MXPA00012248A - Incrementadores de acetilcolina. - Google Patents

Abstract

Se describe derivados de quinolina que tienen propiedades mecanisticas duales, a los que se hace referencia en este documento de patente como "incrementadores de acetilcolina", es decir, compuestos que evidencian la actividad de inhibicion de acetilcohnesterasa (AChE) y actividad antagonista para el receptor 5-HT3. Un compuesto particularmente preferido es el hemifumarato de 2-[2-(1- bencilpiperizin-4-il)etil]-2,3-dihidro -9-metoxi-1H-pirrolo[3,4-b] quinolin-l-ona, denominada en la presente Compuesto A ("Cm.A"). 4-il)etil]-2,3-dihidro-9-metoxi-1H-pirrolo[3,4-b] quinolin-l-ona, denominada en la presente Compuesto A ("Cm.A").

Description

INCRE ENTADORES DE ACETILCOLINA REFERENCIA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional Estadounidense No. 60/088737, presentada a través del Correo Express de los Estados Unidos el 10 de Junio de 1998; de la Solicitud Provisional Estadounidense No. 60/091666, presentada a través del Correo Express de los Estados Unidos el 2 de Julio de 1998; de la Solicitud Provisional Estadounidense No. 60/109413, presentada a través del Correo Express de los Estados Unidos el 20 de Noviembre de 1998; y de la Solicitud Provisional Estadounidense No. 60/115,089, presentada mediante el Correo Express de los Estados Unidos el 7 de Enero de 1999, y de la Solicitud Provisional Estadounidense titulada "Incrementadores de Acetilcolina", presentada el 1 de Junio de 1999, a nombre de Derek T. Chalmers, Susumu Sato y Tadayuki Koda. Los contenidos de las solicitudes anteriores quedan incorporados en la presente, por medio de esta referencia, en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se refiere en general a derivados de quinolina; más en particular, a derivados de quinolina que son incrementadores de acetilcolina y, específicamente, al incrementador de acetilcolina hemifumarato de N-[2-(1-bencilpiperizin-4-il)et¡l]-2,3-dihidro-9-metoxy-1H-pirrolo[3,4-b]quinolin-1-ona en lo sucesivo denominado aquí el Compuesto A ("Cm.A").

ANTECEDENTES DE LA INVENCION • El mal de Alzheimer ("AD") es un trastorno de etiología 5 desconocida. Un efecto invasor y perjudicial del AD es una deficiencia cada vez mayor de la función cognoscitiva. Se está investigando en la actualidad varios enfoques para el tratamiento de este trastorno. Sin embargo, hasta la fecha, únicamente un enfoque terapéutico ha evidenciado suficiente seguridad clínica y suficiente eficacia para 10 garantizar la aprobación para comercialización por la Administración Estadounidense de Alimentos y Fármacos ("FDA"). Este enfoque terapéutico se centra sobre la inhibición de la acetilcolinesterasa ("AChE"). La AChE es una enzima que degrada la acetilcolina ("ACh") que es un neurotransmisor. Al inhibir este proceso de degradación, el neurotransmisor ACh permanece en la separación neural durante periodos de tiempo cada vez mayores, aumentando de esa manera los efectos químicos y funcionales del neurotransmisor, por ejemplo, • mejorando la función cognoscitiva. Hay dos de dichos inhibidores AChE aprobados por la FDA que son 1 ,2,3,4-tetrahidro-9-acridinamina (tacrine, THA; "COGNEX") y donecepil (E2020; "ARICEPT"). Un inhibidor de AChE aprobado para comercialización en Europa es rivastigmine (ENA713; "EXELON"). Un efecto colateral importante asociado con los tres compuestos mencionados es que producen náusea y/o vómito. Este efecto colateral puede evitar la dosis máxima que un médico pudiera desear de otra manera dar a un paciente, por razones, obvias, por ejemplo, el efecto colateral puede hacer que los pacientes no tomen las dosis requeridas, o el efecto colateral puede hacer que los pacientes dejen de tomar el medicamento por completo. Sin bien la inhibición de la AChE es un enfoque, para resolver las deficiencias clínicas asociadas con AD, otro enfoque sería aumentar la producción de ACh. Se ha informado que los antagonistas del receptor de serotonina 5-HT3, aumentan la liberación neuronal de ACh. Véase, por ejemplo, Ramírez, M. J., y coautores., 712:2 Brain Res. 274 (1996); Crespi, D., y coautores, 35:4 Pharmacol. Res. 351 (1997); y Roychoudhurg, M. y Kulkani, S. K. 19:1 Methods Find Exp. Clin. Pharmacol. 43 (1997). También se ha informado que la densidad de los sitios de reconocimiento del receptor de 5-HT3 no son alterados en pacientes con AD, en comparación con los controles de igual edad. Barnes, N.M. y coautores.. 1:3-4 Neuroreport. 253 (1990). Los antagonistas para el receptor de 5-HT3 también inhiben la emesis (es decir el vómito), según se informó. Véase, por ejemplo. Parikh, P.M. y coautores 33:1 Indian J. Cáncer 17 (1996). Los derivados de quinolina que tienen actividad de AChE han sido descritos en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,190,951; 5,540,934; y 5,300,517. Los compuestos que tienen mecanismos terapéuticos múltiples son convenientes. Por ejemplo, un compuesto que pueda a la vez inhibir la actividad de AChE e incrementar la producción neuronal de ACh sería preferido para el tratamiento de trastornos neurológicos tales como AD, donde el enlace benéfico entre ACh, la inhibición de AChE y AD ha sido establecida clínicamente. Esta invención está dirigida hacia esta finalidad, así como para otras finalidades importantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCION La presente invención provee derivados de quinolina seleccionados que son incrementadores de ACh. En algunas modalidades preferidas, se provee incrementadores de acetilcolina que tienen la estructura: En algunas modalidades preferidas, los incrementadores de acetilcolina son sales farmacéuticamente aceptables de los compuestos anteriores. Un incrementador de ACh particularmente preferido es N-[2-(1-benc¡lpiperizin-4-il)et¡l]-2-3-d¡hidro-9-metoxM H-pirrolo[3,4-b]quinolin-1-ona, es decir: En una modalidad particularmente preferida, el incrementador de acetilcolina es el hemifumarato de N-[2-(1-bencilpiperizin-4-¡l)etil]-2,3-dihidro-9-metoxi-1 H-pirrolo[3,4-b]quinolin-1-ona; es decir: al que se hace referencia en la presente como Compuesto A ("Cm.A."). También está provisto de acuerdo con la invención métodos tanto para inhibir la enzima acetilcolmesterasa como para antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina, en un sistema que comprende tanto acetílcolinesterasa como receptor 5HT3 de serotonma. En las modalidades preferidas los métodos comprenden introducir al sistema un incrementador de acetilcolina, seleccionado preferentemente del grupo que consiste de compuestos de la fórmula y sus sales farmacéuticamente aceptables En algunas de las modalidades más preferidas, el compuesto es: o su sal farmacéuticamente aceptable. En modalidades todavía más preferidas, el incrementador de acetilcolina tiene la fórmula : La presente invención provee también composiciones farmacéuticas que comprenden incrementadores de acetilcolina. En las modalidades preferidas, las composiciones farmacéuticas comprenden un compuesto de la fórmula : o sus sales farmacéuticamente aceptables. En otras modalidades preferidas , la composición farmacéutica comprende un compuesto de la fórmula o una sal farmacéuticamente aceptable del m ismo, que de preferencia es: La presente ¡nvención provee también métodos tanto para inhibir la enzima acetilcolinesterasa como para antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina, que comprende proveer a un individuo que necesita de la inhibición de acetilcolinesterasa y de antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina con una composición farmacéutica de la invención que, de preferencia, comprende: BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1A muestra la estructura de N-[2-(1-bencilpiperizin-4-il)etil]-2,3-dihidro-9-metoxi-1 H-pirrolo[3,4-b]quinolin-1-ona.

