ES2285522T3 - 1-(2,3-dimetil,fenil)-etil-1,3-dihidro-imidazol-2-tiona como agonista alfa 2a no sedante. - Google Patents

Abstract

Agonista selectivo para alfa-2a/alfa-1A representado por la fórmula: ** ver fórmula** o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo.

Description

1-(2,3-dimetil-fenil)-etil-1,3-dihidro-imidazol-2-tiona como agonista \alpha-2A no sedante.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La invención se refiere en general a la medicina molecular y, más particularmente, a los agonistas \alpha-2 adrenérgicos que son altamente selectivos para el receptor \alpha-2A adrenérgico en comparación con el receptor \alpha-1A adrenérgico.

Información de los antecedentes

Puede mediarse una variedad de estados, al menos en parte, por el sistema nervioso simpático, incluyendo una variedad de estados asociados al estrés. Los estados potenciados por el sistema nervioso simpático incluyen, sin limitación, hipersensibilidad sensorial, tal como la hipersensibilidad sensorial asociada a fibromialgia o cefalea tal como migraña; enfermedades gastrointestinales, tales como síndrome del intestino irritable y dispepsia; estados dermatológicos, tales como soriasis; trastornos cardiovasculares; taquicardias; trastornos de vasoconstricción periférica, incluyendo el síndrome de Raynaud y esclerodermia; ataque de pánico; trastornos metabólicos, tales como diabetes tipo II, resistencia a la insulina y obesidad; trastornos de contracción muscular, incluyendo trastornos de contracción del músculo esquelético, trastornos de contracción del músculo liso, espasticidad y trastornos de contracción muscular asociados a cefalea de tipo tensión; trastornos del comportamiento, tales como, sobrealimentación y drogodependencia; y disfunción sexual.

Aunque se ha mostrado que los agonistas \alpha-2 adrenérgicos son prometedores para tratar los síntomas de estados potenciados por el sistema nervioso simpático, el uso de estos agonistas \alpha-2 adrenérgicos puede no ser satisfactorio debido a efectos sedantes concomitantes. Este mismo problema limita el tratamiento eficaz con agonistas \alpha-2 adrenérgicos de otros estados, incluyendo estados neurológicos, estados oculares y dolor crónico. Por tanto, existe una necesidad de agonistas \alpha-2 adrenérgicos no sedantes, eficaces novedosos para su uso como sustancias terapéuticas. La presente invención satisface esta necesidad y proporciona a su vez ventajas relacionadas.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A representado por la fórmula:

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o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo. La presente invención proporciona además una composición farmacéutica que contiene un portador farmacéutico y una cantidad terapéuticamente eficaz de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A representado por la fórmula:

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(Estructura 1) o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra el compuesto 1 ((+)-(S)-4-[1-(2,3-dimetil-fenil)-etil]-1,3-dihidro-imidazol-2-tiona).

La figura 2 muestra que el compuesto 1 es superior a la brimonidina en su capacidad para aliviar la hipersensibilidad táctil inducida por sulprostona en ausencia de sedación. Se compararon los efectos sedantes y anti-hipersensibles que responden a la dosis de cuatro agonistas \alpha-2 en modelos de hipersensibilidad táctil inducida por sulprostona y actividad locomotora. Panel superior izquierdo: Brimonidina I.P.. Panel superior derecho: Dexmedetomidina I.P.. Panel inferior izquierdo: Compuesto 1 oral. Panel inferior derecho: Compuesto 2 I.P.. Se calcularon la puntuación de sensibilidad total media y el error estándar de la media (véase la línea contínua y los símbolos rellenos, eje izquierdo). Se expresó la actividad locomotora en relación a animales tratados con vehículo como un porcentaje, y el porcentaje de sedación se calculó como el 100% menos el porcentaje de actividad locomotora (véase la línea discontínua y los símbolos abiertos, eje derecho).

Descripción detallada de la invención

Los receptores adrenérgicos median las respuestas fisiológicas frente a las catecolaminas, norepinefrina y epinefrina, y son miembros de la superfamilia de los receptores acoplados a la proteína G que tienen siete dominios transmembrana. Estos receptores, que se dividen farmacológicamente en tipos de receptores \alpha-1, \alpha-2 y \beta-adrenérgicos, están implicados en diversas funciones fisiológicas, incluyendo funciones de los sistemas nervioso central y cardiovascular. Los receptores \alpha-adrenérgicos median funciones inhibidoras y excitadoras: los receptores \alpha-1 adrenérgicos son normalmente receptores post-sinápticos excitadores que generalmente median las respuestas en el órgano efector, mientras que los receptores \alpha-2 adrenérgicos están situados de manera post-sináptica así como de manera pre-sináptica, en las que inhiben la liberación de neurotransmisores. Actualmente se usan clínicamente agonistas de receptores \alpha-2 adrenérgicos en el tratamiento de hipertensión, glaucoma, espasticidad y trastorno de déficit de atención, en la supresión de la abstinencia a opiáceos, como complementos de la anestesia general y en el tratamiento del dolor por cáncer.

Actualmente, los receptores \alpha-2 adrenérgicos se clasifican en tres subtipos basados en su caracterización molecular y farmacológica: \alpha-2A/D (\alpha-2A en el ser humano y \alpha-2D en ratas); \alpha-2B; y \alpha-2C (Bylund et al., Pharmacol. Rev. 46:121-136 (1994); y Hein y Kobilka, Neuropharmacol. 34:357-366 (1995)). Los subtipos \alpha-2A y \alpha-2B pueden regular la contracción arterial en algunos lechos vasculares, y los subtipos \alpha-2A y \alpha-2C median la inhibición por retroalimentación de la liberación de norepinefrina desde los extremos de los nervios simpáticos. El subtipo \alpha-2A media también muchos de los efectos centrales de los agonistas \alpha-2 adrenérgicos (Calzada y Artiñano, Pharmacol. Res. 44: 195-208 (2001); Hein et al., Ann. NY Acad. Science 881:265-271 (1999); y Ruffolo (Ed.), \alpha-Adrenoreceptors: Molecular Biology, Biochemistry and Pharmacology S. Karger Publisher's Inc. Farmington, CT (1991)).

Tal como se describe en el presente documento, se sometieron a ensayo varios agonistas \alpha-2 para determinar la selectividad funcional \alpha-2A/\alpha-1A usando ensayos basados en células in vitro. El ejemplo I describe la preparación del agonista \alpha-2 adrenérgico ((+)-(S)-4-[1-(2,3-dimetil-fenil)-etil]-1,3-dihidro-imidazol-2-tiona) a partir de (+)-(S)-4-[1-(2,3-dimetil-fenil)-etil]-1H-imidazol (véase, también la figura 1). Tal como se muestra en la tabla 1, este agonista \alpha-2 adrenérgico, denominado compuesto 1, era altamente selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A, tal como se evidencia por el nivel indetectable de actividad \alpha-1A observada para este compuesto en un ensayo funcional basado en células (véase también el ejemplo II). Por el contrario, la dexmedetomidina era menos selectiva para \alpha-2A/\alpha-1A de lo que lo era la brimonidina (véase tabla 1). Estos resultados indican que el compuesto 1 es altamente selectivo para la activación del receptor \alpha-2A en comparación con el receptor \alpha-1A.

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Tal como se describe adicionalmente en el presente documento en el ejemplo II, la selectividad funcional \alpha-2A/\alpha-1A mostrada en ensayos basados en células in vitro se correlacionaba inversamente con la actividad sedante in vivo a la dosis terapéutica. Tal como se revela en la figura 2, el agonista \alpha-2, que era el más altamente selectivo para la función \alpha-2A/\alpha-1A in vitro, también mostraba la mayor separación entre la dosis terapéutica que aliviaba la sensibilidad táctil inducida por sulprostona y la dosis resultante en la sedación significativa. En particular, el compuesto 1, administrado por vía oral a una dosis de 1 \mug/kg, produjo una reducción del 50% en la sensibilización (línea continua, eje izquierdo), con menos del 30% de sedación (diamante en blanco, eje derecho) a dosis inferiores a 100 veces e incluso 1000 veces superiores a la dosis terapéuticamente eficaz de 1 \mug/kg (véase la figura 2, panel inferior izquierdo). Esta separación entre dosis terapéuticamente eficaces y dosis sedantes fue superior a la observada para cualquier otro agonista \alpha-2 sometido a ensayo. Estos resultados indican que la selectividad para los receptores \alpha-2A/\alpha-1A adrenérgicos de los agonistas \alpha-2 definida usando ensayos funcionales basados en células, in vitro, se correlaciona inversamente con la actividad sedante a dosis terapéuticas in vivo tras la dosificación sistémica u otra periférica. Estos resultados indican además que los agonistas \alpha-2 particularmente útiles, con amplia separación entre dosis terapéuticamente eficaces y sedantes, son aquellos que muestran selectividad funcional para los receptores \alpha-2A/ \alpha-1A adrenérgicos.

