DK172851B1 - Phenylcarbamater - Google Patents

Description

DK 172851 B1

Den foreliggende opfindelse angår hidtil ukendte phenylcarbamater, der er nyttige som farmaceutiske præparater. Opfindelsen angår desuden en fremgangsmåde til fremstilling af de hidtil ukendte phenylcarbamater samt anvendelse deraf til fremstilling af farmaceutiske 5 præparater og farmaceutiske præparater med anticholinesterase-akti-vitet.

Acetylcholin er en vigtig neurotransmitter, som findes i alle dele af kroppen. Enhver nedsættelse af dets aktivitet, enten som felge af neuronbeskadigelse, degenerering, etc. eller induceret af lægemidler 10 eller toxiner, forårsager tydelige forandringer i organismens funktion. Acetylcholin har selv en umådelig kort halveringstid, eftersom det hurtigt hydrolyseres på dets virkningssted og i plasma af specifikke cholinesterase-enzymer. Lægemidler, som inhiberer acetylcholinesterase, forøger og forlænger i høj grad acetylcholins virkning, 15 hvorved cholinerg transmission forøges. Tre sådanne midler anvendes klinisk, dvs. physostigmin, et naturligt forekommende alkaloid, og to syntetiske analoge, neostigmin og pyridostigmin. De to sidstnævnte midler ioniseres kraftigt ved fysiologisk pH og absorberes derfor kun dårligt fra den gastrointestinale kanal og trænger ikke ind i cen-20 tralnervesystemet i nogen betydelig grad. Physostigmin absorberes efter oral indgift og trænger let ind i hjernen. Som terapeutisk middel har det flere ulemper. Det er kemisk ustabilt og skal fremstilles i opløsning med en antioxidant og være beskyttet mod lys. Det har en relativt kort halveringstid (20-40 minutter), hvilket nødvendiggør 25 hyppig indgift. Dette har særlig betydning, når lægemidlet skal indgives kronisk. Det har et lavt terapeutisk indeks, idet en værdi på 3-5 rapporteres i de fleste undersøgelser af laboratoriedyr, og et lille terapeutisk vindue, dvs. et lille dosisområde, hvori det kan gives uden ledsagende bivirkninger. Selv om physostigmin absorberes 30 fra den gastrointestinale kanal, rapporteres dette at ske på uregelmæssig og uforudsigelig måde, og derfor foretrækkes det sædvanligvis at indgive lægemidlet parenteralt. Dette er en alvorlig ulempe, hvis det skal anvendes kronisk ambulant basis.

Biochemical Pharmacology, 1971, vol. 20, side 3236-3238, beskriver 35 forbindelsen 2-dimethylamino-2- (3'-methyl-carbamoyloxyphenyl)ethan- dihydrobromid (Miotin ™), som har anticholinesterase-aktivitet. For- DK 172851 B1 2 bindeiserne ifølge den foreliggende opfindelse udviser overraskende en Isengere virkningstid end Miotin

Der findes en række kliniske og patologiske tilstande, som er forbundet med cholinerg underaktivitet, og som kan afhjælpes ved indgift af 5 et anticholinesterasemiddel. Disse omfatter reduktion i cholinerg transmission induceret af en række exogene stoffer, der virker i det perifere eller centrale nervesystem. Perifert virkende midler er gal-lamin, d-tubocurarin og pancuronium, som anvendes som muskelafslap-pende midler. Deres virkning kan let overvindes ved hjælp af et anti-10 cholinesteraselægemiddel. Lægemidler, som indvirker på central cholinerg transmission, er talrige anticholinerge, atropinlignende lægemidler, herunder anti-Parkinson-lægemidler, tricycliske antidepressi-ve midler, neuroleptika, opiumholdige analgetika, benzodiazepiner og nogle typer generelle anæstetika. Det eneste middel, der hidtil har 15 vist sig at have nogen værdi til ophævelse af sidstnævnte gruppe lægemidlers virkning, er physostigmin. I alle rapporterede tilfælde af lægemiddeloverdosis eller manglende helbredelse, når midlet blev anvendt peri-operativt, indgives physostigmin sædvanligvis parente-ralt, og indgiften gentages hver 20.-30. minut efter behov.

20 Kronisk behandling med neuroleptika fører ofte til dyskinesia tardi-va. Den udbredte anvendelse af midler med anticholinesterase-aktivi-tet ved behandling af skizofreni gør denne bivirkning til en stadig stigende mulighed. Intravenøst injiceret physostigmin forårsager en betydelig, men kortvarig forbedring hos nogle patienter.

25 En række patologiske og degenerative lidelser har også vist sig at være forbundet med en reduktion i eller et tab af cholinerg transmission. Dette omfatter myasthenia gravis og Eaton-Lambert's syndrom, hvor der sker en interferens med neuromuskulær transmission.

Et selektivt tab af cholinacetyltransferase (det enzym, som synteti-30 serer acetylcholin) er blevet fundet i specifikke områder af hjernen hos patienter med præsenil demens af Alzheimer-typen. Disse omfatter det frontale og temporale cortex, hippocampus, amygdala, caudate nucleus, substantia innominate. Degeneration af cholinerge neuroner i nogle af disse områder synes at være forbundet med afasi, apraxi.