La Figura 1B muestra la estructura de una sal particularmente preferida del compuesto de la Figura 1A, el hemifumarato de 2-[2-(1- benc?lp?per?z?n-4-?l)et?l]-2,3-d?h?dro-9-metox?-1 H-p?rrolo[3,4-b]qu?nol?n-1 - ona ("Cm A") 5 Las Figuras 2A-F dan resultados gráficos de los efectos de Cm A, tacpn ("THA") y E2020 sobre niveles extraceluiares de ACh en muestras de microdialisis para estriado de ratas jóvenes conscientes que se mueven libremente (2A, 2C, 2E) y ratas viejas (2B, 2D, 2F) Se administró compuestos a 0 Min (i p , símbolo de flecha) Se inyectó a ^ 10 los animales de control con solución salina (i p) Cada punto representa la media con S E M (N=4-6) *,** P<005, 001 contra control Las Figuras 3A-C dan resultados gráficos de los efectos de Cm A (3A), THA (3B) y E2020 (3C)sobre niveles extraceluiares de ACh en m íui estras de microdialisis del hipocampo de ratas conscientes, que se m lui even libremente Se administro compuestos a 0 min (i p símbolo de flecha) Se inyecto a los animales de control con solución salina (i p ) Cada punto representa la media con S E M • (N=6) V* P<005, 001 contra control Las Figuras 4A-B dan resultados gráficos de los efectos inhibidores de Cm A (4A) y THA (4B) sobre el efecto de Bezold-Jarish ("BJE"), evocado por 5-HT en ratas anestesiadas Se inyectó una dosis de bolo de serotonina cada 10 minutos Cada punto representa la media con S E M *,** P<005, 001 contra control La Figura 5 da resultados de gráfica de los efectos de Cm A sobre 25 amnesia inducida por escopolamina en una tarea de esquivamiento pasivo. Cada columna representa la media con S.E.M. ## P<0.01 contra no tratamiento. **:P<0.01 contra control. La Figura 6 provee resultados gráficos de los efectos de Cm.A sobre amnesia inducida por cicioheximida en una tarea de esquivamiento pasivo. Cada columna representa la media con S.E.M. ##: P<0.01 contra no tratamiento. *,**:P<0.05, 0.01 contra control. La Figura 7 da resultados gráficos de los efectos de un solo tratamiento con Cm.A y THA sobre un déficit de memoria inducido por lesión de BF en una tarea de esquivamiento pasivo. Cada columna representa la medía con S.E.M. #,##:P<0.05, 0.01 contra simulación.