Basándose en estos descubrimientos, la presente invención proporciona un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A representado por

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(Estructura 1) o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo. Un agonista selectivo de la invención tiene una eficacia frente a \alpha-1A inferior a la de la brimonidina o una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A superior a la de la brimonidina. En una realización, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención es un compuesto representado por la Estructura 1.

Un "agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A" de la invención puede caracterizarse, en parte, por (1) tener más del 25% de eficacia con respecto a la brimonidina en uno o más receptores \alpha-2 adrenérgicos, incluyendo el receptor \alpha-2A adrenérgico y (2) tener además una eficacia frente a \alpha-1A inferior a la de la brimonidina o una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A superior a la de la brimonidina. En realizaciones particulares, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención tiene una razón de CE_{50} \alpha-1A/\alpha-2A que es al menos dos veces superior a la razón de CE_{50} \alpha-1A/\alpha-2A de la brimonidina, o una razón de CE_{50} \alpha-1A/\alpha-2A que es al menos cinco veces, diez veces, veinte veces, treinta veces, cuarenta veces, cincuenta veces, sesenta veces, setenta veces, ochenta veces, noventa veces o 100 veces superior a la razón de CE_{50} \alpha-1A/\alpha-2A de la brimonidina. Se entiende que, además de la actividad del agonista frente a \alpha-2A, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención puede tener opcionalmente actividad agonista o antagonista en uno o más adrenérgicos adicionales u otros receptores, siempre que el agonista selectivo satisfaga los criterios expuestos anteriormente con respecto a la selectividad para \alpha-2A/\alpha-1A.

La eficacia, también conocida como actividad intrínseca, es una medición de la activación máxima del receptor conseguida por un agente. Para los fines de determinación de la selectividad para \alpha-2A/\alpha-1A, la eficacia se determina preferiblemente usando cualquier ensayo funcional que no amplifique significativamente la respuesta del receptor. La eficacia puede representarse como una razón o porcentaje del efecto máximo del agente con respecto al efecto máximo de un agonista patrón para cada subtipo de receptores. La brimonidina (UK14304) se usa generalmente como el agonista patrón para los receptores \alpha-2A, \alpha-2B y \alpha-2C y se usa como patrón en el presente documento, cuando se define la eficacia relativa de un receptor \alpha-2. La fenilefrina es un agonista patrón aceptado para los receptores \alpha-1A, \alpha-1B y \alpha-1D y se usa en el presente documento como patrón cuando se define la eficacia relativa de un receptor \alpha-1:

En la caracterización funcional de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención, la eficacia frente a \alpha-1A o la razón de las potencias \alpha-1A/\alpha-2A, o ambas, se comparan con la de la brimonidina. Tal como se usa en el presente documento, el término "brimonidina" significa un compuesto que tiene la fórmula que sigue

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o los siguientes derivados del mismo: D-tartrato de 5-bromo-6-(2-imidazolin-2-ilamino) quinoxalina (1:1),
Alphagan^{TM}; y UK14304. La brimonidina, y los derivados farmacéuticamente aceptables de la misma, pueden adquirirse de fuentes comerciales o prepararse mediante procedimientos rutinarios, por ejemplo tal como se describe en la patente estadounidense nº 6.323.204.

Cualquiera de una variedad de ensayos es útil para determinar la selectividad funcional para \alpha-2A/\alpha-1A. Como ejemplos, la potencia, actividad o CE_{50} en un receptor \alpha-2A puede determinarase sometiendo a ensayo para determinar la inhibición de la actividad de adenilato ciclasa. Además, la inhibición de actividad de adenilato ciclasa puede someterse a ensayo en células PC12 que expresan de manera estable un receptor \alpha-2A tal como un receptor \alpha-2A humano. Como ejemplos adicionales, la potencia, actividad o CE_{50} en un receptor \alpha-1A puede determinarse sometiendo a ensayo para determinar el calcio intracelular. El calcio intracelular puede someterse a ensayo en células HEK293 que expresan de manera estable un receptor \alpha-1A tal como un receptor \alpha-1A bovino.

Por tanto, se entiende que la selectividad funcional para \alpha-2A/\alpha-1A puede caracterizarase usando cualquiera de una variedad de ensayos funcionales rutinarios, por ejemplo, ensayos basados en células in vitro, que miden la respuesta de un agente proximal frente a la activación del receptor. Los ensayos útiles incluyen ensayos in vitro tales como ensayos de AMP cíclico o ensayos de incorporación de GTP\gammaS para analizar la función proximal frente a la activación del receptor \alpha-2 (Shimizu et al., J. Neurochem. 16:1609-1619 (1969); Jasper et al., Biochem. Pharmacol. 55: 1035-1043 (1998); y ensayos de calcio intracelular tales como ensayos FLIPR y detección de los pulsos de calcio mediante fluo-3 para analizar la función proximal frente a la activación del receptor \alpha-1 (Sullivan et al., Methods Mol. Biol. 114:125-133 (1999); Kao et al., J. Biol. Chem. 264:8179-8184 (1989)). Los ensayos de selectividad para \alpha-2A basados en la inhibición de la acumulación de AMPc inducida por forskolina en células PC12 que expresan de manera estable un receptor \alpha-2A, y aumentos en calcio intracelular en células HEK293 que expresan de manera estable un receptor \alpha-1A, se describen en el presente documento en el ejemplo II a continuación. Los ensayos útiles adicionales incluyen, ensayos de inositol fosfato tales como ensayos de proximidad de centelleo (Brandish et al., Anal. Biochem. 313:311-318 (2003); ensayos para determinar el secuestro de los GPCR por \beta-arrestina tales como ensayos de transferencia de energía por resonancia de bioluminiscencia (Bertrand et al., J. Receptor Signal Transduc. Res. 22:533-541 (2002)); y ensayos de microfisiometría de citosensor (Neve et al., J. Biol. Chem. 267:25748-25753 (1992)). Éstos y ensayos adicionales para determinar la función proximal del receptor \alpha-2 y \alpha-1 son rutinarios y bien conocidos en la técnica.

Como otro ejemplo, un ensayo de GTP\gammaS es un ensayo útil para determinar la selectividad funcional para \alpha-2A/\alpha-1A. Los receptores \alpha-2 adrenérgicos median la incorporación de guanosina 5'-O-(gamma-tio)trifosfato ([^{35}S]GTPYS) en las proteína G en membranas aisladas por medio del intercambio catalizado por receptor de [^{35}S]GTP\gammaS por GDP. Un ensayo basado en la incorporación de [^{35}S]GTP\gammaS puede realizarse esencialmente tal como se describe en Jasper et al., citado anteriormente, 1998. En resumen, las células confluentes tratadas con un agente que ha de someterse a prueba se recogen de las placas de cultivo tisular en solución salina tamponada con fosfato antes de centrifugar a 300 x g durante cinco minutos a 4ºC. El sedimento celular se resuspende en tampón de lisis frío (Tris/HCl 5 mM, EDTA 5 mM, EGTA 5 mM, PMSF 0,1 mM, pH 7,5) usando un disruptor Polytron (posición nº 6, cinco segundos), y se centrifuga a 34.000 x g durante 15 minutos a 4ºC antes de resuspenderse en tampón de lisis frío y se centrifuga de nuevo como anteriormente. Tras la segunda etapa de lavado, se colocan alícuotas de la preparación de membrana en el tampón de membrana (Tris/HCl 50 mM, EDTA 1 mM, MgCl_{2} 5mM y PMSF 0,1 mM, pH 7,4) y se congela a -70ºC hasta que se usa en el ensayo de unión.

La incorporación de GTP\gammaS se somete a ensayo usando [^{35}S]GTP\gammaS a una actividad específica de 1250 Ci/mmol. Las alícuotas de membrana congeladas se descongelan y se diluyen en tampón de incubación (Tris/HCl 50 mM, MgCl_{2} 5 mM, NaCl 100 mM, EDTA 1 mM, DTT 1 mM, propranolol 1 mM, GDP 2 mM, pH 7,4) y se incuban con radioligando a una concentración final de 0,3 nM a 25ºC durante 60 minutos. Tras la incubación, se filtran las muestras a través de filtros de fibra de vidrio (Whatman GF/B, pretratados con albúmina de suero bovino al 0,5%) en un colector celular de 96 pocillos y se lava rápidamente cuatro veces con cuatro mililitros de tampón de lavado helado (Tris/HCl 50 mM, MgCl_{2} 5 mM, NaCl 100 mM, pH 7,5). Tras secarse en el horno, se transfieren los filtros a los viales de centelleo que contienen cinco mililitros de cóctel de centelleo de Beckman's Ready Protein® para el recuento. La CE_{50} y el efecto (eficacia) máximo se determinan entonces para el receptor \alpha-2A.

