ES2214644T3 - Derivados de la 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona como moduladores de canales ionicos. - Google Patents

Derivados de la 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona como moduladores de canales ionicos.

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ES2214644T3 ES97949482T ES97949482T ES2214644T3 ES 2214644 T3 ES2214644 T3 ES 2214644T3 ES 97949482 T ES97949482 T ES 97949482T ES 97949482 T ES97949482 T ES 97949482T ES 2214644 T3 ES2214644 T3 ES 2214644T3
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Sing-Yuen Sit
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Abstract

SE PROPORCIONAN NUEVOS DERIVADOS SUSTITUIDOS DE LA 4 - ARIL - 3 - HIDROXIQUINOLIN - 2 - ONA, DE FORMULA (I), EN LA QUE R ES HIDROGENO O METILO; R 1 , R 2 , R 3 Y R 4 SON CADA UNO, INDEPENDIENTEMENTE, HIDROGENO, BROMO, CLORO O TRIFLUORMETIL, Y, CUANDO R 1 , R 3 Y R 4 SON HIDROGENO, R 2 ES NITRO; R 5 ES HIDROGENO O METILO; Y R 6 ES BROMO O CLORO; O UNA SAL NO TOXICA Y FARMACEUTICAMETNE ACEPTABLE DE LOS MISMOS, Y QUE SON ABRIDORES DE LOS CANALES DEL POTASIO ACTIVADOS POR CALCIO Y DE CONDUCTANCIA ELEVADA, Y QUE SON UTILES EN EL TRATAMIENTO DE TRASTORNOS QUE RESPONDEN A LA APERTURA DE LOS CANALES DEL POTASIO.

Description

Derivados de la 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona como moduladores de canales iónicos.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a nuevos derivados de 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona, que son moduladores de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia (BK), y por ello, son útiles en la protección de las células neuronales y de las enfermedades que surgen de disfunciones en la polarización y conductancia de la membrana celular.
Antecedentes de la invención
Los canales de potasio juegan un papel esencial en la regulación del potencial de la membrana celular y en la modulación de la excitabilidad celular. Los canales de potasio se regulan ampliamente por voltaje, el metabolismo celular, el calcio y procesos mediados por receptores [Cook, N.S., Trends in Pharmacol. Sciences (1988), 9, 21; y Quast, U., et al, Trends in Pharmacol. Sciences (1989), 10, 431].Los canales de potasio activados por calcio (K_{Ca}) constituyen un grupo diverso de canales iónicos que comparten una dependencia de calcio intracelular para su actividad. La actividad de los canales K_{Ca} se regula por la concentración intracelular de Ca^{2+}, el potencial de membrana y la fosforilación. En función de las conductancias de canal individual en soluciones simétricas de K^{+}, los canales de K_{Ca} se dividen en tres subclases: conductancia elevada (BK) > 150 pS; conductancia intermedia 50-150 pS; conductancia pequeña < 50 pS. Los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia (Maxi-K o BK) están presentes en muchas células excitables, entre las que se incluyen las neuronas, las células cardiacas y varios tipos células de músculo liso. [Singer, J. et al., Pflugers Archiv. (1987) 408, 98; Baro, I., et al., Pflugers Archiv. (1989) 414 (Suppl. 1), S168; y Ahmed, F. et al., Br. J. Pharmacol. (1984) 83, 227].
Los iones de potasio juegan un papel dominante en el control del potencial de membrana latente en la mayoría de las células excitables y en el mantenimiento del voltaje trasmembrana cerca del potencial de equilibrio de K^{+} (E_{k}), cercano a los -90 mV. Se ha mostrado que la apertura de los canales de potasio cambia el potencial de membrana hacia el potencial de membrana de potasio en el equilibrio (E_{k}), que da lugar a la hiperpolarización de la célula. [Cook. N.S., Trends in Pharmacol. Sciences (1988), 9, 21]. Las células hiperpolarizadas muestran una respuesta reducida a los estímulos despolarizantes potencialmente lesivos. Los canales BK que se regulan tanto por voltaje como por el Ca^{2+} intracelular actúan para limitar la despolarización y la entrada de calcio y pueden ser particularmente efectivos en el bloqueo de estímulos lesivos. Por esto, la hiperpolarización celular a través de la apertura de los canales BK puede tener como resultado la protección de las células neuronales.
Se ha divulgado una variedad de compuestos sintéticos y naturales con actividad de apertura de los canales BK. Se ha identificado la pirona de avena extraída de la avena común - avena sativa como un agonista del canal BK, usando la técnica de bicapa lipídica [Solicitud de patente enternacional WO 93/08800, publicada el 13 de mayo de 1993]. El 6-bromo-8-(metilamino)imidazo[1,2-a]pirazin-2-carbonitrilo (SCA-40) se ha descrito como un agonista del canal BK en experimentos electrofisiológicos muy delimitados [Laurent, F. et al., Br. J. Pharmacol. (1993) 108, 622-626]. Se ha demostrado que el flavanoide Phloretin aumenta la probabilidad de apertura de los canales de potasio activados por Ca^{2+} en fibras nerviosas mielinizadas de Xenopus laevis empleando zonas exteriores-fuera [Koh, D-S., et al., Neuroscience Lett. (1994) 165, 167-170].
En la solicitud de la patente europea EP-477.819 publicada el 4 de enero de 1992 y correspondiente a la Patente de EEUU Nº 5.200.422. expedida el 6 de abril de 1993 por Olesen, et al., se describen varios derivados del bencimidazol como agonistas de los canales BK empleando experimentos de pinzamiento zonal en canal individual y en célula completa en células de músculo liso aórtico. Un estudio adicional se muestra en Olesen. et al. en European J. Pharmacol., 251, 53-59 (1994).
Se han descrito varios oxindoles sustituidos como agonistas de los canales BK por P. Hewawasam, et al. en la patente U.S Nº 5.565.483, con fecha de 15 de octubre de 1996.