*,**:P<0.05, 0.01 contra control. La Figura 8 provee resultados gráficos de los efectos del tratamiento repetido con Cm.A, THA y E2020 sobre el déficit de memoria inducido por lesión BF en una tarea de esquivamiento pasivo. Cada columna representa la media con S.E.M. #,##:P<0.05, 0.01 contra simulación. *,**:P<0.05, 0.01 contra control. La Figura 9 provee resultados gráficos de los efectos de Cm.A. sobre el déficit de memoria espacial, inducido por escopolamina en una tarea de laberinto radial. Cada columna representa la media con S.E.M. *,**:P<0.05, 0.01 contra control. La Figura 10 da resultados gráficos de los efectos del tratamiento repetido durante 2 semanas con Cm.A. sobre el déficit de memoria espacial inducido por lesión SEP en una tarea de laberinto radial. Cada columna representa la media con S.E.M. *:P<0.05 contra control. Las Figuras 11 A-B dan resultados gráficos de los efectos de Cm.A (11 A) y THA (11 B) sobre el déficit de memoria espacial inducido por escopolamina en una tarea de laberinto acuosa Cada punto representa los valores medios de 10 a 12 ratas *,** P<005, 001 contra • escopolamina 5 Las Figuras 12A-C dan resultados gráficos de los efectos de Cm A (12A), THA (12B) y E2020 (12C) sobre el déficit de memoria inducido por lesión BF en una tarea de laberinto acuoso Cada punto representa los valores medios de 7 a 12 ratas *,** P<005, 001 contra control con lesiones BF • 10 Las Figuras 13A-B dan resultados gráficos de la mejora en el aprendizaje espacial mediante el tratamiento con Cm A (13A) y THA (13B) en ratas viejas Cada punto representa los valores medios de 7 a 10 ratas *,** P<005, 001 contra sin tratamiento Las Figura 14A-F son las estructuras para una variedad de compuestos relacionados con Cm A ilustrados con Cm B a Cm G, respectivamente, que también son incrementadores de acetilcolina La Figura 15 es una gráfica de barras que resume los resultados de la inyección IP de Cm A en animales, para determinar la capacidad del compuesto d para unirse al receptor 5HT3 20 DESCRIPCIÓN DETALLADA Las Patentes Estadounidenses 5,190,951, 5,540,934, y 5,300,517 describen derivados de quinolma (incluyendo sus sales y derivados de pipepdina de los mismos) útiles para inhibir AChE Esas referencias informan que los derivados de quinolma son útiles "para prevenir o tratar demencia" así como para el tratam iento de i ndividuos "q ue sufren de o están en riesgo de sufrir demencia". De acuerdo con las referencias, la demencia senil está clasificada am pliamente en el tipo de trastorno vascular cerebral y el tipo de Alzheimer. Los procesos para preparar esos derivados de quinolina tam bién están descritos en las referencias de las patentes anteriores, que informan también q ue los com puestos seleccionados dentro de los géneros de derivados de q uinolina evidencian actividad antí-AChE así como eficacia en mejorar la amnesia inducida por escopolamina . Las patentes anteriores q uedan incorporadas aquí, en su totalidad, mediante esta referencia. Se ha descubierto de conform idad con la presente invención que compuestos seleccionados dentro de los géneros descritos en las referencias precedentes, incluyendo Cm .A. , también son antagonistas potentes del receptor 5-HT3. Los antagon istas para el receptor 5-HT3 conducen , entre otros, a la liberación neuronal del neurotransmisor ACh (véase Ram írez, supra) . También están localizados los receptores de 5-HT3 a lo largo del revestimiento del i ntestino y, como se hizo notar antes, los antagonistas del receptor 5-HT3 previenen las respuestas de vómito (por ejemplo, véase Parikh, supra) . Como lo apreciarán quienes son expertos en la materia , uno de los efectos colaterales más prevalentes asociadas con los inhibidores de ACh E, que han sido evaluados cl ínicamente, y que han sido aprobadas para comercialización en los Estados Unidos , es el vómito. Si bien con una enfermedad tal como AD dichos efectos colaterales puedan ser considerados cl ínicamente aceptables, si la eficacia de dichos compuestos es 1( marg inal , entonces esos efectos colaterales cl ínicamente aceptables pueden conducir a que el paciente deje de usarlos . Adicionalmente, esos efectos colaterales pueden prohibir, por razones prácticas, que un méd ico administre una dosis mayor de dicho fármaco a un paciente. De tal manera , u n compuesto que no solamente tiene modos de acción terapéuticos múltiples, sino que también puede ayudar a reducir ciertos efectos colaterales, asociados con terapéuticos sem i-mecan ísticamente sim ilares , proveería una mejora substancial en el arsenal terapéutico disponible para pacientes y médicos. Los compuestos aqu í descritos, incluyendo Cm .A, son esos compuestos . En alg unas modalidades preferidas, se provee incrementadores de acetilcolina que tienen la estructura de: y sus sales farmacéuticamente aceptables. Un mcrementador de ACh particularmente preferido es N-[2-(1-bencilpiperizin-4-¡l)etil]-2,3-d¡hidro-9-metoxi-1H-pirrolo[3,4-b]quinolin-1-ona, es decir: En una modalidad particularmente preferida, el incrementador de acetilcolina es el hemifumarato de N-[2-(1-bencilpiperizin-4-?l)etil]-2,3-dihidro-9-metox?-1 H-p?rrolo[3,4-b]quinolin-1-ona, es decir: al que se hace referencia aquí como Compuesto A ("Cm.A"). También se provee, de acuerdo con la presente invención, métodos tanto para inhibir la enzima acetilcolínesterasa, y antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina, en un sistema que comprende tanto acetilcolinesterasa como el receptor 5HT3 de serotonina. En las modalidades preferidas, los métodos comprenden introducir al sistema un incrementador de acetilcolina, seleccionado preferiblemente del grupo que consiste de compuestos de la fórmula: y sus sales farmacéuticamente aceptables. En alg unas modalidades más preferidas, el compuesto es o su sal farmacéuticamente aceptable. En modalidades todavía más preferidas , el incrementador de acetilcolina tiene la fórmula : La presente invención provee tam bién com posiciones farmacéuticas que comprenden incrementadores de acetilcolina . En modalidades preferidas, las com posiciones farmacéuticas com prenden un compuesto de la fórmula: o sus sales farmacéuticamente aceptables. En otras modalidades preferidas, la composición farmacéutica comprende un compuesto de la fórmula : • o sus sales farmacéuticamente aceptables, que de preferencia es : La presente invención provee también métodos para inhibir la enzima acetilcolinesterasa y para antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina, q ue comprende proveer a un individuo q ue necesite de inhibir la acetilcolinesterasa y antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina , una com posición farmacéutica de la invención , q ue de preferencia , comprende: Como se señalará con mayor detalle más adelante, se ha demostrado que Cm .A es un inhibidor de AChE (véase el Ejem plo 2) , un antagonista de receptor 5-HT3 (que permite la liberación incrementada del ACh neuronal) , (véase el Ejemplo 4) , y en comparación con dosis eq uivalentes de THA y E2020, Cm.A no evidencia los efectos colaterales asociados con estos dos com puestos, por ejemplo , vómito (véase el Ejemplo 1 q ue viene mas adelante) . Debido a esta dualidad de la actividad mecan ística (es decir, inhibición de AChE y antagonismo al receptor 5-HT3) , los compuestos de la invención , por ejemplo, Cm .A, se denominan en la presente "incrementadores de acetilcolina (ACh)" . Como se hizo notar, las metodologías para preparar dichos compuestos están descritas en las patentes estadounidenses de las referencias anteriores. Las sales farmacéuticamente aceptables de los compuestos aquí descritos incluyen las sales de adición de ácido, farmacéuticamente aceptables, las sales metálicas, las sales de amonio , las sales de adición de amina orgánica y las sales de adición de am i noácido , fa rmacéuticamente aceptables . Son ejem plos de las sales de adición de ácido las sales de adición de ácido inorgánico, tales como clorhidrato, sulfato y fosfato; las sales de adición de ácido orgánico , tales como acetato, maleato, fumarato, tartrato , citrato y lactato; son 5 ejem plos de las sales metálicas las sales de metal alca lino , tales como sales de litio, sales de sodio y sales de potasio; las sales de metal alcalino terreo, tales como sal de magnesio y sal de calcio, sal de aluminio y sal de zinc; son ejemplos de las sales de amonio la sal de amonio y la sal de tetrametilamonio; son ejemplos de las sales de • 10 adición de amina orgánica las sales con morfolina y piperidina; y son ejem plos de las sales de adición de aminoácido las sales con g licina , fenilalanína, ácido g lutámico y lisina . Las sales hem ifumarato son particularmente preferidas. De conform idad con algunas modalidades preferidas de los métodos de la invención , se introducen los com puestos o las composiciones de la presente invención a un sistema q ue necesite tanto de inhibir la enzima acetilcolinesterasa como de antagonizar el receptor • 5HT3 de serotonina . Tal como se usa aq u í, el término "introducir en un sistema" significa colocar un com puesto deseado o una com posición deseada en el sistema , de una manera que sea consistente con el componente activo, que provoca tanto la inhibición de la acetilcolinesterasa presente en el sistema, y el antagonismo del receptor 5HT3 de serotonina presente en el sistema . El término "sistema" se pretende que incluya tanto organismos vivos, en particular mam íferos y especialmente humanos, como sistemas ¡n vítro, tales como análisis de diag nóstico y sim ila res . De tal m anera , se reconocerá q ue los com puestos y las composiciones de la presente invención pueden ser introducidos en un sistema mediante una variedad de medios . En las modalidades más preferidas , el sistema es un paciente que necesita tanto de inh ibir la enzima acetilcolinesterasa , como de antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina, tal como, por ejemplo, un paciente con AD. Así pues, "introducir en un sistema" incluye administrar a un paciente. Las com posiciones farmacéuticas preferidas q ue com prenden los compuestos descritos están en la forma de tabletas, dada la naturaleza, por ejemplo, de AD, se prefiere que el terapéutico sea adm inistrado oralmente. Sin em bargo, se puede encontrar otras rutas de administración útiles en los métodos de la presente invención . Así, los compuestos aqu í provistos pueden ser formulados a composiciones farmacéuticas mediante mezcla con excipientes y portadores no tóxicos, farmacéuticamente aceptables. Tal com o se señaló previamente , si bien se prefiere la adm inistración oral , particularmente en forma de ta bletas o cápsulas , debido a la natu raleza del AD, se puede preparar com posiciones útiles también para uso en administración parenterai , incluyendo la forma de soluciones l íquidas o suspensiones l íq uidas; intranasal, particularmente en la forma de polvos , gotas nasales o aerosoles; o dérmicamente, por ejemplo, mediante parches transdérmicos. Las composiciones de la presente invención pueden ser administradas convenientemente en forma de dosis unitarias y pueden ser preparadas mediante cualq uiera de los métodos bien conocidos en la técnica farmacéutica, por ejem plo , como está descrito en Rem ington's Pharmaceutical Sciences (Mack Pub. Co. , Easton , PA. , 1 980) . Las form ulaciones para administración parenteral pueden contener, como excipientes com unes , ag ua estéril o solución salina ; polialquileng licoles , tales como polietileng licol , aceites de origen vegetal , naftalenos hidrogenados y similares. En particular, pueden hacer excipientes útiles un polímero de lactida biocompatible, biodeg radable, un copol ímero de lactida/glicolida o copolímeros de políoxietileno-polioxipropileno . para controlar la liberación de los compuestos activos. Otros sistemas de suministro parenteral potencialmente útiles para estos compuestos activos que incluyen artículos de copol ímero de etileno/acetato de vinilo; bom bas osmóticas, sistemas de infusión implantables y liposomas . Las formulaciones para administración con inhalación contienen , como excipientes, por ejem plo , lactosa; o pueden ser soluciones acuosas que contienen , por ejemplo, éter-9-laurílico de polioxietileno, glicocolato y desoxicolato o soluciones aceitosas para administra rlas en forma de gotas nasales, o como un gel para ser aplicado dentro de la nariz. Las form ulaciones para administración parenteral también pueden incluir glicocolato para administración bucal , un salicílato para adm inistración rectal o ácido cítrico para administración vaginal. Las formulaciones para parches transdérmicos de preferencia son emulsiones lipof ilas . Las concentraciones de los compuestos aqu í descritos en una composición terapéutica variarán dependiendo de numerosos factores, q ue incluyen la dosis del fármaco que se va a administrar, las características químicas (por ejem plo, la hidrofobicidad) de los compuestos empleados y la ruta de administración. En términos generales, los compuestos de esta ¡nvención pueden ser provistos en una solución reguladora fisiológica, acuosa que contiene aproximadamente 0.1 a 10% en peso/volumen del compuesto, para administración parenteral. La dosis preferida del fármaco que se va a administrar probablemente dependerá de muchas variables, como del tipo o grado de avance de la enfermedad o el trastorno, del estado de salud general del paciente en particular, de la eficacia biológica relativa del compuesto seleccionado y de la formulación del excipiente del compuesto, así como de la ruta de su administración. Se puede emplear los compuestos de esta invención como el único agente activo en una composición farmacéutica. Alternativamente, pueden ser usados en combinación con otros ingredientes activos. Se ilustra adicionalmente la invención por medio de los siguientes ejemplos, que están destinados a aclarar la invención. No se pretende que estos ejemplos sean tomados como limitación a la descripción ni a las reivindicaciones que vienen al final.