Se entiende que los ensayos útiles se realizan generalmente usando células que expresan de manera natural niveles significativos solamente de un único subtipo de receptor \alpha-adrenérgico o usando células transfectadas que expresan niveles significativos solamente de un único subtipo de receptor \alpha-adrenérgico recombinante. Como ejemplo, el receptor adrenérgico puede ser un receptor humano u homólogo del mismo que tiene una farmacología similar. Tal como se describe en el presente documento, la selectividad para \alpha-2A/\alpha-1A se determina preferiblemente con ensayos proximales de receptor, es decir, aquellos en los que la respuesta del receptor no se amplifica o se amplifica solo mínimamente o aquellos en los que se somete a ensayo una señal rápida. En vista de lo anterior, un experto en la técnica preferirá usar ensayos distintos de los ensayos de selección de receptor y tecnología de amplificación (RSAT, Receptor Selection and Amplification Technology) y ensayos similares en los que los agonismos parcial y completo no están bien diferenciados.

Puede prepararse una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del compuesto 1 mediante métodos rutinarios. El agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A mostrado mediante la estructura 1 es simplemente a modo de ejemplo de una variedad de sales, etc. de este compuesto que pueden prepararse fácilmente por un experto en la técnica de una manera similar a la descrita en el presente documento usando métodos bastante conocidos de síntesis química, incluyendo métodos similares a los mostrados a modo de ejemplo en el presente documento (véase el ejemplo I).

Un experto en la técnica entiende que, además del esquema sintético mostrado en el ejemplo I, puede usarse una variedad de rutas para preparar, por ejemplo, el sistema de anillo de imidazol del compuesto 1. Tales síntesis son muy conocidas en la técnica, tal como se describe, por ejemplo, en Grimmett, "Imidazole and Benzimidazole Synthesis", Ross Academic Press (1997). Además, también pueden ser útiles rutas alternativas para producir imidazol-2-tionas a partir de imidazoles para preparar el agonista selectivo del compuesto 1. El sistema de anillo de la imidazol-2-tiona puede prepararse a partir de un anillo de imidazol mediante la protección selectiva del nitrógeno N1 mediante un grupo tritilo, seguido de la desprotonación con una base fuerte tal como n-BuLi o LDA para formar el anión en C2. El anión puede hacerse reaccionar posteriormente con azufre para dar la imidazol-2-tiona deseada. Como un ejemplo adicional, puede hacerse reaccionar un anillo de imidazol con cloroformiato de fenilo para producir 2-imidazolona, que puede convertirse en la tiona, por ejemplo, usando el reactivo de Lawesson. Éstos y métodos similares muy conocidos en la técnica para la preparación del compuesto 1 y otros agonistas selectivos para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención.

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A proporcionado en el presente documento puede ser útil, por ejemplo, para la prevención o el alivio de un estado potenciado por el sistema nervioso simpático sin sedación concomitante tras la administración periférica. Cualquiera de una variedad de estados potenciados por el sistema nervioso simpático pueden prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante mediante un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención, incluyendo, hipersensibilidad sensorial tal como la asociada a fibromialgia o cefaleas, tales como migrañas; enfermedades gastrointestinales, tales como síndrome del intestino irritable y dispepsia; estados dermatológicos, tales como soriasis; trastornos cardiovasculares; taquicardias; trastornos de vasoconstricción periférica, incluyendo el síndrome de Raynaud y esclerodermia; ataques de pánico; trastornos metabólicos, tales como diabetes tipo II, resistencia a la insulina y obesidad; trastornos de contracción muscular, incluyendo trastornos de contracción del músculo esquelético, trastornos de contracción del músculo liso, espasticidad, y trastornos de contracción muscular asociados a cefalea de tipo tensión; trastornos del comportamiento, tales como sobrealimentación y drogodependencia; y disfunción
sexual.

El agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A proporcionado en el presente documento puede ser útil también, por ejemplo, para la prevención o el alivio del dolor crónico sin sedación concomitante tras la administración periférica. Dolor crónico es un término que significa dolor distinto del dolor agudo e incluye dolor neuropático, dolor visceral, dolor inflamatorio, dolor de cefalea, dolor muscular y dolor referido. Se entiende que el dolor crónico es de duración relativamente larga, por ejemplo, varios años y puede ser continuo o intermitente. El dolor crónico se distingue del dolor agudo, que es un dolor inmediato, generalmente de umbral alto, provocado por heridas tales como un corte, golpe, quemadura o mediante estimulación química tal como la experimentada tras la exposición a capsaicina, el principio activo de las guindillas.

Cualquiera de una variedad de tipos de dolor crónico pueden prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante mediante un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención incluyendo, dolor neuropático tal como el dolor neuropático asociado a neuropatía diabética o neuralgia posherpética; dolor crónico asociado al cáncer; dolor posoperatorio; dolor alodínico tal como dolor de fibromialgia; dolor crónico asociado al síndrome de dolor regional complejo (CRPS, Complex Regional Pain Syndrome); dolor visceral crónico, tal como el asociado al síndrome del intestino irritable o dismenorrea; dolor de cefalea crónico, tal como dolor de migraña, dolor de cefalea no vascular, dolor de cefalea histamínica o dolor de cefalea de tensión diaria; y dolor muscular crónico, tal como el asociado a espasmos de espalda.

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A proporcionado en el presente documento puede ser útil adicionalmente para la prevención o el alivio de un estado neurológico sin sedación concomitante tras la administración periférica. Un estado neurológico de este tipo puede ser un estado neurológico crónico o agudo. Como ejemplos, los estados neurológicos agudos que pueden prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante mediante un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención incluyen accidente cerebrovascular; traumatismo de la médula espinal y de la cabeza; y convulsiones. Además, los estados neurológicos crónicos que pueden prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante mediante un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención incluyen, enfermedades neurodegenerativas, tales como la enfermedad de Alzheimer; enfermedad de Parkinson; enfermedad de Huntington; esclerosis lateral amiotrófica y esclerosis múltiple; demencia asociada al VIH y neuropatía; enfermedades oculares, tales como glaucoma, neuropatía diabética y degeneración macular relacionada con la edad; y esquizofrenia, adicción a las drogas, abstinencia y dependencia, y depresión y ansiedad.

El término estado neurológico engloba todos los trastornos crónicos y agudos que afectan, al menos en parte, a las neuronas. Por tanto, el término estado neurológico engloba hipoxia-isquemia (accidente cerebrovascular); lesión de la médula espinal y de la cabeza; epilepsia; trastornos neurodegenerativos, tales como enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, parkinsonismo; enfermedad de Huntington, esclerosis lateral amiotrófica y esclerosis múltiple; neuropatías ópticas tales como glaucoma, degeneración de la retina inducida por la luz, tal como degeneración fotorreceptora, y degeneración macular; trastornos de degeneración fotorreceptora, tales como retinitis pigmentosa; demencia asociada al VIH (complejo demencia del síndrome de inmunodeficiencia adquirida) y neuropatía asociada al VIH; anomalías cerebrales infecciosas, mitocondriales y metabólicas, tales como encefalitis; síndromes de dolor neuropático, tales como causalgia o neuropatía periférica dolorosa; atrofia olivopontocerebolosa; anomalías mitocondriales y otros trastornos bioquímicos tales como el síndrome MELAS, MERRF, enfermedad de Leber, encefalopatía de Wernicke, síndrome de Rett, homocistinuria, hiperhomocisteinemia, hiperprolinemia, hiperglicinemia no cetónica, aminoaciduria hidroxibutírica, deficiencia de sulfito oxidasa, enfermedad de sistemas combinados, encefalopatía por plomo; encefalopatía hepática, síndrome de Tourette; adicción a las drogas y drogodependencia; abstinencia a las drogas, tal como el abstinencia al alcohol y opiáceos; y síndromes de depresión o ansiedad (véase, por ejemplo, Lipton y Rosenberg, New Engl. J. Med. 330: 613 (1994)).

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A proporcionado en el presente documento puede ser útil además, por ejemplo, para la prevención o el alivio de un estado ocular sin sedación concomitante tras la administración periférica. Los estados oculares que van a prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante mediante un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención incluyen, glaucoma; degeneración macular; y retinopatías, tales como retinopatía diabética.