DK 172851 B1 3 agnosi og tab af korttidshukommelse, som forekommer ved Alzheimer's sygdom. En lignende type demens findes også hos patienter, der har Down's syndrom, og som overlever til 40-års alderen og udviser lignende cholinerge defekter. Der er også et tab af cholinerg transmis-5 sion i caudate nucleus og æghinden hos patienter med Huntington's chorea. Physostigmin-injektioner har også haft nogen virkning ved denne tilstand. Behandling med en centralt virkende anticholinesterase burde også vise sig at være gavnlig ved Friedreich's ataxi.

Der findes to hovedklasser af kraftigt virkende inhibitorer af enzy-10 met cholinesterase. Den første klasse blev primært udformet på basis af de naturlige alkaloider physostigmin {et carbamat) og en inhibitor af cholinesterase, og d-tubocurarin, en acetylcholin-antagonist. Den anden klasse består af forskellige organiske phosphorforbindelser såsom diisopropylfluorphosphonat, paraxon, etc. Langt størstedelen af 15 forbindelserne fra begge disse klasser blev primært udformet som in-secticider. I den første klasse carbamatderivater er næsten alle de kraftigt virkende insecticider monomethylcarbamater, som mangler en ladet nitrogenfunktion. Dette gør det muligt for molekylet hurtigt at trænge gennem insektets kutikula og marvskede. Dimethylderivaterne er 20 en smule mindre kraftige, men er særlig toxiske for stuefluer og bladlus. Honornethylderivateme har tendens til at være ustabile i opløsning og hydrolyserer let ved fysiologisk pH. Dette begrænser i høj grad deres biologiske virkning på pattedyr og gør dem mindre velegnede som farmaceutiske eller terapeutiske midler.

25 Klassen af organiske phosphorforbindelser forårsager irreversibel inhibering af cholinesterase og andre serinholdige enzymer, hvilket sammen med deres høje relative toxicitet praktisk talt udelukker deres anvendelse i farmaceutiske præparater. Den eneste undtagelse er echothiopat, en kvaternær organisk ammoniumphosphorforbindelse, der 30 anvendes i øjendråber til behandling af glaukom.

De syntetiske anticholinesterasemidler, der for tiden anvendes som farmaceutiske midler, indeholder alle en ladet nitrogenfunktion og kan i store træk klassificeres i 3 grupper: DK 172851 B1 4 1) Reversible inhibitorer, som indeholder en ladet nitrogenfunktion bundet til en aromatisk ring, fx edrophonium.

2) Dimethylcarbamater med en aromatisk eller heterocyclisk ring indeholdende en ladet nitrogen, fx neostigmin, pyridostigmin.

5 3) Biskvaternære strukturer, fx Demacarium, Ambenonium. Disse midler har tendens til at være mere selektive inhibitorer af acetyl cholinesterase end butyrylcholinesterase i sammenligning med de monokvaternære molekyler.

Den farmaceutiske anvendelse af de kvaternære anticholinesterasemid-10 ler er begrænset på grund af deres dårlige gennemtrængning gennem cellemembraner. De anvendes derfor til virkninger uden for centralnervesystemet og gives sædvanligvis parenteralt, eftersom de ikke absorberes pålideligt fra den gastrointestinale kanal. Edrophonium, neostigmin og pyridostigmin og de biskvaternære analoge anvendes i 15 anæstetisk praksis til modvirkning af muskelafslappende midlers virkning. De anvendes også til behandling af myasthenia gravis og paralytisk ileus.

Physostigmin er det eneste kraftigt virkende anticholinesterasemid-del, Bom er blevet anvendt klinisk til behandling af tilstande, hvor 20 der ønskes en forhøjelse af hjernens acetylcholinaktivitet. Disse omfatter Alzheimer’s sygdom, dyskinesia tardiva, Down’s syndrom og Huntington's chorea. Physostigmin anvendes også til modvirkning af virkningerne af en overdosis af anticholinerge midler, anti-Parkin-son-lægemidler, benzodiazepiner og opiumholdige analgetika.

25 Physostigmin er et naturligt alkaloid, som udvindes fra kalabarbønner og frøene af vinplanten Physostigma venenosum og har formlen ^ H T3 / CH, «1 3 DK 172851 B1 5

Der er behov for at tilvejebringe nye carbamatderivater, som udviser en større kemisk stabilitet end physostigmin.

Der er endvidere behov for at tilvejebringe nye forbindelser, som inhiberer acetylcholinesterase i hjernen i perioder på over 3 timer, 5 men ikke over 12 timer efter en enkelt indgift.

Der er også behov for at tilvejebringe nye forbindelser, som absorberes fuldstændigt og pålideligt efter oral indgift.

Der er også behov for at tilvejebringe nye forbindelser, som er relativt mindre toxiske end physostigmin. Dette betyder, at det 10 terapeutiske indeks, defineret som den dosis, der fremkalder mortalitet hos 50% af dyrene den dosis, der giver terapeutisk virkning bør være signifikant højere end for physostigmin, og at forekomsten 15 og alvorligheden af bivirkninger bør være mindre end for physostigmin i terapeutiske doser.