EJEMPLOS Para los siguientes ejemplos, los compuestos fueron suministrados por SSP Company (anteriormente SS Pharmaceuticals, Co., Tokio, Japón). EJEMPLO 1 ANÁLISIS HEPATOTOXICO A. Estudio de dos semanas Se administro oralmente a monos cinomólogos 5 mg/kg/día de Cm.A., THA o E2020 una vez al día durante dos semanas, para investigar y comparar sus propiedades hepatotóxicas respectivas. Se examinó los siguientes parámetros Peso del cuerpo, signos clínicos, consumo de alimento, bioquímica sanguínea (GOT, GPT, ALP, LDH, y-GTP, ChE, Bil, T.Pro, Alb, razón A/G, T.Cho, NEFA, TG). Después del periodo de administración se sacrificó a los animales y se les hizo autopsia. Se pesó los órganos y los tejidos, y luego se les examinó histopatológica ente. Durante el periodo de dosificación, THA y E2020 provocaron vómitos y deposiciones blandas (o diarrea) esporádicamente; Cm.A también provocó deposiciones blandas, pero en menor grado que los otros dos compuestos. Fueron evidentes disminuciones en el consumo de alimento y en el peso del cuerpo en los monos con dosis de E2020. Se evidenció cambios en los parámetros bioquímicos en la sangre inducida por la dosificación, al incrementar el ALP y TG en el grupo THA y aumentos en LDH, T.Cho. NEFA y TG en el grupo E2020. No se determinó ningún cambio substancial por autopsia, determinación de peso de órganos ni examen histopatológico en ninguno de los grupos de dosificación. Los resultados están resumidos en el Cuadro 1 CUADRO 1 Resumen Hepatotoxico para Cm.A, THA y E2020 (dosificación oral - 2 semanas) - ningún cambio notable Aaumento 1 disminución + ligera + + severa (diarrea) Estos resultados apoyan la posición de que Cm A tiene un perfil de menor toxicidad general en comparación con THA y E2020, y que Cm A no evidencia hepatotoxicidad B. Estudio de cuatro semanas Se administro Cm A, THA o E2020 por vía oral durante 4 semanas a monos cinomólogos Durante el periodo de prueba estos animales fueron dosificados con tres diferentes regímenes primero, se dosifico a los animales con 10 mg/kg/día durante 7 días, seguidos por un periodo en blanco de 32 días, segundo se dosificó a los animales con 5 mg/kg/día durante 14 días, y posteriormente se dosificó a los animales con 10 mg/kg/día durante 7 días Se examinó los siguientes parámetros peso del cuerpo, signos clínicos, consumo de alimentos, bioquímica sanguínea (GOT, GPT, ALP, LDH, y-GTP, ChE, Bil, T Pro, Alb, razón A/G, T Cho, NEFA, TG) Los animales tratados con THA y E2020 evidenciaron severos vómitos y se observó deposiciones blandas o diarrea, disminución en el peso del cuerpo y en el consumo de alimentos, y cambios en ciertos análisis bioquímicos de la sangre (aumento en TG y NEFA, disminución en ChE y T Cho), que también fueron evidentes Los animales tratados con Cm A exhibieron signos clínicos adversos mínimos y ningún cambio notable en el consumo de alimento ni en el peso del cuerpo Se observó un pequeño aumento en TG en los animales tratados con Cm A Los resultados están resumidos en el cuadro 2 CUADRO 2 Resumen hepatotóxico para Cm.A. THA y E2020 (Dosificación oral - Cuatro Semanas) ningún cambio notable *:aumento disminución + • algunas veces + + + muchas veces Estos resultados apoyan la posición de que, a dosis equivalentes, Cm.A exhibió menos signos tóxicos que THA y E2020 en los parámetros probados.