Cualquiera de una variedad de estados oculares puede prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante tras la administración periférica de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención. Tales estados incluyen, retinopatía diabética; edema macular, tal como el asociado a la diabetes; estados de degeneración de la retina, tales como glaucoma, degeneración macular, tal como degeneración macular relacionada con la edad (ARMD) y retinitis pigmentosa; distrofias de la retina; trastornos inflamatorios de la retina; estados oclusivos vasculares de la retina, tales como ramificación u oclusiones de vena de la retina u oclusiones de la arteria central de la retina; retinopatía de la prematuridad; retinopatía asociada a trastornos sanguíneos, tales como anemia drepanocítica; tensión intraocular elevada; picazón ocular; daño tras desprendimiento de retina; daño o ataque debido a la vitrectomía, cirugía de la retina u otra; y otro daño de la retina incluyendo daño terapéutico, tal como el resultante del tratamiento con láser de la retina, por ejemplo, fotocoagulación panretinal para retinopatía diabética o terapia fotodinámica de la retina. Los estados oculares que pueden prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante mediante la administración periférica de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención incluyen además, neuropatías ópticas adquiridas y genéticas, tales como neuropatías ópticas caracterizadas fundamentalmente por la pérdida de la visión central, por ejemplo, neuropatía óptica hereditaria de Leber (LHON, Leber's hereditary optic neuropathy), atrofia óptica autosómica dominante (enfermedad de Kjer) y otras neuropatías ópticas, tales como las que implican defectos mitocondriales, proteínas relacionadas con dinamina aberrantes o apoptosis inapropiada; y neuritis óptica, tal como la asociada a esclerosis múltiple, oclusiones de vena de la retina o terapia con láser o fotodinámica. Véase, por ejemplo, Carelli et al., Neurochem. Intl. 40:573-584 (2002); y Olichon et al., J. Biol. Chem. 278:7743-7746 (2003). Se entiende que estas y otras anomalías oculares, especialmente las de la retina neurosensorial, pueden prevenirse o aliviarse sin sedación concomitante usando los agonistas selectivos de la invención.

Además de prevenir o aliviar estados potenciados por el sistema nervioso simpático, estados neurológicos, estados oculares y dolor crónico, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede ser útil para prevenir o aliviar otros trastornos sin sedación concomitante. Un trastorno de este tipo puede ser, por ejemplo, trastorno de déficit de atención (ADHD/ADD), que es un trastorno caracterizado fundamentalmente por falta de atención, distracción e impulsividad, que comienza antes de la edad de siete años. Los síntomas puede incluir, inquietud y retorcimiento, dificultad para permanecer sentado, fácil capacidad de distracción, dificultad para esperar el propio turno, dificultad para contenerse de decir respuestas, incapacidad de seguir instrucciones, hablar demasiado, y otro comportamiento negativo (Anderson, citado anteriormente, 1994). Además, aunque se reconoce originalmente en los niños, el ADHD/ADD continúa en la edad adulta en muchos individuos (véase, por ejemplo, Block, Pediatr. Clin. North Am. 45:1053-1083 (1998); y Pary et al., Ann. Clin. Psychiatry 14:105-111 (2002)). Un experto en la técnica entiende que la invención puede ser útil para prevenir o aliviar el ADHD/ADD en niños y adultos que tienen formas leves así como graves del trastorno.

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención puede ser útil también para prevenir o aliviar la congestión nasal; diarrea; trastornos urinarios, tales como micción hiperactiva y vejiga hiperactiva; insuficiencia cardiaca congestiva; o una psicosis, tal como un trastorno maníaco. Además, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención puede ser útil para prevenir o aliviar uno o más síntomas asociados a la anestesia, tales como nausea, vómitos, escalofríos o pánico; o para potenciar la memoria y los procesos cognitivos, sin sedación concomitante.

Tal como se describe en el presente documento, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención se caracteriza, en parte, por la capacidad para prevenir o aliviar cualquiera de una variedad de estados potenciados por el sistema nervioso simpático, estados neurológicos, estados oculares y tipos de dolor crónico sin sedación concomitante. El término "aliviar", tal como se usa en el presente documento, significa reducir en al menos aproximadamente el 50% al menos un síntoma del estado particular o tipo de dolor crónico que se está tratando.

Tal como se conoce bien en la técnica, sedación es un término que significa una reducción en la actividad motora. La frase "sin sedación concomitante," tal como se usa en el presente documento en referencia a un agonista selectivo, significa que, tras la administración periférica, el agonista selectivo produce menos de aproximadamente el 30% de sedación a una dosis 10 veces superior a la dosis de agonista selectivo requerida para producir una reducción del 50% de uno o más síntomas del estado o tipo de dolor crónico particular que se está tratando. Por ejemplo, tal como se muestra en la figura 2 (panel inferior izquierdo), se administró el compuesto 1 por vía oral a una dosis de 1 \mug/kg para producir una reducción del 50% en la puntuación de sensibilización (línea continua, eje izquierdo) con menos del 30% de sedación (diamante en blanco, eje derecho) a dosis 100 veces e incluso 1000 veces superiores a la dosis terapéuticamente eficaz de 1 \mug/kg. Por tanto, el agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1 representado por la fórmula compuesto 1 tiene actividad terapéutica eficaz "sin sedación concomitante". Por el contrario, muchos agonistas \alpha-2 tales como dexmedetomidina son completamente sedantes a dosis 10 veces superiores a la dosis requerida para producir una reducción del 50% en la puntuación de sensibilización.

La dosis de agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A requerida para producir aproximadamente el 30% de sedación (reducción en actividad motora) puede ser al menos 25 veces superior a, 50 veces superior a, 100 veces superior a, 250 veces superior a, 500 veces superior a, 1000 veces superior a, 2500 veces superior a, 5000 veces superior a, o 10.000 veces superior a la dosis requerida para producir una reducción del 50% en uno o más síntomas del estado o tipo de dolor crónico particular que se está tratando. Los métodos para determinar el alcance de una reducción en un síntoma, así como el alcance de la sedación se describen en el presente documento y además se conocen bien en la técnica.

La presente invención proporciona además una composición farmacéutica que contiene un portador farmacéutico y una cantidad terapéuticamente eficaz de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A representado por la fórmula:

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(Estructura 1) o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo. En una composición farmacéutica de la invención, el agonista selectivo puede tener, por ejemplo, una eficacia frente a \alpha-1A inferior a la de la brimonidina o una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A superior a la de la brimonidina. En una realización, el agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención incluido en una composición farmacéutica de la invención contiene un compuesto representado por la estructura 1.

Por tanto, la invención proporciona una composición farmacéutica que contiene una cantidad eficaz de un vehículo farmacéutico y una cantidad terapéuticamente eficaz de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención. Una composición farmacéutica de este tipo puede ser útil para prevenir o aliviar, por ejemplo, cualquiera de los estados potenciados por el sistema nervioso simpático, neurológico u ocular o tipo de dolor crónico descritos en el presente documento anteriormente sin sedación concomitante. Una composición farmacéutica de la invención incluye un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A e incluye además un portador farmacéuticamente aceptable, que es cualquier portador, excipiente o diluyente que no tiene sustancialmente ningún efecto perjudicial permanente o a largo plazo cuando se administra a un sujeto. Generalmente se mezcla un excipiente con un agonista activo selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A, o se permite que se diluya o encierre al agonista selectivo. Un portador puede ser un agente sólido, semisólido o líquido que actúa como un excipiente o vehículo para el agonista activo selectivo. Ejemplos de portadores sólidos útiles en las composiciones farmacéuticas de la invención incluyen, calidades farmacéuticas de manitol, lactosa, almidón, estearato de magnesio, sacarina de sodio, polialquilenglicoles, talco, celulosa, glucosa, sacarosa y carbonato de magnesio. Las formulaciones de supositorio pueden incluir, por ejemplo, propilenglicol como portador. Ejemplos de portadores farmacéuticamente aceptable incluyen además, limitación, agua, tal como agua destilada o desionizada; solución salina; dextrosa acuosa, glicerol, etanol. Se entiende que los principios activos dentro de una composición farmacéutica pueden ser solubles o pueden administrarse como una suspensión en el portador o diluyente deseado.

Una composición farmacéutica puede incluir opcionalmente, uno o más agentes, tales como agentes emulsionantes, agentes humectantes, agentes edulcorantes o aromatizantes, adaptadores de tonicidad, conservantes, tampones o antioxidantes. Los adaptadores de tonicidad útiles en una composición farmacéutica de la invención incluyen, sales, tales como acetato de sodio, cloruro de sodio, cloruro de potasio, manitol o glicerina y otros adaptadores de tonicidad farmacéuticamente aceptables. Conservantes útiles en las composiciones farmacéuticas de la invención incluyen, cloruro de benzalconio, clorobutanol, timerosal, acetato fenilmercúrico y nitrato fenilmercúrico. Pueden usarse diversos tampones y medios para ajustar el pH para preparar una composición farmacéutica, incluyendo tampones acetato, tampones citrato, tampones fosfato y tampones borato. De manera similar, los antioxidantes útiles en las composiciones farmacéuticas se conocen bien en la técnica e incluyen, por ejemplo, metabisulfito de sodio, tiosulfato de sodio, acetilcisteína, hidroxianisol butilado e hidroxitolueno butilado. Se entiende que estas y otras sustancias conocidas en la técnica de la farmacología pueden incluirse en una composición farmacéutica de la invención. Véase, por ejemplo, Remington's Pharmaceutical Sciences Mack Publishing Company, Easton, PA 16ª edición 1980. Se entiende además que una composición farmacéutica que contiene un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede administrarse opcionalmente junto con una o más sustancias terapéuticas distintas, en la misma o diferente composición farmacéutica y mediante las mismas o diferentes vías de administración.