A. Walser. et al., J. Org. Chem., 38, 449-456 (1973) describen un número limitado de 3-hidroxiquinolinonas como productos secundarios formados durante la formación del intermedio epoxídico.
Y.S. Mohammed, et al., Pharmazie, 40, 312-314 (1985) describe una serie de 3-hidroxi-2-quinolonas 4-sustituidas como análogos del producto natural viridicatina. The Merck Index. 11ª Edición, 1575 (1989) resume brevemente las referencias a la sustancia antibiótica viridicatina.
M.S. Masoud. et al., en Spectroscopy Letters, 21 (6), 369-383(1988) describe las propiedades espectrales como líquidos de varias 2-quinolonas y en Synth React. Inorg. Met.-Org. Chem., 17, (8 & 9), 881-899 (1987) se describe el equilibrio y la estabilidad de las 2-quinolonas en los complejos metálicos.
La Patente de EEUU Nº 5.565.483 A describe los derivados de la 3-fenil-3-hidroxi-indol-2-ona y la Patente U.S. Nº 3.202.661 describe los derivados de la 4-fenil-3-amino-quinolin-2-ona.
El objetivo de la presente invención es proporcionar nuevos compuestos que modularán los canales de potasio, en concreto, los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia (BK), que serán útiles para reducir el daño neuronal.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona nuevos derivados de la 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona que tienen una fórmula general
1
en la que R, R^{1}, R^{2}, R^{3}, R^{4}, R^{5} y R^{6} se definen a continuación, o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable de los mismos, que son agonistas de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia, también conocidos como canales Maxi-K o BK. La presente invención también proporciona composiciones farmacéuticas que comprenden tales derivados de la quinolin-2-ona y el método de tratamiento de los trastornos sensibles a la actividad de apertura del canal de potasio tales como la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, las migrañas, el daño cerebral postraumático y la incontinencia urinaria.
Descripción detallada de la invención
La presente invención proporciona nuevos derivados de 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona como potentes agonistas de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia (canal BK) y que tienen la fórmula
2
en la que
R es hidrógeno o metilo;
R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} son, cada uno independientemente, hidrógeno, bromo, cloro o trifluorometilo, y si R^{1}, R^{3} y R^{4} son hidrógeno, R^{2} puede ser también nitro;
R^{5} es hidrógeno o metilo; y
R^{6} es bromo o cloro;
o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable de aquéllos.
La presente invención proporciona también el uso de una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto de Fórmula I o de una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable de aquéllos en la preparación de un medicamento para el tratamiento o el alivio sintomático de trastornos asociados con los canales BK, especialmente la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, las migrañas, el daño cerebral postraumático y la incontinencia urinaria. Se puede asociar la cantidad terapéuticamente efectiva del compuesto de Fórmula I con un adyuvante, un vehículo o un diluyente convencionales.
La expresión "sal no tóxica farmacéuticamente aceptable" como se usa aquí y en las reivindicaciones pretende incluir sales de adición base no tóxicas con bases inorgánicas. Las bases inorgánicas adecuadas, tales como bases de metales alcalinos y alcalino-térreos, incluyen cationes metálicos tales como el sodio, el potasio, el magnesio, el calcio y similares.
Determinados compuestos de la presente invención pueden existir como formas no solvatadas así como formas solvatadas, que incluyen formas hidratadas tales como el monohidrato, el dihidrato, el hemihidrato, el trihidrato, el tetrahidrato y similares. Los productos pueden ser solvatos, mientras que otros casos, los productos pueden retener simplemente el disolvente adventicio o ser una mezcla de solvato más algún disolvente adventicio. Aquellos expertos en la técnica deberían apreciar que las formas solvatadas son equivalentes a las formas no solvatadas y pretenden incluirse dentro del ámbito de la presente invención.
En el uso de la presente invención, la expresión "cantidad terapéuticamente efectiva" indica la cantidad total de cada principio activo del método, que es suficiente para producir un beneficio significativo al paciente, es decir, la curación de los estados agudos, caracterizados por los agonistas de los canales K^{+} activados por calcio de gran conductancia, o un aumento en la velocidad de curación de dichos estados. Aplicado a un principio activo individual, la expresión se refiere sólo a ese principio. Aplicado a una combinación, la expresión se refiere a cantidades combinadas de los principios activos que producen el efecto terapéutico, tanto si se administran en combinación, en serie o simultáneamente. Las expresiones "tratar, que trata, tratamiento" como se usan aquí y en las reivindicaciones, expresan la prevención o mejora de las enfermedades, el daño tisular y/o los síntomas asociados a la disfunción de la polarización y conductancia de la membrana celular.
Los compuestos de Fórmula I se pueden preparar mediante diversos procedimientos como los ilustrados en los ejemplos de este texto, en los esquemas de reacción y en las variaciones de éstos que serían evidentes para aquellos expertos en la técnica. Los diversos derivados de quinolin-2-ona de Fórmula I se pueden preparar favorablemente a partir de intermedios isatina que generalmente se conocen bien y se ilustra un método general de preparación en el Esquema de Reacción 1.
En el proceso de preparación de los intermedios isatina de la Fórmula III, se pueden emplear varios métodos bien establecidos y comúnmente conocidos tales como los descritos por Sandmeyer, T., Helv. Chim. Acta, 2, 234 (1919); Stolle, R., J. Prakt. Chem., 105, 137 (1922); y Gassman, P., et al., J. Org. Chem., 42, 1344 (1977).
Sin embargo, un método más preferido para la preparación de isatinas de Fórmula III a partir de anilinas adecuadamente sustituidas de Fórmula V se describe de modo general por Hewawasam, P., et al., Tetrahedron Lett., 35, 7303 (1994) y se ilustra en el Esquema de Reacción 1. Este método parece ser insensible a la naturaleza electrónica de los sustituyentes unidos al anillo aromático y se caracteriza por su control regioquímico predecible.