EJEMPLO 2 Efecto Inhibidor sobre la actividad de Acetilcolinoesterasa Se administró oralmente a ratas Wistar Cm.A., THA o E2020. Después de 1 hora se sacrificó a las ratas y se aisló los cerebros y se les dividió en varias porciones. Se determinó la actividad de AChE en preparaciones de hipocampo, del estriado, de la corteza frontal y de la corteza parietal mediante el método de Ellman. Véase Ellman, G.L. y coautores., 7 Biochem. Pharmacol. 88 (1961). Los resultados están resumidos en el cuadro 3.

CUADRO 3 Efectos de Cm.A, THA y E2020 sobre la actividad de AChE en diversas regiones del cerebro *,**:P<0.05, 0.01 contra control Los resultados del Cuadro 3 apoyan la posición de que THA y E2020 evidenciaron inhibición de la actividad de AChE en el hipocampo a una dosis más bien elevada; y que Cm.A mostró inhibición de AChE de una manera que no depende de la dosis (es decir, a todas las dosis probadas).

EJEMPLO 3 Liberación de acetilcolina A. Efecto sobre la liberación de ACh en el estriado. • Se detectó continuamente el contenido de ACh obtenido del estriado 5 (Bregma, A: 0.2 mm, L:3.0 mm, H:4.0 mm) del cerebro por medio de HPLC y ECD a través de un sistema de microdialisis que utiliza ratas que se mueven libremente. Véase Messamore, E., y coautores, 32 Neuropharmacol. 291 (1993) y Kawashima, K., y coautores, 350 Naunyn- Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 523 (1994). Después de un período • 10 de equilibrio de más de 2 horas, se permitió obtener el contenido de ACh basal de cinco fracciones. Se inyectó compuestos de i p. y posteriormente se llevo a cabo un análisis microdialítico durante 3 horas. Se resumen los resultados en la Figura 2. En ratas jóvenes (2 meses, Wístar), (10.30 mg/kg) de Cm.A aumentaron el contenido de ACh en una dependencia de dosis perfundida hasta de 131% y 369%, respectivamente. A pesar de estos incrementos, fueron evidentes unos cuantos síntomas colínérgicos que actuaban centralmente (por ejemplo, temblor, masticación y quejidos) (no se muestran los datos). Por otra parte, THA y E2020, que aumentaron el contenido de ACh más potentemente y con mayor duración que Cm.A. también evidenciaron los síntomas colinérgicos anteriores, pero con mayor severidad en comparación con Cm.A (datos no mostrados). En ratas viejas (25-27 meses, Fischer 344), se evidenció aumentos similares que en las ratas jóvenes, pero con una duración un tanto mayor de la acción en las ratas jóvenes. La menor potencia de E2020 en las ratas viejas con respecto a las ratas jóvenes puede deberse a un nivel de pretratamiento mayor de ACh (Figura 2F). Excepto por las ratas viejas tratadas con E2020, las medidas de ACh basal en el estriado fueron aproximadamente iguales entre las ratas Wister jóvenes y las ratas Fischer jóvenes y viejas, en un total de 344 ratas.