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A se administra periféricamente a un sujeto en una cantidad terapéuticamente eficaz. Una cantidad terapéuticamente eficaz de este tipo es generalmente la dosis mínima necesaria para conseguir la prevención o el alivio deseados de uno o más síntomas de, por ejemplo, un estado potenciado por el sistema nervioso central, estado neurológico, estado ocular o dolor crónico, tal como la cantidad aproximadamente necesaria para reducir hasta niveles tolerables el malestar provocado por el estado potenciado por el sistema nervioso simpático, estado neurológico, estado ocular o dolor crónico. Una dosis de este tipo puede ser una cantidad que reduce al menos un síntoma del estado o tipo de dolor en al menos aproximadamente el 50% y generalmente está en el intervalo de 0,1-1000 mg/día y puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0,1-500 mg/día, 0,5-500 mg/día, 0,5-100 mg/día, 0,5-50 mg/día, 0,5-20 mg/día, 0,5-10 mg/día o 0,5-5 mg/día, determinándose la cantidad real que ha de administrarse por un médico que tiene en cuenta las circunstancias relevantes, incluyendo la gravedad y el tipo de estado potenciado por el sistema nervioso simpático, estado neurológico, estado ocular o dolor crónico; la edad y el peso del sujeto; la condición física general del sujeto; y la formulación farmacéutica y vía de administración. Tal como se trata adicionalmente a continuación, una composición farmacéutica de la invención puede ser útil también en forma de un supositorio o de formulación de liberación prolongada, tal como, un parche dérmico, formulación para depositar sobre o bajo la piel, o formulación para inyección intramuscular.

En una realización, una composición farmacéutica de la invención es una composición oftálmica. Una composición oftálmica contiene un portador oftálmicamente aceptable, que es cualquier portador que no tiene sustancialmente un efecto perjudicial permanente o a largo plazo sobre el ojo al que se administra. Los ejemplos de portadores oftálmicamente aceptables incluyen agua, tal como agua destilada o desionizada; solución salina; y otros medios acuosos. Las composiciones oftálmicas pueden incorporar por ejemplo, agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A soluble, o un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A como una suspensión en un portador adecuado.

Las composiciones oftálmicas tópicas son también útiles. Tales composiciones engloban gotas oculares, pomadas oculares, geles oculares y cremas oculares. Tales composiciones oftálmicas son fáciles de aplicar y suministran el agonista selectivo eficazmente. Los componentes de una composición oftálmica tópica a modo de ejemplo se muestran a continuación en la tabla 2.

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TABLA 2

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Puede incluirse un conservante, si se desea, en una composición oftálmica de la invención. Un conservante de este tipo puede ser, cloruro de benzalconio, clorobutanol, timerosal, acetato de fenilmercurio o nitrato de fenilmercurio. Los vehículos útiles en una composición oftálmica tópica incluyen, aunque no se limitan a, poli(alcohol vinílico), povidona, hidroxipropilmetilcelulosa, poloxámeros, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa y agua purificada.

También puede incluirse, si se desea, un agente que ajusta la tonicidad en una composición oftálmica de la invención. Un agente que ajusta la tonicidad de este tipo puede ser una sal tal como cloruro de sodio, cloruro de potasio, manitol o glicerina, u otro agente que ajusta la tonicidad farmacéutica u oftálmicamente aceptable.

Pueden usarse diversos tampones y medios para ajustar el pH para preparar una composición oftálmica en la invención, siempre que la preparación resultante sea oftálmicamente aceptable. Tales tampones incluyen, tampones acetato, tampones citrato, tampones fosfato y tampones borato. Se entiende que pueden usarse ácidos o bases para ajustar el pH de la composición según se necesite. Los antioxidantes oftálmicamente aceptables útiles para preparar una composición oftálmica incluyen metabisulfito de sodio, tiosulfato de sodio, acetilcisteína, hidroxianisol butilado e hidroxitolueno butilado.

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención o una composición farmacéutica que contiene un agonista selectivo de este tipo se administra por periféricamente a un sujeto. Tal como se usa en el presente documento en referencia a un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A, el término "que se administra periféricamente" o "administración periférica" significa introducir el agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A en un sujeto fuera del sistema nervioso central. Por tanto, la administración periférica engloba cualquier vía de administración distinta de la administración directa a la columna vertebral o cerebro.

Una cantidad terapéuticamente eficaz de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede administrarse periféricamente a un sujeto mediante cualquiera de una variedad de medios que dependen, por ejemplo, del tipo de estado o dolor crónico que va a prevenirse o aliviarse, la formulación farmacéutica, y la historia, factores de riesgo y síntomas del sujeto. Las vías de administración periféricas adecuadas incluyen tanto la administración local como la sistémica. Una cantidad terapéuticamente eficaz de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede administrarse por vía oral; por vía parenteral; mediante bomba subcutánea; mediante parche dérmico; mediante inyección intravenosa, intraarticular, subcutánea o intramuscular; mediante gotas tópicas, cremas, geles o pomadas; como una formulación de liberación prolongada implantada o inyectada; o mediante una minibomba subcutánea u otro dispositivo implantado.

Un experto en la técnica entiende que la administración periférica puede ser local o sistémica. La administración local da como resultado que se suministra más de manera significativa de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A en y alrededor del sitio de la administración local que en regiones distales con respecto al sitio de administración. La administración sistémica da como resultado el suministro de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A esencialmente por todas partes al menos del sistema periférico total del sujeto.

Las vías de administración periférica útiles para el suministro de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A o composición farmacéutica de la invención engloban, sin limitación, la administración oral, administración tópica, inyección intravenosa u otra, y minibombas implantadas u otras formulaciones o dispositivos de liberación prolongada. Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A o composición farmacéutica de la invención puede administrarse periféricamente, por vía oral en cualquier forma aceptable tal como en un comprimido, píldora, cápsula, polvo, líquido, suspensión, emulsión o similares; como un aerosol; como un supositorio; mediante inyección intravenosa, intraperitoneal, intramuscular, subcutánea o parenteral; mediante difusión transdérmica o electroforesis; por vía tópica en cualquier forma aceptable tal como en gotas, cremas, geles o pomadas; y mediante minibombas u otra formulación o dispositivo de liberación prolongada implantado. Opcionalmente, un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede envasarse en forma farmacéutica unitaria adecuada para la administración única de las dosis precisas, o en forma farmacéutica de liberación sostenida para la administración continua controlada.

La administración crónica de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A o composición farmacéutica de la invención puede ser útil, por ejemplo, para prevenir o aliviar el dolor crónico u otro estado crónico tal como un estado neurológico crónico. Los medios para la administración periférica continua o repetida incluyen, administración tópica u oral repetida y administración por medio de minibomba subcutánea. Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A o composición farmacéutica de la invención puede administrarse periférica y crónicamente mediante administración intravenosa continua por medio de una minibomba de infusión implantada, o usando una formulación de liberación prolongada.

Se entiende que las formulaciones de liberación lenta pueden ser útiles para prevenir o aliviar el dolor crónico u otro estado crónico tal como un estado neurodegenerativo crónico. Se entiende además que la frecuencia y duración de la dosificación de tal formulación de liberación lenta dependerá, en parte, de la prevención o extensión del alivio deseado y la semivida del agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A, y que una variedad de vías de administración son útiles para el suministro de las formulaciones de liberación lenta, tal como se trató anteriormente en el presente docu-
mento.

Un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A o composición oftálmica de la invención puede administrarse por periféricamente a un sujeto para prevenir o aliviar un estado ocular mediante cualquiera de una variedad de medios que dependen, en parte, de las características del agonista selectivo que va a administrarse y la historia, factores de riesgo y síntomas del sujeto. Las vías de administración periférica adecuadas para prevenir o aliviar un estado ocular incluyen tanto la administración local como sistémica. En realizaciones particulares, se administra por vía tópica una composición oftálmica que contiene un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A tal como mediante gotas oculares, o mediante inyección local, o se libera a partir de un implante intraocular o periocular.

Las vías de administración sistémica y local útiles para prevenir o aliviar un estado ocular mediante la administración de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A o composición oftálmica de la invención engloban, administración oral; inyección intravenosa; inyección intraperitoneal; inyección intramuscular; inyección subcutánea; difusión transdérmica y electroforesis; pomadas y gotas oculares tópicas; inyección intraocular y periocular incluyendo inyección subconjuntival; dispositivos de suministro de liberación prolongada tales como dispositivos de liberación prolongada implantados localmente; e implantes perioculares e intraoculares que incluyen implantes bioerosionables y basados en depósito.