Esquema de reacción 1
3
Los expertos en la técnica apreciarán que si el grupo amino de una anilina de Fórmula V está adecuadamente protegido, tal como con grupos protectores como el N-pivaloilo y el N-(terc-butoxicarbonilo), se puede dirigir la metalación a la posición orto. Una vez formados los dianiones, se puede usar la reacción, con unos 1,2 equivalentes de oxalato de dietilo a bajas temperaturas, tales como -78ºC, para introducir un dominio \alpha-cetoéster en posición orto en el grupo amino protegido del derivado de anilina, y producir el compuesto de Fórmula VI. La eliminación del grupo protector, seguida de una ciclación espontánea, producirá favorablemente la isatina de Fórmula III. Para explicar en detalle el proceso del Esquema de Reacción 1, los dianiones de N-pivaloilanilinas o N-(terc-butoxicarbonil) anilinas se producen favorablemente usando de 2,2 a 2,4 veces más de una variedad de reactivos de butil-litio, tales como los reactivos n-butil, s-butil, y t-butil-litio en THF a temperaturas de 0 a -40ºC durante 2 a 7 horas.
En un procedimiento típico, se añadió oxalato de dietilo seco y puro (1,2 equivalentes) sobre una solución mezclada del dianión a -78ºC, bajo atmósfera de nitrógeno. Después de mezclar con agitación durante 30-45 minutos, la reacción fue neutralizada con HCl 1N y diluida con dietiléter para conseguir el compuesto de Fórmula VI. Aunque los intermedios \alpha-cetoésteres de Fórmula VI se pueden purificar para su caracterización, esta etapa no es necesaria y el producto crudo se puede desproteger favorablemente para proporcionar las isatinas con un excelente rendimiento global. La desprotección de los dominios N-(terc-butoxicarbonil) o pivaloil se puede llevar a cabo usando HCl/THF 3N o HCl/DME 12N, respectivamente, a temperatura de reflujo. En el momento de la evaporación de los disolventes volátiles, las isatinas precipitan generalmente en el residuo acuoso y se aislan por filtración.
Las isatinas de Fórmula III, preparadas como se describe anteriormente en el Esquema de Reacción 1 o por procedimientos bien definidos en la literatura, se convierten en las 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-onas de Fórmulas Ia y Ib como se muestra en el Esquema de Reacción 2.
En el proceso de preparación de los compuestos de Fórmula Ia, la hidrazona de Fórmula IV se condensa con la isatina adecuada de Fórmula III, para producir una mezcla de regioisómeros de quinolina de Fórmula Ia y II. Las hidrazonas de Fórmula IV se preparan favorablemente a partir de los correspondientes benzaldehídos sustituidos, fácilmente disponibles. La reacción de condensación se realiza en un disolvente de alcohol C_{1-4} tal como el metanol, el etanol y el 2-propanol en presencia de una base derivada de una sal de metales alcalinotérreos de alquinoles inferiores, tales como el metóxido de sodio. La reacción se dirige favorablemente por encima de la temperatura ambiente y preferiblemente a 65-100ºC de 3 a 12 horas. La mezcla resultante de isómeros de Fórmula Ia y II se resuspende y se calienta en acetato de etilo y luego se filtra. Por lo general, la fracción menos soluble se elimina por filtración y, en la mayoría de las ocasiones, se elimina también el regioisómero de quinolinona de Fórmula III no deseado. Se verificó la separación y la eliminación efectiva del isómero no deseado mediante RMN ^{1}H. En la mayoría de los casos, la separación y eliminación del isómero no deseado fue completa. Sin embargo, si no se completase la separación, se recomienda resuspender la mezcla sólida en acetato de etilo para eliminar los productos insolubles. Si es necesario, se puede repetir este proceso varias veces, hasta obtener un único isómero.
Como alternativa, la preparación de las quinolinas de la Fórmula Ia se puede llevar a cabo a partir de la correspondiente isatina de Fórmula III en la que R^{a} es -CH_{2}OCH_{3} ó CH_{3} y la hidrazona de Fórmula IV. Se sabe que el uso de un grupo metoximetilo como grupo protector (bloqueante) para R^{a} en la reacción de condensación del proceso ilustrado en el Esquema de Reacción 2, producirá favorablemente una cantidad mucho mayor del regioisómero deseado de Fórmula Ia.
La desmetilación del dominio metiléter del compuesto de Fórmula Ia con BBr_{3} en CH_{2}Cl_{2}, bajo condiciones cuidadosamente controladas de -78ºC a 0ºC, proporcionó los fenoles deseados de Fórmula Ib. La reacción no se debería calentar preferiblemente por encima de 0ºC. Al término de la desmetilación, la neutralización de la reacción proporcionó las 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-onas de Fórmula Ib.
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(Esquema pasa a página siguiente)
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Esquema de reacción 2
4
Además de las diferencias observadas en el espectro de RMN de protón para los regioisómeros de Fórmula Ia y II, se verificó y confirmó la estructura absoluta del compuesto regioisomérico deseado de Fórmula Ia y Ib mediante el análisis por rayos X de cristal individual. En general, los espectros experimentales de RMN ^{1}H en DMSO-d_{6} del compuesto de Fórmula Ia y Ib exhibieron ciertos picos de desplazamiento químicos característicos en el espectro de protón que distinguía estos productos del regioisómero no deseado de Fórmula II. El desplazamiento químico para el pico 3-OH se observó sobre los 9,5 - 9,8 ppm y el pico NH se observó sobre los 12,2-12,6 ppm mientras que el regioisómero de fórmula II exhibió de manera general desplazamientos químicos para el pico 4-OH de 10 - 0,5 ppm y el pico NH sobre los 11,5 - 11,8 ppm.
En una realización preferida de la invención los compuestos de Fórmula I tienen la fórmula
5
en la que R es hidrógeno, R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} son, cada uno independientemente, hidrógeno, bromo, cloro o trifluorometilo, y si R^{1}, R^{3} y R^{4} son hidrógeno, R^{2} es nitro; o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable de aquéllos.
