
- 3) 5-[4-Chlorsulfonyl-1-methylpyrrol-2-yl)-1-methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
wurde erhalten durch Reaktion von 5-(1-Methylpyrrol-2-yl)-1- methyl-3-n-propyl-6,7-dihydro-1H-pyrazol-[4,3-d]pyrimidin-7-on
(7) mit 100 Äquivalenten
Chlorsulfonsäure
bei 20°C
für 4 Tage.
-
Beispiel 4
-
Als
eine spezifische Ausführungsform
einer oralen Zusammensetzung werden 100 mg der Verbindung 5 von
Beispiel 1 mit ausreichend feingeteilter Lactose formuliert, um
eine Gesamtmenge von 580 bis 590 mg zur Verfügung zu stellen, um eine Hartgelkapsel
Größe O zu
füllen.
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Gemäß der Verfahren,
die hierin beschrieben sind, wurden die folgenden Verbindungen in
Tabelle 1 hergestellt.
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Beispiel 5
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Wie
zuvor erwähnt,
wird es vom Fachmann auf diesem Gebiet verstanden, daß Verbindungen,
die die Freisetzung verstärken
oder den Abbau von cGMP aus Corpus Cavernosum-Gewebe inhibieren,
die Peniserektion begünstigen
werden. Daher wird ein Verfahren beschrieben, um die Fähigkeit
der Verbindungen zu bestimmen, die Stickstoffoxid-(NO)-stimulierten cGMP-Spiegel
im Penisgewebe zu erhöhen.
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Biologische
Methoden
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Messungen von cGMP-Spiegeln
in Corpus Cavernosum-Geweberingen
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Gewebepräparation
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Männliche
New Zealand White-Kaninchen (2,5 kg) werden mit einer Überdosis
an Pentobarbiton getötet
und ihre Penise schnell operativ entfernt. Epidermales und Bindegewebe
wird entfernt und Penise longitudinal in zwei gleiche Streifen und
dann lateral geschnitten, um ungefähr 20 Segmente zu ergeben.
Die Harnröhre
wird sorgfältig
präpariert
und verworfen. Diese Segmente von Corpora Cavernosa von allen Tieren
werden vereinigt und in Dulbecco's-Minimum-Essential-Medium
(MEM) bei 37°C
für 1 Stunde
mit regelmäßigen Wechseln
von Medium inkubiert, um den Geweben zu erlauben, sich von der präparativen
Behandlung zu erholen.
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Effekt der
Testverbindung auf die cGMP-Bildung
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Die
Gewebe werden wie oben präparariert;
zwei Penis-Scheiben werden für
jede Wirkstoffdosis in 200 μl
MEM inkubiert mit verschiedenen Konzentrationen von zugegebener
Testverbindung und Natriumnitroprussid (SNP) (10 μmol/l-Endkonzentration).
SNP zerfällt
spontan in wässriger
Lösung,
um NO zu erzeugen. Nach der Prä-Inkubation
der Gewebe mit den Verbindungen für 10 Minuten bei 37°C, wird cGMP-Bildung
durch verschiedene Konzentrationen von SNP stimuliert. Die Röhrchen werden
danach bei 37°C
für weitere
30 Minuten inkubiert und die Reaktion durch Addieren von 200 μl 1 mol/l
Perchlorsäure
gestoppt. Die Gewebe werden mit Ultraschall (3 × 20 s Impulse; MSE Soniprep)
behandelt, und das Restgewebe durch Zentrifugation pelletiert. Nach
der Zentrifugation werden Aliquote des Überstandes entnommen und mit
0,5 mol/l K3PO4 neutralisiert. Nach
geeigneter Verdünnung
im Assay-Puffer werden cGMP-Konzentrationen durch einen Radioimmunoassay
(Amersham Dual-Range125I-Kit) gemessen,
den Instruktionen des Herstellers folgend. Die unteren Detektionsgrenzen
sind 1 fmol für
cGMP-Tests.
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Zyklischer Nukleotid-Phosphodiesterase
(PDE)-Test
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PDE-Isolierung
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PDEs
wurden aus Kaninchengewebe gemäß dem Protokoll
von Boolell et al. in International Journal of Impotence Research
1996, 8, 47-52 beschrieben, mit geringen Modifikationen isoliert.