En una realización, una composición oftálmica que contiene un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A se administra por vía tópica al ojo. El agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede administrarse, por ejemplo, como parte de una disolución oftálmica tal como gotas oculares. En otra realización, una composición oftálmica que contiene un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención se inyecta directamente en el ojo. En una realización adicional, una composición oftálmica que contiene un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A de la invención se libera a partir de un implante periocular o intraocular tal como un implante bioerosionable o basado en depósito.

Tal como se indicó anteriormente, una composición oftálmica que contiene un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A puede administrarse localmente por medio de un implante periocular o intraocular, que puede ser bioerosionable o basado en depósito. Tal como se usa en el presente documento, el término "implante" se refiere a cualquier material que no migra de manera significativa desde el sitio de inserción tras la implantación. Un implante puede ser biodegradable, no biodegradable, o estar compuesto de tanto materiales biodegradables como no biodegradables; un implante no biodegradable puede incluir, si se desea, un depósito recargable. Los implantes útiles para prevenir o aliviar un estado ocular incluye, por ejemplo, parches, partículas, láminas, placas, microcápsulas y similares, y pueden ser de cualquier forma y tamaño compatible con el sitio de inserción seleccionado, que puede ser, la cámara posterior, cámara anterior, espacio supracoroideo o subconjuntival del ojo. Se entiende que un implante útil libera generalmente la composición oftálmica implantada en una dosis terapéuticamente eficaz en el ojo del sujeto durante un periodo de tiempo prolongado. Una variedad de implantes oculares y formulaciones de liberación prolongada adecuados para la liberación ocular se conocen bien en la técnica, tal como se describe, por ejemplo, en las patentes estadounidenses Nº 5.869.079 y 5.443.505.

Los siguientes ejemplos se proponen para ilustrar la presente invención.

Ejemplo I Preparación del compuesto 1

Este ejemplo describe la preparación del agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A, compuesto 1.

A. Preparación del Compuesto 1 ((+)-(S)-4-[1-(2,3-dimetil-fenil)-etil]-1,3-dihidro-imidazol-2-tiona)

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Se trató una mezcla de (+)-(S)-4-[1-(2,3-dimetilfenil)-etil]-1H-imidazol (dexmeditomidina; 2,00 g, 10,0 mmol) preparada tal como se describe en Cordi et al., Synth. Comm. 26: 1585 (1996), en THF (45 ml) y agua (40 ml) con NaHCO_{3} (8,4 g, 100 mmol) y clorotionoformiato de fenilo (3,7 ml, 27,4 mmol). Tras agitar durante cuatro horas a temperatura ambiente, se diluyó la mezcla con agua (30 ml) y éter (75 ml). Se eliminó la capa orgánica, y se extrajo la capa acuosa dos veces con un volumen de 50 ml de éter. Se secaron las capas orgánicas sobre MgSO_{4} y se filtraron. Se concentró el residuo a vacío, se diluyó con MeOH (54 ml) y se hizo reaccionar con NEt_{3} (6,5 ml) a temperatura ambiente durante 16 horas. Se eliminó el disolvente a vacío y se sustituyó por CH_{2}C1_{2} al 30%:hexano. Se eliminó de nuevo el disolvente y se formaron sólidos. Tras resuspensión adicional en CH_{2}C1_{2} al 30%:hexano, se recogió el sólido en un filtro, se lavó con CH_{2}C1_{2}:hexano y se secó a vacío para dar 1,23 g (53%) del compuesto 1 ((+)-(S)-4-[1-(2,3-dimetil-fenil)-etil]-1,3-dihidroimidazol-2-tiona). Se mostró anteriormente un esquema de la preparación del compuesto 1.

La caracterización del producto dio lo siguiente. Rotación óptica: [a]_{D}20 + 14º (c 1,25 en MeOH). ^{1}H NMR: (300 MHz, DMSO) d 11,8 (s, 1H), 11,6 (s, 1H), 7,03-7,01 (m, 2H), 6,95-6,91 (m, 1H), 6,50 (s, 1H), 4,15 (q, J = 6,9 Hz, 1H), 2,25 (s, 3H), 2,20 (s, 3H), 1,38 (d, J = 6,9 Hz, 3H).

B. Procedimiento para la preparación del compuesto 2 (5-(1H-imidazol-4-ilmetil)-ciclohex-1-enil]-metanol)

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Se preparó 8-(2-benciloxi-etil)-1,4-dioxaspiro[4.5]decano (producto intermedio R1; 1,02 g, 3,70 mmol) tal como se describe en Ciufolini et al., J. Amer. Chem, Soc. 113: 8016 (1991). Se disolvió este compuesto en acetona (100 ml) : H_{2}O (5 ml) y se hizo reaccionar con TsOH (140 mg, 0,74 mmol) a 45ºC durante 5 horas. Tras un tratamiento final acuoso convencional, se purificó el material mediante cromatografía sobre SiO_{2} para dar 4-(2-benciloxi-etil)-ciclohexanona como un aceite incoloro (97%).

Se trató una solución de LDA (33 ml, 1,5 M en Et_{2}O) en THF (50 ml) a -78ºC con 4-(2-benciloxietil)-ciclohexanona (9,5 g, 40,2 mmol). Se calentó la mezcla hasta 0ºC durante 30 minutos antes de volver a enfriar hasta -78ºC y añadir HMPA (7 ml). Se añadió cianoformiato de metilo (4,1 ml, 85 mmol), y se agitó la mezcla durante 15 minutos antes de la extinción y tratamiento final acuosos. Se purificó el producto mediante cromatografía sobre SiO_{2} con EtOAc al 10%:Hx. Se aisló el éster metílico del ácido 5-(2-benciloxi-etil)-2-oxo-ciclohexanocarboxílico, 5,8 g (49%), y se redujo con un equivalente de NaBH_{4} en MeOH a -10ºC. Se purificó el alcohol (producto intermedio R2 anterior) mediante cromatografía sobre SiO_{2} con EtOAC del 30 al 50%:Hx. (rendimiento del -90%).

Se trató una solución del éster metílico del ácido 5-(2-benciloxi-etil)-2-hidroxi-ciclohexanocarboxílico (producto intermedio R2; 0,72 g, 2,48 mmol) en piridina (10 ml) con SOCl_{2} (0,73 ml, 12,4 mmol) a -20ºC. Se dejó reaccionar la mezcla durante 15 minutos y se calentó entonces hasta 55ºC durante 16 horas. Se eliminaron los disolventes a vacío y se diluyó el residuo en éter a 0ºC. Se extinguió la solución con agua, se lavó con HCl 1 M, NaOH al 5% y salmuera. Se secó el material orgánico sobre MgSO_{4}, se filtró y se liberó de disolvente. Se diluyó la mezcla con benceno, y se eliminó el agua mediante destilación azeotrópica a vacío. Se disolvió en residuo en benceno (15 ml), y se añadió DBU (0,76 ml, 5 mmol). Se hizo reaccionar la mezcla durante 30 minutos a temperatura ambiente. Tras el tratamiento final y la cromatografía sobre SiO_{2} con EtOAc al 20%:Hx, se aisló el éster metílico del ácido 5-(2-benciloxi-etil)-ciclohex-1-enocarboxílico (producto intermedio R3) (0,56 g (82%)).

Se disolvió el producto intermedio R3 en THF (100 ml) y se añadió a una solución de DIBAL (70 ml, 1 M en hexanos) en THF (160 ml) a -35ºC durante 35 minutos. Se extinguió la mezcla con solución de sal de Rochelle, y se extrajo con éter. Se purificó el residuo seco mediante cromatografía sobre SiO_{2} con EtOAc al 30%:Hx para dar [5-(2-benciloxi-etil)-ciclohex-1-enil]-metanol 4,6 g (80%). Se trató una solución de alcohol (4,0 g, 18,7 mmol) en DMF (60 ml) con trietilamina (3 ml) seguido por TBSCl (3,0 g, 22,4 mol) durante 20 minutos a temperatura ambiente. Se aisló el residuo a partir de un tratamiento final acuoso y se purificó mediante cromatografía para dar [5-(2-benciloxi-etil)-ciclohex-1-enilmetoxi]-terc-butildimetil-silano (producto intermedio R4) 3,6 g (63%).