B. Efecto sobre la liberación de ACh en el hipocampo. Se detectó continuamente el contenido de ACh en el perfundido obtenido del hipocampo (Bregma, A:-5.8mm, L:5.0 mm, H:4.0mm) por medio de HPLC y ECD, a través de un sistema de microdiálisis utilizando ratas que se mueven libremente (véase Messamore y Kawashima, supra). Después de un periodo de equilibrio, se permitió obtener en cinco fracciones el contenido de ACh basal. Se inyectó substancias de prueba i.p. y posteriormente se llevó a cabo el análisis microdialítico durante 3 horas. Los resultados están resumidos en la Figura 3. (10.30 mg/kg) de Cm.A aumentaron el contenido de ACh en el perfundido de una manera que depende de la dosis, 164% y 552%, respectivamente. Se observó pocos síntomas colinérgicos que actuaban centralmente (por ejemplo, temblor, masticación y quejidos) (no se muestran los datos). THA y E2020 también aumentaron el contenido de ACh de manera similar a la observada con Cm.A, pero los efectos de THA fueron un tanto más débiles Además, concomitantemente con su incremento, fueron más aparentes los síntomas colinérgicos que fueron discutidos en el Ejemplo 3A, en comparación con Cm.A.

EJEMPLO 4 Receptor 5-HT3 A. Estudio in vivo - acción antagonista sobre el receptor 5-HT3 periférico. La inyección intravenosa de bolo de 20 µg/kg de serotonina (5-HT) provocó reflejos bradicardicos transitorios (efecto de von Bezold -Jarísh: B.J.E.) mediante activación del receptor 5-HT3 periférico en ratas anestesiadas. El efecto de Cm.A, THA y E2020 sobre el receptor 5HT3 periférico fue probado utilizando B.J.E. como modelo. Se resumen los resultados en la Figura 4. El pretratamiento con Cm.A inhibió B.J.E. dependiendo de la dosis (de 3 a 10 mg/kg, intravenoso), sin ningún cambio en la presión sanguínea ni en el ritmo cardiaco (no están mostrados los datos). THA evidenció una ligera tendencia a disminuir el reflejo pero THA provocó severa hipertensión, salivación y temblor a 10 mg/kg (no están mostrados los datos). E2020 (de 0.1 a alrededor de 1 mg/kg intravenoso) no evidenció efecto inhibidor sobre B.J.E., y E2020 provocó hipertensión, salivación y temblor, a una dosis mayor que 1 mg/kg, intravenoso (no están mostrados los datos).

B. Estudio in vitro - Determinación de la Cl50 Se investigó la afinidad de unión de una variedad de compuestos, incluyendo Cm.A, para el receptor 5-HT3, usando el análisis de unión de -HT3 de serotonína obtenible comercialmente (NovaScreen, Hanover, MD, E.U.A.). La fuente receptora fue células NIE-115 (véase Lunnis, S C R y Kilpapck, G J 189 Evr Ji ni Pharmacol 223 ( 1990), y Hoyer D Y Heijt, H C , 33 Mol Pharmacol , 303 (1988)) El compuesto de referencia utilizado fue 'MDL 72222 un antagonista del receptor 5-HT3 Se llevó a cabo las reacciones en 20 minimoles de HEPES (pH 74) que contenía 150 mM de NaCI a 25°C durante 60 minutos Se terminó la reacción filtrando rápidamente al vacío en el filtro de fibra de vidrio La radioactividad atrapada en los filtros fue determinada y comparada con los valores de control Bajo las condiciones precedentes, se determinó que Cm A tenía una Cl50 de 1 18 x 10"6 (MDL 72222 se determinó que tenía comparativamente una Cl50 de 1 74 x 108) Se determino que Cm A tenía una Ki de 5.52 x 10"' bajo las condiciones precedentes (se determinó comparativamente que MDL 72222 tenía una Ki de 8.15 x 10"9) El cuadro 4 señala los valores comparativos de Cl50 y los valores Ki para una variedad de análogos y de compuestos relacionados con Cm A (según se determina utilizando el mismo protocolo que se definió anteriormente para Cm A) CUADRO 4 El valor CI50 para Cm B y CmD (210nM y 83nM respectivamente, según se determinó usando los protocolos señalados en las patentes de las referencias anteriores) fueron comparados con el valor para Cm A Véase Figuras 14A a 14F para las estructuras de Cm B a Cm G, respectivamente C. Unión Ex vivo de receptores 5HT3 Animales: Se inyectó intrapeptonealmente animales (ratas Sprague-Dawley) con 10 mg/kg de Cm A (en 90% de etanol, 10% de agua, vehículo) (n = 3) o vehículo (n = 3) Después de 30 minutos se sacrificó a los animales y se disecó rápidamente los cerebros y se descongelo en isopentano mantenido a -42°C Se preparo secciones (horizontal y coronal) en un cpostato y se les mantuvo a -20°C Autorradiografía Se sacó secciones de cerebro del almacenamiento y se descongeló a temperatura ambiente durante 30 minutos Se midió la unión del receptor 5HT3 en secciones incubadas con 0 5 nM de (3H)-zacropide (Amersham, zacropide es un derivado selectivo de 5HT3) en 50 mM de regulador HEPES/TRIS Se determinó la unión no específica en secciones adyacentes incubadas en presencia de rad ioligando y 500nM de 5-HT. Después de una incubación de 1 0 minutos a la temperatura ambiente se lavó las secciones en reg ulador de enfriam iento (2x1 minuto) seguidos por enjuague de 1 0 seg undos en agua destilada enfriada . Luego se secó las secciones en u na corriente de aire frío durante la noche. Después de seca r se expuso las secciones a películas de rayos X (Kodak Hiperfilm) y se las expuso durante 4 meses .