Der er også behov for at tilvejebringe nye forbindelser, som kan gives oralt eller parenteralt til behandling af kroniske lidelser, hvor det ønskes at forhøje den cholinerge aktivitet i centralner-20 vesystemet. Disse omfatter Alzheimer's sygdom, Down's syndrom, Huntington's chorea, Friedreich's ataxi.

Der er også behov for at tilvejebringe forbindelser, som kan gives parenteralt ved afslutningen af operationer, og anæstetiske procedurer for at bringe den vågne tilstand, respirationen og de cardiovas-25 culære parametre tilbage til det normale efter anvendelse af anticho-linerge midler, opiater, benzodiazepiner, neuroleptika og generelle anæstetika, hvorved patienternes ophold på opvågningsstuen forkortes.

Der er også behov for at tilvejebringe forbindelser, som kan gives sammen med narkotiske analgetika til patienter, som lider af alvor-30 lige smerter, fx traumatiske eller post-operative smerter, eller på grund af carcinomatose, etc., for at reducere bivirkningerne (ånde- DK 172851 B1 6 drætssænkning, somnolens, konstipation og urinretention), som ofte forekommer med narkotiske midler, uden at svække deres analgetiske styrke.

Der er også behov for at tilvejebringe forbindelser, som kan gives 5 til patienter, der behandles med antipsykotiske lægemidler, og som har udviklet dyskinesia tardiva, for at formindske eller ophæve dette syndrom uden at forværre psykosen.

Ifølge den foreliggende opfindelse har det nu overraskende vist sig, at visse hidtil ukendte phenylcarbamater også inhiberer acetylcholi-10 nesterase i pattedyrhjerner efter indgift for at tilvejebringe systemisk aktivitet, fx oral eller parenteral indgift.

Den foreliggende opfindelse angår hidtil ukendte phenylcarbamatder-ivater med den almene formel I' 0 C-ΝΓ α CKj 5 hvor 15 betegner hydrogen, lavere alkyl, cyclohexyl, allyl eller benzyl,

Rj betegner hydrogen, methyl, ethyl eller propyl, eller Rj_ og R2 sammen med det nitrogenatom, hvortil de er bundet, danner en morpholino- eller piperidinogruppe, R3 betegner hydrogen eller lavere alkyl, 20 R4 og Rtj er ens eller forskellige og hver betegner lavere alkyl, og dialkylaminoalkylgruppen sidder i meta-, ortho- eller para-stilling, og farmakologisk acceptable salte deraf, med det forbehold, at for de forbindelser, hvor R4 og R5 begge betegner methyl, og som har dial-25 kylaminoalkylgruppen i meta-stilling, når R2 betegner methyl, og Rj DK 172851 B1 7 betegner hydrogen, da betegner Rj^ hverken hydrogen eller methyl, og når r2 og R3 betegner methyl, da betegner R3 ikke hydrogen, og for de forbindelser, hvor R4 og R5 begge betegner methyl, og som har dial-kylaminoalkylgruppen i ortho- eller para-stilling, når R3 og R3 begge 5 betegner hydrogen, da betegner R2 ikke methyl.

Særlig foretrukne er forbindelser, hvor dialkylaminoalkylgruppen sidder i meta-stilling, og R4 og R5 begge betegner methyl.

Foretrukne forbindelser med den ovenstående formel er N-ethyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat, 10 N-propyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat, N-allyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat, N-ethyl-, N-methyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat, N,N-diethyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat, N-butyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat, 15 N-methyl-, N-propyl-3-(1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat og N-ethyl-, N-methyl-3-[1-(dimethylamino)isopropyl]phenylcarbamat.

Som nævnt omfatter opfindelsen også de farmakologisk acceptable salte af disse forbindelser såsom acetat-, salicylat-, fumarat-, phosphat-, sulfat-, maleat-, succinat-, citrat-, tartrat-, propionat- og buty-20 ratsaltene deraf.

Forbindelserne med den almene formel I' kan ifølge opfindelsen fremstilles ved, at en forbindelse med den almene formel II

OH

C-l< i x«5 CH3 hvor r3, R4 og R5 har den ovenfor anførte betydning, amideres.

Fremgangsmåden kan udføres på konventionel måde, fx ved at omsætte 25 forbindelsen med den almene formel II med et hensigtsmæssigt iso- DK 172851 B1 8 cyanat, hvis der ønskes en forbindelse, hvor Rx betegner hydrogen, eller med et hensigtsmæssigt carbamoylhalogenid, fx som beskrevet nedenfor under fremgangsmåde A og B.

Fremgangsmåde A:

O

OH ^ I o-c-nh-r2

Oli'.»-'». · ^-=-° —* ό-ΐ'-Ν-=».

έ», é», 5 Fremgangsmåde B: q Π k ,R.

OH O-C-N^ P^· 04'-»-"· » 'CH, » SCH,

CH, CHJ

Fremgangsmåde A:

En omrørt suspension af or-m-hydroxyphenylethyldimethylamin eller a-m-hydroxyphenylisopropyldimethylamin i benzen (0,2-0,3 g/ml) behandles med et 2,5-3 ganges molært overskud af isocyanatet. Efter 10 omrøring i 15-24 timer ved omgivelsestemperatur forbindes reaktionsblandingen med en rotationsfordamper (20 mm Hg). Den vundne remanens opløses i 25 ml tørt ether, og opløsningen, som isafkøles, mættes med tørt HC1 (g). Det dannede bundfald (det forventede carbamat) frafil-treres, vaskes med 25 ml tørt ether og tørres til konstant vægt i en 15 exsiccator over KOH-pellets under højvakuum (0,1 mm Hg).