Por otro lado, esta invención proporciona el uso de una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto de Fórmula I o de una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable de aquéllos en la preparación de un medicamento para el tratamiento o la protección de los trastornos en los que interviene la apertura de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia (canales BK), en un mamífero con necesidad de él.
Los compuestos de Fórmula I se usan preferiblemente en la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, las migrañas, el daño cerebral traumático y la incontinencia urinaria y otros trastornos sensibles a la actividad de activación del canal BK.
Como aspecto adicional, esta invención proporciona composiciones farmacéuticas que comprenden al menos un compuesto Fórmula I en combinación con un adyuvante, vehículo o diluyente farmacéutico.
Actividad biológica
Los canales de potasio (K^{+}) constituyen familias estructural y funcionalmente diversas de proteínas del canal selectivo para K^{+}, que son ubicuas en las células, lo que indica su importancia central en la regulación de varias funciones celulares esenciales [Rudy, B. Neuroscience, 25: 729-749 (1988)]. A la vez que se distribuyen ampliamente como una clase, los canales K^{+} se distribuyen diferencialmente como miembros individuales de esta clase o como familias [Gehlert, D.R., et al., Neuroscience, 52: 191-205 (1993)]. Por lo general, la activación de los canales K^{+} en las células, y en concreto en las células excitables, tales como las neuronas y las células musculares, produce la hiperpolarización de la membrana celular, o en el caso de células despolarizadas, la repolarización. Además de actuar como fijador del voltaje de la membrana endógena, los canales de K^{+} pueden responder a los fenómenos celulares importantes tales como los cambios en la concentración intracelular de ATP o en la concentración intracelular de calcio (Ca^{2+}). El papel central de los canales de K^{+} en la regulación de numerosas funciones celulares les convierte en dianas particularmente importantes para el avance terapéutico [Cook, N.S., Potassium channels. Structure classification, function and therapeutic potential. Ellis Horwood. Chinchester (1990)]. Un tipo de canales de K^{+}, los canales de K^{+} activados por Ca^{2+} de gran conductancia (Maxi-K o BK), se regulan por el voltaje trasmembrana, el Ca^{2+} intracelular y una variedad de otros factores como el estado de fosforilación de la proteína canal [Latorre, R., et al., Ann. Rev. Pysiol., 51: 385-399 (1989)]. La gran conductancia de canal individual (normalmente > 150 pS) y el alto grado de especificidad para el K^{+} de los canales BK nos indica que un pequeño número de canales puede afectar profundamente la conductancia de la membrana y la excitabilidad celular. Además, el incremento en la probabilidad de apertura con el aumento del Ca^{2+} intracelular indica la implicación de los canales BK en la modulación de los fenómenos dependientes de Ca^{2+} tales como la secreción y la contracción muscular. [Asano, M., et al., J. Pharmacol. Exp. Ther., 267: 1277-1285 (1993)].
Los agonistas de los canales BK ejercen sus efectos celulares al aumentar la probabilidad de apertura de estos canales [McKay, M.C., et al., J. Neurophysiol., 71: 1873-1882 (1994)] y Olesen, S.-P. Exp. Opin. Invest. Drugs, 3: 1181-1188 (1994)]. Este aumento en la apertura de los canales BK individuales resulta de manera colectiva en la hiperpolarización de las membranas celulares, particularmente en las células despolarizadas, producida por aumentos significativos en la conductancia mediada por BK de toda la célula.
Se evaluó la capacidad de los compuestos descritos en la presente invención para abrir los canales BK y aumentar las corrientes exteriores (K^{+}) mediadas por BK en toda la célula, bajo condiciones de fijación de voltaje, determinando su capacidad para aumentar la corriente exterior mediada por BK en mamíferos clonados (mSlo o hSlo), expresada heterólogamente en oocitos de Xenopus [Butler, A., et al., Science, 261: 221-224 (1993); y Dworetzky, S.I., et al., Mol. Brain Res., 27: 189-193 (1994)]. Los dos constructos BK empleados representan a proteínas homólogas casi idénticas estructuralmente, y se comprobó en nuestros análisis que eran farmacológicamente idénticas. Para separar la corriente BK de la corriente basal (fondo, no-BK), se empleó la potente toxina iberiotoxina (IBTX), bloqueante específica del canal BK [Galvez, A., et al., J. Biol. Chem., 265: 11083-11090 (1990)] a una concentración supramáxima (50 nM). La contribución relativa de la corriente de los canales BK sobre la corriente superficial total se determinó restando la corriente remanente en presencia de IBTX (corriente no BK) de los perfiles de corriente obtenidos en el resto de las condiciones experimentales (control, fármaco y lavado). Se determinó que los compuestos perfilados no producían corrientes basales no-BK en los oocitos a la concentración de prueba. Todos los compuestos se probaron en 5 oocitos por lo menos y a una concentración única de 20 \muM; en la Tabla I se muestra el efecto de los compuestos seleccionados de Fórmula I en la corriente de BK expresado como porcentaje de control de la corriente sensible a IBTX. Los registros se realizaron usando técnicas estándar de fijación de voltaje de dos-electrodos [Stuhmer, W., et al., Methods in Enzymology, Vol. 207: 319-339 (1992)]; los protocolos de fijación de voltaje consisten en despolarizaciones por etapas de 500-750 ms de duración desde un potencial de mantenimiento de -60 mV a +140 mV en etapas de 20 mV. El medio experimental (solución de Berth's modificada) comprendía (en mM): NaCl (88), NaHCO_{3} (2,4), KCl (1,0), HEPES (10), MgSO_{4} (0,82), Ca(NO_{3})_{2} (0,33), CaCl_{2} (0,41); pH 7,5.