Análisis Se cuantificó los autoradiogramas utilizando un sistema de imagen automático, y un programa de aplicación I MAG E con cámara DAG E. Se obtuvo mediciones de la densidad óptica media de cuatro mediciones individuales por grupo, control (vehículo inyectado) y Cm .A; se obtuvo las mediciones de fondo de un área de rayos X sobre la q ue no estaba expuesto el tej ido . Se hicieron las mediciones en una reg ión del cerebro conocida como "am ígdalas" . Los resultados están presentados en formato de g ráfica de barras en la Figura 1 5. Estos resultados apoyan la posición de que Cm .A ocupa los sitios de receptor 5HT3 dentro del cerebro, según se evidencia con la imposibilidad de q ue se detecten ligandos selectivos de 5HT3 radiomarcado, en las secciones del cerebro comparativas. EJ EM PLO 5 Estudios antiam nésicos A. Esquivamiento pasivo Se llevó a cabo estudios de esquivamiento pasivo utilizando ratas machos Wistar, empleando una caja de los compartimentos (con luz y obscuridad) del tipo de paso a través de ellas. En el ensayo de adquisición, en el momento en que el animal entró en el área obscura se cerró una puerta de guillotina y se suministró al animal un choque eléctrico (0.5 a alrededor de 0.8 mA durante 3 segundos). Después de 24 horas se llevó a cabo el ensayo de retención. Se colocó a la rata en el área luminosa y se midió el tiempo hasta que el animal entró en el área obscura (latencia). La latencia al corte fue fijada a 600 segundos. Se administró oralmente las substancia de prueba 30 minutos antes del ensayo de adquisición. 1. Impedimento de memoria inducido de escopolamina. Se trató ratas intraperitonealmente con escopolamina (0.5 mg/kg) 15 minutos antes del ensayo de adquisición. La escopolamina acortó significativamente la latencia en comparación con el control sin tratamiento. Cm.A. invirtió significativamente el efecto de la escopolamina a dosis de 0.1, 0.3 y 3.0 mg/kg. Los resultados están resumidos en la Figura 5. 2. Impedimento de memoria inducido por cicioheximida. Se trató s.c. ratas con 1.5 mg/kg de cicioheximida, un inhibidor de síntesis de proteína, inmediatamente después del choque eléctrico. La cícloheximida también acortó la latencia significativamente en comparación con el control sin tratar. Cm.A prolongó la latencia acortada inducida por cicloheximída de una manera que no depende de la dosis. Los resultados están resumidos en la Figura 6. 3. Impedimento de memoria inducido por lesión en el antecerebro basal (BF) Usando el atlas estereotáxico de Paxinos, G. y Watson, C: The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, segunda Edición, Academic Press, San Diego, CA, EUA (1986), se identificó bilateralmente el anticerebro basal (Bregma, A: 1.4 mm, L: +2.6 mm, H: -7.0 mm) y se insertó un par de microjeringas en él, a través de las cuales se infundió 7.5 µg de ácido iboténico en cada uno, para desnervar la región. Después de 2 semanas se llevó a cabo el ensayo de adquisición. Se determinó los efectos de Cm.A, THA y E2020 después de una sola dosis o de dosis repetidas. Cm.A disminuyó la latencia de ratas lesionadas en BF. Una sola dosis de Cm.A (de 0.03 a alrededor de 1.0 mg/kg) recuperó parcial pero significativamente la deficiencia de la memoria inducida por la lesión BF. Véase la Figura 7. Además, los resultados resumidos en la Figura 8 apoyan la posición de que las dosis repetidas de Cm.A (0.03 a alrededor de 0.3 mg/kg/día) durante una semana evidenciaron mejora en la recuperación tan potente o más potente que THA y E2020.

B. Laberinto radial de ocho brazos Usando ratas Wistar machos, se evaluó los efectos anti-amnésicos de Cm.A. sobre el conocimiento espacial utilizando la prueba de laberinto radial de ocho brazos. Después de ensayos repetidos de conocimiento espacial, se utilizó ratas de memoria establecida (que tuvieron más de 7 selecciones correctas y menos de un error). 1. Deficiencia en la memoria espacial inducida por escopolamina. El tratamiento con 0.5 mg/kg intraperitoneal de escopolamina provocó significativamente una disminución en las selecciones correctas y un aumento en los errores en ratas con memoria espacial establecida. Una dosis oral de 0.03 a alrededor de 0.3 mg/kg de Cm.A mejoró significativamente el déficit en el conocimiento espacial. Véase la Figura 9. 2. Déficit en la memoria espacial inducida por lesión en el núcleo septal medio (SEP). Se lesionó SEP (Bregma, A : 0.2 mm, L :-1.0mm, H : -5.8mm) por microinyección de 10 µm de ácido iboténico, de manera similar a la lesión BF del Ejemplo 4A(3). Después de tratamiento repetido durante dos semanas, Cm A (3.0 mg/kg/día) mejoró significativamente el déficit de memoria espacial. Véase la Figura 10.