Fremgangsmåde B:

En opløsning af or-m-hydroxyphenylethyldimethylamin eller a-m-hydroxy-phenylisopropyldimethylamin i tørt acetonitril (0.1-0.5M) omsættes DK 172851 B1 9 med et 50-70%'s molært overskud af det tilsvarende carbamoylchlorid i nærværelse af et 200%'s molært overskud af NaH-dispersion (50-B0%'s i mineralolie). Reaktionsblandingen henstår under omrøring ved omgivel-sestemperatur i 15-24 timer. Fjernelse af acetonitrilet under reduce -5 ret tryk (20 mm Hg) efterfølges af tilsætning af 10-25 ml vand. Den vandige opløsnings pH indstilles på 11 ved tilsætning af den relevante mængde 0,1N NaOH efterfulgt af ekstraktion med 3 x 25 ml ether. De forenede organiske faser vaskes med 25 ml saltvand og tørres over MgS04-anhydrid, som derefter frafiltreres. Det isafkølede etheriske 10 filtrat mættes med en strøm af HCl (g), hvilket fører til dannelse af et tungt bundfald (det forventede carbamat), som opsamles ved filtrering, vaskes med 20 ml tørt ether og tørres til konstant vægt i en exsiccator under højvakuum (0,1. mm Hg) over KOH-pellets.

Opfindelsen angår endvidere et farmaceutisk præparat, der som aktivt 15 middel indeholder en forbindelse med den almene formel I' eller et farmaceutisk acceptabelt salt deraf.

Forbindelserne ifølge opfindelsen, fx i fri form eller i saltform, kan anvendes ved at formulere én eller flere af dem i præparater såsom tabletter, kapsler eller eliksirer til oral indgift eller i 20 sterile opløsninger eller suspensioner til parenteral indgift. En forbindelse eller blanding af forbindelser med den almene formel I eller ét eller flere fysiologisk acceptable salte deraf blandes med en fysiologisk acceptabel bærer, excipiens, bindemiddel, konserveringsmiddel, stabilisator, smagsstof, etc., i enhedsdosisform i 25 overensstemmelse med accepteret farmaceutisk praksis. Mængden af aktivstof i disse kompositioner eller præparater er en sådan, at der opnås en hensigtsmæssig dosis.

Eksempler på de adjuvanser, som kan inkorporeres i tabletter, kapsler og lignende, er følgende: et bindemiddel såsom tragantgummi, acacia, 30 majsstivelse eller gelatine; en excipiens såsom dicalciumphosphat; et desintegreringsmiddel såsom majsstivelse, kartoffelstivelse, algin-syre og lignende; et glittemiddel såsom magnesiumstearat; et sødemiddel såsom saccharose, lactose eller saccharin; et smagsstof såsom pebermynte, vintergrøntolie eller kirsebær. Når enhedsdosisformen er 35 en kapsel, kan den ud over materialer af ovennævnte type indeholde en DK 172851 B1 10 flydende bærer såsom en fedtolie. Forskellige andre materialer kan være til stede som overtræk eller for på anden vis at modificere doseringsenhedens fysiske form. Fx kan tabletter være overtrukket med schellak, sukker eller begge dele. En sirup eller eliksir kan inde-5 holde den aktive forbindelse, saccharose som sødemiddel, methyl- og propylparabener som konserveringsmidler, et farvestof og et smagsstof såsom kirsebær- eller appelsinsmagsstof.

Sterile præparater til injektion kan formuleres i overensstemmelse med konventionel farmaceutisk praksis ved at opløse eller suspendere 10 det aktive stof i en bærer såsom injektionsvand. Puffere, konserveringsmidler, antioxidanter og lignende kan inkorporeres efter behov.

Foretrukne antioxidanter til anvendelse med forbindelserne ifølge den foreliggende opfindelse omfatter natriummetabisulfit og ascorbinsyre.

EKSEMPEL 1 15 0,5 g (3,03 mmol) or-m-hydroxyphenylethyldimethylamin opløses i 15 ml tørt acetonitril, og 0,70 g (5,2 mmol) diethylcarbamylchlorid sættes til blandingen under omrøring. Dette efterfølges af 150 mg 50%'s NaH-dispersion. Reaktionsblandingen omrøres natten over ved 25-30eC.

Fjernelse af acetonitril under reduceret tryk efterfølges af tilsæt-20 ning af 10 ml vand og indstilling af pH på 11. Produktet ekstraheres i ether, vaskes med saltopløsning, tørres over MgS04 og filtreres.

Efter tilsætning af HC1 (g) sker udfældning øjeblikkeligt, og produktet frafiltreres, vaskes med tørt ether og tørres i en exsiccator i højvakuum over KOH-pellets.