TABLA I
Efecto de los compuestos seleccionados sobre los canales BK
Ejemplo nº Corriente BK*
2 ++
3 +
4 ++
5 +
6 +
7 +
8 +
9 ++
10 ++
11 ++
12 ++
13 +
14 +
15 ++
16 ++
17 ++
18 ++
19 ++
20 ++
21 +
* a 20 \muM expresado como porcentaje respecto a los controles
+ = 100-150%
++ = > 150%
Los resultados del anterior análisis biológico demuestran que los compuestos de la invención actual son potentes agonistas de canales de potasio activados por calcio de gran conductancia (canales Maxi-K o BK). Así, los compuestos de la presente invención son útiles para el tratamiento de los trastornos humanos provenientes de disfunciones de la polarización y de la conductancia de la membrana celular y están indicados preferiblemente para el tratamiento de la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, las migrañas, el daño cerebral postraumático y la incontinencia urinaria y otros trastornos sensibles a la actividad de activación de los canales BK.
En otra realización, esta invención incluye composiciones farmacéuticas que comprenden al menos un compuesto Fórmula I en combinación con un adyuvante, un vehículo o un diluyente farmacéutico.
En otra realización adicional, esta invención se refiere al uso de una cantidad terapéuticamente efectiva de un compuesto de Fórmula I o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable de aquél en la preparación de un medicamento para el tratamiento o la prevención de los trastornos sensibles a la apertura de los canales de potasio en un mamífero con necesidad de ello, que comprende la administración a dicho mamífero.
Actividad antibiótica
Mediante el método de doble dilución en agar se determinó la actividad antibacteriana in vitro de un número representativo de compuestos de la presente invención. Se evaluó la actividad frente a los siguientes organismos de análisis.
Staphylococcus aureus/Pen.- A9537
Staphylococcus aureus/Pen.+ A9606
Staphylococcus epidermidis A24548
Micrococcus luteus A9852
Micrococcus luteus A21349
Bacillus subtilis A9506A
Al usar los compuestos representativos de los ejemplos 2, 3, 4, 6, 8, 9,10, 11 y 12 los resultados mostraron una actividad inhibitoria más o menos buena con valores de CIM dentro del intervalo de 0,5 a 32 \mug/ml y en su mayor parte en el nivel de actividad de 1 a 2 \mug/ml frente a los organismos de análisis gram-positivos.
Las nuevas quinolinonas de Fórmula general I o las sales no tóxicas farmacéuticamente aceptables de aquéllas son activas frente a varias bacterias gram-positivas y se pueden usar, por ejemplo, como aditivos para el aumento del crecimiento en alimento para animales, como conservantes en los alimentos, como bactericidas en aplicaciones industriales, por ejemplo para inhibir el crecimiento de bacterias nocivas en la pintura al agua y en las aguas espumosas de las fábricas de papel y como desinfectantes para la destrucción e inhibición del crecimiento de bacterias nocivas en los equipos médicos y dentales. Sin embargo también son útiles en el tratamiento de las enfermedades infecciosas provocadas por bacterias gram-positivas en animales.
Respecto a las composiciones farmacéuticas que contienen el antibiótico en este texto, el vehículo y otros componentes no deberían disminuir los efectos terapéuticos del antibiótico. Las formas farmacéuticas apropiadas comprenderán una cantidad efectiva para inhibir el crecimiento de las bacterias que causan el estado infeccioso y que dependerá de la edad y el peso de las especies de mamíferos que serán tratadas, la vía de administración, y el tipo y la severidad de la enfermedad infecciosa a ser tratada y otros factores fácilmente analizables por el médico o el veterinario presentes.
Para el uso terapéutico, los principios farmacológicamente activos de Fórmula I se administrarán normalmente como una composición farmacéutica que comprende como (o un) principio activo esencial al menos dicho compuesto en asociación con un vehículo sólido o líquido farmacéuticamente aceptable, y, opcionalmente, con adyuvantes farmacéuticamente aceptables y excipientes, empleando técnicas estándar y convencionales.
Las composiciones farmacéuticas incluyen formas farmacéuticas adecuadas para la administración oral, parenteral (incluyendo intramuscular subcutánea, intradérmica e intravenosa), bronquial o nasal. Por eso, si se usa un vehículo sólido, la preparación se puede comprimir, introducir en una cápsula de gelatina dura en polvo o en forma de píldora, o en forma de pastilla o gragea. El vehículo sólido puede contener excipientes convencionales tales como aglutinantes, relleno, lubricantes para comprimidos, disgregantes, humectantes y similares. Si se desea, el comprimido se puede recubrir con una película mediante técnicas convencionales. Si se emplea un vehículo líquido, la preparación puede ser en forma de jarabe, emulsión, cápsula de gelatina suave, vehículo estéril para inyección, suspensión líquida acuosa o no acuosa, o puede ser un producto seco para su reconstitución con agua u otro vehículo apropiado antes de su uso. Las preparaciones líquidas puede contener aditivos convencionales tales como dispersantes, emulsionantes, humectantes, vehículos no acuosos (incluyendo aceites comestibles), conservantes, así como aromatizantes y/o colorantes. Para la administración parenteral, un vehículo estará compuesto normalmente de agua estéril, al menos en su mayor parte, aunque también se pueden utilizar soluciones salinas, soluciones de glucosa y similares. Se pueden emplear también las suspensiones inyectables, y en su caso se pueden usar dispersantes convencionales. Se pueden añadir también conservantes convencionales, sustancias tampón y similares a las formas farmacéuticas parenterales. Las composiciones farmacéuticas se preparan por técnicas estándar adecuadas para la preparación deseada de cantidades adecuadas del principio activo, es decir, el compuesto de Fórmula I de acuerdo con la invención. Véase, por ejemplo, Remington's Pharmaceutical Sciences. Mack Publishing Company. Easton PA. 17ª Edición, 1985.