C. Laberinto de Agua Usando ratas Wístar machos jóvenes (2 meses) o ratas Fischer 344 machos jóvenes (2 meses) y viejas (22 meses) se observó el efecto antiamnésico de los compuestos en una tarea de laberinto de agua de Morris (Morris, R. J. Neurosci. Meth. 27 (1984)), bajo los siguientes parámetros. Para cada ensayo de entrenamiento, se colocó la rata en el agua (22°C) de tal manera que el animal mirara hacía la pared de un estanque circular (150 cm de diámetro, 45 cm de altura) y se inició en uno de cinco puntos de partida (seleccionado aleatoriamente). En cada ensayo el período de latencía para escapar sobre la plataforma oculta (fijada en el medio de un cuadrante, 2 cm por debajo de la superficie del agua) fue registrado. Se repitió estos procedimientos una vez o dos veces al día durante el periodo experimental. 1. Déficit en el aprendizaje espacial inducido por escopolamina Se llevó a cabo un total de 6 ensayos (2 ensayos el primer día y un ensayo después del segundo día) para observar los efectos de los compuestos de prueba. Se administró 0.05 mg/kg i.p. de escopolamína y de los compuestos de prueba (p.o.) 30 y 60 minutos antes de cada ensayo, respectivamente. Los resultados están resumidos en la Figura 11. El periodo de latencia para escapar sobre la plataforma declinó gradualmente conforme aumentó el número de ensayos en los controles no tratados. La escopolamina inhibió significativamente estos procesos de aprendizaje. Cm.A (1.0/mg/kg/día) mejoró el déficit en el aprendizaje espacial inducido por la escopolamina. THA no mostró efecto significativo en este experimento. 2. Déficit en el aprendizaje espacial inducido por lesión en el antecerebro basal (BF) No declinó el periodo de latencia de escape de ratas lesionadas BF incluso después de aprendizaje repetido durante 7 días. El tratamiento oral con 0.3. 1.0 y 3.0 mg/kg/día de Cm.A mejoró el déficit de aprendizaje espacial. THA (1.0 mg/kg/día) y E2020 (0.3 y 1.0 mg/kg/día) mejoraron también este tipo de déficit inducido por la lesión BF. Véase la Figura 12. 3. Efecto sobre ratas viejas En comparación con las ratas jóvenes, las ratas viejas (22 meses) fueron incapaces de acortar el período de latencía de escape. Después de 11 ensayos, solamente hubo una disminución parcial en el período de latencia, como fue evidente en las ratas viejas. Sin embargo, Cm.A mejoró gradualmente la deficiencia en el aprendizaje espacial, a un nivel casi equivalente al de las ratas jóvenes. THA evidenció actividad similar en este experimento. Véase la Figura 13. Ejemplo 6 Análisis clínico de Fase I en humanos. Se llevó a cabo análisis clínico de fase IA como un estudio de escalamiento de una sola dosis, doblemente ciego comprobado con placebo. Este estudio investigó la seguridad y el perfil farmacocinético de la sal particularmente preferida (ilustrada en la Figura 1B, en hemifumarato de N-[2-(1-bencilpiperizin-4-il)etil]-2-3-dihidro-9-metoxi-1 H-pirrolo[3,4-b]quinolin-1-ona) del compuesto de la Figura 1A, N-[2-(1-bencilpiperíz¡n-4-il)etil]-2,3-d¡hidro-9-metox¡-1H-p¡rrolo[3,4-b]quinolin-1-ona. Se administró el compuesto oralmente en dosis de 2 mg a 180 mg a voluntarios sanos (hombres y mujeres) con edades de 50 a 75 años, bajo condiciones de ayuno. Se enroló en el estudio un total de 68 individuos los cuales completaron el ensayo. No se identificó en este estudio una dosis máxima tolerada, es decir, incluso a 180 mg hubo eventos adversos insuficientes para establecer una verdadera "dosis máxima tolerada" en este estudio En realidad no hubo cambios clínicamente significativos en ninguno de los parámetros de seguridad vigilados en este estudio (signos vitales, ECG, química sanguínea, hematología, análisis de orina y examen físico). No hubo eventos adversos serios informados; ocurrieron 7 eventos adversos moderados durante el estudio en individuos que recibieron el compuesto, y los que estuvieron posiblemente relacionados con el compuesto incluyeron dolor de cabeza y náusea. Es de notar que la dosis recomendada para el inhibidor E2020 de AChE (ARICEPTO) es de 5 a 10 mg por día. Véase Physicians Desk Reference. 53a Edition, 1999. páginas 960-963. Aunque es un inhibidor clínicamente establecido de AChE, E2020 no está descrito como que tenga efecto alguno sobre el receptor 5HT3. Se pretende que cada una de las patentes, solicitudes y publicaciones impresas mencionadas en este documento de patente quede incorporada aquí, mediante la referencia, en su totalidad. Como lo apreciará quienes son expertos en la materia, se pueden hacer numerosos cambios y modificaciones en la modalidad preferida de la invención y sin salirse del espíritu de la invención. Se pretende que todos esos cambios queden dentro del alcance de la invención.

Claims (9)

1. REIVINDICACIONES 1.- Un incrementador de acetilcolina, caracterizado porque consiste del compuesto químico siguiente, representado por la siguiente estructura: y sus sales farmacéuticamente aceptables.
2. 2.- Un método para inhibir la enzima acetilcolinesterasa y antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina en un sistema que comprende tanto acetilcolinesterasa, receptor 5HT3 de serotonina, caracterizado porque comprende introducir en el sistema un incrementador de acetilcolina seleccionada del grupo que consiste de los compuestos de la fórmula: y sus sales farmacéuticamente aceptables.
3. 3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el compuesto es: o sus sales farmacéuticamente aceptables
4. 4.- El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el ¡ncrementador de acetilcolina tiene la fórm ula -
5. 5.- Una composición farmacéutica , caracterizada porque comprende un compuesto de la formu lá ¬ o sus sales farmacéuticamente aceptables.
6. 6. - Una composición farmacéutica, caracterizada porque com prende un compuesto de la fórm ula. o sus sales farmacéutica mente aceptables .
7. 7. - La composición farmacéutica de conform idad con la reivindicación 6, caracterizada además porque comprende ei com puesto:
8. 8. - Un método para inhibir la enzima acetilcolinesterasa y antagonizar el receptor 5HT3 de serotonina, caracterizado porque com prende proveer a un individuo q ue necesite de ello, la composición de la reivindicación 5.
9. 9. - Un método para inhibir la enzima acetílcolinesterasa y antagonizar el receptor 5HTE de serotonina , caracterizado porque com prende proveer a un individuo que necesite de ello, la com posición de conformidad con la reivindicación 6.