25 Carbamatet fås som 640 mg (B0%) af et hvidt pulver, smeltepunkt 137-138eC, og identificeres som N,N-diethyl-3-(1-(dimethylamino)-ethyl)phenylcarbamat med formlen

O

O-C-nCeOj CH, DK 172851 B1 11 EKSEMPEL 2 0,75 g (4,55 mmol) α-m-hydroxyphenylethyldimethylamin suspenderes i 3 ml benzen, og 0,898 g ethylisocyanat sættes til blandingen under omrøring. Efter 12 timers omrøring ved stuetemperatur fjernes opløs-5 ningsmidlet under reduceret tryk. Den vundne remanens opløses i tørt ether. Indføring af tør HCl-gas i reaktionsblandingen giver stort bundfald. Produktet frafiltreres, vaskes med ether og tørres i en exsiccator over KOH-pellets. Carbamatet fås som 800 mg (75%) af et hvidt pulver, smeltepunkt 177-179°C, og identificeres som N-ethyl-3-10 [1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat med formlen O-CO-NH-Et CH,

Forbindelserne ifølge den foreliggende opfindelse er nyttige som farmaceutiske midler. Især udviser de følgende aktiviteter in vitro og in vivo i de nedenfor specificerede tests, hvor forbindelserne sammenlignes med physostigmin, Miotin HCl, og RA10HC1, som er en for-15 bindelse som i den almene formel I', hvor R^, R2, R4 og R5 er CH3, og R3 er H.

Værdierne er korrigeret i forhold til standardlægemidlet physostigmin.

In vitro-forsøg: 20 Tests for anticholinesterase-ektivitet

En solubiliseret præparation af acetylcholinesterase blev fremstillet ud fra hele hjerner fra mus (minus cerebellum). Hjernen blev homogeniseret med 100 mg/ml phosphatpuffer, pH 8,0, og centrifugeret, su-pernatanten blev kasseret, og pelleten blev blandet med den samme 25 mængde puffer, pH 8,0, som er angivet ovenfor, plus 1% Triton·, blandet og centrifugeret, og supematanten, som indeholdt det meste af DK 172851 B1 12 det solubiliserede enzym, blev anvendt til de følgende bestemmelser af anticholinesterase-aktivitet.

Enzymets aktivitet (hastighed af hydrolyse af substrat, acetylthio-cholin) blev målt under anvendelse af mindst 4 forskellige substrat-5 koncentrationer og mindst 3 forskellige koncentrationer af hver inhibitor. Enzymet blev inkuberet med inhibitor i tidsrum varierende fra 2 til 180 minutter ved 37°, substrat blev derefter tilsat, og dets hydrolysehastighed blev målt ved hjælp af den af Ellman et al.

(1961) beskrevne spektrofotometriske metode.

10 Den molære koncentration af hvert middel, som inhiberede enzymets aktivitet med 50% (IC50) ved tidspunktet for maksimal aktivitet (15-60 minutter), blev beregnet ud fra disse data og er vist i tabel 1 nedenfor. Forbindelserne giver generelt en signifikant inhibering på fra ca. 10'5 til ca. 10'® molær.

15 In vivo- forsøg.- ·) Bedømmelse af acetylcholineeterese-inhibering

Hver forbindelses virkning på hjerne-acetylcholinesterase in vivo blev målt efter subkutan eller oral indgift i mus. Dyrene blev aflivet på forskellige tidspunkter fra 0,25 til 8 timer efter lægemiddel-20 indgift. Hjernen blev hurtigt fjernet, og enzymet acetylcholinesterase blev ekstraheret og solubiliseret med 0,1% Triton®, og dets evne til at hydrolysere acetylthiocholin blev bedømt som beskrevet ovenfor (in vi tro-forsøg) i sammenligning med enzymet, der var fjernet fra mus, som var blevet injiceret med normal saltopløsning. Forbindelser-25 ne har generelt en styrke på fra ca. 2% til ca. 90% af physostigmins styrke.

b) Bedømmelse af akut toxicitet Én af mindst tre forskellige doser af hver forbindelse, oralt eller subkutant, blev givet til musene, idet mindst 10 mus blev tildelt 30 hver dosis. Det antal dyr, som døde ved hver dosis inden for 3 timer.

DK 172851 B1 13 blev bestemt. Ud fra disse data beregnedes LDS0 (dosis i mg/kg, som var letal for 50% af musene).

Dette forsøg blev gentaget, efter at dyrene i forvejen var blevet behandlet med atropinsulfat, som blokerer både perifere og centrale 5 muskarinreceptorer. Data fra disse forsøg gjorde det muligt at bedømme carbamaternes relative toxicitetsgrader, som skyldes for kraftig aktivering af muskarinreceptorer og paralyse af åndedrætsmuskulaturen, som ikke er følsom over for dette blokeringsmiddel.

Forekomsten og graden af bivirkninger blev noteret for hver lægemid-10 deldosis, idet man startede med den laveste dosis, som forårsagede en signifikant (>20%) inhibering af helhjerne-acetylcholinesterase.

c) Antagonisme af opiaters aomnolente og respirationssænkende virkninger

Forskellige doser af carbamatforbindelserne blev injiceret intrave-15 nøst med morfin i kaniner. Åndedrætshastigheden, arterieblodgasspæn-dinger og pH blev overvåget kontinuerligt før og efter lægemiddelindgift i 4-5 timer. I en anden række forsøg blev virkningen af anti-cholinesterase-lægemidlerne bedømt i forhold til de analgetiske virkninger af opiater i kaniner efter påføring af en nociceptiv stimulus, 20 dvs. elektrisk stimulation af hoftenerven.