Im Grunde wurden die Gewebe in einem eiskalten Puffer beinhaltend
20 mM HEPES (pH 7,2), 0,25 M Sucrose, 1 mM EDTA und 1 mM Phenylmethylsulfonylfluorid
(PMSF) homogenisiert. Die Homogenate wurden bei 100.000 g für 60 Minuten
bei 4°C
zentrifugiert. Der Überstand
wurde durch einen 0,2 μM-Filter
filtriert und auf eine Pharmacia Mono Q-Anionen-Austausch-Säule (1 ml
Bettvolumen) geladen, die mit 20 mM HEPES, 1 mM EDTA und 0,5 mM PMSF äquilibriert
war. Nach dem Herauswaschen ungebundener Proteine wurden die Enzyme
mit einem linearen Gradienten von 100 bis 500 mM NaCl im gleichen
Puffer (35 bis 60 ml gesamt, abhängig
vom Gewebe) eluiert. Die Säule
wurde bei einer Flußrate
von 1 ml/min. gefahren und 1 ml-Fraktionen gesammelt. Die Fraktionen,
die verschiedene PDE-Aktivitäten
umfaßten,
wurden separat vereinigt und in späteren Studien verwendet.
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Messung der
Inhibierung von PDE V
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Der
PDE-Test wurde im wesentlichen, wie durch Thompson and Appleman
in Biochemistry 1971, 10, 311-316 beschrieben, mit geringen Modifikationen
durchgeführt.
Kurz gesagt wurde das Enzym in 5 mM MgCl2, 15
mM Tris HCl (pH 7,4), 0,5 mg/ml Rinderserumalbumin, 1 μM cGMP oder
cAMP, 0,1 μCi[3H]-cGMP oder [3H]-cAMP
und 2-10 μl
Säulenelution
getestet. Das Gesamtvolumen des Testes betrug 100 μl. Die Reaktionsmischung
wurde bei 30°C
für 30
Minuten inkubiert. Die Reaktion wurde durch Kochen für 1 Minute
abgestoppt und danach auf Eis gekühlt. Die resultierenden [3H]5'-Mononukleotide
wurden weiter umgewandelt zu ungeladenen [3H]-Nukleotiden
durch Addieren von 25μl
1 mg/ml Schlangengift (Ophiophagus hannah) und Inkubieren bei 30°C für 10 Minuten.
Die Reaktion wurde abgestoppt durch Addition von 1 ml Bio-Rad AG1-X2-Harz-Aufschlämmung (1:3).
Alle geladenen Nukleotide wurden am Harz gebunden und nur die [3H]-Nukleotide verblieben im Überstand
nach Zentrifugieren. Ein Aliquot von 350 μl wurde entnommen und durch
Flüssig-Szintillation gezählt. PDE-Aktivität wurde
in pmol zyklisches Nukleotid hydrolysiert/min./ml der Enzympräparation
ausgedrückt.
Inhibitorstudien wurden in einem Testpuffer mit einer Endkonzentration
von 10% DMSO durchgeführt. Unter
diesen Bedingungen überschritt
die Hydrolyse der Substrate nicht 15%. Die Bildung von Produkt stieg mit
der Zeit und der Enzymkonzentration in einer linearen Weise an.
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Die
PDEV-inhibitorischen Aktivitäten
für repräsentative
Verbindungen der vorliegenden Erfindung sind in Tabelle 2 beschrieben.
Die Daten sind entweder als der IC50 (μM) oder in
Prozent der Inhibierung bei einer gegebenen Konzentration der Testverbindung
angegeben.
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Während die
vorangegangene Beschreibung die Prinzipien der vorliegenden Erfindung
mit Beispielen, die zum Zwecke der Illustration zur Verfügung gestellt
sind, lehrt, versteht es sich, daß der Gebrauch der Erfindung
alle der gebräulichen
Variationen, Adaptationen und/oder Modifikationen umfaßt, die
sich im Umfang der vorliegenden Ansprüche befinden.