Se enfrió el alcohol protegido con bencilo (producto intermedio R4) (2,0 g, 5,55 mmol) en THF (20 ml) hasta -70ºC, y se condensó NH_{3} en este matraz (-20 ml). Se añadieron trozos de Na, y se dejó agitar la mezcla a -70ºC durante 15 minutos. Se calentó la mezcla hasta -30ºC durante 20 minutos, se extinguió con NH_{4}Cl, y se aisló por extracción. Se purificó el residuo mediante cromatografía SiO_{2} con EtOAc al 25%:Hx (99%). Se oxidó el alcohol mediante el protocolo "Swern" convencional. Se añadió el alcohol 2-[3-(terc-butil-dimetilsilaniloximetil)-ciclohex-3-enil]-etanol (1,3 g, 4,8 mmol) a una solución de cloruro de oxalilo (3,55 ml, 7,1 mmol) en CH_{2}Cl_{2} (30 ml) con DMSO (0,63 ml, 8,9 mmol) a -78ºC. Tras 40 minutos, se añadió Net_{3} (2,51 ml) y se calentó la mezcla hasta temperatura ambiente. Tras la purificación y el tratamiento final acuoso convencional, se aisló [3-(terc-butil-dimetil-silaniloximetil)-ciclohex-3-enil]-acetaldehído (producto intermedio 5) (\sim95%).

La siguiente preparación siguió el procedimiento Horne et al., Heterocycles 39:139' (1994). Se trató una solución del aldehído (producto intermedio R5; 0,34 g, 1,3 mmol) en EtOH (5 ml) con isocianuro de tosilmetilo (TosMIC; Aldrich; 0,25 g; 1,3 mmol) y NaCN (\sim15 mg, cat) y se dejó agitar a temperatura ambiente durante 20 minutos. Se eliminó el disolvente a vacío; se disolvió el residuo NH_{3} \sim7 M en MeOH y se transfirió a un tubo que puede volver a sellarse antes de calentar a 100ºC durante 15 horas. Se concentró la mezcla y se purificó mediante cromatografía sobre SiO_{2} con MeOH al 5% (saturado con NH_{3}):CH_{2}Cl_{2}. Se agitó a temperatura ambiente una solución del producto en THF con TBAF (1,5 eq.) tras el tratamiento final acuoso. Se sometió a cromatografía el producto bruto (NH_{3} al 5-7%/MeOH en CH_{2}Cl_{2}) y se designó como compuesto 2.

La caracterización del compuesto 2 dio lo siguiente. ^{1}H NMR (300 MHz, DMSO-d^{6}) d 7,52 (s, 1H), 6 . 72 (s, 1H), 5,54 (s a, 1H), 3,73 (s, 2H), 2,46 (d, J = 6 Hz, 2H), 1,5-2,1 (m, 6H), 1. 0-1,55 (m, 1H)

Ejemplo II Caracterización de un agonista \alpha-2 con mayor selectividad funcional para \alpha-2A/\alpha-1A que la brimonidina

Este ejemplo demuestra que la selectividad para \alpha-2A/\alpha-1A en ensayos funcionales proximales de receptor se correlaciona con la actividad in vivo no sedante.

A. Ensayos funcionales in vitro

Se comparó la actividad funcional proximal en los receptores \alpha-1A y \alpha-2A adrenérgicos para la bromonidina, dexmeditomidina, el compuesto 1 y el compuesto 2. Se obtuvo la bromonidina de Sigma, la dexmeditomidina se preparó tal como se describe en Cordi et al., citado anteriormente, 1996; y los compuestos 1 y 2 se sintetizaron tal como se describe en el ejemplo 1 anterior. Se analizaron los perfiles farmacológicos del receptor \alpha-adrenérgico en ensayos usando líneas celulares que expresaban de manera estable los receptores \alpha-2A o \alpha-1A, descritos a continuación.

Para evaluar la actividad de \alpha-1A, se sometieron a prueba funcionalmente los compuestos para determinar la capacidad para estimular un aumento en el calcio intracelular en células HEK293 que expresaban de manera estable el receptor \alpha-1A de bovino. Se determinó la eficacia relativa de \alpha-1A en referencia al agonista completo, fenilefrina, tal como se describe a continuación. Tal como se resume en la tabla 1 mostrada anteriormente, la dexmeditomidina y el compuesto 2 tenían eficacias relativas frente a \alpha-1A superiores a las de la brimonidina, mientras la eficacia relativa frente a \alpha-1A del compuesto 1 era tan baja que era indetectable en este ensayo.

También se sometieron a ensayo funcionalmente los mismos compuestos para determinar la función de \alpha-2A proximal sometiendo a ensayo para detectar la inhibición de la acumulación de AMPc inducida por forskolina en células PC12 que expresaban de manera estable el receptor \alpha-2A humano. Se determinaron los niveles de AMPc intracelulares usando el sistema de inmunoanálisis enzimático de AMPc de Biotrak descrito a continuación. Se expresó la CE_{50} para la inhibición por AMPc de \alpha-2A como una razón con la CE_{50} de \alpha-1A para dar una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A. Tal como se muestra en la tabla 1 anterior, el agonista \alpha-2 adrenérgico indicado como compuesto 1 era altamente selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A, tal como se demostró mediante el nivel indetectable de actividad de \alpha-1A observado para este compuesto. Por el contrario, la dexmeditomidina, por ejemplo, era menos selectiva para \alpha-2A/\alpha-1A de lo que lo fue la brimonidina. Estos resultados indican que el compuesto 1 es altamente selectivo para la activación del receptor \alpha-2A en comparación con el receptor \alpha-1A.

Se establecieron líneas celulares estables que expresaban un receptor adrenérgico tal como sigue. Se subclonaron con los extremos romos los ADN de los receptores \alpha-1A bovino, \alpha-1B de hámster, \alpha-2A humano y \alpha-2C humano en los sitios NheI-EcoRI del vector retroviral pCL BABE Puro. Se verificaron los constructos retrovirales mediante secuenciación del ADN de doble cadena. Se produjeron partículas retrovirales pseudotipadas de alto título cotransfectando HEK293GP, una línea celular HEK293 que expresaba de manera estable Gag-Pol del virus de la leucemia de Maloney, con el vector retroviral apropiado y pMD.G, un vector de expresión para la proteína de la envuelta del virus de la estomatitis vesicular, VSV-G. A las dieciséis horas tras la infección, se cambió el medio (DMEM, FCS al 10%); entonces se recogió el medio de título alto (\sim1 X 106 ufp/ml) cuarenta y ocho horas más tarde. Se filtró el sobrenadante a través de un filtro de 0,4 \muM.

Se añadió el sobrenadante del receptor \alpha-2A humano, en cantidades variables, a células PC12 sin tratar, que se incubaron entonces durante 48 horas. Se volvió a sembrar en placas la población de células transducidas a una densidad inferior y se hicieron crecer en medio que contenía puromicina 100 \mug/ml. Se destruyeron las células no transducidas en un plazo de tres días, y crecieron focos sencillos en un plazo de dos meses. Se recogieron los focos, se expandieron, y se sometieron a ensayo para determinar la densidad del receptor mediante unión de radioligando a la brimonidina. Se confirmó la actividad del receptor \alpha-2 funcional mediante la inhibición de la acumulación de AMPc inducida por forskolina.

Se añadió el sobrenadante del receptor \alpha-1A bovino, en cantidades variables, a células HEK293 sin tratar, que se incubaron entonces durante 48 horas. Se volvió a sembrar en placas la población de células transducidas a una densidad inferior y se hicieron crecer en medio que contenía puromicina 0,25 \mug/ml. Era evidente una muerte celular significativa en un plazo de tres días, apareciendo focos sencillos en un plazo de dos semanas. Tras que se recogieran y expandieran los focos, se sometieron a ensayo funcionalmente los subclones para determinar la expresión del receptor \alpha-1 midiendo la acumulación de Ca^{+2} intracelular inducida por fenilefrina tal como se describe a continuación. Se midió la densidad del receptor en un ensayo de unión de radioligando a la prazosina.

Se midieron las respuestas de Ca^{+2} intracelulares en células HEK293 que expresaban de manera estable el receptor \alpha-1A adrenérgico bovino. Se sembraron en placas entre 40.000 y 50.000 células por pocillo en placas de 96 pocillos recubiertas con poli-D-lisina en 0,2 ml de DMEM que contenía suero de ternero fetal al 10% inactivado con calor, de antibiótico-antimicótico al 1% y puromicina 0,25 g/ml un día antes de su uso. Se lavaron las células dos veces con HBSS complementado con HEPES 10 mM, CaCl_{2} 2,0 mM y probenecid 2,5 mM, y se incubaron posteriormente a 37ºC durante 60 minutos con Fluo-4 4 M (Molecular Probes; Eugene, Oregon). Se lavó el tinte extracelular de las placas dos veces antes de colocar las placas en el lector de placas de imagen fluorométrica (FLIPR; Molecular Devices; Sunnyvale, California). Se diluyeron los compuestos que se iban a someter a ensayo en HBSS y se colocaron en alícuotas en una microplaca de 96 pocillos; se sometieron a prueba los compuestos en todo el intervalo de concentración de 0,64 nM a 10.000 nM. Se obtuvieron datos para las respuestas de Ca^{+2} en unidades de fluorescencia arbitrarias.