Alle specifikke eksempler på den almene formel I', som er nævnt ovenfor, fx på side 8 og især efter tabel 1 og 3, er fremstillet analogt med eksempel l, når Rx og Rj hver er forskellig fra hydrogen, og eksempel 2, når ét af symbolerne og Rj betegner hydrogen. De fås så-25 ledes i form af hydrochloridealte (medmindre andet er angivet). De specifikke forbindelser har meta-substitution.

DK 172851 B1 14

Tabel 1 Γη vi tro-aktivitet på solubiliseret musehjeme-enzym

Forbindelse R2 R3 R3 IC50 (M) Tidspunkt for (R4=R5=CH3) maksimal akti- 5 vitet (minutter)

Physostigmin Ι,ΙχΙΟ'8 30 (salicylat) 10 Miotin-HCl H CH3 H l,3xl0'8 30 RA10 HCl CH-j CH3 H 2,7x10'8 120 RA6 HCl H C2H5 H 4,OxlO~7 120 RA15 HCl H C3H7 n-propyl Η Ι,ΙχΙΟ'7 120 15 RA14 HCl H C3H5 allyl H 4,3xl0~7 120 RA13 HCl H C3H7 isopropyl H l,2xl0~5 120 RAS HCl H C4H9 n-butyl Η 7,6xlO'8 120 RAl2 H cyclohexyl H 9,3xl0~8 120 RA7 HCl CH3 C2H5 H 1,3x10"® 90 20 RA0 HCl C2H5 C2H5 H 3,5xl0'5 30 RA31 HCl morpholino H > 2x10'5 30 RA4 HCl CH3 propyl H 1,7x10'® 60

Smeltepunkter for forbindelserne (der alle er i hydrochloridform un-25 dtagen RA12, som er i fri baseform, da den udfældede fra reaktions-blandingen før tilsætning af hydrogenchlorid): RAg 167-170eC, RA15 141-143°C, RA14 147-152°C, RA13 146-148°C, RAg 158-162°C, RA12 75-77°C, RA10 145eC, RA? 135-136eC, RAg 137-13BeC, RA31 amorf, RA4 148-149eC. Forbindelse RA13 har en Rf-værdi på 0,59 i et system af 95 30 dele ethylacetat og 5 dele 33% (w/w) dimethylamin i ethanol.

DK 172851 B1 15

Tabel 2

Anticholinesterase-aktivitet af forbindelser i musehjerne sammenlignet med physostigmins aktivitet

Forbindelse Relativ styrke over Relativ styrke % cholinesterase- 5 for physostigmin over for physo- inhibering 3 timer efter subkutan stigmin efter efter subkutan indgift oral indgift indgift

Physostigmin 10O 100 0 10 Miotin 100 300 5 RA10 81 92 7 RAg 11 19 35 RA15 33 32 37 15 RA14 15 22 35 RA13 2 5 RA5 36 29 30 RA12 13 17 37 RA? 25 57 41 20 RAg 2 5 32 RA4 13 29 25 DK 172851 B1 16

Tabel 3

Akut toxicitet af carbamater i mus

Forbindelse LD50 Grad af* be- Terapeutisk LD50 oral μπιοΐ/kg skyttelse ved indeks LD50 sub* 5 subkutant forbehandling LD50/ED50 kutant med atropin subkutant

Physostigmin 3,0 3,0 3,3 4,1

Miotin 4,5 2,4 4,9 1,2 10 RA10 14 5,0 12,7 9,7 RAg 96 2,6 11,9 2,1 RA15 31 4,1 11,1 4,5 ^ €9 8,0 11,5 4,4 15 RA13 65 4,5 1,6 1,1 RA5 19 5,8 7,6 5,0 R*12 42 3.8 5,8 3,6 RA7 46 10,4 12,4 1,2 RAg >568 - >10,0 20 RA4 72 4,9 10,0 1.7 * Forhold mellem LD50 efter forbehandling med 5 mg/kg atropinsulfat og LD5q af lægemiddel alene.

De i tabel 1 og 2 anførte data viser, at der kræves noget større 25 mængder af alle lægemidler i RA-serien end af physostigmin for at inhibere enzymet acetylcholinesterase. Imidlertid viser en sammenligning mellem dataene i tabel l og tabel 2, at forbindelserne RAg, RA6, RA15, RA14, RA7 og RAg alle er relativt mere aktive in vivo sammenlignet med physostigmin, end hvad der kunne forventes fra in 30 vi tro-dataene. Denne større styrke in vivo er særlig markant, når lægemidlerne indgives oralt. Denne relativt større aktivitet in vivo kan skyldes: a) større kemisk stabilitet, b) en langsommere metabolisk nedbrydning og/eller udskillelse, DK 172851 B1 17 c) en højere lipidopløselighed, hvilket gør det muligt for en større mængde af lægemidlet at få adgang til enzymet i central-nerve systemet, d) mere effektiv absorption fra den gastrointestinale kanal.