La posología de los compuestos de Fórmula I para conseguir un efecto terapéutico no sólo dependerá de factores como la edad, el peso o el sexo del paciente y el modo de administración, sino también del grado deseado de actividad de activación del canal de potasio y de la potencia del compuesto utilizado en concreto para el trastorno particular de la enfermedad afectada. Se contempla también que el tratamiento y la dosificación del compuesto concreto se pueda administrar en forma de dosis unitarias y que la forma de dosis unitaria se ajuste según el experto en la técnica, para reflejar el nivel relativo de actividad. La decisión sobre la dosis particular a emplearse (y el número de veces a administrarse por día) se realiza según el criterio del médico y se puede variar por ajuste de la dosis para producir el efecto terapéutico deseado, según las circunstancias particulares de esta invención.
Una dosis adecuada para un mamífero, incluyendo los seres humanos, que sufre o parece sufrir alguna enfermedad como las descritas en este trabajo, de un compuesto de Fórmula I o de una composición farmacéutica de aquél, es una cantidad de principio activo entre los 0,1 \mug/kg a 100 mg/kg de peso corporal. Para la administración parenteral, la dosis puede estar dentro del intervalo desde 1 \mug/kg hasta los a 10 mg/kg de peso corporal para la administración intravenosa. El principio activo se administrará preferiblemente en dosis iguales de una a cuatro veces al día. De todos modos, se administra normalmente una dosis pequeña, que se va incrementando gradualmente hasta que se determina la dosis óptima para el hospedador en tratamiento. Una dosis conveniente para el tratamiento de las enfermedades infecciosas en humanos estará comprendida preferiblemente en un intervalo de unos 100 mg hasta cerca de 1000 mg del principio activo para un adulto de 70 kg, dependiendo de la naturaleza de la infección y de la frecuencia y vía de administración, entre otras cosas.
Sin embargo, sería comprensible que la cantidad del compuesto administrado realmente lo determinase un médico, en vista de las importantes circunstancias que incluyen: la enfermedad a tratar, la elección del compuesto para su administración, la vía elegida de administración, la edad, el peso, y la respuesta individual del paciente, así como la severidad de los síntomas del paciente.
Descripción de realizaciones específicas
En los siguientes ejemplos, todas las temperaturas se dan en grados centígrados. Los puntos de fusión medidos en un medidor capilar de punto de fusión Gallenkamp están sin corregir. Los espectros de resonancia magnética nuclear de proton (RMN ^{1}H) y de resonancia magnética nuclear de carbono (RMN ^{13}C) se midieron en un espectrómetro Bruker AC 300. Todos los espectros se determinaron en los disolventes indicados y los desplazamientos químicos se expresan en unidades \delta respecto al estándar interno tetrametilsilano (TMS) y las constantes de acoplamiento interprotón se expresan en hertzios (Hz). Los patrones de multiplicidad se designan como sigue: s, singlete; d, doblete; t, triplete; q, cuartete; m, multiplete; br, pico ancho; dd, doblete de doblete; bd, doblete ancho; dt, doblete de triplete; bs, singlete ancho; dq, doblete de cuartete. Los espectros de infrarrojo (IR) que usan bromuro de potasio (KBr) se determinaron en un espectrómetro Perkin Elmer 781 de 4000 cm^{-1} a 400 cm^{-1}, calibrado con la absorción a 1601 cm^{-1} de una película de poliestireno y expresados en centímetros a la inversa (cm^{-1}). Los espectros de ultravioleta se determinaron en Robertson Microlit Laboratories, Inc. con los disolventes indicados. Los espectros de masa de baja resolución (EM) y la masa molecular aparente (MH^{+}) se determinaron con un instrumento Finnigan TSQ 7000. Los análisis del elemento se muestran como porcentajes en peso.
Los siguientes procedimientos 1 a 3 ilustran métodos representativos para la preparación de intermedios y métodos para la preparación de productos según esta invención. Debería ser evidente para aquellos expertos en la técnica que la sustitución adecuada de los materiales y de los métodos descritos en este texto dará lugar a los ejemplos ilustrados a continuación y a los que se encuentran dentro del ámbito de esta invención.
Procedimiento 1
Método general para compuestos de Fórmula III en los que R^{a} = CH_{2}OCH_{3}
Se lavó hidruro sódico (850 mg, 60% en aceite mineral, 22 mmoles) con hexano (2 x 5 ml). Luego se añadió DMF (25 ml) y se mantuvo la temperatura de la suspensión a 0-5ºC. Se añadió a cuentagotas el reactivo isatina de fórmula III en el que R^{a} = H (20 mmoles) en la suspensión de NaH/DMF y se mezcló con agitación la solución oscura resultante durante 20 minutos. Se añadió bromometil-metiléter (22 mmoles, 1,1 eq.) a través de una jeringa de plástico en una porción y la mezcla de reacción se llevó a agitación a temperatura ambiente durante 16 horas. La mezcla cruda se vertió en agua (250 ml), y el producto precipitado se recogió mediante filtración, se lavó y se secó para dar un compuesto de fórmula III en el que R^{a} = CH_{2}OCH_{3}.
Procedimiento 2
Método general para compuestos de Fórmula Ia (R^{a} = H, CH_{3} o -CH_{2}OCH_{3})
Se calentó en MeOH (150 ml) una mezcla de la isatina de fórmula III (30 mmol), el compuesto de fórmula IV (30 mmol) y NaOMe (90 ml de una solución 1,0 M en MeOH, 3 equiv.) a reflujo durante 3-12 horas. Cuando el análisis por cromatografía de capa fina (CCF) indicó una conversión completa, la mezcla de reacción se enfrió a temperatura ambiente y se añadió a una solución de HCl 0,5 N (500 ml) con agitación. El producto precipitado de la mezcla acidificada se recogió mediante filtración, se lavó con agua (3 x 50 ml) y se secó a presión reducida para producir una mezcla de compuestos de fórmula Ia y II. La mezcla sólida se resuspendió en AcOEt (100 ml) y se calentó a reflujo durante unos 20 minutos. Tras enfriar la mezcla a temperatura ambiente, se filtró para eliminar el producto no deseado de fórmula II. Se evaporó el filtrado hasta que estuvo seco y el residuo se resuspendió y se mezcló con agitación en un disolvente mixto (100 ml) de AcOEt y hexano (1:4) durante unos 10 minutos, se filtró y se secó para producir los compuestos de fórmula Ia. Si la relación del compuesto deseado de fórmula Ia es alta en algunas mezclas, la filtración de la suspensión de AcOEt producirá el producto deseado de fórmula Ia. En otros casos, el compuesto de fórmula Ia se puede obtener mediante cromatografía en columna rápida de la mezcla (gel de sílice, AcOEt/Hexano: 10-30%).