Se determinó la eficacia de \alpha-1A por ciento (%E) comparando el efecto máximo de cada agonista con el efecto máximo del agonista completo convencional de fenilefrina. Los valores representan la media y EEM de 3-15 experimentos independientes. Se calculó la selectividad en veces de los agonistas para los receptores \alpha-2 en relación con los receptores \alpha-1 a partir de la razón de sus CE_{50} medias para activar los receptores \alpha-1A y \alpha-2A.

Se realizó la medición del AMPc intracelular tal como sigue. Se sembraron en placas células PC12 que expresaban de manera estable el receptor \alpha-2A adrenérgico humano en placas de 96 pocillos recubiertas con poli-D-lisina a una densidad de 30.000 células por pocillo en 100 \mul de DMEM complementado con suero de caballo al 10%, de suero bovino fetal al 5% inactivado con calor, antibiótico-antimicótico al 1% y puromicina 100 \mug/ml. Se hicieron crecer las células durante la noche a 37ºC y CO_{2} al 5%. Se dosificaron las células añadiendo un volumen igual de medio que contenía IBMX (hasta una concentración final de 1 mM), forskolina (hasta una concentración final de 10 M) y la dilución del fármaco apropiada (hasta una concentración final de entre 10-5 M y 10-12 M). Tras una incubación de 10 minutos, se aspiró el medio y se lisaron las células con 200 \mul de tampón de lisis (Amersham Biosciences). Se almacenaron las placas a -20ºC durante hasta 24 horas antes del ensayo. Se determinó el AMPc intracelular usando el sistema de inmunoanálisis enzimático de AMPc de Biotrak (Amersham Biosciences) según las instrucciones del fabricante. Se leyeron las placas en un lector de placas a 450 nm.

Se generaron curvas de respuesta a la dosis para los ensayos in vitro usando KaleidaGraph (Synergy Software; Reading, PA) mediante ajuste por mínimos cuadrados a la ecuación, respuesta = respuesta máxima + ((respuesta mínima - respuesta máxima)/(1 + (concentración de ligando/CE_{50}). Se determinó el porcentaje de eficacia de \alpha-1A comparando el efecto máximo del compuesto con el efecto del agonista completo convencional de fenilefrina.

B. Eficacia in vivo y efectos sedantes

Además de los ensayos basados en células descritos anteriormente, se sometieron a ensayo los diversos agonistas \alpha-2 para determinar la capacidad de aliviar la hipersensibilidad táctil inducida por sulprostona y la actividad sedante a diversas dosis. Se puntuó la hipersensibilidad táctil de 5-6 ratones por grupo cada cinco minutos entre 15 y 50 minutos tras la dosificación intraperitoneal. Los animales tratados con vehículo tenían normalmente una puntuación de aproximadamente 4. Además, se midió la actividad locomotora de 5-6 ratones por grupo en un periodo de cinco minutos 30 minutos tras la dosificación intraperitoneal. Se expresó la actividad locomotora en relación con animales tratados con vehículo como un porcentaje; se calculó el porcentaje de sedación como el 100% menos la actividad locomotora por ciento.

Tal como se muestra en la figura 2 (panel superior izquierdo), la brimonidina era aproximadamente sedante en el 60% a una dosis 10 veces mayor que la dosis de 100 \mug/kg que dio una reducción del 50% en la sensibilización por sulprostona. Además, la dexmeditomidina, mostrada en el panel superior izquierdo de la figura 2, era completamente sedante a una dosis 10 veces superior a la dosis requerida para producir una reducción del 50% en la puntuación de la sensibilización. Por el contrario, el compuesto 1 administrado por vía oral a una dosis de 1 \mug/kg, produjo una reducción del 50% en la puntuación de la sensibilización (línea continua, eje izquierdo) con menos del 30% de sedación (rombo en blanco, eje derecho) a dosis 100 veces e incluso 1000 veces superiores a la dosis de 1 \mug/kg (véase la figura 2, panel inferior izquierdo). Se observaron resultados similares tras la administración intraperitoneal del compuesto 1. La administración intraperitoneal del compuesto 2 también produjo una reducción de más del 50% en la puntuación de la sensibilización a 10 \mug/ml (línea continua, eje izquierdo) con menos del 30% de sedación a una dosis 10 veces mayor. Por tanto, el compuesto 1, que tenía una eficacia relativa frente a \alpha-1A extremadamente baja (indetectable), aliviaba la hipersensibilidad táctil sin una sedación concomitante tras la administración periférica. De manera similar, el compuesto 2, que tenía una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A mayor que la de la brimonidina, aliviaba también la hipersensibilidad táctil sin una sedación concomitante tras la administración periférica.

Se realizaron experimentos in vivo tal como sigue. Se disolvió sulprostona (Cayman Chemical; Ann Arbor,: Michigan) en dimetil sulfóxido (DMSO), y se obtuvieron brimonidina, fenilefrina, y clonidina de Sigma (St. Louis, MO) y se disolvieron en solución salina. Se realizaron inyecciones espinales del fármaco tal como sigue. Se inyectó (20-30 \mug) a los ratones por vía intratecal tal como se describe Hylden y Wilcox, Eur. J. Pharmacol. 67:313-316 (1980). En resumen, se insertó una aguja de ½ pulgada calibre 30 estéril unida a una microjeringuilla entre las vértebras L5 y L6. Se sujetó el ratón firmemente por la cintura pélvica con una mano, mientras que se sujetaba la jeringuilla con la otra mano en un ángulo de aproximadamente 20º por encima de la columna vertebral. Se insertó la aguja en el tejido en un lado la apófisis espinosa de L6, dentro de la hendidura, entre las apófisis espinosa y transversa. Se disminuyó el ángulo de la aguja hasta aproximadamente 10º, y se hizo avanzar la aguja hacia delante lentamente dentro del espacio intervertebral hasta que se sintió un chasquido y hubo un movimiento serpenteante visible de la cola. Se inyectaron lentamente los compuestos en el espacio subaracnoideo en un volumen de 5 \mul. Se sometió a prueba cada compuesto a múltiples dosis. Se usó la dosis de eficacia mínima para todos los experimentos posteriores.

Se cuantificó la sensibilidad al contacto ligero puntuando la respuesta de los ratones a los golpes ligeros de sus flancos con un pincel pequeño, lo que normalmente no es doloroso. Se evaluaron los ratones en la siguiente escala una vez cada 5 minutos entre 15 y 50 minutos posteriores a la inyección: se dio una puntuación de "2" a los animales que mostraban respuestas de escape agresivas junto con chillidos y mordiscos al pincel; se dio una puntuación de "1" a los animales que mostraban chillidos moderados con intentos de escapar; y se dio una puntuación de "0" si el animal no mostraba respuesta a los golpes ligeros del pincel. Se sumaron las puntuaciones para generar una puntuación acumulativa de 0 a 16 tal como se describe Minami et al., Pain 57:217-223 (1994). Se realizaron cálculos estadísticos de la significación para estudios in vivo usando una prueba t de Student de dos vías.

En resumen, estos resultados indican que la selectividad funcional para el receptor \alpha-2A/\alpha-1A adrenérgico de los agonistas \alpha-2 en ensayos funcionales basados en células in vitro está asociada con la carencia de actividad sedante a la dosis terapéutica tras la dosificación sistémica u otra periférica. Estos resultados indican además que el compuesto 1, que muestra una selectividad funcional in vitro para el receptor \alpha-2A/\alpha-1A adrenérgico mejor que la selectividad de la brimonidina, es un agonista \alpha-2 particularmente útil debido a la carencia de efectos sedantes in vivo a dosis terapéuticas.

Claims (6)

1. \global\parskip0.900000\baselineskip

   1. Agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A representado por la fórmula:

   10

   o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo.
2. 2. Agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A según la reivindicación 1, en el que dicho agonista selectivo tiene una eficacia frente a \alpha-1A inferior a la de la brimonidina o una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A superior a la de la brimonidina.
3. 3. Agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A según la reivindicación 1, representado por la fórmula:

   11
4. 4. Composición farmacéutica, que comprende un portador farmacéutico y una cantidad terapéuticamente eficaz de un agonista selectivo para \alpha-2A/\alpha-1A representado por la fórmula:

   12

   o una sal farmacéuticamente aceptable, estereoisómero o mezcla racémica del mismo.
5. 5. Composición farmacéutica según la reivindicación 4, teniendo dicho agonista selectivo una eficacia frente a \alpha-1A inferior a la de la brimonidina o una razón de potencia \alpha-1A/\alpha-2A superior a la de la brimonidina.
6. 6. Composición farmacéutica según la reivindicación 4, representado dicho agonista selectivo por la fórmula:

   13