5 Til formål for deres terapeutiske anvendelse er det kun af ringe betydning, hvis det er nødvendigt at give lægemidlet (til humane patienter) i en dosis på 1-2 mg (physostigmin) eller 2-50 mg, som kan være nødvendigt for forbindelserne i RA-serien. Hvad der er vigtigt, er lægemidlernes sikkerhed og tilstedeværelsen og alvorligheden af 10 bivirkninger, som kan forekomme ved terapeutiske doser. Et almindeligt anvendt mål for lægemiddelsikkerhed er det terapeutiske indeks -eller LD^q/ED^q den dosis, der dræber 50V af dyrene 15 den dosis, der giver den ønskede terapeutiske virkning

Det formodes, at den terapeutiske virkning af disse anticholineste-rase-midler skyldes en forhøjelse af hjernens cholinerge aktivitet.

Dette kan på sin side være forbundet med graden af inhibering af acetylcholinesterase. Til formål for beregningen af nævneren i det 20 terapeutiske indeks anvendes den dosis lægemiddel, som inhiberer aktiviteten af acetylcholinesterase med 50%. Dette er baseret på iagttagelsen gjort af Thal et al. (Ann. Neurology 13, 19Θ3, s. 491), at den maksimale forbedring af korttidshukommelsen, der opnås for en række patienter med Alzheimer's sygdom, blev opnået med en dosis 25 physostigmin, der blokerede acetylcholinesterasen i cerebrospina1væsken med 50%. Tælleren er den dosis, der viser sig at dræbe 50% af dyrene inden for 4 timer efter en subkutan injektion.

De terapeutiske indekser for forbindelserne RA4, RA5, kAg, RA7, RA8, RA14 og RA15 er alle signifikant højere end indekset for physostigmin 30 (se tabel 3). Dette indikerer, at alle disse forbindelser har en bredere sikkerhedsmargin end physostigmin. Endvidere giver disse RA-forbindelser ingen væsentlige uønskede bivirkninger såsom defæka-tion, lakrymation, fasciculation eller tremor ved de doser, som inhiberer hjerneenzymet med 50%, hvorimod disse tre bivirkninger er DK 172851 B1 18 klart tydelige, når physostigmin gives i den hensigtsmæssige dosis <ed50).

De i tabel 3 anførte data viser, at atropin kan give betydeligt bedre beskyttelse mod letaliteten af derivaterne RA4, RAS, RA7, RA13 og 5 RA14. Dette er særlig vigtigt ved behandling af en lægemiddeloverdo-sis, eftersom paralyse af åndedrætsmuskulaturen, som ikke påvirkes af atropin, og som er den dødsårsag, der induceres af for megen lægemiddelindgift i nærværelse af atropin, ikke på tilfredsstillende måde kan bekæmpes af specifikke modgifte.

10 Varigheden af den signifikante hjerneenzym-inhibering {>30%), der induceres af physostigmin (ED^Q-dosis), er mindre end 2 timer. Forbindelserne RA4, RA5, RAg, RA7, RAa, RA12, RA14, RA1S virker alle i mere end 3 timer ved deres respektive ED50-doser, og RAg og RA7 forårsager stadig signifikant inhibering (36%) efter 7 timer. Efter-15 som ingen af disse lægemidler forårsagede mærkbare bivirkninger ved ED50-doserne, kan der opnås en endnu længere virkningsvarighed ved at give 50-100% større doser. Den længere virkningsvarighed er en klar fordel, specielt hvis lægemidlerne skal indgives kronisk til patienter, der lider af neurologiske og adfærdsmæssige tilstande, der er 20 forbundet med en defekt i den cholinerge transmission i centralnervesystemet, fx Alzheimer's sygdom, dyskinesia tardiva, Huntington's chorea, Down's syndrom og Friedreich's ataxi.

Jo bedre lægemiddelabsorptionen er efter oral indgift, jo mere ligner LD50 givet ad denne vej LD50 efter subkutan injektion. Tabel 3 viser, 25 at RAg, RA13, RA7 og RA4 absorberes mere effektivt fra den gastroin-testinale kanal end physostigmin. EDgg af RAg efter oral indgift er den samme som efter subkutan injektion, hvilket indikerer en meget bedre oral biotilgcngelighed, end physostigmin har. Den større orale biotilgængelighed af disse forbindelser kan være en betydelig fordel 30 ved deres kliniske anvendelse.

RAg, RA14 og RA15 giver signifikant antagonisme af morfins åndedrætssænkende virkninger i kaniner i tidsrum, der varer 3-5 timer, afhængigt af det indgivne lægemiddel og dosis. Morfins analgetiske aktivitet reduceres ikke af RA-forbindelseme. Muskelfasciculationer DK 172851 B1 19 er ikke fremtrædende ved de indgivne lægemiddeldoser. Physostigmin (0,1-0,2 mg/kg) modvirker kun morfins åndedrætssænkende virkning i 30-60 minutter, og fasciculationer er markante ved en højere dosis.

Disse resultater viser, at RA-forbindelserne kan gives sammen med 5 morfin for at opnå tilstrækkelig analgesi uden nogen signifikant grad af åndedrætssænkning.