Procedimiento 3
Método general para compuestos de Fórmula Ib
Se añadieron 30 ml de una solución de BBr_{3} (1,0 M en CH_{2}Cl_{2}, 5,0 equiv.) a una suspensión de 6 mmol de metiléter de fórmula Ia en cloruro de metileno, a -78ºC hasta que la reacción fue homogénea. Se agitó la mezcla durante unas 3 horas a -78ºC, se eliminó el baño y se continuó agitando durante 20 horas más a temperatura ambiente. Se añadió agua (0,5 ml) y se agitó la reacción durante 10 minutos. Los disolventes se eliminaron a vacío para producir un residuo sólido que se resuspendió en 100 ml de agua, se sonicó durante 5-10 minutos, luego se agitó durante 10 minutos, se filtró, se lavó con agua (3 x 30 ml) y se secó hasta producir un compuesto de fórmula Ib con un rendimiento más o menos cuantitativo.
Ejemplo 1 5,7-dicloro-4-(5-cloro-2-metoxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona y su regioisómero 5,7-dicloro-3-(5-cloro-2-metoxifenil)-4-hidroxi-2(1H)-quinolinona
Se calentó en metanol (150 ml) una mezcla 4,6-dicloro-1H-indol-2,3-diona (6,48 g, 0,03 mol), 5-cloro-2-metoxi-[N-(4-metilfenil)hidrazonometil]fenil (10,65 g, 0,0315 mol, 1,05 eq.) y NaOMe (90 ml de una solución 1,0 M en metanol), durante 3 horas a temperatura de reflujo. La mezcla de reacción se enfrió y se recogió el sólido por filtración y se lavó con metanol (3 x 10 ml). Se resuspendió el sólido en una solución de HCl 0,5 N (500 ml), se mezcló durante 20 minutos y luego se filtró, se lavó con agua (3 x 50 ml) y se secó para dar el isómero deseado 5,7-dicloro-4-(5-cloro-2-metoxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona con un rendimiento de 2,76 g.
RMN ^{1}H (300 MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 7,39 (dd, 1H, J = 2,7, 8,8 Hz), 7,36, (1H, d, J = 2,2 Hz), 7,23 (1H, d, J = 2,2 Hz), 7,15 (1H, d, J = 2,2 Hz), 7,02 (1H, d, J = 8,9 Hz), 3,64 (3H, s), 12,53 (1H, bs), 9,79 (1H, bs).
RMN ^{13}C (75 MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 157,2, 156,0, 145,4, 135,4, 130,2, 130,0, 130,0, 128,8, 126,3, 124,5, 123,6, 118,5, 116,6, 114,4, 112,2, 55,7.
UV (etanol abs. a 5,2 x 10^{-4} g/100 ml) \lambda_{máx}: 232 (1107), 336 (299), 288 (292), 322 (289) y 310 (221);
EM (DCI): 370 (MH^{+}):
IR [KBr, cm^{-1}): 3500-2400, 1665, 1300-1200 y 1020.
Anal. calcd. para C_{16}H_{10}Cl_{3}NO_{3} C, 51,85; H, 2,72; N, 3,78.
Encontrado C, 51,89; H, 2,81; N, 3,74.
Se añadió el producto filtrado de la mezcla de reacción anterior en una solución de HCl 0,5 N (1500 ml) con agitación. El producto precipitado de la mezcla acidificada se recogió por filtración y se secó para obtener un rendimiento de 8,11 g de una mezcla (6:1) del regioisómero 5,7-dicloro-3-(5-cloro-2-metoxifenil)-4-hidroxi-2(1H)-quinolinona y algunos de los productos deseados. Una muestra del regioisómero purificado posee las siguientes características:
RMN ^{1}H (300 MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 11,70 (1H, s), 10,08 (1H, s), 7,37 (1H, dd, J = 2,7; 8,9 Hz), 7,29 (2H, d, J = 1,6 Hz), 7,13 (1H, d, J = 2,6 Hz), 7,05 (1H, d, J = 8,9 Hz), 3,68 (3H, s).
RMN ^{13}C (75 MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 156,9, 141,2, 134,3, 132,2, 131,6, 128,9, 124,1, 123,6, 113,8, 113,1, 55,7.
UV (etanol abs. a 4,8 x 10^{-4} g/100 ml) \lambda_{máx}: 234 (1480), 296 (373) y 326 (300) nm;
EM (DCI): 370 (MH^{+});
IR [KBr, cm^{-1}): 3500-2500, 1660, y 1250.
Anal. calcd. para C_{16}H_{10}Cl_{3}NO_{3} C, 51,85; H, 2,72; N, 3,78.
Encontrado C, 52,01; H, 2,76; N, 3,80.
Ejemplo 2 5,7-dicloro-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona
Se añadió BBr_{3} (30 ml, solución 1,0 M en CH_{2}Cl_{2}, 5,0 equiv.) a una suspensión de 5,7-dicloro-4-(5-cloro-2-metoxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona (2,22 g, 6,0 mmol) [preparada en el Ejemplo 1] en cloruro de metileno a -78ºC hasta que la suspensión se aclaró. La solución se mezcló con agitación bajo una atmósfera de argón a -78ºC durante 3 horas y luego durante 20 horas más a temperatura ambiente. Se añadió agua destilada (00,5 ml) gota a gota y se continuó mezclando con agitando durante 10 minutos. La mezcla de reacción se evaporó a vacío y el residuo sólido se resuspendió en agua (100 ml), se sonicó durante 5 minutos y luego se agitó durante 10 minutos, se filtró, lavó con agua (3 x 30 ml) y se secó para obtener el compuesto del título como un sólido blanco, con un rendimiento de 2,15 g (= 100%):
p.f. = 297-299ºC;
Anal. calcd. para C_{15}H_{8}NO_{3}Cl_{3} C, 48,56; H, 2,61; N, 3,78.