De mest foretrukne forbindelser i RA-serien er RA4 , RA5, RAg, RA15, RA14, RA7 og RA8, der alle fremkalder inhibering af hjerne-acetyl-cholinesterase efter parenteral indgift med en signifikant længere 10 varighed, end hvad der induceres af physostigmin eller miotin. Disse forbindelser har også en større sikkerhedsmargin (terapeutisk indeks) end physostigmin. RA4, RAg, RA7 og RA8 udviser også bedre biotilgængelighed efter oral indgift end physostigmin. Desuden kan den akutte toxicitet (letalitet), der induceres af RA7, nedsættes mere end 10 15 gange og RA14's mere end B gange af modgiften atropin i sammenligning med kun en 3 ganges nedsættelse for physostigmin og miotin.

Forbindelserne ifølge opfindelsen er derfor nyttige til behandling af senil demens, Alzheimer's sygdom, Huntington's chorea, dyskinesia tardiva, hyperkinesi, mani, akutte forvirringslidelser, Down's syn-20 drom og Friedreich's ataxi.

Til disse indikationer vil den eksakte dosis naturligvis afhænge af den anvendte forbindelse, indgiftsvejen og den ønskede behandling.

Forbindelserne kan indgives ad en hvilken som helst konventionel vej, ikke-oralt eller fortrinsvis oralt.

25 En indikeret samlet daglig dosis ligger i området fra ca. 0,5 til ca.

25 mg af forbindelsen, hensigtsmæssigt indgivet i opdelte doser 2-4 gange daglig i enhedsdosisform, der fx indeholder fra ca. 0,1 til ca.

12 mg af forbindelsen, eller i en form med forlænget afgivelse.

Forbindelserne kan indgives på lignende måde som kendte standarder, 30 der anvendes til dette formål. Den hensigtsmæssige daglige dosis af en bestemt forbindelse vil afhænge af en række faktorer såsom dens relative aktivitetsstyrke.

Claims (10)

1. 5 PATENTKRAV
2. 1. Phenylcarbamatderivater med den almene formel I' 0 O-C-NC \ Xr2 4·,. " C-N' I S»5 ch3 hvor Rx betegner hydrogen, lavere alkyl, cyclohexyl, allyl eller benzyl, R2 betegner hydrogen, methyl, ethyl eller propyl, eller
3. 10 R3 og R2 sammen med det nitrogenatom, hvortil de er bundet, danner en morpholino- eller piperidinogruppe, R3 betegner hydrogen eller lavere alkyl, R4 og Rs er ens eller forskellige og hver betegner lavere alkyl, og dialkylaminoalkylgruppen sidder i meta-, ortho- eller para-15 stilling, og farmakologisk acceptable salte deraf, med det forbehold, at for de forbindelser, hvor R4 og Rg begge betegner methyl, og som har dialkylaminoalkylgruppen i meta-stilling, når R2 betegner methyl, og R3 betegner hydrogen, da betegner R3 hverken hydrogen eller methyl, og 20 når R2 og R3 betegner methyl, da betegner R3 ikke hydrogen, og for de forbindelser, hvor R4 og Rg begge betegner methyl, og som har dialkylaminoalkylgruppen i ortho- eller para-stilling, når R3 og R3 begge betegner hydrogen, da betegner R2 ikke methyl. ! DK 172851 B1
4. 2. Forbindelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at dialkylaminoalkylgruppen sidder i meta-stilling, og R4 og Rs begge betegner methyl.
5. 3. Forbindelse ifølge krav l, 5 kendetegnet ved, at den er N-propyl-3-[1-(dimethylamino)-ethyl]phenylcarbamat eller et farmakologisk acceptabelt salt deraf, N-ethyl-N-methyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat eller et farmakologisk acceptabelt 3alt deraf, N,N-diethyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat eller et far-10 makologisk acceptabelt salt deraf, N-cyclohexyl-3-ti-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat eller et farmakologisk acceptabelt salt deraf, N-allyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat eller et farmakologisk acceptabelt salt deraf,
6. 15 N-butyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat eller et farmakologisk acceptabelt salt deraf, N-methyl-N-propyl-3-[1-(dimethylamino)ethyl]phenylcarbamat eller et farmakologisk acceptabelt salt deraf eller N-methyl-N-ethyl-3-[1-(dimethylamino)isopropyl]phenylcarbamat eller 20 et farmakologisk acceptabelt salt deraf.
7. 4. Fremgangsmåde til fremstilling af en forbindelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en forbindelse med den almene formel II OH I V«5 ch3 3 hvor R3, R4 og Rg har den i krav 1 anførte betydning, amideres, og 25 den således vundne forbindelse med den almene formel I' udvindes i fri baseform eller i form af et farmakologisk acceptabelt salt. DK 172851 B1
8. 5. Farmaceutisk præparat, kendetegne t ved, at det som aktivt middel indeholder en forbindelse med den almene formel I' ifølge krav l eller et farmaceutisk acceptabelt salt deraf.
9. 6. Anvendelse af en forbindelse med den almene formel X' ifølge krav 1 til fremstilling af et farmaceutisk præparat til fremkaldning af anticholinesterase-aktivitet i centralnervesystemet, især til behandling af senil demens, Alzheimer's sygdom, Huntington's chorea, dyskinesia tardiva, hyperkinesi, mani, akutte forvirringstilstande,
10. 10 Friedreich's ataxi og Down's syndrom.