Encontrado C, 48,64; H, 2,52; N, 3,74.
IR [KBr, cm^{-1}): 3600-2000, 1660, y 1250.
UV (etanol abs. a 5,2 x 10^{-4} g/100 ml) \lambda_{máx}: 232 (1066), 336 (314), 322 (304), 290 (299) y 684 (3,5).
RMN ^{1}H (300 MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 12,50, 9,62, 7,35 (1H, d, J = 2,2 Hz), 7,22 (1H, d, J = 2,4 Hz), 7,19 (1H, dd, J = 2,7; 8,7 Hz), 7,05 (1H, d, J = 2,7 Hz), 6,81 (1H, d, J = 8,7 Hz)
RMN ^{13}C (75 MHz, DMSO-d_{6}) \delta: 157,39, 154,14, 145,53, 135,47, 130,17, 129,78, 128,50, 124,55, 124,79, 121,79, 118,74, 116,87, 116,32, 114,25.
Se cristalizó una muestra del compuesto del título en EtOAc/H_{2}O para obtener cristales incoloros con forma de varilla. La estructura y la conformación del estado sólido asignados al compuestos del título se confirmaron mediante el análisis de rayos X de cristal individual. El ángulo diédrico entre el plano de la quinolina y el plano del fenilo sustituido es de 100,23(6)º.
Ejemplos 3-18
A partir de los procedimientos generales números 2 y 3, y de los ejemplos representativos 1 y 2, se prepararon los siguientes productos de la 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona, usando los intermedios apropiados de fórmulas III y IV para producir los compuestos de fórmula Ia y Ib, como se ilustra para los ejemplos 3 a 18 en la Tabla II.
Por lo general, los espectros RMN ^{1}H en DMSO-d_{6} del producto deseado mostraron un desplazamiento químico para el pico 3-OH cercano a los 9,5 - 9,8 \delta y para el pico NH sobre los 12,2 -12,6 \delta.
Ejemplos 19-21
A partir de los procedimientos generales números 1, 2 y 3, en los que R^{a} es CH_{2}OCH_{3}, y de los ejemplos representativos 1 y 2, se prepararon los siguientes productos de la 4-aril-3-hidroxiquinolin-2-ona, usando los intermedios apropiados de fórmulas III y IV para producir los compuestos de fórmula Ib, como se ilustra para los ejemplos 19 a 21 en la tabla III.
7
8
9

Claims (10)

1. Un compuesto de la fórmula
10
en la que
R es hidrógeno o metilo;
R^{1}, R^{2}, R^{3} y R^{4} son, cada uno independientemente, hidrógeno, bromo, cloro o trifluoro-metilo, y cuando R^{1}, R^{3} y R^{4} sean hidrógeno, R^{2} puede ser también nitro;
R^{5} es hidrógeno o metilo; y
R^{6} es bromo o cloro;
o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable del mismo.
2. Un compuesto de la reivindicación 1, en el que R es hidrógeno y R^{5} es hidrógeno; o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable del mismo.
3. Un compuesto de la reivindicación 1, en el que R^{2} es bromo, cloro, trifluorometilo o nitro y R^{6} es bromo o cloro; o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable del mismo.
4. Un compuesto de la reivindicación 1, en el que R^{1} y R^{3} son, cada uno independientemente, cloro y R^{6} es bromo o cloro; o una sal no tóxica farmacéuticamente aceptable del mismo.
5. Un compuesto de la reivindicación 1 seleccionado del grupo constituido por:
5,7-dicloro-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
6-nitro-4-(5-bromo-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
7-trifluorometil-4-(5bromo-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
5,7-dicloro-4-(5-bromo-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
6-bromo-4-(5-bromo-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
6-bromo-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
6-trifluorometil-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
6-trifluorometil-4-(5-bromo-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
6. Un compuesto de la reivindicación 1 seleccionado del grupo constituido por:
5,7-dicloro-4-(5-bromo-2-metoxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
4-(5-bromo-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-1-metilquinolin-2-ona;
7-trifluorometil-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona;
7-cloro-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-2(1H)-quinolinona; y
5,7-dicloro-4-(5-cloro-2-hidroxifenil)-3-hidroxi-1-metilquinolin-2-ona.
7. Una composición farmacéutica para el tratamiento de los trastornos sensibles a los agonistas de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia tales como la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, la migraña, el daño cerebral postraumático, y la incontinencia urinaria, que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva del compuesto de la reivindicación 1 en asociación con un vehículo o un diluyente farmacéuticamente aceptable.
8. Una composición farmacéutica para el tratamiento de los trastornos sensibles a los agonistas de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia tales como la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, la migraña, el daño cerebral postraumático, y la incontinencia urinaria, que comprende una cantidad terapéuticamente efectiva del compuesto de la reivindicación 5 en asociación con un vehículo o un diluyente farmacéuticamente aceptable.
9. El uso del compuesto de la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de los trastornos sensibles a la apertura de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia tales como la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, la migraña, el daño cerebral postraumático, y la incontinencia urinaria, en un mamífero que lo necesite.
10. El uso del compuesto de la reivindicación 5 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de los trastornos sensibles a la apertura de los canales de potasio activados por calcio de gran conductancia en un mamífero, tales como la isquemia, las convulsiones, el asma, el síndrome del colon irritable, la migraña, el daño cerebral postraumático, y la incontinencia urinaria.
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